SMD LED LTST-E142KRKFKT Veri Sayfası - Çift Renk Kırmızı/Turuncu - 30mA - 75mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış çift renkli, yüzey montaj bir LED'in (Işık Yayan Diyot) özelliklerini detaylandırır. Cihaz, alan kısıtlaması olan uygulamalar için tasarlanmış olup tek bir paket içinden kırmızı ve turuncu ışık yayılımı kombinasyonu sunar. Minyatür boyutu ve standart montaj süreçleriyle uyumluluğu, geniş bir yelpazedeki modern elektronik ekipmana entegrasyon için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu bileşenin temel avantajları arasında RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygunluk, otomatik yerleştirme makineleri için endüstri standardı 7 inç makaralara sarılı 8mm şeritlerde paketlenmesi ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle tam uyumluluk yer alır. JEDEC Seviye 3 nem hassasiyeti standartlarına göre ön koşullandırılmıştır, montaj sırasında güvenilirliği garanti eder.

Hedef uygulamalar, telekomünikasyon (örn., yönlendiriciler, modemlerde durum göstergeleri), ofis otomasyonu (örn., yazıcı, tarayıcı kontrol panelleri için arka aydınlatma), ev aletleri ve çeşitli endüstriyel ekipmanlar gibi birçok sektörü kapsar. Net, güvenilir görsel geri bildirim gerektiren durum göstergesi, sembolik aydınlatma ve ön panel arka aydınlatması için yaygın olarak kullanılır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

Bu bölüm, cihazın mutlak maksimum değerleri ve tipik çalışma parametreleri tarafından tanımlanan temel performans özelliklerinin detaylı, nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Özellikler

Cihaz, hem kırmızı hem de turuncu çipler için maksimum 30mA sürekli ileri akım (DC) değerine sahiptir. Darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 80mA tepe ileri akımını kaldırabilir. Maksimum güç dağılımı 75mW'dır. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -40°C ila +100°C olarak belirtilmiştir, bu da zorlu ortamlar için uygun olduğunu gösterir.

Termal yönetim, LED ömrü için kritik öneme sahiptir. Eklemden ortama tipik termal direnç (Rθja) her iki renk için 155°C/W'dır. Maksimum 115°C eklem sıcaklığı (Tj) ile bu termal direnç değeri, aşırı ısınmayı ve erken arızayı önlemek için belirli ortam koşullarında izin verilen maksimum güç dağılımını belirler.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Elektriksel ve optik performans, 20mA ileri akım ve 25°C ortam sıcaklığı standart test koşulunda ölçülür.

• Işık Şiddeti (Iv):Kırmızı LED için ışık şiddeti minimum 90 mcd ile maksimum 280 mcd arasında değişir. Turuncu LED daha yüksek bir çıkış sunar, 140 mcd ile 450 mcd arasında değişir. Şiddetin eksenel değerin yarısı olduğu tipik görüş açısı (2θ1/2) her ikisi için 120 derecedir, geniş bir ışın deseni sağlar.
• Spektral Özellikler:Kırmızı LED tipik 639 nm tepe emisyon dalga boyuna (λp) ve 623-638 nm baskın dalga boyu (λd) aralığına sahiptir. Turuncu LED 609 nm λp ve 598-610 nm λd aralığına sahiptir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) her ikisi için tipik olarak 15 nm'dir, renk saflığını tanımlar.
• Elektriksel Parametreler:Her iki renk için ileri voltaj (Vf) 20mA'de 1.7V (min) ila 2.5V (max) arasında değişir. Maksimum ters akım (Ir), 5V ters voltajda (Vr) 10 μA'dır. Cihazın ters öngerilim çalışması için tasarlanmadığını not etmek çok önemlidir; bu parametre sadece kızılötesi test referansı içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

Işık çıkışı, tanımlanmış minimum ve maksimum değerlere sahip belirli sınıflara kategorize edilir. Her sınıf ±%11 toleransa sahiptir.

• Kırmızı LED Sınıfları:Kodlar Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd) ve S2 (224.0-280.0 mcd) içerir.
• Turuncu LED Sınıfları:Kodlar T2 (140-180 mcd), U1 (180-224 mcd), U2 (224-280 mcd), V1 (280-355 mcd) ve V2 (355-450 mcd) içerir.

