SMD LED LTST-S115KGKFKT-5A Veri Sayfası - Yandan Işık Veren Çift Renkli (Yeşil/Turuncu) - 5mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, LTST-S115KGKFKT-5A modeli için, yandan ışık veren, çift renkli bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) Işık Yayan Diyot'un (LED) tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, tek bir paket içinde iki farklı yarı iletken çip entegre eder: biri yeşil, diğeri turuncu ışık yayar. Kompakt, güvenilir ve parlak gösterge ışıkları veya arka aydınlatma gerektiren, alanın kısıtlı olduğu ve tek bir bileşen konumundan birden fazla renk durumu elde edilmesi gereken uygulamalar için tasarlanmıştır.

LED, her iki çip için de yüksek ışık verimliliği ve mükemmel renk saflığı üretmesiyle bilinen gelişmiş Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanır. Cihaz, standart bir EIA uyumlu pakette barındırılır; bu da onu yüksek hacimli elektronik üretiminde kullanılan otomatik yerleştirme montaj ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) yeniden akış lehimleme süreçleriyle uyumlu hale getirir. Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur ve çevre dostu bir ürün olarak sınıflandırılır.

2. Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu değerler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir ve paket içindeki hem yeşil hem de turuncu çipler için aynıdır.

• Güç Dağılımı (Pd):Çip başına maksimum 75 mW. Bu sınırın aşılması aşırı ısınmaya ve ciddi arızaya yol açabilir.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):Maksimum 80 mA. Bu değer, görev döngüsü 1/10 ve darbe genişliği 0.1 ms olan darbe koşullarında geçerlidir. Sürekli DC çalışma için kullanılmamalıdır.
• DC İleri Akımı (I_F):Sürekli çalışma için maksimum 30 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli performans için önerilen maksimum akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-30°C ila +85°C. Cihaz bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C. Cihaz bu sınırlar içinde bozulmadan saklanabilir.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:Paket, kurşunsuz (Pb-free) montaj süreçleri için tipik olan, yeniden akış lehimleme sırasında maksimum 10 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir.

3. Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe, aşağıdaki parametreler Ta=25°C'de ve 5 mA ileri akım (I_F) ile ölçülmüştür. Bunlar cihazın tipik performansını temsil eder.

3.1 Işık Şiddeti ve Görüş Açısı

• Yeşil Çip Işık Şiddeti (I_V):Minimum 9.0 mcd, tipik değer belirtilmemiş, maksimum 22.4 mcd.
• Turuncu Çip Işık Şiddeti (I_V):Minimum 11.2 mcd, tipik değer belirtilmemiş, maksimum 28.0 mcd.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Her iki renk için 120 derece (tipik). Görüş açısı, ışık şiddetinin merkez eksende (0°) ölçülen şiddetin yarısı olduğu tam açı olarak tanımlanır. Bu geniş görüş açısı, yandan ışık veren LED paketlerinin karakteristiğidir.

3.2 Spektral Karakteristikler

• Yeşil Çip Tepe Dalga Boyu (λ_P):575 nm (tipik).
• Turuncu Çip Tepe Dalga Boyu (λ_P):611 nm (tipik).
• Yeşil Çip Baskın Dalga Boyu (λ_d):I_F=5mA'de 567.5 nm (min) ila 576.5 nm (max) aralığındadır. Baskın dalga boyu, insan gözünün rengi tanımladığı tek dalga boyudur.
• Turuncu Çip Baskın Dalga Boyu (λ_d):I_F=5mA'de 600.5 nm (min) ila 612.5 nm (max) aralığındadır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yeşil için yaklaşık 20 nm (tipik), turuncu için yaklaşık 17 nm (tipik). Bu parametre, yayılan ışığın spektral saflığını gösterir.

3.3 Elektriksel Parametreler

• İleri Gerilim (V_F):Hem yeşil hem de turuncu çipler için, I_F=5mA'de V_F1.7 V (minimum) ila 2.4 V (maksimum) aralığındadır.
• Ters Akım (I_R):Her iki çip için de 5V ters gerilim (V_R) uygulandığında maksimum 10 μA.Önemli Not:Bu LED, ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır. I_R testi yalnızca karakterizasyon içindir; devrede ters gerilim uygulamak cihaza zarar verebilir.

