LTST-S33GBEGK-SN SMD LED Teknik Veri Sayfası - 3.2x1.6x0.6mm - Mavi/Kırmızı/Yeşil - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yandan ışık veren, tam renkli bir SMD LED olan LTST-S33GBEGK-SN'nin tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, otomatik baskılı devre kartı montajı için tasarlanmış olup, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesinde alan kısıtlı uygulamalar için uygundur.

1.1 Özellikler

• RoHS çevre standartlarına uyumludur.
• Geliştirilmiş lehimlenebilirlik için kalay kaplamalı, ultra ince 0.6mm profilli yandan ışık veren paket.
• Yüksek parlaklıklı InGaN (Mavi/Yeşil) ve AlInGaP (Kırmızı) yarı iletken çiplerini kullanır.
• Otomatik pick-and-place için 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
• EIA standart paket şekillerine uygundur.
• IC uyumlu sürücü mantığı.
• Standart otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tamamen uyumludur.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme proseslerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

1.2 Uygulama Alanları

Bu LED, kompakt boyut ve güvenilir performansın kritik olduğu çeşitli elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tipik uygulama alanları şunları içerir:

• Telekomünikasyon cihazları ve ofis otomasyon ekipmanları.
• Ev aletleri ve endüstriyel kontrol panelleri.
• Tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
• Durum ve güç göstergeleri.
• Mikro ekranlar ve sembol aydınlatması.
• Sinyal ışıklandırmaları.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

Aşağıdaki bölümler, standart test koşullarında (Ta=25°C) LED'in performans karakteristiklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):Mavi/Yeşil: maks. 76 mW; Kırmızı: maks. 50 mW. Bu parametre, termal yönetim tasarımı için çok önemlidir.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):Mavi/Yeşil: 100 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe); Kırmızı: 80 mA. Sadece darbe çalışması içindir.
• DC İleri Akımı (I_F):Tüm renkler için 20 mA. Bu, önerilen sürekli çalışma akımıdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-20°C ila +80°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-30°C ila +100°C.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanır, kurşunsuz (Pb-free) reflow prosesleri için uygundur.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

I_F= 20 mA, Ta = 25°C'de ölçülmüştür, aksi belirtilmedikçe.

• Işık Şiddeti (I_V):
  • Mavi: 224 - 450 mcd (min - maks).
  • Kırmızı: 400 - 750 mcd.
  • Yeşil: 1120 - 1900 mcd.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Tipik 130 derece. Bu geniş görüş açısı, yandan ışık veren paketlerin karakteristiğidir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P):Tipik değerler Mavi: 468 nm, Kırmızı: 632 nm, Yeşil: 518 nm'dir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):
  • Mavi: 465 - 475 nm.
  • Kırmızı: 618 - 628 nm.
  • Yeşil: 520 - 530 nm.
• Spektral Çizgi Yarım Genişliği (Δλ):Tipik değerler Mavi: 25 nm, Kırmızı: 17 nm, Yeşil: 35 nm'dir. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):
  • Mavi/Yeşil: 2.55 - 3.30 V.
  • Kırmızı: 1.90 - 2.50 V.
• Ters Akım (I_R):V_R= 5V'da maksimum 10 μA. Not: Cihaz ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır; bu parametre sadece IR test amaçlıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'ler, seri üretimde tutarlılığı sağlamak için temel elektriksel ve optik parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların renk ve parlaklık düzgünlüğü için belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (V_F) Sınıflandırması

I_F= 20 mA'da. Her sınıfın toleransı ±0.1V'dir.

• Mavi & Yeşil:Sınıf 1: 2.55-3.05V; Sınıf 2: 3.05-3.30V.
• Kırmızı:Sınıf 1: 1.90-2.20V; Sınıf 2: 2.20-2.50V.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

I_F= 20 mA'da. Her sınıfın toleransı ±15%'tir.

• Mavi:S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
• Kırmızı:U1 (400-500 mcd), U2 (500-600 mcd), U3 (600-750 mcd).
• Yeşil:W1 (1120-1380 mcd), W2 (1380-1640 mcd), W3 (1640-1900 mcd).

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulurken, tipik ilişkiler standart LED fiziğine dayanarak aşağıda açıklanmıştır.

4.1 Akım - Gerilim (I-V) Karakteristiği

İleri gerilim (V_F), ileri akım (I_F) ile logaritmik bir ilişki sergiler. Akımla artar ancak aynı zamanda sıcaklığa bağlıdır, tipik olarak eklem sıcaklığı arttıkça azalır.

4.2 Işık Şiddeti - Akım (I_V-I_F)

) Işık şiddeti, normal çalışma aralığında ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, artan termal etkiler ve yarı iletken malzemedeki verim düşüşü fenomeni nedeniyle çok yüksek akımlarda verim düşebilir.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED'lerin performansı, eklem sıcaklığından (T_j) önemli ölçüde etkilenir. Tipik olarak, ışık şiddeti T_jarttıkça azalır. InGaN tabanlı LED'ler (Mavi/Yeşil) için ileri gerilim (V_F) genellikle sıcaklık arttıkça azalırken, AlInGaP tabanlı LED'ler (Kırmızı) için bu azalma daha az belirgindir. Kararlı optik çıkış ve uzun vadeli güvenilirlik için uygun ısı emici ve akım yönetimi esastır.

