Ters Monte SMD LED LTST-C230TGKT Veri Sayfası - Yeşil 530nm - 3.2V - 76mW - İngilizce Teknik Belge

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüksek parlaklıklı, ters montaj yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyot (LED) için teknik özellikleri detaylandırmaktadır. Bileşen, yeşil ışık üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip kullanır. Otomatik montaj süreçleri için tasarlanmıştır ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme ile uyumludur, bu da onu yüksek hacimli elektronik üretimi için uygun kılar. LED, 7 inçlik makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir ve tutarlı taşıma ve yerleştirme için EIA (Electronic Industries Alliance) standart paketlemesine uyar.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• RoHS Compliant & Green Product: Kurşun, cıva ve kadmiyum gibi tehlikeli maddeler kullanılmadan üretilmiştir, çevre düzenlemelerine uygundur.
• Ters Montaj Tasarımı: Paket, ışık yayan yüzeyin baskılı devre kartına (PCB) bakacak şekilde montajı için tasarlanmıştır; bu, belirli optik tasarımlara veya yer tasarrufu sağlayan düzenlemelere olanak tanır.
• Ultra Parlak InGaN Çipi: InGaN malzeme sistemi, yüksek ışık verimliliği ve belirgin yeşil renk çıktısı sağlar.
• Otomasyon Uyumluluğu: Bant ve makaralı paketleme ile standart ayak izi, yüksek hızlı otomatik al-yerleştir ekipmanlarıyla uyumluluğu garanti eder.
• Reflow Lehimlenebilir: Yüzey montaj teknolojisi (SMT) montaj hatlarında kullanılan standart kızılötesi reflow lehimleme profillerine dayanıklıdır.

2. Teknik Özelliklere Derinlemesine Bakış

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garantisi verilmez.

• Power Dissipation (Pd): 76 mW
• Tepe İleri Akımı (I_F(peak)): 100 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliğinde)
• DC İleri Akım (I_F): 20 mA
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr): -20°C ila +80°C
• Depolama Sıcaklık Aralığı (T_stg): -30°C ila +100°C
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Bunlar, belirtilen test koşullarında 25°C ortam sıcaklığında (T_a) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V): İleri akım (I) 20 mA'de minimum 71.0 mcd'den maksimum 450.0 mcd'ye kadar değişir._Fİnsan gözünün fotopik tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülmüştür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 130 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P): 530 nm. Spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 525 nm (tipik). Bu, LED'in rengini tanımlayan, CIE kromatiklik diyagramından türetilen ve insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): 35 nm (tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık kaynağı anlamına gelir.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): Tipik olarak 3.20V, I_F = 20 mA.
• Ters Akım (I_R): Ters voltaj (V_R) 5V uygulandığında maksimum 10 μA. Önemli: Bu LED, ters polarma altında çalışma için tasarlanmamıştır; bu test parametresi yalnızca sızıntı karakterizasyonu içindir.

2.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Uyarısı

LED, elektrostatik deşarja ve voltaj dalgalanmalarına karşı hassastır. Taşıma sırasında, gizli veya ani arızaları önlemek için topraklanmış bileklikler, antistatik eldivenler kullanmak ve tüm ekipmanın uygun şekilde topraklanmasını sağlamak dahil olmak üzere uygun ESD kontrol önlemleri zorunludur.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler performans gruplarına (bin) ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim Binning (Birim: V @ 20mA)

Her sınıf için tolerans ±0.1V'dir.

• D7: 2.80 – 3.00V
• D8: 3.00 – 3.20V
• D9: 3.20 – 3.40V
• D10: 3.40 – 3.60V

3.2 Işık Şiddeti Binning (Birim: mcd @ 20mA)

Her sınıf için tolerans ±%15'tir.

• S: 71.0 – 112.0 mcd
• R: 112.0 – 180.0 mcd
• S: 180.0 – 280.0 mcd
• T: 280.0 – 450.0 mcd

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (Birim: nm @ 20mA)

Her bir grup için tolerans ±1nm'dir.

• AP: 520.0 – 525.0 nm
• AQ: 525.0 – 530.0 nm
• AR: 530.0 – 535.0 nm

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tipik performans eğrilerine (örneğin, bağıl ışık şiddeti - ileri akım, ileri voltaj - sıcaklık, spektral dağılım) atıfta bulunur. Bu eğriler, cihazın standart dışı koşullardaki davranışını anlamak için gereklidir.

