LTST-S110KFKT Turuncu SMD LED Veri Sayfası - Yan Görünüm - AlInGaP Çip - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüksek parlaklıklı, yan görünümlü bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyotun (LED) özelliklerini detaylandırır. Bu bileşenin temel uygulama alanı, yandan ışık yayma profilinin özellikle avantajlı olduğu LCD arka aydınlatmadır. LED, verimli ve parlak turuncu ışık üretmesiyle bilinen Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken çipini kullanır. Cihaz, yüksek hacimli elektronik üretiminde kullanılan otomatik pick-and-place montaj sistemleriyle tam uyumlu olacak şekilde, 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm'lik bant üzerinde paketlenmiştir.

Ürün, "Yeşil Ürün" olarak sınıflandırılan RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun olarak tasarlanmıştır. Baskılı devre kartı (PCB) montajında yaygın olan standart kızılötesi (IR) ve buhar fazlı reflow lehimleme işlemleriyle uyumluluk için mühendislik çalışmaları yapılmıştır. Elektriksel karakteristikleri aynı zamanda entegre devre (IC) mantık seviyeleriyle uyumludur, bu da sürücü devre tasarımını basitleştirir.

2. Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki tablo, herhangi bir çalışma koşulunda aşılmaması gereken stres limitlerini listeler. Bu değerlerin aşılması cihaza kalıcı hasar verebilir. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW. Bu, LED paketinin güvenli bir şekilde ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (IFP):80 mA. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için genellikle darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) belirtilen izin verilen maksimum anlık ileri akımdır.
• DC İleri Akımı (IF):30 mA. Bu, LED'e uygulanabilecek maksimum sürekli ileri akımdır.
• Değer Düşürme Faktörü:DC ileri akımı, ortam sıcaklığı 50°C'nin üzerine her bir derece Celsius çıktığında 0.4 mA doğrusal olarak azaltılmalıdır.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Bundan daha büyük bir ters gerilim uygulamak LED'in yarı iletken bağlantısını bozabilir.
• Çalışma & Depolama Sıcaklık Aralığı:-55°C ila +85°C. Cihaz bu tam sıcaklık aralığında depolanabilir ve çalıştırılabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı Toleransı:LED, 260°C'de dalga veya kızılötesi lehimlemeye 5 saniyeye kadar, veya 215°C'de buhar fazlı lehimlemeye 3 dakikaya kadar dayanabilir.

3. Elektro-Optik Karakteristikler

Aşağıdaki parametreler, Ta=25°C'de tipik çalışma koşulları altında LED'in performansını tanımlar. "Tip." tipik değerleri, "Min." ve "Maks." ise belirli parametreler için garanti edilen limitleri tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):20mA ileri akımında (IF) 45.0 mcd (Min.), 90.0 mcd (Tip.). Şiddet, insan gözünün fotopik tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ1/2):130 derece (Tip.). Bu, ışık şiddetinin merkez eksende ölçülen değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Dalga Boyu (λP):611 nm (Tip.). Bu, optik çıkış gücünün maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λd):605 nm (Tip.). CIE renklilik diyagramındaki renk koordinatlarından türetilen bu tek dalga boyu, ışığın algılanan rengini en iyi şekilde temsil eder.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):17 nm (Tip.). Bu, renk saflığını gösteren emisyon spektrumunun yarı maksimumdaki tam genişliğidir (FWHM).
• İleri Gerilim (VF):IF=20mA'da 2.0 V (Min.), 2.4 V (Tip.). Bu, LED akım iletirken üzerindeki voltaj düşüşüdür.
• Ters Akım (IR):VR=5V'da 10 μA (Maks.). Bu, LED ters kutuplandığında akan küçük sızıntı akımıdır.
• Kapasitans (C):0V öngerilim ve 1MHz frekansta ölçülen 40 pF (Tip.). Bu, LED'in bağlantı kapasitansıdır.

4. Sınıflandırma (Binning) Sistemi

Uygulamalarda tutarlılığı sağlamak için LED'ler ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflara ayrılır. Bin kodu, ürün tanımlamasının bir parçasıdır. Aşağıdaki sınıflandırma yapısı LTST-S110KFKT için IF=20mA'da geçerlidir:

• Bin Kodu P:Işık Şiddeti aralığı 45.0 mcd ila 71.0 mcd.
• Bin Kodu Q:Işık Şiddeti aralığı 71.0 mcd ila 112.0 mcd.
• Bin Kodu R:Işık Şiddeti aralığı 112.0 mcd ila 180.0 mcd.
• Bin Kodu S:Işık Şiddeti aralığı 180.0 mcd ila 280.0 mcd.

Her bir sınıf içindeki şiddet değerlerine +/-%15 tolerans uygulanır. Bu sınıflandırma, tasarımcıların belirli uygulamaları için gerekli parlaklık seviyesine sahip LED'leri seçmelerine ve birden fazla LED birlikte kullanıldığında görsel düzgünlüğü sağlamalarına olanak tanır.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

5.1 Reflow Lehimleme Profilleri

LED, standart SMD reflow işlemlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. İki önerilen kızılötesi (IR) reflow profili sağlanmıştır: biri standart kalay-kurşun (SnPb) lehim işlemleri için, diğeri tipik olarak SAC (Sn-Ag-Cu) alaşımları kullanan kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için. Kurşunsuz profil daha yüksek bir tepe sıcaklığı gerektirir (genellikle 260°C'ye kadar), ancak bileşene ve PCB'ye termal şok oluşmasını önlemek için ısınma ve soğuma hızları dikkatlice kontrol edilmelidir.

