LTST-C190KSKT SMD LED Çip Veri Sayfası - 0.80mm Ultra İnce Yükseklik - 1.8-2.4V İleri Voltaj - 45-180mcd Işık Şiddeti - Sarı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, otomatik baskılı devre kartı montajı ve alanı kısıtlı uygulamalar için tasarlanmış, mini bir yüzey montaj LED lambasının teknik özelliklerini ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Cihaz, sarı ışık üretmek için ultra parlak AlInGaP yarı iletken çip kullanır ve su berraklığında bir lens içine kapsüllenmiştir. Temel tasarım hedefleri, yüksek ışık yayma verimliliği, modern üretim süreçleriyle uyumluluk ve geniş çalışma koşullarında güvenilirlik sağlamaktır.

1.1 Özellikler

• RoHS çevre yönergesine uygundur.
• Son derece düşük profil, yüksekliği sadece 0.80 milimetre.
• AlInGaP çip teknolojisi kullanılarak yüksek parlaklık çıkışı elde edilir.
• 8mm taşıyıcı bant üzerinde 7 inç çapında makaraya sarılmıştır, otomatik montaj için uygundur.
• Standartlaştırılmış EIA paket formu, tasarım uyumluluğunu sağlar.
• Lojik seviye uyumlu sürücü gereksinimi.
• Otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluk için özel olarak tasarlanmıştır.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme prosesine uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, kompakt boyut, yüksek parlaklık ve güvenilir performans için yaygın bir ihtiyaca sahip çeşitli elektronik cihazlar için uygundur. Başlıca uygulama alanları şunlardır:

• İletişim cihazları (örneğin: cep telefonları, telsiz telefonlar).
• Ofis otomasyon ekipmanları (örneğin: dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri).
• Ev aletleri ve tüketici elektroniği.
• Endüstriyel kontrol ve enstrümantasyon panoları.
• Klavye, tuş arka aydınlatması.
• Durum ve güç göstergeleri.
• Mini ekran ve ikon aydınlatması.
• Sinyal ve sembol aydınlatma armatürleri.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Analiz

Aşağıdaki bölüm, cihazın kritik elektriksel, optik ve termal özelliklerini detaylı ve objektif bir şekilde yorumlamaktadır. Aksi belirtilmedikçe, tüm veriler ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu durum için belirtilmiştir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Uzun vadeli güvenilir performans için, bu limitlerde veya yakınında çalışılması önerilmez.

• Güç Tüketimi (Pd):75 mW. Bu, paketin ısı şeklinde dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Tepe İleri Akım (I_FP):80 mA. Yalnızca aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):30 mA DC. Bu, sürekli çalışma için önerilen maksimum akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilim altında bu voltajın aşılması, eklem delinmesine yol açabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-30°C ila +85°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında normal çalışması garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C.
• Kızılötesi Kaynak Koşulları:Kurşunsuz (Pb-free) lehim geri akış işlemi standartlarına uygun olarak 10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar standart test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Işık şiddeti (I_V):I_F= 20mA'de 45.0 ila 180.0 milikandela (mcd). CIE standardı fotopik görme tepki eğrisiyle eşleşen filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülmüştür. Geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir.
• Bakış Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin eksenel (0°) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve çok geniş bir yayılım modeline sahip olduğunu, alan aydınlatması için uygun olduğunu gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P):588.0 nm (nominal değer). Bu, spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Baskın dalga boyu (λ_d):I_F= 20mA'de, 584.5 ila 597.0 nm. Bu, CIE renklilik koordinatlarından türetilen, insan gözünün rengi (sarı) algıladığı tek dalga boyudur.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):Yaklaşık 15 nm. Bu, spektral saflığı ifade eder; çizgi ne kadar dar olursa, renk o kadar doygun ve saf olur.
• İleri yönlü voltaj (V_F):I_F= 20mA'de 1.8 ila 2.4 volt. LED'in iletim akımındaki voltaj düşüşü.
• Ters yönlü akım (I_R):V_R=5V'de, maksimum 10 μA. Cihaz ters öngerilimliyken düşük sızıntı akımı.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde performans tutarlılığını sağlamak için, LED'ler kritik parametrelere göre farklı sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli parlaklık, renk ve voltaj gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Yönlü Voltaj (V_F) Sınıflandırma

Sarı renk için, 20mA altında test edilir.

• Sınıf F2: V_F= 1.80V ila 2.10V.
• Kademe F3: V_F= 2.10V ila 2.40V.
• Her bir kademe toleransı: ±0.1 Volt.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırma

Sarı renk için, 20mA altında test edilir.