• I-V/L-I Eğrileri: İleri yön akımı (I_F), ileri yön gerilimi (V_F) ve ışık çıkışı (Işık Şiddeti) arasındaki ilişkiyi gösterir. Işık çıkışı genellikle akımla orantılıdır, ancak çok yüksek akımlarda ısınma nedeniyle verim düşebilir.
• Sıcaklık Bağımlılığı: İleri yönlü voltaj tipik olarak eklem sıcaklığı arttıkça azalırken, ışık şiddeti de düşer. Tasarımcılar, tutarlı parlaklığı korumak için termal yönetimi hesaba katmalıdır.
• Spektral Dağılım: 530 nm tepe dalga boyu civarında, tipik yarı genişliği 35 nm olan dalga boyları boyunca ışık çıkış gücünü gösteren bir grafik.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Paket Boyutları

LED standart bir SMD paketinde sunulmaktadır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden olup genel tolerans ±0.10 mm'dir. Çizim, toplam uzunluk, genişlik, yükseklik ve katot/anot pedlerinin boyutu/konumu gibi temel ölçümleri içerir.

5.2 Önerilen Lehimleme Ped Düzeni

Güvenilir bir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için önerilen bir PCB yüzey deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu desene uyulması, tombstoning (bileşenin dik durması) sorununu önlemeye ve doğru hizalamayı sağlamaya yardımcı olur.

5.3 Polarite Tanımlama

Bileşen, katodu tanımlamak için bir işaret veya fiziksel özelliğe (örneğin, bir çentik, pahlı köşe veya bir nokta) sahiptir. PCB yerleşimi ve montajı sırasında doğru polariteye uyulmalıdır.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için önerilen bir kızılötesi reflow profili sağlanmıştır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ön Isıtma: Lehim pastasını aktif hale getirmek ve kartı kademeli olarak ısıtmak için maksimum 120 saniye süreyle 150–200°C.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
• Likvidüs Üzeri Süre: Bileşen, maksimum 10 saniye boyunca tepe sıcaklığına maruz bırakılmalıdır. Reflow işlemi ikiden fazla uygulanmamalıdır.

Profil, LED paketine zarar vermeden güvenilir montaj sağlamak için JEDEC standartlarına dayanmaktadır.

6.2 El ile Lehimleme (Gerekirse)

Manuel lehimleme gerekliyse, sıcaklık kontrollü bir havya kullanın:

• Ütü Sıcaklığı: Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi: Her bir ped için maksimum 3 saniye. Sadece bir lehimleme döngüsü ile sınırlandırın.

6.3 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, plastik lens ve pakete zarar vermemek için yalnızca belirtilen çözücüleri kullanın. Önerilen ajanlar normal oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkoldür. Daldırma süresi bir dakikadan az olmalıdır. Bu bileşen için açıkça güvenli olduğu doğrulanmadıkça ultrasonik temizleme kullanmayın.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 Bant ve Makara Özellikleri

• Taşıyıcı Şerit Genişliği: 8 mm.
• Makara Çapı: 7 inç.
• Makara Başına Miktar: 3000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ): Kalan miktarlar için 500 adet.
• Cep Sızdırmazlığı: Boş cepler kapak bandı ile kapatılır.
• Eksik Bileşenler: Spesifikasyona (ANSI/EIA 481) göre, art arda en fazla iki LED eksik olabilir.

8. Depolama ve Taşıma

• Mühürlü Paket: Orijinal nem bariyerli torba ve nem alıcı ile saklandığında raf ömrü bir yıldır. ≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın.
• Açılmış Paket: Kapalı torbadan çıkarılan bileşenler için saklama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. IR yeniden akış lehimlemenin, maruz kalmanın ilk 672 saati (28 gün, MSL 2a) içinde tamamlanması önerilir. Orijinal torba dışında daha uzun süreli saklama için, nem alıcılı kapalı bir kap veya nitrojen desikatörü kullanın. 672 saatten fazla açıkta kalan bileşenler, montajdan önce emilen nemi gidermek ve yeniden akış sırasında "patlamayı" önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat tavlanmalıdır.

