LTST-S320TGKT SMD LED Teknik Veri Sayfası - Yandan Işık Yayan - 3.2x2.0x1.1mm - 3.2V - 76mW - Yeşil - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-S320TGKT, yüksek performanslı, yandan ışık yayan bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Parlak yeşil ışık üretmek için gelişmiş bir İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yarı iletken çip kullanır. Bu bileşen, üstten değil, bileşenin yanından aydınlatma gerektiren uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır. Kompakt EIA standart paketi ve bantlı makara paketlemesi, modern elektronik üretiminde yaygın olan yüksek hacimli, otomatik montaj süreçleri için idealdir.

Bu LED'in temel avantajları arasında, onu çevre dostu bir ürün olarak sınıflandıran RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygunluğu yer alır. Işık çıkışını maksimize eden su berraklığında bir lense ve mükemmel lehimlenebilirlik için kalay kaplı bir kurşun çerçeveye sahiptir. Cihaz, yüzey montaj teknolojisi (SMT) kartlarının montajı için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle tamamen uyumludur. Tasarımı, otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlayarak üretim hattını verimli hale getirir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. LED'in bu koşullar altında çalıştırılması önerilmez. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de maksimum güç dağılımı 76 miliwatt'tır (mW). DC ileri akım sürekli olarak 20 mA'yı aşmamalıdır. Darbe çalışması için, 0.1 milisaniye darbe genişliği ve katı bir 1/10 görev döngüsü altında 100 mA'lık bir tepe ileri akımına izin verilir. Cihaz -20°C ila +80°C arasındaki bir ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir ve -30°C ila +100°C arasındaki sıcaklıklarda saklanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ta=25°C standart test koşulunda ve 20 mA ileri akımında (IF) ölçüldüğünde, LED temel performans metriklerini sergiler. Işık şiddetinin (Iv) tipik değeri 150 milikandeladır (mcd), belirtilen minimum değer ise 71.0 mcd'dir. Bu parametre, yayılan ışığın algılanan parlaklığını ölçer. Şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) 130 derecedir ve yan aydınlatma için uygun geniş bir ışık hüzmesi deseni sağlar.

Spektral özellikler, 530 nanometre (nm) tepe emisyon dalga boyu (λP) ve 525 nm baskın dalga boyu (λd) ile tanımlanır. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 35 nm'dir ve yeşil rengin saflığını gösterir. Elektriksel olarak, ileri voltaj (VF) tipik olarak 2.8V ila 3.6V aralığında olmak üzere 3.2 volt ölçülür. Ters voltaj (VR) 5V uygulandığında ters akım (IR) 10 mikroamper (μA) veya daha az olarak garanti edilir, ancak cihaz ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli tolerans gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Voltaj Sınıflandırması

İleri voltaj 0.2V adımlarla sınıflandırılır. D7, D8, D9 ve D10 sınıf kodları sırasıyla 2.80-3.00V, 3.00-3.20V, 3.20-3.40V ve 3.40-3.60V voltaj aralıklarına karşılık gelir ve her birinin ±0.1V toleransı vardır.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti Q, R ve S sınıflarına ayrılır. Q sınıfı 71.0-112.0 mcd'yi, R sınıfı 112.0-180.0 mcd'yi, S sınıfı ise 180.0-280.0 mcd'yi kapsar. Her sınıf içinde ±%15 tolerans uygulanır.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Algılanan rengi tanımlayan baskın dalga boyu, AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm) ve AR (530.0-535.0 nm) olarak sınıflandırılır. Her sınıf için tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örneğin, spektral dağılım için Şekil 1, görüş açısı için Şekil 5), tipik davranışları tanımlanabilir. İleri akım (IF) ve ileri voltaj (VF) arasındaki ilişki, bir diyotun karakteristiği olan üstel bir ilişkidir. Işık şiddeti, önerilen çalışma aralığı içinde ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Tepe dalga boyu, artan akımla hafif bir negatif kayma (daha kısa dalga boylarına doğru) ve artan bağlantı sıcaklığıyla pozitif bir kayma (daha uzun dalga boylarına doğru) sergileyebilir. Bu eğilimleri anlamak, kararlı ve tutarlı aydınlatma sistemleri tasarlamak için çok önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED standart bir SMD ayak izine uyar. Temel boyutlar arasında gövde uzunluğu, genişliği ve yüksekliği yer alır. Veri sayfası, PCB (Baskılı Devre Kartı) lehim yatağı deseni tasarımı için gerekli olan tüm kritik ölçümleri, kurşun aralığı ve genel boyutu içeren ayrıntılı bir mekanik çizim sağlar.

5.2 Polarite Tanımlama ve Lehim Yatağı Düzeni

Bileşenin, tipik olarak paket üzerinde bir çentik veya nokta şeklinde olan ve katodu gösteren net bir polarite işareti vardır. Veri sayfası, uygun lehim bağlantısı oluşumunu ve mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen bir lehim yatağı boyut çizimini içerir. Ayrıca, "tombstoning" (bir ucun lehim yatağından kalkması) olayını önlemek için lehimleme işlemi için en uygun yönlendirmeyi önerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Cihaz kurşunsuz (Pb-free) lehimleme süreçleri için uygundur. JEDEC standartlarına uyan önerilen bir reflow profili sağlanmıştır. Temel parametreler arasında ön ısıtma bölgesi (150-200°C), kontrollü bir rampa yükselmesi, 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve 260°C üzerinde geçirilen sürenin maksimum 10 saniye ile sınırlandırılması yer alır. Toplam ön ısıtma süresi maksimum 120 saniye olmalıdır. Bu profil, güvenilirliği sağlamak için belirli PCB montajı için dikkatlice karakterize edilmelidir.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır. Lehimleme havya ucu sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve herhangi bir kurşunla temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bu işlem, epoksi pakete ve yarı iletken çipe termal hasarı önlemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Temizleme ve Depolama

Lehimlemeden sonra temizlik gerekiyorsa, yalnızca izopropil alkol veya etil alkol gibi belirtilen alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. Daldırma, normal sıcaklıkta bir dakikadan az süreyle yapılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar pakete zarar verebilir. Depolama için, açılmamış nem geçirmez torbalar ≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklanmalıdır. Açıldıktan sonra, LED'ler ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında saklanmalı ve bir hafta içinde kullanılmalıdır. Orijinal torbadan çıkarıldıktan sonra daha uzun süreli depolama için, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için lehimlemeden önce en az 20 saat 60°C'de ısıtma (baking) önerilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Her makarada 3000 adet bulunur. Bant cepleri koruyucu bir üst kapak bandı ile kapatılmıştır. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uyar. Kalan miktarlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu yandan ışık yayan LED, bir cihazın yanından kenar aydınlatması veya durum göstergesi gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımları arasında membran anahtarlar için arka aydınlatma, taşınabilir cihazlardaki LCD ekranlar için yan aydınlatma, tüketici elektroniği (yönlendiriciler, set üstü kutular gibi) çerçevelerinde durum göstergeleri ve ön panellerdeki semboller veya metinler için arka aydınlatma yer alır.

8.2 Devre Tasarımı

LED'i bir voltaj kaynağından sürerken bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme - VF) / IF, burada VF LED'in ileri voltajıdır (muhafazakar bir tasarım için maksimum değer kullanın) ve IF istenen ileri akımdır (örneğin, 20 mA). LED'i sabit bir akım kaynağı ile sürmek, özellikle sıcaklık değişimleri üzerinde optimum parlaklık ve renk tutarlılığı için tercih edilir.

8.3 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da, PCB üzerinde uygun termal tasarım uzun vadeli güvenilirlik için önemlidir. LED lehim yatakları etrafında yeterli bakır alan sağlamak, ısının dağılmasına yardımcı olur ve daha düşük bir bağlantı sıcaklığı sağlayarak ışık çıkışını ve ömrü korur.