• Kademe P:45.0 ila 71.0 mcd.
• Kademe Q:71.0 ila 112.0 mcd.
• Kademe R:112.0 ila 180.0 mcd.
• Her vites toleransı: ±%15.

3.3 Renk Tonu (Ana Dalga Boyu) Sınıflandırması

Sarı renk için, 20mA altında test edilir.

• Sınıf H: λ_d= 584.5 ila 587.0 nm.
• Sınıf J: λ_d= 587.0 ila 589.5 nm.
• Konum K: λ_d= 589.5 ila 592.0 nm.
• Vites L: λ_d= 592.0 ila 594.5 nm.
• Vites M: λ_d= 594.5 ila 597.0 nm.
• Her kanal toleransı: ±1 nm.

4. Performans Eğrisi Analizi

Spesifikasyon belgesinde belirli grafik eğrilerine atıfta bulunulsa da, bunların anlamı tasarım için hayati önem taşır.

4.1 İleri Yönlü Akım vs. İleri Yönlü Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V karakteristiği üstel bir ilişki gösterir. Akım sınırlama devresi tasarlanırken, 20mA'deki tipik V'nin dikkate alınması gerekir._FÇalışma aralığı (1.8-2.4V). Kararlı bir ışık çıkışı sağlamak için, özellikle sıcaklık değişimlerinde, basit bir seri direnç yerine sabit akım kaynağı kullanılması şiddetle tavsiye edilir.

4.2 Işık Şiddeti vs. İleri Akım

Nominal sınırlar içinde, ışık çıkışı genellikle ileri yönlü akımla doğru orantılıdır. Ancak, çok yüksek akımlarda, ısı artışı nedeniyle verim düşebilir. Optimum verim ve ömür için, tipik 20mA test koşulunda veya altında çalışılması önerilir.

4.3 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi 588 nm (sarı) merkezli olup, tipik yarı genişliği 15 nm'dir. Bu nispeten dar bant genişliği, iyi bir renk doygunluğu sağlar. Ana dalga boyu (λ_d), renk sınıflandırması için kullanılan bir parametredir, çünkü insan gözünün renk algısıyla doğrudan ilişkilidir.

4.4 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Genellikle, ileri yönlü voltaj (V_F) negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (sıcaklık arttıkça azalır), ışık şiddeti ise jonksiyon sıcaklığı arttıkça düşer. Çalışma ömrü boyunca tutarlı parlaklık ve renk sağlamak için PCB üzerinde uygun termal yönetim hayati önem taşır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Bu cihaz, endüstri standardı çip LED paket formunu kullanır. Kritik boyutlar, onu ultra ince uygulamalar için uygun kılan 0.80 mm (maksimum) gövde yüksekliğini içerir. Aksi belirtilmedikçe, tüm boyut toleransları ±0.1 mm'dir. Paket malzemesi, kızılötesi reflow lehimlemenin termal stresine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

5.2 Önerilen PCB Lehim Paterni

Güvenilir lehimleme ve doğru hizalama sağlamak için önerilen lehim pad düzeni sağlanmıştır. Bu tasarım, iyi bir lehim bacağı oluşumuna yardımcı olurken anot ve katot terminalleri arasında lehim köprüsünü önler. Bu öneriye uymak, otomatik montajda yüksek verim elde etmek için çok önemlidir.

5.3 Polarite Tanımlama

Katot ucu genellikle bir çentik, yeşil işaret veya taşıma bandı makarası ambalajındaki farklı lehim pedi boyutu/şekli gibi işaretlerle tanımlanır. Montaj sırasında doğru polarite yönü, cihazın düzgün çalışması için bir gerekliliktir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Eğrisi (Kurşunsuz)

Bu cihaz, kurşunsuz lehimleme işlemi gereksinimlerine uygundur. JEDEC standardına uygun önerilen reflow eğrisi sağlanmıştır.

• Ön ısıtma:150°C ila 200°C.
• Ön ısıtma süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Likidus Üzeri Süre (Tepe Noktasında):Maksimum 10 saniye. Bu koşullar altında, cihaz en fazla iki reflow döngüsüne dayanabilir.

Dikkat:En iyi profil, spesifik PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırına bağlıdır. Sağlanan profil genel bir hedef olup proses karakterizasyonu yapılması önerilir.

6.2 El Lehimleme

El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa, son derece dikkatli olunmalıdır.

• Lehim havyası sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Kaynak Süresi:Her pin için maksimum 3 saniye.
• El ile lehimleme yalnızca tek seferlik onarımlarla sınırlandırılmalıdır, seri üretim için uygun değildir.