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Parlaklık ve renk tutarlılığını sağlamak için, LED'ler ölçülen ışık şiddeti ve baskın dalga boyuna göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların düzenlilik için belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

4.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Yeşil Çip:I_F=5mA'de sınıflandırılır.

- Sınıf Kodu KL: 9.0 mcd (Min) ila 14.0 mcd (Max).

- Sınıf Kodu LM: 14.0 mcd (Min) ila 22.4 mcd (Max).

Her bir şiddet sınıfı içindeki tolerans +/-%15'tir.

Turuncu Çip:I_F=5mA'de sınıflandırılır.

- Sınıf Kodu L: 11.2 mcd (Min) ila 18.0 mcd (Max).

- Sınıf Kodu M: 18.0 mcd (Min) ila 28.0 mcd (Max).

Her bir şiddet sınıfı içindeki tolerans +/-%15'tir.

4.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Yeşil Çip:I_F=5mA'de sınıflandırılır.

- Sınıf Kodu C: 567.5 nm ila 570.5 nm.

- Sınıf Kodu D: 570.5 nm ila 573.5 nm.

- Sınıf Kodu E: 573.5 nm ila 576.5 nm.

Her bir dalga boyu sınıfı için tolerans +/- 1 nm'dir.

Turuncu Çip:I_F=5mA'de sınıflandırılır.

- Sınıf Kodu P: 600.5 nm ila 603.5 nm.

- Sınıf Kodu Q: 603.5 nm ila 606.5 nm.

- Sınıf Kodu R: 606.5 nm ila 609.5 nm.

- Sınıf Kodu S: 609.5 nm ila 612.5 nm.

Her bir dalga boyu sınıfı için tolerans +/- 1 nm'dir.

5. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın farklı koşullar altındaki davranışını anlamak için gerekli olan tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler metinde yeniden üretilmemiş olsa da, bunların çıkarımları tasarım için kritiktir.

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bu eğri, LED'den geçen akım ile üzerindeki gerilim düşüşü arasındaki ilişkiyi gösterir. Bir diyot için tipik olan doğrusal değildir. Tasarımcılar bunu, istenen çalışma akımını (örn. 5mA veya 30mA DC'ye kadar) elde etmek için belirli bir besleme gerilimi için uygun akım sınırlayıcı direnç değerini belirlemek için kullanır.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Bu grafik, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir. Önerilen çalışma aralığında genellikle doğrusaldır, ancak çok yüksek akımlarda doyuma ulaşır. Gerekli parlaklık için sürücü akımının seçilmesine yardımcı olur.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:LED'lerin ışık çıkışı, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalarda yeterli parlaklığın korunduğundan emin olmak için hayati öneme sahiptir.
• Spektral Dağılım:Bu eğriler, göreceli ışıma gücünü dalga boyuna karşı çizer; tepe ve baskın dalga boylarını ve spektral yarı genişliği göstererek renk saflığını doğrular.

6. Mekanik ve Paket Bilgisi

6.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

Cihaz standart bir EIA paket ayak izi kullanır. Belirli boyut çizimi, PCB (Baskılı Devre Kartı) lehim pedi tasarımı için kritik ölçümler sağlar. Pin ataması şu şekildedir: Turuncu çipin Katodu Pin C1'e, Yeşil çipin Katodu Pin C2'ye bağlanır. Ortak anot tipik olarak çizimde tanımlandığı gibi diğer pin(ler)dir. Montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için önerilen bir lehim pedi ayak izi sağlanmıştır. Bu boyutlara uyulması, mezar taşı etkisini (bileşenin bir uçta dikilmesi) önlemeye ve uygun ıslanma ve mekanik dayanım sağlamaya yardımcı olur.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

7.1 Yeniden Akış Lehimleme Profili

Kurşunsuz montaj süreçleri için ayrıntılı bir önerilen IR yeniden akış profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunlardır:

- Ön Isıtma Bölgesi:150-200°C'ye kadar yükselme.

- Islatma/Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.

- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.

- Sıvı Üstü Süresi (TAL):Tepe sıcaklığının 5°C içindeki süre sınırlandırılmalıdır, tipik olarak mutlak değere göre maksimum 10 saniye.

Kritik Not:Veri sayfası açıkça, PCB'de kalay kaplama olmadıkça, 245°C'nin altında tepe sıcaklıklarına sahip lehimleme profillerinin yetersiz olabileceğini belirtir; bu da kurşunsuz lehim ile uygun lehim bağlantısı oluşumu için yeterli termal enerji ihtiyacını vurgular.

7.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, sıcaklık kontrollü bir havya ile yapılmalıdır.

- Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.

- Lehimleme Süresi:Bağlantı başına maksimum 3 saniye.

- Sıklık:Bu işlem, LED paketine veya tel bağlantılarına termal stres hasarı vermemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

7.3 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Veri sayfası, LED'i normal oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkolde bir dakikadan az süreyle daldırmayı önerir. Belirtilmemiş kimyasalların kullanımı plastik lensi veya paket malzemesini hasara uğratabilir.

8. Paketleme ve Taşıma

8.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, 7 inç (178mm) çapında makaralarda endüstri standardı 8mm taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Bu paketleme, otomatik SMD montaj ekipmanlarıyla uyumludur.

- Makara Başına Miktar:3000 adet.

- Minimum Paket Miktarı:Kalan miktarlar için 500 adet.

- Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarını takip eder. Şeritteki boş cepler bir kapak bandı ile kapatılır.

8.2 Depolama Koşulları

Uygun depolama, lehimlenebilirliği ve performansı korumak için çok önemlidir.

- Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Bileşenler, nem bariyerli orijinal torbada kurutucu ile birlikte saklandığında, üretim tarihinden itibaren bir yıl boyunca kullanılabilir.

- Açılmış Paket:Nem bariyerli torba açılırsa, depolama ortamı 30°C / %60 RH'yi geçmemelidir. Bileşenler, maruz kalmanın ardından bir hafta içinde IR yeniden akış lehimlemeye tabi tutulmalıdır. Daha uzun süreli maruz kalma durumunda, montajdan önce emilen nemi gidermek ve "patlamış mısır" etkisini (yeniden akış sırasında paket çatlaması) önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme önerilir.

8.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri

AlInGaP LED'leri elektrostatik deşarja karşı hassastır. Taşıma önlemleri alınmalıdır:

- Topraklanmış bileklik veya antistatik eldiven kullanın.

- Tüm çalışma istasyonlarının, araçların ve ekipmanın uygun şekilde topraklanmış olduğundan emin olun.

- Bileşenleri ESD güvenli paketlemede taşıyın ve saklayın.

9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

Tipik Uygulamalar:Bu çift renkli, yandan ışık yayan LED, durum göstergesi gerektiren alan kısıtlı uygulamalar için idealdir. Örnekler şunları içerir:

- Tüketici elektroniği, ağ ekipmanları veya endüstriyel kontrollerde panel montajlı durum göstergeleri.

- Işığın PCB'ye paralel yönlendirilmesi gereken ön panellerdeki sembol veya ikonlar için arka aydınlatma.

- Tek bir bileşen ayak izi kullanarak çok durumlu göstergeler (örn. "açık/hazır" için yeşil, "bekleme/uyarı" için turuncu).

Tasarım Hususları:

1. Akım Sınırlama:İleri akımı istenen değere (örn. standart parlaklık için 5mA, maksimum için 30mA'ye kadar) sınırlamak için her zaman seri bir direnç kullanın. Direnç değerini R = (V_besleme- V_F) / I_F formülüyle hesaplayın; muhafazakar bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum V_F değerini kullanın.

2. Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, özellikle maksimum DC akıma yakın sürülüyorsa, PCB düzeninin LED çevresinde ısıyı hapsetmediğinden emin olun. Yeterli bakır alanı ısının dağılmasına yardımcı olabilir.

3. Sürücü Devresi:İki çipin ayrı katotları (C1, C2) ve ortak bir anotu vardır. Ortak anot pozitif bir beslemeye bağlanarak ve ilgili katot pinlerinden transistörler veya akım çekici olarak yapılandırılmış mikrodenetleyici GPIO pinleri aracılığıyla akım çekilerek bağımsız olarak sürülebilirler.