8.4 ESD (Elektrostatik Deşarj) Önlemleri

LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. Elleçleme prosedürleri topraklanmış bileklikler, antistatik paspaslar ve iletken kapların kullanımını içermelidir. Tüm montaj ekipmanı uygun şekilde topraklanmış olmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaştırıcısı, daha yaygın olan üstten ışık yayan SMD LED'lerden farklı olan yandan ışık yayan optik tasarımıdır. AlGaInP (kırmızı/sarı için) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, InGaN çipi yeşil/mavi spektrumunda daha yüksek verimlilik ve parlaklık sunar. 130 derecelik görüş açısı, bir yüzey boyunca ışık yayılması gereken uygulamalar için avantajlı olan çok geniş bir aydınlatma sağlar. Standart IR reflow süreçleriyle uyumluluğu, onu dalga lehimleme gerektiren eski delikli LED'lerin aksine modern SMT montajıyla uyumlu hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

C: Hayır. Bir LED akım kontrollü bir cihazdır. Doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamak aşırı akım akışına neden olur ve anında tahrip eder. Her zaman seri bir direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın.

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

C: Tepe dalga boyu (λP), spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd) ise CIE renklilik diyagramından türetilir ve LED'in algılanan rengiyle eşleşecek saf bir monokromatik ışığın tek dalga boyunu temsil eder. Renk spesifikasyonu için λd daha alakalıdır.

S: Bu LED'i 20mA'de sürekli çalıştırmak için kullanabilir miyim?

C: Evet, 20mA önerilen sürekli DC ileri akımdır. Ancak, ortam sıcaklığının ve PCB termal tasarımının, bağlantı sıcaklığının belirtilen performansı ve ömrü korumak için güvenli sınırlar içinde kalmasına izin verdiğinden emin olun.

S: SMD LED'ler için depolama koşulu neden bu kadar önemli?

C: Plastik epoksi paket havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak paketi çatlatabilen veya çipi tabakalarından ayırabilen iç basınç oluşturabilir - bu olaya "patlamış mısır" etkisi denir. Uygun depolama ve ısıtma (baking) bunu önler.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir kablosuz yönlendirici için yandan aydınlatmalı durum göstergesi tasarlama.LED, ana PCB üzerine, kurşunsuz IR reflow işlemi kullanılarak monte edilmelidir. Işık, yönlendiricinin plastik kasanın yanındaki küçük bir pencereden geçerek "güç açık" ve "ağ etkinliği" (yanıp sönme) durumunu göstermelidir.



Uygulama:LTST-S320TGKT, yandan ışık yayma özelliği ve yeşil rengi için seçilmiştir. İki LED, PCB'nin kenarına, kasadaki ışık kılavuzlarıyla hizalı olarak yerleştirilir. PCB lehim yatağı deseni, veri sayfasının önerdiği lehim yatağı boyutlarına göre tasarlanır. 5V besleme için 150Ω'luk bir akım sınırlayıcı direnç hesaplanır (VF_max=3.6V, IF=20mA kullanılarak: R = (5-3.6)/0.02 = 70Ω, 150Ω daha güvenli bir ~9mA sağlar). Mikrodenetleyicinin GPIO pini LED'i bu direnç üzerinden sürer. Montaj belirtilen reflow profiline uygun şekilde yapılır ve bitmiş ürün net, geniş açılı yan aydınlatma sağlar.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED InGaN yarı iletken teknolojisine dayanır. P-n eklemine ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bunların yeniden birleşmesi, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Kuantum kuyusu yapısındaki İndiyum Galyum Nitrür alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler - bu durumda yaklaşık 530nm'de yeşil. Yandan ışık yayan özellik, çipin paket içindeki yerleşimi ve yansıtıcı kupa ile epoksi lensin şekillendirilmesiyle, birincil ışık çıkışını yanal olarak yönlendirerek elde edilir.

13. Endüstri Trendleri

SMD LED'lerdeki trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), yüksek yoğunluklu uygulamalar için daha küçük paket boyutları ve daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı yönünde devam etmektedir. Ayrıca, otomotiv ve endüstriyel uygulamalar için zorlu koşullar (daha yüksek sıcaklık, nem) altında güvenilirliğe artan bir vurgu vardır. Dahası, kontrol elektroniğinin doğrudan LED çipi ile entegrasyonu (örneğin, adreslenebilir RGB LED'ler için) önemli bir gelişmedir, ancak bunun gibi basit gösterge LED'leri için odak noktası maliyet etkinliği, güvenilirlik ve otomatik yüksek hızlı montaj hatlarıyla uyumluluk üzerinde kalır.