9. Application Notes & Tasarım Hususları

9.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu yüksek parlaklıklı yeşil LED, durum göstergesi, arka aydınlatma veya dekoratif aydınlatma gerektiren geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur; bunlara şunlar dahildir:

• Tüketici elektroniği (örn. ev aletleri, ses ekipmanları üzerindeki göstergeler).
• Endüstriyel kontrol panelleri ve insan-makine arayüzleri (HMIs).
• Otomotiv iç aydınlatması (kritik olmayan uygulamalar, ileri niteliklendirmeye tabidir).
• Tabela ve dekoratif ışık şeritleri.

Kritik Not: Bu ürün, sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği uygulamalarda (havacılık, tıbbi cihazlar, güvenlik sistemleri), tasarıma dahil etmeden önce uygunluk ve ek güvenilirlik gereksinimleri için üretici ile istişare yapılması esastır.

9.2 Devre Tasarımı

• Akım Sınırlama: LED, akımla sürülen bir cihazdır. Maksimum DC ileri akımı (20 mA) aşmamak için daima seri bir akım sınırlama direnci veya sabit akımlı bir sürücü devresi kullanın. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme - V_F) / I_F.
• Voltaj Seçimi: Tüm birimlerde uygun akım regülasyonunu sağlamak için, özellikle birden fazla LED'i seri bağlarken, tasarımınızda ileri gerilim aralığını (D7-D10) hesaba katın.
• Ters Gerilim Koruması: Cihaz ters çalışma için tasarlanmamıştır, devre tasarımlarının LED üzerinde herhangi bir ters öngerilim uygulanmasını engellediğinden emin olun. Ters gerilimin mümkün olduğu devrelerde (örn., AC kuplaj veya endüktif yükler), LED'e paralel (LED'e göre ters kutuplanmış) bir koruma diyotu eklemeyi düşünün.

9.3 Termal Yönetim

Güç dağılımı nispeten düşük (76 mW) olsa da, PCB üzerinde etkili termal yönetim, uzun vadeli güvenilirlik ve tutarlı ışık çıkışını korumak için çok önemlidir. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akım değerine yakın çalışırken, bir soğutucu görevi görmesi için lehim pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlayın.

10. Technical Comparison & Differentiation

Bu ters montaj LED'i belirli avantajlar sunar:

• Standart Üstten Yayan LED'lere Karşı: Ters montaj tasarımı, ışığın PCB'den geçirildiği veya ondan yansıtıldığı yenilikçi optik çözümlere olanak tanıyarak daha ince ürün tasarımları veya özel ışık kılavuzları sağlar.
• Otomasyon Dostu Olmayan Paketlere Karşı: Bant ve makara paketleme ile sağlam SMD yapısı, delikli LED'lere veya gevşek paketlenmiş bileşenlere kıyasla, yüksek hacimli otomatik montajda önemli maliyet ve güvenilirlik avantajları sağlar.
• Daha Geniş Görüş Açılı LED'lere Karşı: 130 derecelik görüş açısı, geniş görünürlük ile ileri yöndeki yoğunluk arasında iyi bir denge sağlar. Çok dar bir huzme gerektiren uygulamalar için, lensli bir versiyon veya farklı bir paket daha uygun olacaktır.

11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

11.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?

Tepe Dalga Boyu (λ_P): LED'in en fazla optik gücü yaydığı spesifik dalga boyu. Spektrumdan alınan fiziksel bir ölçümdür.
Baskın Dalga Boyu (λ_d): İnsan gözünün ışığın rengi olarak algıladığı tek dalga boyu. CIE renk koordinatlarından hesaplanır. Monokromatik bir yeşil LED için bu değerler genellikle birbirine yakındır, burada olduğu gibi (530 nm'ye karşı 525 nm).

11.2 Bu LED'i Doğrudan 5V Güç Kaynağı ile Sürebilir miyim?

Hayır. Bir LED'e 5V besleme kaynağını doğrudan bağlamak, üzerinden çok yüksek bir akım geçirmeye çalışır ve bu neredeyse kesinlikle mutlak maksimum değeri aşarak anında arızaya neden olur. Her zaman bir akım sınırlama mekanizması, örneğin bir direnç kullanmalısınız. Örneğin, 5V besleme ve 20 mA'de tipik 3.2V V_F değeri için, (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohm (standart 91 Ohm direnç) seri direnci gerekli olacaktır.