6.3 Depolama ve İşleme

• ESD Önlemleri:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Bilek kayışı, topraklanmış çalışma tezgahı ve antistatik ambalaj kullanın.
• Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL):Bu bileşenin seviyesi MSL 3'tür. Orijinal nem koruyucu torba açıldıktan sonra, kızılötesi geri akış lehimleme işlemi, fabrika katı koşullarında (≤ 30°C/%60 RH) bir hafta (168 saat) içinde tamamlanmalıdır.
• Uzatılmış Depolama (Açılmış Torba):Bir haftadan uzun süre depolama gerekiyorsa, bileşenler nem alıcılı hava geçirmez bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmalıdır. Depolama süresi raf ömrünü aşarsa, lehimlemeden önce en az 20 saat 60°C'de tavlama gereklidir.

6.4 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca onaylı çözücüler kullanılmalıdır. Oda sıcaklığındaki etanol veya izopropil alkol önerilir. Daldırma süresi bir dakikadan az olmalıdır. Epoksi lensi veya paketleme malzemesine zarar verebilecek bilinmeyen kimyasal temizleyicilerden kaçınılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Taşıyıcı Bant Makara Özellikleri

Bileşenler, otomatik montaj için uygun, kabartmalı taşıyıcı bant formunda sağlanır.

• Taşıma bandı genişliği:8 mm.
• Makara çapı:7 inç (178 mm).
• Rulo başına adet:4000 adet (standart tam rulo).
• Minimum Paket Miktarı:Kalan makara 500 adettir.
• Kapak Bandı:Boş yuvalar üst kapak bandı ile kapatılır.
• Eksik parça:Spesifikasyona göre, ardışık en fazla iki LED eksik olmasına izin verilir.
• Standart:Ambalaj, ANSI/EIA-481 spesifikasyonuna uygundur.

8. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilmesi Gerekenler

8.1 Akım Sınırlama

LED ile seri olarak mutlaka bir akım sınırlama direnci veya daha iyisi bir sabit akım sürücü kullanılmalıdır. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_{Güç Kaynağı}- V_F) / I_F. Veri sayfasındaki maksimum V_Fdeğerini (2.4V) kullanın, böylece V_F part.

Düşük seviyeli bir cihazda bile akım, gerekli seviyeyi aşmaz.

8.2 Termal Yönetim

Güç tüketimi düşük olsa da (maksimum 75 mW), ısı performansı ve ömrü etkiler. LED'in termal pedine (varsa) veya ısı emici görevi görmesi için yakındaki toprak katmanına bağlanacak şekilde PCB'de yeterli bakır alan olduğundan emin olun. LED'i diğer ısı yayan bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçının.

8.3 Optik Tasarım

130 derecelik görüş açısı, çok geniş bir dağınık aydınlatma sağlar. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için ikincil optik elemanlara (örneğin lensler, ışık kılavuzu boruları) ihtiyaç duyulur. Su berraklığındaki lensler, renk saflığını ve maksimum ışık çıkışını korumak için en uygunudur.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

• Bu cihaz, kendi kategorisinde birkaç temel avantaja sahiptir:Kalınlık:
• 0.80mm yüksekliği ile modern ultra ince cihaz tasarımları için en ince çip LED'lerden biri olmasını sağlar.Parlaklık:
• Geleneksel GaAsP veya GaP LED'lere kıyasla AlInGaP teknolojisini kullanarak daha yüksek ışık verimliliği sağlar, böylece aynı akımda daha yüksek mcd çıktısı elde edilir.Renk:
• Eski teknolojiye kıyasla, AlInGaP daha doygun ve kararlı bir sarı renk üretebilir ve sıcaklık değişimlerinde daha iyi performans gösterir.İşlem Uyumluluğu:

Büyük ölçekli, otomatik SMT montajı ve kurşunsuz kızılötesi geri akış lehimleme ile tam uyumludur, bu da üretim karmaşıklığını ve maliyetini düşürür.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Özelliklere Dayalı)

10.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?_PTepe dalga boyu (λ_d), LED'in en fazla ışık gücü yaydığı fiziksel dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_d), CIE renk diyagramına dayanarak hesaplanan ve insan gözünün algıladığı tek bir renk dalga boyunu temsil eden bir değerdir. Tasarım açısından, λ

Renk eşleştirmesi için daha alakalıdır.

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

Evet, 30mA nominal maksimum sürekli DC ileri akımdır. Ancak, en iyi ömrü elde etmek ve uygulamadaki potansiyel sıcaklık artışını göz önünde bulundurarak, onu 20mA veya altındaki test koşullarında sürmek yaygın ve muhafazakar bir uygulamadır.

10.3 Binning Neden Önemlidir?_FBinning, bir üretim partisi içinde ve birden fazla parti arasında renk ve parlaklık tutarlılığını sağlar. Görsel düzgünlüğün kritik olduğu uygulamalar için (örneğin, LED dizi arka aydınlatma), V_V, I_dve λ

Katı seviyelerin belirlenmesi zorunludur.