5.2 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar plastik lensi veya paketi hasara uğratabilir. Önerilen yöntem, LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre daldırmaktır. Özellikle doğrulanmadıkça agresif veya ultrasonik temizlik önerilmez.

5.3 Depolama ve Taşıma

LED'ler 30°C'yi ve %70 bağıl nemi aşmayan bir ortamda depolanmalıdır. Orijinal nem bariyerli ambalajından çıkarıldıktan sonra, bileşenler ideal olarak bir hafta içinde lehimlenmelidir. Orijinal torbanın dışında daha uzun süre depolanacaksa, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen atmosferinde tutulmalıdırler. Ambalajsız olarak bir haftadan fazla depolanırsa, montajdan önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 24 saat fırınlama gereklidir.

6. Paket ve Mekanik Bilgiler

LED, endüstri standardı bir SMD paket şekline uygundur. Veri sayfasında, gövde boyutu, bacak boyutları ve önerilen PCB land (pad) deseni dahil olmak üzere detaylı ölçülü çizimler sağlanmıştır. Yan görünüm tasarımı, ana ışık yayılımının PCB düzlemine paralıl olduğu anlamına gelir; bu, LCD paneller gibi kenardan aydınlatma uygulamaları için kritiktir. Cihaz, 7 inçlik makaralara sarılmış, 8mm genişliğinde, kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Her makarada 3000 adet bulunur. Paketleme ANSI/EIA 481-1-A standartlarını takip eder.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Özellikle birden fazla LED paralel kullanıldığında kararlı çalışma ve tutarlı parlaklık sağlamak için, her bir LED ile seri olarak bir akım sınırlama direnci kullanılmasışiddetle tavsiye edilir. Direnç değeri, besleme gerilimi (Vcc), LED'in ileri gerilimi (VF) ve istenen ileri akım (IF) temel alınarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF. Bireysel LED'ler arasındaki ileri gerilim (VF) karakteristiğindeki küçük farklılıklar, akım paylaşımında önemli farklılıklara ve dolayısıyla düzensiz parlaklığa neden olabileceğinden, bireysel seri dirençler olmadan birden fazla LED'i paralel sürmek önerilmez (veri sayfasındaki Devre Modeli B).

7.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

LED'lerdeki yarı iletken bağlantı, elektrostatik deşarja karşı hassastır. ESD anında arızaya veya zamanla performansı düşüren gizli hasara neden olabilir. ESD hasarını önlemek için:

• Personel LED'leri elleçlerken topraklanmış bileklik veya antistatik eldiven giymelidir.
• Tüm çalışma istasyonları, aletler ve ekipmanlar uygun şekilde topraklanmalıdır.
• Elleçleme sırasında plastik lens üzerinde birikebilecek statik yükleri nötrleştirmek için iyonizerler kullanılmalıdır.

7.3 Termal Yönetim

LED'in kendisinde entegre bir soğutucu olmasa da, PCB seviyesinde etkili termal yönetim uzun vadeli güvenilirlik için önemlidir. 50°C üzerindeki 0.4 mA/°C değer düşürme, LED çevresindeki ortam sıcaklığını yönetme ihtiyacını vurgular. Yüksek yoğunluklu arka aydınlatma dizilerinde, PCB düzeninde yeterli hava akışı veya termal rahatlama sağlamak performansı ve ömrü korumaya yardımcı olabilir.

8. Tipik Performans Eğrileri Analizi

Veri sayfası, temel parametreler arasındaki ilişkiyi gösteren birkaç grafik içerir. Belirli eğriler metin içinde yeniden üretilmemiş olsa da, genellikle şunları gösterirler:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Bu eğri, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; yüksek akımlarda genellikle ısınma etkileri nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Bu, diyodun I-V karakteristiğini gösterir; düşük akımlarda üstel, çalışma akımında ise daha dirençli hale gelir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir; bu, sıcak ortamlarda çalışan uygulamalar için önemli bir husustur.
• Spektral Dağılım:Bağıl şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, ~611 nm'deki tepe noktasını ve ~17 nm bant genişliğini göstererek turuncu renk emisyonunu doğrular.

Bu eğriler, tasarımcıların standart dışı koşullar (farklı akımlar veya sıcaklıklar) altında performansı tahmin etmeleri ve sürücü devrelerini verimlilik ve kararlılık için optimize etmeleri için gereklidir.

9. Karşılaştırma ve Teknoloji Bağlamı

AlInGaP çipinin kullanımı önemlidir. Galyum Arsenit Fosfit (GaAsP) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP LED'ler kırmızı, turuncu ve sarı dalga boyları için önemli ölçüde daha yüksek verimlilik ve parlaklık sunar. Yan görünüm paketi, bu ürünü üstten ışık yayan LED'lerden ayırır. Bu mekanik yönelim sadece bir paketleme seçimi değil, aynı zamanda ışığın bir ışık kılavuzu plakasına bağlandığı ince, kenardan aydınlatmalı ekran tasarımlarını mümkün kılan işlevsel bir seçimdir. Yüksek performanslı bir çip malzemesinin bu özel paket geometrisiyle birleşimi, onu baskın bir uygulama alanı için optimize edilmiş özel bir bileşen haline getirir: LCD panel arka aydınlatması, özellikle akıllı telefonlar, tabletler ve monitörler gibi alanın çok değerli olduğu tüketici elektroniğinde.