11.3 Torba açıldıktan sonraki depolama koşulu neden bu kadar katı?

SMD paketleri atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolan bu nem hızla buharlaşarak, paketin tabakalarının ayrılmasına veya çipin çatlamasına neden olabilecek iç basınç oluşturabilir ("popcorning" veya "nem kaynaklı stres" olarak bilinen fenomen). Belirtilen depolama koşulları ve ısıtma gereksinimleri bu riski azaltmak için tasarlanmıştır.

12. Design-in Vaka Çalışması Örneği

Senaryo: Taşınabilir bir tıbbi cihaz için net, parlak yeşil bir sinyal gerektiren bir durum göstergesi tasarlanıyor. PCB yoğun şekilde dolu ve gösterge, muhafazadaki küçük bir delikten ışık iletilerek alt tarafa monte edilmelidir.
Çözüm: Ters monte LED ideal bir seçimdir. Yayıcı yüzeyi karta bakacak şekilde PCB'nin altına yerleştirilebilir. LED'in hemen altındaki PCB bakır katmanındaki küçük bir via veya açıklık, ışığın muhafazanın ışık kılavuzuna geçmesini sağlar. 130 derecelik görüş açısı, ışık kılavuzuna iyi bir kuplaj sağlar. Tasarımcı, bin'leri seçer AQ (525-530 nm) tutarlı yeşil renk için ve S veya T yüksek parlaklık için. Uzun ömür ve kararlı çıkış sağlamak amacıyla, ileri voltaj dağılımı dikkate alınarak 15-18 mA'ye ayarlanmış sabit akım sürücü kullanılır. Montaj sırasında katı ESD ve nem kontrol prosedürleri uygulanır.

13. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED, InGaN yarı iletken teknolojisine dayanmaktadır. Bir LED'de, elektrik akımı farklı yarı iletken malzemelerle (aktif bölge için InGaN) oluşturulan bir p-n eklemi üzerinden akar. Elektronlar bu aktif bölgede deliklerle yeniden birleştiğinde, enerji fotonlar (ışık) şeklinde salınır. İndiyum, Galyum ve Nitrürün spesifik bileşimi, malzemenin bant aralığını belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar. Daha yüksek indiyum içeriği genellikle emisyonu daha uzun dalga boylarına (örneğin yeşil, sarı, kırmızı) kaydırır, ancak malzeme zorlukları nedeniyle yeşil InGaN LED'ler önemli bir teknik başarıyı temsil eder. Çip, ışık çıktısını şekillendirmek ve yarı iletken die'yi korumak için bir lens içeren plastik bir paket içine kapsüllenmiştir.

14. Endüstri Trendleri

SMD LED pazarı, birkaç önemli trendle birlikte gelişmeye devam etmektedir:

• Artan Verimlilik (lm/W): Devam eden malzeme ve paketleme araştırmaları, aynı elektrik giriş gücünden (watt) daha fazla ışık (lümen) elde etmeyi, enerji tüketimini ve termal yükü azaltmayı amaçlamaktadır.
• Küçültme: Paketler daha küçük hale geliyor (örneğin, 0201, 01005 metrik boyutlar), daha yüksek yoğunluklu kart tasarımları ve ultra kompakt cihazlardaki yeni uygulamaları mümkün kılmak için.
• Improved Color Consistency & Binning: Epitaksiyel büyüme ve üretim kontrolündeki ilerlemeler, daha sıkı performans dağılımlarına yol açarak, kapsamlı sınıflandırma ihtiyacını azaltır ve renk kritik uygulamalar için tedarik zincirlerini basitleştirir.
• Entegrasyon: Tek bir pakette birden fazla LED çipini (RGB, RGBW) entegre etme veya LED'leri sürücüler ve kontrol entegre devreleri ile birleştirerek "akıllı" aydınlatma modülleri oluşturma yönünde bir eğilim bulunmaktadır.
• Reliability & Lifetime: Otomotiv, endüstriyel ve dış mekan aydınlatma uygulamalarının taleplerini karşılamak için yüksek sıcaklık ve yüksek akım koşulları altındaki performansı iyileştirmeye odaklanılmaktadır.

Bu veri sayfasında açıklanan bileşen, bu gelişen ortamda olgun, güvenilir ve yaygın olarak benimsenmiş bir çözümü temsil etmektedir.