10.4 MSL Seviye 3 nasıl anlaşılır?

MSL 3, paketin çevresel havadan zararlı miktarda nem emeceği anlamına gelir. Mühürlü torba açıldıktan sonra, ≤ 30°C/%60 RH koşullarında, lehim geri akış işlemini tamamlamak için 168 saatiniz (1 hafta) vardır. Bu süre aşılırsa, geri akış sırasında "patlamış mısır" etkisini veya paket çatlamasını önlemek için bileşenlerin lehimlemeden önce nemi gidermek üzere tavlanması gerekir.

11. Tasarım Uygulama Örnekleri

Senaryo: Taşınabilir tıbbi cihazlardaki durum göstergeleri

• Tasarımcı, pil ile çalışan taşınabilir bir monitör için düşük güç tüketimli, yüksek güvenilirliğe sahip sarı bir durum LED'ine ihtiyaç duyuyor. Alan son derece kısıtlı ve cihaz tıbbi güvenilirlik standartlarını karşılamak zorunda.Bileşen Seçimi:
• LTST-C190KSKT, 0.80 mm yüksekliği, RoHS uyumluluğu ve kanıtlanmış güvenilirliği nedeniyle seçilmiştir.Devre Tasarımı:_{LED, bir mikrodenetleyicinin GPIO pini tarafından 100Ω'luk bir seri direnç üzerinden sürülür (güç kaynağının 3.3V olduğu varsayılarak: (3.3V - 2.1V}Tipik Değer
• ) / 0.020A ≈ 60Ω, 100Ω kullanılarak bir pay bırakılmıştır). Akım yaklaşık 12-15mA ile sınırlandırılmıştır, bu değer 30mA'lık maksimum değerin çok altındadır; pil ömrünü korumak ve ultra uzun kullanım ömrü sağlamak için.PCB Yerleşimi:
• Önerilen lehim pedi deseni kullanılmıştır. Isıyı dağıtmaya yardımcı olmak için, toprak düzlemine bağlı küçük bir termal bağlantı eklenmiştir; bu aynı zamanda lehimleme işlemini zorlaştırmaz.Tedarik:
• Tasarımcı, gösterge ışığının net görülebilmesini sağlamak için Q veya R ışık şiddeti seviyesini ve tüm üretim birimlerinde tutarlı standart sarı tonu elde etmek için J veya K ana dalga boyu seviyesini belirtir.Montaj:

LED, üretim hattı hazır olana kadar orijinal mühürlü torbasında saklanır. PCB montajı, lehim bağlantılarının güvenilirliğini sağlarken LED'e zarar vermemek için kontrollü, JEDEC standartlarına uygun bir geri akış profili kullanır.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

Bu LED, alüminyum indiyum galyum fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisine dayanmaktadır. p-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşerek enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde salar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (renk) karşılık gelir - bu durumda sarı (yaklaşık 588 nm). AlInGaP, yüksek iç kuantum verimliliği ile bilinir ve arsenik galyum fosfit (GaAsP) gibi eski malzeme sistemlerine kıyasla daha yüksek parlaklık ve renk kararlılığı sağlar. Çip daha sonra, ışık çıktısını şekillendiren ve mekanik ve çevresel koruma sağlayan epoksi bir paket içine yerleştirilir.

13. Sektör Eğilimleri

• Yüzey montajlı LED pazarı, birkaç belirgin eğilim sergileyerek gelişmeye devam etmektedir:Küçültme:
• Tüketici elektroniği ürünleri daha ince tasarımlar peşinde koşarak, daha ince ve küçük paketleme (örneğin bu 0.80mm yüksekliğindeki çip) talebini artırıyor.Verimlilik Artışı:
• Sürekli malzeme bilimi iyileştirmeleri, watt başına lümen (ışık verimliliği) oranını artırmayı, aynı ışık çıktısında güç tüketimini düşürmeyi hedefliyor.Daha Yüksek Güvenilirlik ve Kararlılık:
• Paketleme malzemeleri ve çip tasarımındaki ilerlemeler, uzun ömür ve zorlu çevre koşullarında renk noktası ve ışık akısının korunmasına odaklanmaktadır.Genişletilmiş Renk Gamı:
• Bu bileşen tek renkli sarı ışık yaymasına rağmen, endüstri aynı zamanda ekran arka aydınlatması ve genel aydınlatma için hassas beyaz nokta ve doygun renkler elde etmek amacıyla fosfor dönüşümü ve çoklu çip çözümlerini de ilerletmektedir.Entegrasyon: