LTST-S320KSKT Sarı Yan Bakışlı SMD LED Teknik Veri Sayfası - 3.2x2.0x1.1mm - 2.4V Maks. - 75mW

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-S320KSKT, yandan ışık yayan bir kaynağa ihtiyaç duyan uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Sarı ışık üretmek için Ultra Parlak Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken çip kullanır. Cihaz, su berraklığında bir lense ve kalay kaplı bir kurşun çerçeveye sahiptir ve standart EIA uyumlu bir muhafazada paketlenmiştir. 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde tedarik edilir, bu da yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle tam uyumluluğunu sağlar.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Yüksek Parlaklık:AlInGaP çip teknolojisi, 20mA ileri akımda tipik olarak 45.0 ila 180.0 milikandela (mcd) aralığında yüksek ışık şiddeti sağlar.
• Yan Görünümlü Tasarım:Paket, yandan ışık yayacak şekilde tasarlanmıştır; bu, yan aydınlatmanın gerekli olduğu arka aydınlatma göstergeleri, kenardan aydınlatmalı paneller ve durum göstergeleri için idealdir.
• Uyumluluk:Cihaz, entegre devrelerle uyumludur ve otomatik yerleştirme sistemleriyle kullanılmak üzere tasarlanmıştır, bu da üretim sürecini kolaylaştırır.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur ve Yeşil Ürün olarak sınıflandırılmıştır.
• Reflow Lehimlenebilir:260°C tepe sıcaklığında 10 saniye için kızılötesi reflow lehimleme süreçlerine uygun olarak derecelendirilmiştir ve kurşunsuz (Pb-free) montaj hatları için uygundur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

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

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW. Bu, LED'in performansını düşürmeden veya arızaya neden olmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):80 mA. Bu, 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği ile belirtilen maksimum izin verilen darbe akımıdır. Anlık olarak bile aşılmamalıdır.
• DC İleri Akımı (I_F):30 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Bu değeri aşan bir ters gerilim uygulamak, LED bağlantısında ani ve felaket bir arızaya neden olabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-30°C ila +85°C. LED'in doğru şekilde çalışması için tasarlandığı ortam sıcaklığı aralığıdır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-40°C ila +85°C. Cihazın çalışmadığı zamanlarda saklanması için sıcaklık aralığıdır.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler, 25°C ortam sıcaklığında (T_a) ölçülür ve cihazın tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):Min. 45.0 mcd, Tip. (sınıflandırmaya bakın), Maks. 180.0 mcd @ I_F=20mA. CIE fotopik (insan gözü) tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülmüştür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Bu gibi geniş bir görüş açısı, yandan ışık yayan paketlerin karakteristiğidir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P):588 nm. LED'in en fazla optik gücü yaydığı spesifik dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):587.0 - 594.5 nm @ I_F=20mA. Bu, insan gözü tarafından rengi (sarı) tanımlayan tek dalga boyu olarak algılanır. CIE renklilik diyagramından türetilir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm. Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer, daha monokromatik bir ışık kaynağı anlamına gelir.
• İleri Gerilim (V_F):Min. 1.80 V, Tip. (sınıflandırmaya bakın), Maks. 2.40 V @ I_F=20mA. LED çalışırken üzerindeki gerilim düşüşüdür.
• Ters Akım (I_R):Maks. 10 μA @ V_R=5V. Cihaz maksimum değeri dahilinde ters kutuplandığında akan küçük bir sızıntı akımıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. LTST-S320KSKT, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

Birimler: Volt (V) @ 20mA. Sınıf başına tolerans: ±0.1V.

- F2 Sınıfı:1.80V (Min) ila 2.10V (Maks)

- F3 Sınıfı:2.10V (Min) ila 2.40V (Maks)

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Birimler: Milikandela (mcd) @ 20mA. Sınıf başına tolerans: ±15%.