4.4 Spektral Dağılım

Yayılan ışık spektrumu, tepe dalga boyu (λ_P) ve spektral yarım genişlik (Δλ) ile karakterize edilir. Baskın dalga boyu (λ_d), insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur. Spektrum, sürücü akımı ve eklem sıcaklığındaki değişikliklerle hafifçe kayabilir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LTST-S33GBEGK-SN, yandan ışık veren bir SOP (Küçük Dış Hat Paketi) içine yerleştirilmiştir. Ana boyutlar (milimetre cinsinden) genel toleransı ±0.1mm olacak şekilde şöyledir: Paket gövdesi yaklaşık 3.2mm uzunluğunda, 1.6mm genişliğindedir ve 0.6mm yüksekliğe sahiptir, bu da onu ekstra ince bir bileşen yapar. Pin ataması şöyledir: Pin 1: Yeşil katot, Pin 3: Kırmızı anot, Pin 4: Mavi anot (belirli pin fonksiyonları paket diyagramından doğrulanmalıdır).

5.2 Önerilen PCB Pad Düzeni ve Polarite

A recommended land pattern for the PCB is provided to ensure proper solder joint formation and mechanical stability during reflow. The design considers solder fillet formation and tombstoning prevention. Clear polarity marking on the PCB silkscreen corresponding to the LED's pin 1 indicator is essential to prevent incorrect installation.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Koşulları (Kurşunsuz Proses)

Cihaz, kurşunsuz kızılötesi reflow lehimleme için niteliklidir. Önerilen bir profil, bir ön ısıtma aşaması, bir soak bölgesi, 10 saniye süreyle 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığına sahip bir reflow bölgesi ve kontrollü bir soğutma fazını içerir. LED paketine ve dahili tel bağlantılarına termal hasarı önlemek için bu profile uyulması kritiktir.

6.2 Temizleme

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkolde bir dakikadan daha kısa süreyle daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş veya agresif kimyasal temizleyicilerin kullanımı, epoksi lensi ve paket malzemesine zarar verebilir, bu da ışık çıkışının azalmasına veya erken arızaya yol açabilir.

6.3 Depolama ve Taşıma

• ESD Önlemleri:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) duyarlıdır. Taşıma, topraklanmış bileklikler, antistatik paspaslar ve kaplar kullanılarak yapılmalıdır. Tüm ekipmanlar uygun şekilde topraklanmalıdır.
• Nem Hassasiyeti:Paket, MSL 3 olarak derecelendirilmiştir. Orijinal nem bariyerli torba kurutucu ile mühürlendiğinde, depolama ≤30°C ve ≤%90 RH'de olmalı ve raf ömrü bir yıldır. Açıldıktan sonra, bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve bir hafta içinde IR-reflow yapılmalıdır. Orijinal torbadan çıkarıldıktan sonra bir haftadan fazla depolama için, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "popcorning"i önlemek için en az 20 saat 60°C'de pişirme gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Şerit, standart 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılır. Her makara 3000 adet içerir. Şerit cepleri koruyucu bir üst kapak bandı ile kapatılmıştır. Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Tam makaradan daha az miktarlar için, kalanlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:I_F'yi istenen seviyeye (tipik olarak maks. 20mA DC) ayarlamak için daima seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın. Direnç değeri R = (Besleme Gerilimi - V_F) / I_F.
• olarak hesaplanır. Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, özellikle daha düşük Pd derecesine sahip Kırmızı LED için, ısıyı LED ekleminden uzaklaştırmak ve performansı ve ömrü korumak için yeterli PCB bakır alanı veya termal vias sağlayın.
• Optik Tasarım:Bu paketin yandan ışık veren doğası, kenar aydınlatmalı ışık kılavuzları, sembolleri yandan aydınlatma veya bir PCB'nin kenarında durum göstergesi sağlama için idealdir. Işık boruları veya lensler tasarlarken 130 derecelik görüş açısını göz önünde bulundurun.

8.2 Tipik Uygulama Devreleri

Basit gösterge kullanımı için, her renk kanalı (Kırmızı, Yeşil, Mavi), uygun bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden bir mikrodenetleyici GPIO pini aracılığıyla bağımsız olarak sürülebilir. Çok renkli veya beyaz ışık üretimi için (RGB karıştırarak), renk tonunu kaydırmadan renk karıştırma ve karartma elde etmek için daha sofistike PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) kontrolü önerilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

Bu bileşenin birincil farklılaştırıcı faktörleri, onunultra ince 0.6mm profiliveyandan ışık verme özelliğidir. Üstten ışık veren LED'lerle karşılaştırıldığında, bu paket, dikey alanın son derece sınırlı olduğu ultra ince mobil cihazlar, giyilebilir teknoloji veya panellerin arkası gibi yenilikçi endüstriyel tasarımları mümkün kılar. Üç farklı yüksek parlaklıklı çipin (InGaN Mavi/Yeşil, AlInGaP Kırmızı) tek bir kompakt yandan ışık veren pakette entegrasyonu, tipik olarak tek renkli yan LED'ler için ayrılmış bir form faktöründe tam renkli bir çözüm sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 LED'i daha fazla parlaklık için 20mA'nin üzerinde sürebilir miyim?

20mA mutlak maksimum DC ileri akımının üzerinde sürekli çalıştırmak önerilmez, çünkü bu güç dağılımı derecesini aşacak, aşırı eklem sıcaklığına, hızlanmış lümen düşüşüne ve potansiyel felaket arızaya yol açacaktır. Daha yüksek parlaklık için, daha yüksek ışık şiddeti sınıfından bir LED seçin veya tepe akım dereceleri dahilinde darbe çalışmasını düşünün.

10.2 Neden her renk için ileri gerilim farklıdır?

İleri gerilim, yarı iletken malzemenin bant aralığının temel bir özelliğidir. Mavi ve Yeşil LED'ler, daha geniş bant aralığına sahip InGaN malzemelerini kullanır, bu da daha yüksek bir V_F'ye (tipik olarak ~3.0V) yol açar. Kırmızı LED'ler, daha dar bant aralığına sahip AlInGaP malzemesini kullanır, bu da daha düşük bir V_F'ye (tipik olarak ~2.0V) yol açar. Bu, özellikle aynı gerilim rayından birden fazla rengi sürerken, devre tasarımında dikkate alınmalıdır.

10.3 Sınıflandırma kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

Sınıf kodları (örneğin, Mavi şiddet için T1, Kırmızı şiddet için U2, gerilim için Sınıf 1), üretim sırasında LED'leri ölçülen performansa göre sınıflandırmak için kullanılır. Renk veya parlaklık tutarlılığı gerektiren uygulamalar için (örneğin, çoklu LED dizileri, arka aydınlatma), aynı sınıf kodundan LED'leri belirlemek ve kullanmak kritiktir. Tasarımınız için uygun performans aralığını seçmek için 3.1 ve 3.2 bölümlerindeki sınıf kodu tablolarına danışın.

11. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: İnce Bir Tüketici Cihazı Anakartında Durum Göstergesi.Bir tasarımcı, anakart kalınlık kısıtlaması 1.0mm olan bir akıllı saat geliştiriyor. Kartın kenarında çok renkli bir durum göstergesi (örneğin, şarj=Kırmızı, tam şarj=Yeşil, Bluetooth bağlı=Mavi) gereklidir. LTST-S33GBEGK-SN ideal bir seçimdir. 0.6mm yüksekliği mekanik zarf içine sığar. Yandan ışık verme, ışığın doğrudan cihazın çerçevesine giden küçük bir ışık kılavuzuna bağlanmasına ve küçük bir pencereyi aydınlatmasına olanak tanır. Tasarımcı, PCB üzerinde her renk kanalı için üç bağımsız sürücü devresi (mikrodenetleyici pini + direnç) yerleştirir, önerilen pad düzenini takip eder. Üretimdeki tüm birimlerde düzgün parlaklık ve renk görünümü sağlamak için aynı V_Fve I_V sınıflarından LED'ler belirlerler.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme sırasında salınan enerji, fotonlar (ışık) olarak yayılır. Yayılan ışığın rengi (dalga boyu), aktif bölgede kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. LTST-S33GBEGK-SN, tek bir epoksi kalıplı paket içinde farklı yarı iletken malzemelerden (mavi/yeşil için InGaN, kırmızı için AlInGaP) yapılmış üç adet bu tür p-n eklemini, her biri ayrı elektriksel bağlantılarla entegre eder.

13. Teknoloji Trendleri

SMD LED'lerin gelişimi, birkaç ana alana odaklanmaya devam etmektedir:Artırılmış Verimlilik (lm/W):Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, birim elektriksel giriş gücü başına daha fazla ışık çıkışı sağlar.Küçültme:Paketler, tüketici elektroniğinde daha yoğun entegrasyon ve yeni form faktörlerini mümkün kılmak için daha küçük ve daha ince hale gelmektedir.Geliştirilmiş Renksel Geriverim ve Tutarlılık:Fosfor teknolojisindeki (beyaz LED'ler için) gelişmeler ve daha sıkı sınıflandırma prosesleri, daha doğru ve düzgün renk üretimine olanak tanır.Daha Yüksek Güvenilirlik ve Ömür:Geliştirilmiş paketleme malzemeleri ve termal yönetim tasarımları, operasyonel ömrü uzatmakta ve LED'leri daha zorlu uygulamalar için uygun hale getirmektedir. Bu veri sayfasının temsil ettiği yandan ışık veren, çoklu çipli paket, alan kısıtlı cihazlarda kompakt, entegre aydınlatma çözümlerine olan talebe bir yanıttır.