SMD LED LTST-E681VEWT Veri Sayfası - Boyutlar 2.8x3.5x1.9mm - Voltaj 2.2V - Güç 196mW - Kırmızı - Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-E681VEWT, modern elektronik uygulamalar için güvenilir ve verimli gösterge aydınlatması gerektiren durumlara özel olarak tasarlanmış, yüksek parlaklıklı bir yüzey montaj LED'idir. Bu cihaz, canlı kırmızı ışık çıkışı üreten AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır. Kompakt, endüstri standardı paketi, otomatik montaj süreçleriyle uyumludur ve yüksek hacimli üretim için uygundur.

Bu LED'in temel avantajları arasında, çevre güvenliğini sağlayan RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uygunluğu yer alır. Otomatik yerleştirme ekipmanları için standart olan, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm taşıma bandı paketlemesi kullanır. Cihaz ayrıca, yüzey montaj teknolojisi panolarının montajında yaygın bir yöntem olan kızılötesi reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Başlıca hedef pazarları arasında tüketici elektroniği, endüstriyel kontrol panelleri, otomotiv iç aydınlatması ve alanın kısıtlı, güvenilirliğin kritik olduğu genel gösterge ışığı uygulamaları bulunur.

2. Derin Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek limitleri tanımlar. LED'in bu değerlerin ötesinde çalıştırılması önerilmez.

• Güç Tüketimi (Pd):196 mW. Bu, LED paketinin ortam sıcaklığı (Ta) 25°C iken ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür. Bu sınırın aşılması, yarı iletken bağlantının aşırı ısınma hasarı riski taşır ve bu da ömrün kısalmasına veya felaketli bir arızaya yol açabilir.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):100 mA. Bu, %10 görev döngüsü ve 1 ms darbe genişliği koşullarında belirlenen, izin verilen maksimum darbe ileri akımıdır. Doğru akım değerinden çok daha yüksektir ve kısa süreli yüksek yoğunluklu yanıp sönmelere izin verir.
• Doğru akım ileri akımı (I_F):70 mA. Bu, LED'e normal çalışma koşullarında uygulanabilecek maksimum sürekli ileri akımdır.
• Çalışma sıcaklığı aralığı:-40°C ila +85°C. LED'ler bu ortam sıcaklığı aralığında normal çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C. Cihaz çalışmaz durumdayken, bu daha geniş sıcaklık aralığında bozulmadan depolanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, standart test koşulları altında (Ta=25°C ve I_F=50mA) ölçülmüştür. Bunlar, cihazın tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):900 ila 2800 mcd (millikandela). Bu, belirli bir yönde yayılan ışığın algılanan gücünün ölçüsüdür. Geniş aralık, bir sınıflandırma sisteminin kullanıldığını gösterir (ayrıntılar için Bölüm 3'e bakınız). Ölçümler, insan gözünün fotopik tepkisini (CIE eğrisi) yaklaşık olarak taklit etmek için filtrelenmiş bir sensör kullanılarak yapılmıştır.
• Işık açısı (2θ_1/2):120 derece. Bu, ışık şiddetinin eksenel (0°) ölçüm değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. 120°'lik bir ışık açısı, geniş bir görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun, geniş ve yayılmış bir ışık deseni anlamına gelir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P):632 nm (tipik). Bu, yayılan ışığın spektral güç dağılımının maksimum değerine ulaştığı dalga boyudur. Görünür spektrumun kırmızı bölgesine düşer.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):624 nm (tipik). CIE kromatiklik diyagramından türetilir, LED'in renginin insan gözü tarafından algılanışını en iyi temsil eden tek dalga boyudur. Renk spesifikasyonu için kilit bir parametredir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm (tipik değer). Bu, spektral emisyonun maksimum gücünün yarısındaki genişliğidir. 20 nm değeri, AlInGaP kırmızı LED'in karakteristiğidir ve nispeten saf bir renk olduğunu gösterir.
• İleri yönlü voltaj (V_F):2.2 V (tipik değer), ±0.1V tolerans. Bu, belirtilen 50mA sürücü akımı altında LED üzerindeki voltaj düşüşüdür. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
• Ters yönlü akım (I_R):V'de_R=5V'de maksimum 10 μA'dır. Bu parametre yalnızca kalite güvence testleri için kullanılır. Bu LEDters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır, devrede ters voltaj uygulamak ona zarar verebilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretim tutarlılığını sağlamak için, LED'ler performanslarına göre sınıflandırılır. LTST-E681VEWT, 50mA'daki ışık şiddetine dayalı bir sınıflandırma sistemi kullanır.

Sınıflandırma kodları (V2, W1, W2, X1, X2), minimum ve maksimum ışık şiddetinin artan aralıklarını temsil eder. Örneğin, X2 sınıf kodu, 2240 mcd ile 2800 mcd arasında şiddete sahip LED'leri içerir. Her sınıf içinde ±%11 tolerans uygulanır. Bu sistem, tasarımcıların uygulamalarına uygun parlaklık seviyesini seçerek maliyet ve performansı dengelemesine olanak tanır. Bu veri sayfası, bu özel modelin ana dalga boyu veya ileri voltaj için ayrı bir sınıflandırması olduğunu belirtmemektedir; bu, üretim sürecinde bu parametreler üzerinde sıkı bir kontrol uygulandığını göstermektedir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan metinde belirli grafiklerden bahsedilmiş ancak tam olarak ayrıntılandırılmamış olsa da, bu tür LED'lerin tipik eğrileri şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri yön akım ile ileri yön gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Eğri, yaklaşık 1.8-2.0V civarında belirgin bir "kırılma noktası" gerilimine sahiptir; bu noktadan sonra akım, gerilimdeki küçük bir artışla hızla yükselir. Bu durum, sabit akım sürücüsünün neden kritik olduğunu vurgular.
• Işık Şiddeti vs. İleri Yön Akımı:Işık çıkışının genellikle ileri akımla orantılı olduğunu, ancak çok yüksek akımlarda doygunluk veya verim düşüşü gösterebileceğini belirtir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Işık çıkışının eklem sıcaklığı arttıkça azaldığını gösterir. Yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için bu kritik bir faktördür.
• Spektral Dağılım:Göreceli güç ile dalga boyu arasındaki ilişkiyi gösteren grafik, yaklaşık 632 nm'de bir tepe noktası ve yaklaşık 20 nm'lik yarı tepe genişliği olduğunu göstermektedir.
• Görüş Açısı Dağılım Grafiği:Işık şiddetinin açısal dağılımını gösteren kutupsal grafik, difüzör lens nedeniyle 120° görüş açısını doğrulamakta ve Lambert veya yakın Lambert dağılımı sergilemektedir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Cihaz Boyutları

Bu LED, EIA standardı SMD paketine uygundur. Ana boyutlar (birim: mm) aşağıdaki gibidir:

• Toplam uzunluk: 3.2 mm
• Toplam genişlik: 2.8 mm
• Toplam Yükseklik: 1.9 mm
• Lens Genişliği: 2.2 mm
• Lens Uzunluğu: 3.5 mm
• Bacak genişliği: 0.7 mm
• Bacak uzunluğu: 0.8 mm

Aksi belirtilmedikçe, tolerans ±0,2 mm'dir. Orijinal spesifikasyon belgesinde ayrıntılı boyutlandırma çizimi sağlanmıştır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Lehim Pedi Tasarımı

Anot (pozitif) bağlantısı işaretlenmiştir. Lehimleme güvenilirliğini sağlamak için, kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme işlemleri için optimize edilmiş önerilen baskılı devre kartı bağlantı pad düzeni sağlanmıştır. Doğru pad tasarımı, tombstoning (bileşenin bir ucunun kalkması) oluşumunu önlemek ve uygun lehim macunu miktarı ile güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Bu cihaz kurşunsuz kızılötesi reflow lehimlemeye uyumludur. Önerilen sıcaklık profili JEDEC standardı J-STD-020B'ye uygun olmalıdır. Kritik parametreler şunları içerir:

• Ön ısıtma:150-200°C, maksimum 120 saniye, devre kartını ve bileşenleri kademeli olarak ısıtmak, flux'ı aktifleştirmek ve termal şoku önlemek için.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C. Likidüsün (kurşunsuz lehimler için genellikle 217°C) üzerinde geçirilen süre kontrol edilmelidir.
• Toplam Lehimleme Süresi:Tepe sıcaklığında en fazla 10 saniye. Reflow lehimleme en fazla iki döngü ile sınırlandırılmalıdır.

Vurgulamak gerekir ki, optimum sıcaklık profili spesifik PCB tasarımına, bileşenlere, lehim pastasına ve fırına bağlıdır ve her uygulama için karakterize edilmelidir.

6.2 El Lehimleme

El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa, son derece dikkatli olunmalıdır:

• Lehim havya sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Kaynak Süresi:Plastik paketleme ve iç bağlantı tellerinin aşırı ısıl gerilime maruz kalmasını önlemek için her pime en fazla 3 saniye ve yalnızca bir kaynak döngüsüne izin verilir.

6.3 Depolama Koşulları

LED nem duyarlı bir bileşendir.

• Hermetik Ambalaj:≤30°C sıcaklık ve ≤%70 bağıl nem koşullarında saklayın. Orijinal nem önleyici torbada kurutucu ile saklandığında raf ömrü bir yıldır.
• Açılmış Paket:Bileşenler, çevresel havaya (≤30°C / ≤60% RH) maruz kaldıktan sonraki 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Bu süre aşılırsa, lehimlemeden önce, emilen nemi gidermek ve "patlamış mısır" olayını (reflow sırasında buhar basıncı nedeniyle paket çatlaması) önlemek için LED'lerin yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirilmesi (baking) gerekir. Açılmış paketlerin uzun süreli depolanması için, nem alıcılı (desiccant) hava geçirmez kaplar veya nitrojen doldurulmuş kurutucular kullanın.

6.4 Temizleme

Kaynak sonrası temizlik gerekiyorsa, yalnızca etanol veya izopropil alkol gibi belirtilen alkol bazlı çözücüler kullanılmalı ve oda sıcaklığında bir dakikadan fazla temizlik yapılmamalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar plastik lensi veya paketleme malzemesini hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

• Taşıyıcı Bant Özellikleri:LED'ler, 8mm genişliğinde gofreli taşıma bandı formunda sunulmaktadır.
• Makara Özellikleri:Taşıma bandı, standart 7 inç (178mm) çapındaki makaraya sarılmıştır.
• Rulo Başına Miktar:2000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı:Kalan miktar 500 adettir.
• Standart:Ambalaj, ANSI/EIA-481 spesifikasyonuna uygundur.
• Model:LTST-E681VEWT. Adlandırma kuralları genellikle seri kodu, paket/stil, renk/dalga boyu kodunu ve olası diğer varyantları içerir.

8. Uygulama Açıklaması ve Tasarım Hususları

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED, akım kontrollü bir cihazdır. Özellikle birden fazla LED paralel sürüldüğünde, her bir LED'in kararlı ve düzgün bir parlaklık sağlaması içinmutlakaseri bir akım sınırlama direnci eklenmelidir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (V_{Güç kaynağı}- V_F) / I_F. Tipik V_F= 2.2V, beklenen I_F= 20mA, güç kaynağı voltajı 5V: R = (5V - 2.2V) / 0.02A = 140 ohm. Standart 150 ohm direnç uygundur. LED'i bir akım sınırlayıcı olmadan doğrudan voltaj kaynağından sürmek aşırı akıma ve hızlı arızaya neden olacaktır.

8.2 Termal Yönetim

Nispeten düşük olmasına rağmen (196mW), etkili ısıl yönetim, uzun vadeli güvenilirlik ve tutarlı ışık çıkışını korumak için önemlidir. Isı dağılımına yardımcı olmak için PCB'nin, LED'in termal pedine (uygulanabilirse) veya bacaklarına bağlanacak yeterli bakır alana sahip olduğundan emin olun. Mutlak maksimum akım ve sıcaklık limitlerinde uzun süre çalıştırmaktan kaçının.

8.3 Uygulama Alanı

Bu LED, ofis ekipmanları, iletişim cihazları ve ev aletleri gibi genel elektronik cihazlar için uygundur. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği güvenlik açısından kritik uygulamalar (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam desteği, trafik kontrolü) için tasarlanmamış veya sertifikalandırılmamıştır. Bu tür uygulamalar için, ilgili güvenilirlik sertifikalarına sahip bileşenler tedarik edilmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-E681VEWT'nin kendi kategorisindeki temel farklılaştırıcı avantajları şunları içerir:

• Malzeme Teknolojisi:AlInGaP kullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla genellikle kırmızı ve kehribar ışık için daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sağlar.
• Parlaklık:Maksimum 2800mcd yoğunluğa kadar, standart paket boyutları içinde yüksek parlaklık sunar.
• Bakış Açısı:120° geniş bakış açısına sahip difüz lens, durum göstergeleri için dar ışınlı LED'lerden daha üstün eksen dışı görünürlük sağlar.
• Proses Uyumluluğu:Otomatik SMT montajı ve standart kurşunsuz geri akış lehimleme sıcaklık profili ile tam uyumludur, üretim karmaşıklığını ve maliyetini azaltır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

Soru: Güç kaynağım tam olarak 2.2V ise, bu LED'i seri direnç kullanmadan sürebilir miyim?
Cevap: Hayır, olmaz. İleri yönlü voltajın bir toleransı vardır (±0.1V) ve sıcaklıkla değişir. Hafif bir aşırı voltaj, kontrolsüz bir şekilde büyük ölçüde artan akıma neden olarak LED'e zarar verebilir. Mutlaka bir akım sınırlama mekanizması kullanın.

Soru: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
Cevap: Tepe dalga boyu, fiziksel olarak en fazla ışık enerjisinin yayıldığı noktadır. Baskın dalga boyu, kromatiklik koordinatlarına dayanarak hesaplanır ve insan gözünün algıladığı rengi temsil eder. Bu kırmızı LED gibi tek renkli LED'ler için ikisi genellikle birbirine yakındır, ancak baskın dalga boyu renk eşleştirme için kilit parametredir.

Soru: Devre kartım lehimlemeden sonra temizlenecek. Bu LED uyumlu mu?
Cevap: Veri sayfası, yalnızca alkol bazlı çözücülerle (izopropil alkol veya etanol) ve bir dakikayı aşmayan sürelerle temizlemeyi şart koşar. Birçok su bazlı veya güçlü akı temizleyici, pakete zarar verebilir. Lütfen kendi özel temizleme işleminizle uyumluluğu doğrulayın.

Soru: Paket açıldıktan sonra neden 168 saatlik bir atölye ömrü sınırı var?
Cevap: Plastik paketler havadan nem emer. Reflow lehimlemedeki yüksek sıcaklıklarda bu nem hızla buhara dönüşerek iç basınca, paketin çatlamasına veya iç katmanların ayrılmasına ("patlamış mısır" efekti) yol açabilir. 168 saatlik sınır ve ön ısıtma prosedürü bu riski yönetmek içindir.

11. Pratik Uygulama Örnekleri

Senaryo:12V DC bir yönlendirici için güç durumu göstergesi tasarlayın.
Tasarım Adımları:
1. Sürücü Akımı Seçimi:Ömrü uzatmak ve ısıyı azaltmak için muhafazakar I seçimi_F= 15mA.
2. Direnç hesaplama:Tipik V kullanın_F= 2.2V. R = (12V - 2.2V) / 0.015A = 653 ohm. En yakın standart değer olan 680 ohm kullanın.
3. Direnç gücünü hesaplayın: P_R= I_F²* R = (0.015)²* 680 = 0.153W. Standart 1/4W (0.25W) direnç yeterlidir.
4. PCB yerleşimi:LED ve 680Ω direnci yakın konumlandırın. Lehimleme güvenilirliği için veri sayfasında önerilen pad yerleşimini takip edin.
5. Montaj:JEDEC standardına uygun kurşunsuz reflow lehimleme sıcaklık profili kullanın. LED'ler, paket açıldıktan 7 günden uzun süre sonra devre kartına monte edilecekse, önceden kurutulmalıdır.

12. Çalışma Prensibi

LTST-E681VEWT'deki ışık yayılımı, AlInGaP malzemesinden yapılmış bir yarı iletken p-n eklemindeki elektrolüminesansa dayanır. Eklem iç potansiyelini aşan ileri bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) şeklinde salarlar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, yasak enerji aralığını belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, yaklaşık 624-632 nm dalga boyunda kırmızı. Çip üzerindeki difüz epoksi lens, ışığı yarı iletkenden çıkarmak ve açısal dağılımını 120 derece genişliğinde bir modele dönüştürmek için kullanılır.

13. Teknoloji Trendleri

Gösterge LED'lerinin optoelektronik endüstrisi sürekli gelişmektedir. LTST-E681VEWT gibi cihazlarla ilişkili genel eğilimler şunları içerir:

• Verimlilik Artışı:Sürekli malzeme bilimi iyileştirmeleri, watt başına daha yüksek lümen üretmeyi amaçlar. Bu, aynı akımda daha parlak çıktı veya aynı parlaklıkta daha düşük güç tüketimi ve daha az ısı anlamına gelir.
• Miniaturizasyon:Bu gibi standart paketler hala yaygın olsa da, giderek incelen elektronik cihazlar için paket alanını ve yüksekliğini azaltma yönünde sürekli bir baskı bulunmaktadır.
• Güvenilirlik Geliştirme:Kapsülleme malzemesi, çip montaj teknolojisi ve bağlama tellerindeki iyileştirmeler, çalışma ömrünü uzatmayı ve termal ve mekanik streslere karşı dayanıklılığı artırmayı amaçlamaktadır.
• Renk Tutarlılığı:Daha katı bölme toleransları ve gelişmiş üretim kontrolleri, parti arası renk ve parlaklık farklılıklarını azaltmaktadır; bu, birden fazla LED kullanan uygulamalar için kritik öneme sahiptir.
• Entegrasyon:Sürücü devrelerini, koruma işlevlerini (örneğin ESD diyotları) veya birden fazla LED çipini tek bir pakette birleştirme eğilimi bulunmaktadır; ancak birçok uygulamada, basitliği ve maliyet avantajları nedeniyle ayrık LED'ler temel bileşen olmaya devam etmektedir.