- P Sınıfı:45.0 mcd (Min) ila 71.0 mcd (Maks)

- Q Sınıfı:71.0 mcd (Min) ila 112.0 mcd (Maks)

- R Sınıfı:112.0 mcd (Min) ila 180.0 mcd (Maks)

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Birimler: Nanometre (nm) @ 20mA. Sınıf başına tolerans: ±1nm.

- J Sınıfı:587.0 nm (Min) ila 589.5 nm (Maks)

- K Sınıfı:589.5 nm (Min) ila 592.0 nm (Maks)

- L Sınıfı:592.0 nm (Min) ila 594.5 nm (Maks)

Tam parça numarası (örn., LTST-S320KSKT), cihazın kesin performans özelliklerini belirtir. Tasarımcılar, uygulamalarının parlaklık ve renk tutarlılığı gereksinimlerini karşılamak için uygun sınıfı seçmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında (sayfa 6-9) spesifik grafiksel eğrilere atıfta bulunulmakla birlikte, aşağıdaki analiz sağlanan tablo verilerine ve standart LED davranışına dayanmaktadır.

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

İleri gerilim (V_F), 20mA'de tipik olarak 1.80V ila 2.40V aralığındadır. Tüm diyotlarda olduğu gibi, I-V ilişkisi üstel bir ilişkidir. LED'i 20mA'nin önemli ölçüde altında çalıştırmak daha düşük bir V_F ile sonuçlanırken, maksimum DC akım olan 30mA'de sürmek V_F ve güç dağılımını artıracaktır. Kararlı çalışma için bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akım sürücüsü şarttır.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık şiddeti, çalışma aralığı içinde ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, çok yüksek akımlarda eklem sıcaklığının artması nedeniyle verim düşebilir. Sınıflandırma sistemi, 20mA standart test koşulunda öngörülebilir parlaklık sağlar.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

AlInGaP LED'lerin performansı sıcaklıktan etkilenir. Eklem sıcaklığı arttıkça, ileri gerilim tipik olarak hafifçe azalırken, ışık çıkışı azalır. -30°C ila +85°C belirtilen çalışma sıcaklığı aralığı güvenilir işlev sağlar, ancak tasarımlar, özellikle maksimum akım yakınında veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken optimum parlaklık ve ömür için ısı dağılımını yönetmelidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, standart bir EIA paket şekline uygundur. PCB ayak izi tasarımı için kritik olan ana boyutlar (milimetre cinsinden) gövde boyutunu ve kurşun aralığını içerir. Yan görünümlü tasarım, ana ışık yayan yüzeyin paketin uzun kenarında olduğu anlamına gelir.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni ve Polarite

Veri sayfası, PCB için önerilen bir lehim pedi tasarımı sağlar. Bu düzene uymak, reflow sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu ve mekanik stabiliteyi sağlar. Cihazın bir polarite işareti vardır (genellikle paket üzerinde katot göstergesi). Ters gerilim uygulamak LED'i tahrip edebileceğinden doğru yönlendirme çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için önerilen bir reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunlardır:

- Ön Isıtma:150-200°C, maksimum 120 saniye, kartı kademeli olarak ısıtmak ve flux'u aktifleştirmek için.

- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.

- Sıvı Faz Üzerinde Kalma Süresi:Cihaz, tepe sıcaklığına maksimum 10 saniye maruz bırakılmalıdır. Reflow işlemi maksimum iki kez gerçekleştirilmelidir.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse:

- Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.

- Lehimleme Süresi:Kurşun başına maksimum 3 saniye.

- Sıklık:Termal stresi en aza indirmek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Veri sayfası, LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkolde bir dakikadan az süreyle daldırmayı önerir. Belirtilmemiş kimyasallar plastik paketi veya lensi hasara uğratabilir.

6.4 Depolama ve Taşıma

• ESD Önlemleri:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Taşıma sırasında bileklik, antistatik paspas ve uygun şekilde topraklanmış ekipman kullanın.
• Nem Hassasiyeti:Kapalı makara koruma sağlasa da, paketinden çıkarılan cihazlar derhal kullanılmalıdır. Depolama gerekliyse, kuru bir ortamda (<%60 RH, <30°C) saklanmalıdır. Orijinal paket dışında uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kap veya nitrojen desikatörü önerilir. Bir haftadan uzun süre depolanan cihazlar, reflow sırasında \"patlamayı\" önlemek için lehimlemeden önce kurutma gerektirebilir (örn., 60°C'de 20 saat).

7. Paketleme ve Sipariş

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapında makaralar üzerinde 8mm taşıyıcı şerittir.

- Makara Başına Adet:3000 adet.

- Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.

- Şerit Özellikleri:ANSI/EIA-481 uyumludur. Boş yuvalar kapak bandıyla kapatılmıştır. İzin verilen maksimum ardışık eksik bileşen sayısı ikidir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Tüketici Elektroniği:Cihazlarda, ses ekipmanlarında ve uzaktan kumandalarda tuş arka aydınlatması, güç göstergeleri veya durum ışıkları için yan aydınlatma.
• Enstrümantasyon:Ölçüm cihazları, endüstriyel kontroller ve tıbbi cihazlar için panel göstergeleri ve arka aydınlatmalar (uygun güvenilirlik doğrulamasına tabidir).
• Otomotiv İç Aydınlatma:Düşük güçlü durum göstergeleri, ancak otomotiv sınıfı standartlara uygunluk doğrulaması gerekli olacaktır.
• Dekoratif Aydınlatma:Akrilik paneller veya tabelalar için kenar aydınlatması.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

1. Akım Sınırlama:Her zaman seri bir direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. Direnç değerini R = (V_besleme- V_F) / I_F formülünü kullanarak hesaplayın. Parça-parça varyasyonunda bile akımın sınırları aşmamasını sağlamak için sınıftaki maksimum V_F değerini kullanın.
2. Termal Yönetim:Özellikle birden fazla LED kullanılıyorsa veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışılıyorsa, PCB düzeninin yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. 75mW güç dağılımı sınırına uyulmalıdır.
3. Optik Tasarım:130 derecelik görüş açısı geniş bir ışın hüzmesi sağlar. Daha yönlendirilmiş ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir. Su berraklığındaki lens minimum ışık dağılımı sunar.
4. Dalga Formu Seçimi:Daha yüksek görünür parlaklık veya çoklama gerektiren uygulamalar için, tepe akımına kadar (80mA, 1/10 görev döngüsü) darbe işlemi kullanılabilir, ancak ortalama akım DC derecesini aşmamalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-S320KSKT, özelliklerinin spesifik kombinasyonu ile kendini farklılaştırır:

- Malzeme (AlInGaP):Eski GaAsP veya GaP teknolojilerine kıyasla, AlInGaP sarı ve kehribar renkler için önemli ölçüde daha yüksek verimlilik ve parlaklık sunar, aynı ışık çıkışı için daha düşük güç tüketimi sağlar.

- Paket (Yan Bakışlı):Üstten ışık yayan LED'lerin aksine, bu paket, ışığın PCB yüzeyine paralel olarak yayılması gereken uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır, dikey alandan tasarruf sağlar ve ışık kılavuzlarına optik bağlantıyı basitleştirir.

- Kalay Kaplama:Kalay kaplı kurşunlar mükemmel lehimlenebilirlik sunar ve kurşunsuz işlemlerle uyumludur, eski kurşun bazlı kaplamalara kıyasla daha iyi çevresel ve güvenilirlik özellikleri sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

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

Tepe Dalga Boyu (λ_P):LED'in emisyon spektrumunun en yüksek noktasındaki dalga boyudur (588 nm).Baskın Dalga Boyu (λ_d):İnsan gözünün LED'in rengiyle eşleştiğini algılayacağı tek dalga boyudur (587-594.5 nm), renk koordinatlarından hesaplanır. Baskın dalga boyu renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

10.2 Bu LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?

Evet, 30mA önerilen maksimum DC ileri akımdır. Ancak, bu maksimumda çalıştırmak daha fazla ısı üretecek ve 20mA gibi daha düşük bir akımda çalıştırmaya kıyasla LED'in ömrünü azaltabilir. 30mA'de yeterli termal tasarım çok önemlidir.

10.3 Parça numarasındaki sınıf kodunu nasıl yorumlarım?

Tam parça numarası LTST-S320KSKT, ileri gerilim (F), şiddet (P/Q/R) ve baskın dalga boyu (J/K/L) için gömülü sınıf kodları içerir. Sipariş ettiğiniz cihazın spesifik performans aralığını anlamak için 3.1-3.3 bölümlerindeki sınıf kod tablolarına başvurun.

10.4 Soğutucu gerekli mi?

20mA'de çalışan tek bir LED için, PCB ısı yayılımı için makul bir bakır ped sağlıyorsa genellikle özel bir soğutucu gerekmez. Diziler, yüksek akım çalışması veya yüksek ortam sıcaklıkları için, eklem sıcaklığının güvenli sınırlar içinde kalmasını sağlamak için termal analiz yapılmalıdır.

11. Pratik Uygulama Örneği

11.1 Düşük Güçlü Durum Göstergesi Tasarımı

Senaryo:Bir ürün, 5V dijital mantık hattından beslenen sarı yandan ışık yayan bir durum LED'i gerektiriyor.

Tasarım Adımları:

1. Çalışma Noktası Seçimi:Parlaklık ve ömür arasında iyi bir denge için I_F= 15mA seçin.

2. Seri Direnç Hesaplama:Güvenli bir tasarım için en kötü durum sınıfından (F3: 2.40V) maksimum V_F değerini kullanın. R = (5V - 2.40V) / 0.015A = 173.3Ω. En yakın standart değer olan 180Ω'u seçin.

3. Güç Kontrolü:LED'deki Güç: P_LED= V_F* I_F≈ 2.4V * 0.015A = 36mW, 75mW maksimumun çok altında. Dirençteki Güç: P_R= (I_F)² * R = (0.015)² * 180 = 40.5mW. En az 0805 boyutunda bir direnç kullanın.

4. PCB Düzeni:LED'i önerilen lehim pedi düzenine göre yerleştirin. Katot (işaretli) pedinin toprağa veya daha düşük gerilim tarafına bağlı olduğundan emin olun.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTST-S320KSKT, AlInGaP yarı iletken teknolojisine dayanır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. AlInGaP malzemelerinde, bu yeniden birleşme esas olarak görünür spektrumun sarı bölgesinde (yaklaşık 590 nm) foton (ışık) şeklinde enerji salar. Spesifik renk (baskın dalga boyu), üretim sırasında büyütülen yarı iletken katmanların kesin atomik bileşimi (bant aralığı) tarafından belirlenir. Yan ışık yayan paket, üretilen ışığı bileşenin yanından yönlendirmek için yansıtıcı bir boşluk ve berrak bir epoksi lens kullanır.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Bunun gibi SMD LED'lerde genel eğilim şu yönlerdedir:

- Daha Yüksek Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi iyileştirmeleri, watt başına daha fazla lümen (lm/W) üretmeyi ve aynı ışık çıkışı için enerji tüketimini azaltmayı amaçlamaktadır.

- Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı:Daha sıkı sınıflandırma toleransları ve gelişmiş üretim süreçleri, bir üretim partisi içinde renk ve parlaklıkta daha az varyasyona yol açar, bu da birden fazla LED kullanan uygulamalar için kritiktir.

- Küçültme:Bu standart bir paket olsa da, endüstri yüksek yoğunluklu uygulamalar için daha küçük ayak izleri geliştirmeye devam etmektedir.

- Geliştirilmiş Güvenilirlik:Paket malzemelerindeki (epoksi, kurşun çerçeveler) ve üretim süreçlerindeki iyileştirmeler, operasyonel ömrü ve yüksek sıcaklık ve nem gibi zorlu çevresel koşullara toleransı artırmaya devam etmektedir.