SMD LED LTST-C170KEKT Veri Sayfası - AlInGaP Kırmızı - 130° Görüş Açısı - 1.6-2.4V - 25mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTST-C170KEKT, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED lambasıdır. Güvenilir ve yüksek parlaklıkta gösterge gerektiren, alan kısıtlı uygulamalar için tasarlanmış bir bileşen ailesine aittir. Cihaz, yüksek verimli kırmızı ışık çıkışı üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesini kullanır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED, modern elektronik üretimi için birkaç önemli avantaj sunar. Ultra parlak çıkışı, aydınlık ortamlarda bile iyi görünürlük sağlar. Paketi EIA standartlarına uygundur, bu da geniş bir yelpazedeki otomatik al-yerleştir ve montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu garanti eder. Ayrıca, standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır, bu da yüksek hacimli üretim hatlarına uygunluğunu gösterir. Başlıca hedef pazarlar arasında telekomünikasyon ekipmanları (hücresel ve telsiz telefonlar gibi), ofis otomasyon cihazları (dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri), ev aletleri ve çeşitli iç mekan tabela veya durum göstergesi uygulamaları bulunur. Klavye arka aydınlatması ve mikro ekranlar için uygunluğu, çok yönlülüğünü vurgular.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

LTST-C170KEKT'in performansı, standart koşullar altında (Ta=25°C) ölçülen bir dizi elektriksel, optik ve termal parametre ile tanımlanır.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Işık şiddeti (Iv), LED'in yaydığı görünür ışık miktarını belirleyen kritik bir parametredir. Bu cihaz için, 20mA ileri akım (IF) ile sürüldüğünde şiddet, minimum 11.2 milikandela (mcd) ile maksimum 180.0 mcd arasında değişebilir. Bu geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir. Görüş açısı, 2θ1/2 olarak tanımlanır ve 130 derecedir. Bu, çok geniş bir ışın deseni olduğunu gösterir ve LED'i odaklanmış bir noktadan ziyade geniş alan aydınlatması gerektiren uygulamalar için ideal kılar. Baskın dalga boyu (λd) 617 nm ile 631 nm arasındadır, bu da görünür spektrumun kırmızı kısmına denk gelir. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 632 nm'dir.

2.2 Elektriksel Özellikler

İleri voltaj (VF), LED çalışırken üzerindeki voltaj düşüşüdür. LTST-C170KEKT için, IF=20mA'de VF tipik olarak 1.6V ile 2.4V arasındadır. Bu nispeten düşük voltaj, düşük güçlü devre tasarımı için faydalıdır. Ters akım (IR), 5V ters voltaj (VR) uygulandığında maksimum 10 μA olarak belirtilmiştir, bu da cihazın ters öngerilim altındaki sızıntı karakteristiğini gösterir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Mutlak maksimum DC ileri akım 25 mA'dir. Darbeli koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 60 mA'lik daha yüksek bir tepe ileri akımına izin verilir. Maksimum güç dağılımı 62.5 mW'dır. Cihaz -30°C ila +85°C arasındaki ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir ve -40°C ila +85°C arasında depolanabilir. İzin verilen maksimum ters voltaj 5V'dır. Bu sınırlardan herhangi birinin aşılması, performansın düşmesine veya arızaya neden olabilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTST-C170KEKT, temel olarak ışık şiddetine dayalı bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Şiddet, her biri bir harf kodu (L, M, N, P, Q, R) ile gösterilen birkaç sınıfa ayrılır. Her sınıf, 20mA'de mcd cinsinden ölçülen belirli bir ışık şiddeti aralığını kapsar. Örneğin, 'L' sınıfı 11.2 ila 18.0 mcd'yi kapsarken, 'R' sınıfı 112.0 ila 180.0 mcd'yi kapsar. Her sınıfa +/-%15 tolerans uygulanır. Bu sistem, tasarımcıların belirli uygulamaları için gerekli parlaklık seviyesine sahip LED'leri seçmelerine ve birden fazla LED birlikte kullanıldığında görsel tutarlılığı sağlamalarına olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulurken, bu tür cihazlar için tipik performans eğrileri, değişen koşullar altındaki davranış hakkında değerli bilgiler sağlar.

4.1 Akım - Voltaj (I-V) Karakteristiği

I-V eğrisi, ileri akım ile ileri voltaj arasındaki ilişkiyi gösterir. AlInGaP LED'ler için bu eğri, bir açılma voltajını ve ardından voltajdaki küçük bir artışla akımın hızla arttığı bir bölgeyi sergiler. LED'i belirtilen akım aralığında (örneğin, 20mA) çalıştırmak, bu eğrinin kararlı ve verimli kısmında kalmasını sağlar.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi

Bu eğri, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır. LED'i önerilen 20mA'de sürmek, optimum verimlilik ve uzun ömür sağlar ve mutlak maksimum akımda çalışmanın neden olduğu termal stresi önler.

4.3 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi, her dalga boyunda yayılan ışığın şiddetini gösterir. Kırmızı bir AlInGaP LED için bu eğri tipik olarak dardır, baskın dalga boyu (617-631 nm) etrafında merkezlenmiştir ve yaklaşık 20 nm'lik bir spektral yarı genişliğe (Δλ) sahiptir. Bu, yayılan ışığın renk saflığını tanımlar.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Polarite Tanımlama

LED, standart bir SMD paketinde bulunur. Kritik boyutlar arasında uzunluk, genişlik ve yükseklik ile lehim pedlerinin yerleşimi ve boyutu bulunur. Katot tipik olarak paket üzerinde bir çentik, nokta veya yeşil işaret gibi görsel bir işaretleyici ile tanımlanır. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi, düzgün çalışma için esastır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

PCB için güvenilir lehimleme ve mekanik stabilite sağlamak amacıyla önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanır. Bu desen, LED'in reflow lehimlemeden önce yerleştirildiği bakır pedlerin boyutunu, şeklini ve aralığını tanımlar. Bu öneriye uymak, tombstoning (bir ucun kalkması) oluşumunu önlemeye ve iyi lehim filetoları sağlamaya yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleriyle uyumludur. Önerilen tepe reflow sıcaklığı 260°C'dir ve bu sıcaklığın üzerinde geçirilen süre 10 saniyeyi aşmamalıdır. Bir ön ısıtma aşaması (150-200°C) da belirtilmiştir. Bu parametreler, LED'in plastik paketine ve iç yapısına termal hasarı önlemek için JEDEC standartlarına dayanır.

6.2 Depolama ve Kullanım Koşulları

LED'ler neme ve elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Orijinal, desikatörlü, hava geçirmez nem önleyici torbada saklandıklarında raf ömürleri vardır. Torba açıldıktan sonra, cihazların belirli bir kullanım ömrü (örneğin, MSL 2a için 672 saat) vardır; bu süre sonunda, lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilecek emilmiş nemi gidermek için yeniden reflow yapılmalı veya kurutulmalıdır. Statik elektrikten kaynaklanan hasarı önlemek için, topraklı bileklikler ve iş istasyonları kullanmak gibi uygun ESD önlemleri zorunludur.

6.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre bekletmek önerilir. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar, epoksi lensi veya paketi hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Otomatik montaj için, LED'ler, 7 inç çapında makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara tipik olarak 3000 adet içerir. Şerit boyutları, yuva aralığı ve makara göbek boyutu, ANSI/EIA 481 gibi endüstri standartlarına uygundur ve standart besleyici ekipmanlarla uyumluluğu sağlar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Özellikle birden fazla LED paralel olarak kullanıldığında tutarlı parlaklık için, her LED'i kendi akım sınırlayıcı direnci ile sürmek veya sabit akımlı bir sürücü devresi kullanmak önerilir. LED'leri, bireysel cihazlar arasındaki ileri voltaj (VF) farklılıkları nedeniyle önemli parlaklık uyumsuzluğuna yol açabileceğinden, tek bir voltaj kaynağına ve tek bir dirençle doğrudan paralel bağlamak önerilmez.

8.2 Tasarım Hususları ve Uyarılar

Bu ürün, genel amaçlı elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Olağanüstü güvenilirlik gerektiren veya arızanın güvenliği riske atabileceği uygulamalar (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam destek) için ek nitelendirme ve danışma gereklidir. Tasarımcılar, uygulamanın maksimum ortam sıcaklığını dikkate alarak, çalışma noktasının (akım, voltaj, güç dağılımı) belirtilen değerler dahilinde kalmasını sağlamalıdır. Yüksek akım veya yüksek yoğunluklu uygulamalar için yeterli PCB ısı dağıtım düzeni gerekli olabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Galium Arsenit Fosfit (GaAsP) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP teknolojisi önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı sürücü akımında daha parlak çıkış sağlar. Geniş 130 derecelik görüş açısı, dar ışın uygulamaları için tasarlanmış LED'lerden önemli bir farklılaştırıcıdır ve bu da onu çeşitli açılardan görülmesi gereken alan aydınlatması ve durum göstergeleri için üstün kılar. Otomatik IR reflow işlemleriyle uyumluluğu, manuel veya dalga lehimleme gerektiren bileşenlerden ayırır.

10. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

10.1 Işık şiddetinde neden bu kadar geniş bir aralık var (11.2 ila 180 mcd)?

Bu aralık, tüm üretim birimleri arasındaki toplam dağılımı temsil eder. Sınıflandırma sistemi (L'den R'ye) aracılığıyla üreticiler, LED'leri çok daha dar gruplara ayırır. Tasarımcılar, uygulamaları için tutarlı parlaklığa sahip LED'ler aldıklarından emin olmak için sipariş verirken gerekli sınıf kodunu belirtirler.

10.2 Bu LED'i daha fazla parlaklık için 30mA'de sürebilir miyim?

Hayır. Mutlak maksimum sürekli ileri akım 25 mA olarak belirtilmiştir. 30mA'de çalıştırmak bu değeri aşar, bu da hızlanmış bozulmaya, ömrün kısalmasına ve aşırı ısınma nedeniyle potansiyel felaket arızasına yol açabilir. Daha yüksek parlaklık için, daha yüksek şiddet sınıfından bir LED veya daha yüksek sürücü akımı için derecelendirilmiş bir ürün seçin.

10.3 Baskın dalga boyu ile tepe dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe dalga boyu (λp), emisyon spektrumunun maksimum şiddete sahip olduğu tek dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), CIE renklilik diyagramındaki renk koordinatlarından türetilmiş hesaplanmış bir değerdir; ışığın algılanan rengini tek bir dalga boyu olarak temsil eder. Kırmızı LED gibi tek renkli bir kaynak için genellikle birbirine yakındırlar, ancak λd renk belirtimi için daha alakalıdır.

11. Pratik Uygulama Vaka Çalışması

Senaryo: Membran Klavye Arka Aydınlatması.Bir tasarımcı, düşük ışık koşullarında kullanılmak üzere kırmızı arka aydınlatma gerektiren 20 düğmeli bir kullanıcı arayüz paneli oluşturmaktadır. Panel alan kısıtlıdır ve alçak profilli bir bileşen gerektirir. LTST-C170KEKT, SMD formatı, geniş görüş açısı (her düğmenin altında eşit aydınlatma sağlar) ve uygun parlaklığı nedeniyle seçilmiştir. Tasarımcı, tüm tuşlarda tekdüze, orta seviye parlaklık elde etmek için 'M' sınıfından (18.0-28.0 mcd) LED'ler seçer. Küçük VF varyasyonlarından bağımsız olarak mükemmel parlaklık eşleşmesi sağlamak için her LED'e ayrı ayrı 20mA sağlayan sabit akımlı bir sürücü entegre devresi kullanılır. PCB düzeni önerilen ped tasarımını takip eder ve montaj, 250°C tepe değerine sahip standart kurşunsuz bir reflow profili kullanılarak yapılır.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) formunda salınır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. LTST-C170KEKT için, AlInGaP malzeme sistemi, kırmızı ışığa karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

LED teknolojisindeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), gelişmiş renksel geriverim ve daha yüksek güvenilirliğe doğrudur. Gösterge LED'leri için, ışık çıkışını korurken veya artırırken küçültme devam etmektedir. Ayrıca, mevcut renk yelpazesini genişletmeye ve gelişmiş üretim ve sınıflandırma teknikleriyle renk ve parlaklık tutarlılığını iyileştirmeye odaklanılmaktadır. RoHS uyumluluğu ve kurşunsuz, yüksek sıcaklıklı lehimleme işlemleriyle uyumluluk için yapılan çaba, artık endüstri genelinde standart bir gerekliliktir. Yeni malzemeler ve nanoyapılar üzerine yapılan araştırmalar, gelecekte daha fazla verimlilik artışı ve yeni işlevler vaat etmektedir.