3.2 Baskın Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması

Özellikle turuncu LED için, baskın dalga boyu sınıfları kesin renk kontrolü sağlar. Sınıflar F1 (598-602 nm), F2 (602-606 nm) ve F3 (606-610 nm)'tür, her biri ±1 nm gibi sıkı bir toleransa sahiptir. Bu hassas sınıflandırma, trafik sinyalleri veya tutarlı panel arka aydınlatması gibi belirli renk noktaları gerektiren uygulamalar için esastır.

4. Performans Eğrisi Analizi

PDF tipik performans eğrilerine atıfta bulunsa da, bunların spesifik grafiksel verileri metinde sağlanmamıştır. Standart LED davranışına dayanarak, bu eğriler tipik olarak ileri akım ve ışık şiddeti (I-V eğrisi) arasındaki ilişkiyi, ortam sıcaklığının ışık çıkışı üzerindeki etkisini ve spektral güç dağılımını gösterir. Tasarımcılar bu eğrileri, standart dışı koşullar altındaki performansı (örn., farklı sürücü akımları veya sıcaklıklar) anlamak ve istenen parlaklık ve verimlilik için devre tasarımını optimize etmek için kullanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

Cihaz bir EIA standart paket şekline uyar. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.2 mm'dir. Bileşen dağınık bir lense sahiptir. Pin ataması spesifiktir: pin 2 ve 3 kırmızı LED çipine atanmışken, pin 1 ve 4 turuncu LED çipine atanmıştır. PCB düzeni ve montajı sırasında doğru polarite tanımlaması, düzgün işlev için kritiktir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Güvenilir lehimleme ve uygun mekanik hizalama için PCB için önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu önerilen desene uymak, iyi lehim filetoları, termal rahatlama sağlamaya yardımcı olur ve reflow sırasında mezar taşı etkisi veya yanlış hizalamayı önler.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Cihaz kurşunsuz (Pb-free) lehimleme süreçleriyle uyumludur. J-STD-020B standardına uygun önerilen bir IR reflow profiline atıfta bulunulur. Ana parametreler maksimum 260°C tepe sıcaklığı ve maksimum 120 saniye için 200°C'ye kadar bir ön ısıtma aşaması içerir. Profil, LED paketi üzerindeki termal stresi en aza indirirken güvenilir bir lehim bağlantısı sağlamak için tasarlanmıştır.

6.2 Depolama ve Taşıma

Lehimlenebilirliği korumak için uygun depolama esastır. Nem geçirmez torba kapalıyken, LED'ler ≤30°C ve ≤%70 RH'de depolanmalıdır, önerilen raf ömrü bir yıldır. Torba açıldıktan sonra, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi geçmemelidir. 168 saatten (Seviye 3) fazla açıkta kalan bileşenler, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat fırınlanmalıdır.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırmak önerilir. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine veya lense zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerittir. Her makara 4000 adet içerir. Tam makaradan daha az miktarlar için, minimum 500 adetlik paketleme mevcuttur. Paketleme ANSI/EIA 481 spesifikasyonlarını takip eder. Şerit, bileşenleri korumak için bir kapak bandı ile kapatılır ve bir makaradaki maksimum ardışık eksik bileşen ("eksik lamba") sayısı ikidir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu çift renkli LED, çok durumlu gösterge gerektiren uygulamalar için idealdir. Örneğin, bir ağ anahtarında, kırmızı LED bir arıza veya hata durumunu gösterirken, turuncu LED aktivite veya bir uyarı durumunu gösterebilir. Tüketici elektroniğinde, düğmelerin çift renkli arka aydınlatması veya kehribar/kırmızı durum sembolleri oluşturmak için kullanılabilir. Geniş görüş açısı, çeşitli açılardan görülebilmesi gereken göstergeler için uygun kılar.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her LED rengi için daima seri bir akım sınırlayıcı direnç (veya sabit akımlı sürücü) kullanın. Direnç değeri, besleme voltajı, LED'in ileri voltajı (muhafazakar tasarım için maksimum Vf kullanın) ve istenen çalışma akımına (≤30mA DC) göre hesaplanmalıdır.
• Termal Yönetim:Güç dağılımını (P = Vf * If) ve termal direnci göz önünde bulundurun. Yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek akımlarla sürüldüğünde, eklem sıcaklığını 115°C'nin altında tutmak için yeterli PCB bakır alanı veya diğer soğutma yöntemlerinin kullanıldığından emin olun.
• ESD Koruması:Açıkça belirtilmemiş olsa da, montaj sırasında LED'leri uygun ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleriyle taşımak her zaman önerilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaştırıcısı, tek, kompakt bir SMD paketinde çift renk yeteneğidir. İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, bu PCB alanından tasarruf sağlar, bileşen sayısını azaltır ve montajı basitleştirir. Geniş 120 derecelik görüş açısı, panel göstergesi için dar ışınlı LED'lere göre bir başka avantajdır. Hem şiddet hem de dalga boyu için hassas sınıflandırma, tasarımcılara seri üretimde öngörülebilir performans ve renk tutarlılığı sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Kırmızı ve turuncu LED'leri aynı anda her biri 20mA ile sürebilir miyim?

C: Hayır. Mutlak maksimum güç dağılımı 75mW'dır. Her iki LED de Vf=2.5V ve If=20mA ile açıksa, toplam güç 100mW (2.5V*20mA*2) olur, bu değeri aşar. Eşzamanlı çalışma, her LED için akımın düşürülmesini veya aynı anda sadece birinin açık olduğundan emin olmayı gerektirir.

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

C: Tepe dalga boyu (λp), yayılan optik gücün maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), insan gözü tarafından ışığın rengiyle eşleşen tek dalga boyudur. λd, görsel uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

S: Ters akım 5V'da 10μA. Bu LED'i bir AC devresinde kullanabilir miyim?

C: Hayır. Veri sayfası açıkça cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını belirtir. Ters voltaj uygulamak, özellikle bir AC devresinde, LED'e zarar verebilir. AC ile kullanılıyorsa LED'i korumak için harici devreler (bir doğrultucu gibi) kullanılmalıdır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Bir Güç Kaynağı Ünitesi için Çift Durum Göstergesi

Bir tasarımcı, masaüstü güç kaynağı için bir PCB oluşturuyor. AC gücün mevcut olduğunu (bekleme) göstermek için bir göstergeye ve DC çıkışın aktif olduğunu göstermek için başka bir göstergeye ihtiyaç duyuyor. Bu çift renkli LED'i kullanmak tasarımı basitleştirir: turuncu LED (pin 1 & 4) bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden bekleme voltaj hattına bağlanır. Kırmızı LED (pin 2 & 3) başka bir direnç üzerinden ana DC çıkış hattına bağlanır. PCB footprint'i sadece bir bileşen konumu gerektirir. Geniş görüş açısı, durumun şasi önünden görülebilmesini sağlar. Tasarımcı, yeterli parlaklığı sağlamak için kırmızı için R2 ve turuncu için U1 sınıflarını seçer. Montaj sırasında güvenilirliği sağlamak için önerilen reflow profili ve depolama kılavuzlarını takip eder.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Bu olaya elektrolüminesans denir. Bu spesifik cihazda, kırmızı ışık, kırmızı ve turuncu dalga boylarını üretmede verimli olan Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesi tarafından üretilir. Çip üzerindeki dağınık lens, ışığı saçarak dar bir ışın yerine geniş 120 derecelik görüş açısı oluşturur. Çift renk işlevi, aynı paket içinde iki ayrı yarı iletken çip (biri kırmızı, biri turuncu) barındırarak, her biri için bağımsız elektriksel bağlantılarla (anot ve katot) sağlanır.

13. Gelişim Trendleri

SMD LED teknolojisindeki genel trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen) yönünde devam etmektedir, bu da daha düşük akımlarda daha parlak çıkış ve azaltılmış güç tüketimi sağlar. Ayrıca optik performansı korurken veya iyileştirirken artan minyatürleştirme yönünde bir itici güç vardır. Üretimde otomatik optik inceleme geliştikçe, renk tutarlılığı ve daha sıkı sınıflandırma toleransları standart hale gelmektedir. Ayrıca, kontrol elektroniğinin (sabit akımlı sürücüler veya PWM denetleyicileri gibi) doğrudan LED paketine entegrasyonu, son kullanıcı için devre tasarımını basitleştiren gelişmekte olan bir trenddir. RoHS uyumluluğu ve kurşunsuz, yüksek sıcaklıklı reflow süreçleriyle uyumluluk ilkeleri artık endüstride temel gereksinimlerdir.