SMD LED LTST-108TBL Veri Sayfası - Mavi InGaN - 3.2x1.6x1.1mm - Maks. 3.4V - 102mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-108TBL, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Minyatür boyutu, geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde alan kısıtlı uygulamalar için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

• Minyatür Ayak İzi:Kompakt EIA standart paketi, yüksek yoğunluklu PCB düzenlerine olanak tanır.
• Otomasyon Uyumluluğu:7 inç makaralarda 8mm şerit üzerinde tedarik edilir, otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla tam uyumludur.
• Sağlam Üretim:Kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur, kurşunsuz (Pb-free) montaj hatlarını destekler.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
• Güvenilirlik:Cihazlar, lehimleme sırasında güvenilirliği sağlamak için JEDEC Seviye 3 nem hassasiyeti seviyelerine hızlandırmak üzere ön koşullandırılmıştır.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, güvenilir, alçak profilli durum göstergesinin gerekli olduğu tüketici, ticari ve endüstriyel elektroniklerde kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

• Telekomünikasyon:Yönlendiriciler, modemler ve ağ anahtarlarında durum göstergeleri.
• Ofis Otomasyonu ve Bilgi İşlem:Dizüstü bilgisayarlar, masaüstü bilgisayarlar ve çevre birimlerinde güç/aktivite ışıkları.
• Ev Aletleri ve Tüketici Elektroniği:Kontrol panellerindeki gösterge ışıkları.
• Endüstriyel Ekipman:Makine durumu ve arıza göstergeleri.
• Genel Amaçlı:Ön panel arka aydınlatma, sinyal ve sembol aydınlatma uygulamaları.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

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

• Güç Dağılımı (Pd):Ta=25°C'de 102 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• DC İleri Akım (IF):30 mA sürekli. Bu akımın aşılması, eklem sıcaklığını önemli ölçüde artırır ve lümen azalmasını hızlandırır.
• Tepe İleri Akım:80 mA, yalnızca kısa sinyal patlamaları için darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• Değer Düşürme Faktörü:25°C'den itibaren doğrusal olarak 0.38 mA/°C. Eklem sıcaklık limitini aşmayı önlemek için izin verilen maksimum DC akım, ortam sıcaklığı arttıkça azaltılmalıdır.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:Sırasıyla -40°C ila +85°C ve -40°C ila +100°C, çalışma ve çalışmama için çevresel sınırları tanımlar.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C ve IF=20mA'da ölçülmüştür. Bunlar tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv):330.0 mcd (min) ile 520.0 mcd (max) arasında değişir, tipik değer bin sıralamasına bağlıdır. CIE fotopik göz tepki eğrisine filtre uygulanmış bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ½):Geniş 110 derecelik (tipik) açı, şiddetin eksenel (eksen üzeri) şiddetin yarısı olduğu eksen dışı açı olarak tanımlanır.
• Tepe Dalga Boyu (λp):Tipik olarak 471 nm, yayılan ışığın spektral tepe noktasını gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):457 nm ile 467 nm arasında değişir. Bu, insan gözü tarafından rengi (mavi) tanımlamak için algılanan tek dalga boyudur. Her bin için tolerans ±1 nm'dir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Tipik olarak 26 nm, yayılan mavi ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini tanımlar.
• İleri Gerilim (VF):20mA'da 2.6V (min) ile 3.4V (max) arasında. Bu parametre, devre tasarımında tutarlılık için sınıflandırılmıştır.
• Ters Akım (IR):VR=5V'da maksimum 5 µA. Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu test yalnızca kalite güvencesi içindir.
• Kapasitans (C):VF=0V, f=1 MHz'de tipik olarak 40 pF, yüksek hızlı anahtarlama düşünceleri için ilgilidir.

3. Bin Sıralama Sistemi Açıklaması

Ürün, bir üretim partisi içinde performans tutarlılığını sağlamak için temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. Tasarımcılar, uygulama gereksinimlerini karşılamak için sınıfları belirtebilir.

3.1 İleri Gerilim (VF) Sıralaması

Birimler: Volt @ 20mA. Her bin üzerindeki tolerans ± 0.10V'dur.

• F4:2.6V (Min) - 2.8V (Maks)
• F5:2.8V - 3.0V
• F6:3.0V - 3.2V
• F7:3.2V - 3.4V

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sıralaması

Birimler: milikandela (mcd) @ 20mA. Her bin üzerindeki tolerans ± %11'dir.

• T2:330.0 mcd (Min) - 410.0 mcd (Maks)
• U1:410.0 mcd - 520.0 mcd

3.3 Baskın Dalga Boyu (WD) Sıralaması

Birimler: nanometre (nm) @ 20mA. Her bin için tolerans ± 1 nm'dir.

• AC:457.0 nm (Min) - 462.0 nm (Maks)
• AD:462.0 nm - 467.0 nm

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar. Belirtilmedikçe tüm eğriler 25°C'dedir.

4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği

Bu eğri, önerilen çalışma aralığında ileri akım (IF) ile ışık çıkışı (Iv) arasında neredeyse doğrusal bir ilişki gösterir. LED'i 20mA'nin üzerinde sürmek, verimlilikte azalan getiriler sağlar ve ısıyı artırır.

Bu eğri, önerilen çalışma aralığında ileri akım (IF) ile ışık çıkışı (Iv) arasında neredeyse doğrusal bir ilişki gösterir. LED'i 20mA'nin üzerinde sürmek, verimlilikte azalan getiriler sağlar ve ısıyı artırır.

Işık çıkışı, ortam sıcaklığı arttıkça azalır. Bu termal söndürme etkisi, yarı iletken LED'lerin karakteristiğidir ve yüksek sıcaklıklarda çalışan tasarımlarda dikkate alınmalıdır.

4.3 İleri Gerilim - İleri Akım Grafiği

Bu üstel eğri, diyodun I-V karakteristiğini gösterir. 20mA'da belirtilen VF tipik çalışma noktasıdır. Eğri, akım sınırlayıcı devre tasarımına yardımcı olur.

4.4 Spektral Dağılım

Grafik, yaklaşık 26 nm yarı genişliğe sahip, tipik olarak 471 nm civarında merkezlenmiş tek bir tepe gösterir ve InGaN yarı iletken malzemesinden monokromatik mavi emisyonu doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LTST-108TBL standart bir SMD paketinde bulunur. Ana boyutlar (milimetre cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.2mm) yaklaşık 3.2mm (U) x 1.6mm (G) x 1.1mm (Y) gövde boyutunu içerir. Lens su berraklığındadır. Katot tipik olarak paket üzerindeki bir işaretleme veya lenste yeşil bir ton ile tanımlanır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimleme için bir lehim pedi deseni sağlanmıştır. Bu desen, montaj sırasında uygun lehim fileto oluşumunu, mekanik stabiliteyi ve termal rahatlamayı sağlar. Bu düzene uyulması, güvenilir lehim bağlantıları elde etmek ve LED çipinden ısı dağılımını yönetmek için kritiktir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili (Kurşunsuz İşlem)

Kurşunsuz montaj için J-STD-020B'ye uygun detaylı bir sıcaklık profili belirtilmiştir.

• Ön Isıtma:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Süre:Önerilen profil belirli bir süre gösterir.
• Lehimleme Süresi:Tepe sıcaklıkta maksimum 10 saniye (maksimum iki reflow döngüsü).

Not:Optimal profil, spesifik PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırına bağlıdır. Sağlanan profil, JEDEC standartlarına dayalı genel bir hedef olarak hizmet eder.

6.2 El Lehimlemesi (Gerekirse)

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Ped başına maksimum 3 saniye (yalnızca bir kez).

6.3 Depolama Koşulları

• Mühürlü Paket:≤ 30°C ve ≤ %70 RH'de depolayın. Nem önleyici torba ve kurutucu sağlam olduğunda bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:≤ 30°C ve ≤ %60 RH'de depolayın. Maruziyetten sonraki 168 saat (1 hafta) içinde IR reflow'un tamamlanması önerilir.
• Uzatılmış Depolama (Açılmış):Kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında depolayın. >168 saat maruz kalındıysa, lehimlemeden önce nemi gidermek ve reflow sırasında \"patlamayı\" önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirin.

6.4 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüleri kullanın. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süre daldırın. Ultrasonik temizleme veya belirtilmemiş kimyasallar kullanmayın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Cihaz, ANSI/EIA 481 spesifikasyonlarına göre kabartmalı taşıyıcı şeritte tedarik edilir.

• Şerit Genişliği:8 mm.
• Makara Çapı:7 inç (178 mm).
• Makara Başına Miktar:4000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Yuva Mühürleme:Boş yuvalar kapak bandı ile mühürlenir.
• Eksik Bileşenler:Spesifikasyon başına maksimum iki ardışık eksik lambaya izin verilir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Sürme Yöntemi

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Özellikle birden fazla LED'i paralel bağlarken, düzgün parlaklık sağlamak için her LED bir sabit akım kaynağı ile sürülmeli veya kendi akım sınırlayıcı direncine sahip olmalıdır. Seri direnç olmadan sabit gerilim kaynağı ile sürmek, VF'nin negatif sıcaklık katsayısı nedeniyle termal kaçaklara yol açabileceğinden önerilmez.

8.2 Termal Yönetim

Paket küçük olsa da, uzun ömür için uygun termal tasarım esastır. PCB ped tasarımının yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. Değer düşürme faktörünü (0.38 mA/°C) dikkate almadan yüksek ortam sıcaklıklarında maksimum akımda (30mA) çalışmaktan kaçının. Yüksek eklem sıcaklıkları, lümen azalmasını hızlandırır ve çalışma ömrünü kısaltabilir.

8.3 Optik Tasarım

Geniş 110 derecelik görüş açısı, bu LED'i geniş görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Odaklanmış veya yönlendirilmiş ışık için ikincil optikler (lensler, ışık kılavuzları) gerekebilir. Su berraklığındaki lens, gerçek çip renginin istendiği uygulamalar için optimaldir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

GaP tabanlı mavi LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) LED, önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve daha doygun bir mavi renk sunar. Form faktörü içinde, temel farklılaştırıcılar arasında geniş görüş açısı, renk ve şiddet tutarlılığı için spesifik sınıflandırma yapısı ve tüm düşük maliyetli SMD LED'lerde bulunmayabilen IR reflow uyumluluğu için sağlam yapı bulunur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Bu LED'i sürekli olarak 30mA'da sürebilir miyim?

Evet, 30mA, 25°C'deki maksimum derecelendirilmiş DC ileri akımdır. Ancak, optimal ömür ve güvenilirlik için, LED'leri mutlak maksimum derecelendirmelerinin altında, örneğin 20mA test koşulunda sürmek genellikle tavsiye edilir. Ortam sıcaklığı 25°C'yi aşarsa her zaman değer düşürme faktörünü uygulayın.

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

Tepe Dalga Boyu (λp)LED'in spektral güç dağılımındaki en yüksek noktadaki dalga boyudur (tipik olarak 471 nm).Baskın Dalga Boyu (λd)CIE renklilik diyagramından türetilen bir kolorimetrik niceliktir; LED'in algılanan rengine en iyi uyan tek dalga boyudur (457-467 nm). λd, görsel uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha ilgilidir.

10.3 Torba açıldıktan sonra neden bir depolama süre sınırı var?

SMD paketleri atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak, paketi katmanlarından ayırabilecek veya çipi çatlatabilecek (\"patlama\") iç basınç oluşturabilir. 168 saatlik raf ömrü ve pişirme prosedürleri, bu hata moduna karşı önlemlerdir.

11. Pratik Uygulama Vaka Çalışması

Senaryo:24 özdeş mavi güç/aktivite LED'ine sahip bir ağ anahtarı için durum göstergesi paneli tasarlama.

Tasarım Hususları:

1. Akım Sürücüsü:Sabit akım sürücü IC'si veya 24 özdeş akım sınırlayıcı direnç kullanın (sistem gerilimi ve LED'in VF sınıfı için hesaplanmış, örn. F5: ~2.9V tipik).
2. Parlaklık Düzgünlüğü:Tedarikçiden sıkı bir Iv sınıfı (örn. U1: 410-520 mcd) ve VF sınıfı (örn. F5) belirleyerek 24 LED'in de eşit parlaklıkta görünmesini sağlayın.
3. PCB Düzeni:Her LED için önerilen lehim pedi düzenini uygulayarak güvenilir otomatik lehimleme ve ısı dağılımı sağlayın.
4. Montaj:Belirtilen kurşunsuz reflow profilini takip edin. Panellerin LED makarası açıldıktan sonraki 168 saat içinde monte edildiğinden veya daha uzun süre depolandıysa LED'lerin uygun şekilde pişirildiğinden emin olun.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bir LED, yarı iletken bir p-n eklem diyodudur. İleri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye (eklem) enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerji fotonlar (ışık) şeklinde salınır. Işığın spesifik dalga boyu (rengi), aktif bölgede kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi ile belirlenir. LTST-108TBL, mavi spektrumda (~470 nm) foton yaymak üzere tasarlanmış bir İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) bileşik yarı iletkeni kullanır.

13. Teknoloji Trendleri

Verimli mavi InGaN LED'lerin geliştirilmesi, katı hal aydınlatmasında temel bir başarı olmuş, beyaz LED'lerin (fosfor dönüşümü yoluyla) ve tam renkli ekranların oluşturulmasını mümkün kılmıştır. SMD LED teknolojisindeki devam eden trendler arasında ışık verimliliğinde (vat başına lümen) sürekli iyileştirmeler, daha küçük paketlerde daha yüksek maksimum güç yoğunluğu, beyaz LED'ler için gelişmiş renksel geriverim indeksleri (CRI) ve dahili sürücüler veya kontrol devreleri gibi daha sofistike özelliklerin entegrasyonu bulunur. Bu veri sayfasında görüldüğü gibi, minyatürleşmeye ve gelişmiş montaj süreçleriyle uyumluluğa yönelik itici güç, sektör genelinde tutarlı kalmaktadır.