4. Optik Tasarım:120 derecelik yandan ışık yayma deseni, geniş açılı görünürlük için kullanışlıdır. İstenen görsel etkiyi elde etmek için ışık kılavuzları veya difüzörlere göre yerleşimi göz önünde bulundurun.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu LED'in temel farklılaştırıcı özellikleri, yandan ışık veren bir paketteçift renkli yeteneğiveAlInGaP teknolojisinin kullanımıdır.

• Tek Renkli Yandan Işık Veren LED'lere Karşı:Bu cihaz, iki ayrı tek renkli LED'i tek bir bileşenle değiştirerek PCB alanından ve montaj maliyetinden tasarruf sağlar, malzeme listesini ve düzeni basitleştirir.
• AlInGaP Diğer Teknolojilere Karşı:Geleneksel GaP (Galyum Fosfit) LED'lere kıyasla, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, aynı sürücü akımında daha parlak çıkış sağlar. Ayrıca, bazı eski teknolojilere kıyasla sıcaklık ve ömür boyunca üstün renk doygunluğu ve kararlılık sağlar.
• Paket Uyumluluğu:Standart EIA ayak izi, birçok mevcut tasarım ve otomatik montaj hattıyla doğrudan uyumluluğu sağlayarak kalifikasyon çabasını azaltır.

11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Hem yeşil hem de turuncu çipleri aynı anda sürebilir miyim?

C1: Evet, ancak toplam güç dağılımının paket sınırlarını aşmadığından emin olmalısınız. Her ikisini de maksimum DC akımlarında (her biri 30mA) ve tipik ~2.0V V_F ile sürerseniz, güç ~120mW olur ve bu da çip başına 75mW değerini aşar. Bu nedenle, tam akımda eşzamanlı çalışma önerilmez. Eşzamanlı kullanım için, toplam gücü güvenli sınırlar içinde tutmak için akımı düşürün.

S2: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

C2: Tepe dalga boyu (λ_P), emisyon spektrumunun maksimum yoğunluğa sahip olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_d), insan gözünün ışığın rengi olarak algıladığı, CIE renklilik koordinatlarından hesaplanan tek dalga boyudur. λ_d genellikle uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

S3: Ters gerilim uygulamamam gerekiyorsa, ters akım değeri neden önemli?

C3: I_R değeri, üretici için bir kalite ve kaçak test parametresidir. Devrenizde, sıcak takma sırasında veya belirli devre konfigürasyonlarında meydana gelebilecek kazara ters gerilimden LED'i korumalısınız. Seri bir diyot kullanmak veya doğru polariteyi sağlamak esastır.

S4: Sipariş verirken sınıf kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

C4: Parça numarası LTST-S115KGKFKT-5A, belirli sınıf kodlarını (örn. yeşil şiddet/dalga boyu için KG, turuncu için KF) içerir. Üreticinin detaylı sınıf kodu listesine danışın veya sipariş verirken gereksinim duyduğunuz parlaklığı (örn. daha parlak yeşil için LM sınıfı) ve rengi (örn. belirli bir yeşil ton için D sınıfı) belirterek düzenlilik gereksinimlerinize uyan parçalar almanızı sağlayın.

12. Çalışma Prensipleri

Bu LED'de ışık yayımı, AlInGaP yarı iletken malzemelerdeki elektrolüminesansa dayanır. Diyotun açılma gerilimini (yaklaşık 1.7-2.4V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler sırasıyla n-tipi ve p-tipi katmanlardan yarı iletken çipin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşerek foton (ışık) şeklinde enerji salar. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), AlInGaP alaşım bileşiminin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir; bu, yeşil (~575 nm) ve turuncu (~611 nm) ışık üretmek için çip üretimi sırasında dikkatlice tasarlanır. Yandan ışık veren paket, yayılan ışığı geniş 120 derecelik bir görüş desenine şekillendiren ve onu PCB'nin montaj düzlemine paralel yönlendiren kalıplanmış bir lens içerir.