SMD LED LTST-E143EGSW Veri Sayfası - SMD Paketi - Kırmızı/Yeşil/Sarı - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-E143EGSW, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Minyatür boyutu, geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde yer kısıtlı uygulamalar için uygun kılar.

1.1 Özellikler

• RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.
• Otomatik yerleştirme işlemleri için 7 inç çapında makaralarda 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
• Standart EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) paket ayak izi.
• IC (Entegre Devre) uyumlu sürücü seviyeleri.
• Otomatik yerleştirme ekipmanları ile uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine uygundur.
• JEDEC (Ortak Elektronik Cihaz Mühendisliği Konseyi) nem hassasiyeti Seviye 3'e hızlandırmak için ön koşullandırılmıştır.

1.2 Uygulamalar

Bu LED, aşağıdakiler dahil çeşitli sektörlerde durum göstergesi, sinyal aydınlatması, sembol aydınlatması ve ön panel arka aydınlatması olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır:

• Telekomünikasyon ekipmanları
• Ofis otomasyon cihazları
• Ev aletleri
• Endüstriyel ekipmanlar

2. Paket Boyutları ve Konfigürasyonu

Cihaz standart bir SMD paketine sahiptir. Tüm boyutlar milimetre cinsinden verilmiştir, aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.2 mm'dir. LED dağınık bir lens kullanır.

Bacak ataması ve karşılık gelen ışık kaynağı renkleri aşağıdaki gibidir:

• Kırmızı (AlInGaP):Bacak 2 (Anot) ve Bacak 1 (Katot)
• Yeşil (InGaN):Bacak 2 (Anot) ve Bacak 4 (Katot)
• Sarı (AlInGaP):Bacak 2 (Anot) ve Bacak 3 (Katot)

Bacak 2, tüm renk varyantları için ortak anottur.

3. Değerler ve Karakteristikler

Tüm spesifikasyonlar 25°C ortam sıcaklığında (Ta) tanımlanmıştır.

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu limitlerin ötesindeki stresler kalıcı hasara neden olabilir.

• Güç Dağılımı (Pd):Kırmızı: 75 mW, Yeşil: 76 mW, Sarı: 72 mW
• Tepe İleri Akımı (I_F(tepe)):80 mA (tüm renkler için, 1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliğinde)
• DC İleri Akımı (I_F):Kırmızı: 30 mA, Yeşil: 20 mA, Sarı: 30 mA
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C

3.2 Termal Karakteristikler

• Maksimum Eklem Sıcaklığı (T_j):125°C
• Tipik Termal Direnç, Eklem-Ortam (R_θJA):100 °C/W (Not: FR4 substrat üzerinde, 1.6mm kalınlıkta, 16mm² bakır ped ile ölçülmüştür).
• Tipik Termal Direnç, Eklem-Lehim Pedi (R_θJT):60 °C/W

3.3 Önerilen IR Reflow Profili

J-STD-020B'ye uyumlu kurşunsuz bir lehimleme profili önerilir. Profil tipik olarak, LED paketine zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için ön ısıtma, bekleme, reflow (tepe sıcaklığı ile) ve soğutma aşamalarını içerir.

3.4 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

I_F= 20mA ve Ta=25°C'de ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (I_v):
  • Kırmızı: 140-350 mcd (min-maks)
  • Yeşil: 710-1540 mcd (min-maks)
  • Sarı: 140-390 mcd (min-maks)
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Bu, şiddetin eksen üzeri değerin yarısı olduğu tam açıdır.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):
  • Kırmızı: 615-630 nm
  • Yeşil: 518-528 nm
  • Sarı: 586-596 nm
• İleri Gerilimi (V_F):
  • Kırmızı: 1.7-2.5 V
  • Yeşil: 2.8-3.8 V
  • Sarı: 1.7-2.5 V
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Kırmızı/Sarı: 15 nm (tipik), Yeşil: 25 nm (tipik).
• Ters Akım (I_R):V_R= 5V'da 10 μA (maks).Not:Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

4. Sınıflandırma Sistemi

LED'ler, bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlamak için temel optik parametrelere göre sınıflandırılır (binned).

4.1 Işık Şiddeti (I_v) Sınıflandırması

Şiddet 20mA'de milikandela (mcd) cinsinden ölçülür. Her sınıf içi tolerans ±%11'dir.

• Kırmızı:R1 (140-190 mcd), R2 (190-260 mcd), R3 (260-350 mcd)
• Yeşil:G1 (710-910 mcd), G2 (910-1185 mcd), G3 (1185-1540 mcd)
• Sarı:Y1 (140-180 mcd), Y2 (180-230 mcd), Y3 (230-300 mcd), Y4 (300-390 mcd)

4.2 Baskın Dalga Boyu (λ_d) Sınıflandırması

Dalga boyu 20mA'de nanometre (nm) cinsinden ölçülür. Her sınıf içi tolerans ±1 nm'dir.

• Kırmızı:RA (615-630 nm)
• Yeşil:GA (518-523 nm), GB (523-528 nm)
• Sarı:YA (586-591 nm), YB (591-596 nm)

4.3 Ürün Etiketindeki Birleşik Sınıf Kodu

Ürün etiketindeki tek bir alfanümerik kod, şiddet ve dalga boyu sınıflarını birleştirir. Örneğin, "A1" kodu Kırmızı=R1, Yeşil=G1, Sarı=Y1'ye karşılık gelir. D1-D4 kodları dalga boyu sınıflarını (Wd Sıralaması) bağımsız olarak temsil eder. Bu sistem, LED'in optik performansının kesin tanımlanmasını sağlar.

5. Tipik Performans Eğrileri

Veri sayfası, aksi belirtilmedikçe 25°C'deki temel ilişkilerin grafiksel gösterimlerini içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği:Işık çıkışının akımla tipik olarak doğrusal olmayan bir şekilde nasıl arttığını gösterir, sabit akım sürücünün önemini vurgular.
• İleri Gerilim - İleri Akım Grafiği:Akım sınırlama devresinin tasarımı için çok önemli olan diyodun I-V karakteristiğini gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği:Eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının azaldığı termal söndürme etkisini gösterir. Bu, yüksek güçlü veya yüksek ortam sıcaklıklı uygulamalarda termal yönetim için kritiktir.
• Spektral Dağılım Grafiği:Dalga boyları boyunca yayılan bağıl gücü gösterir, renk saflığını tanımlar ve belirli spektral özellikler gerektiren uygulamalarda yardımcı olur.

6. Kullanıcı Kılavuzu ve Montaj Bilgileri

6.1 Temizlik

Lehim sonrası veya yeniden işleme sırasında temizlik gerekliyse, LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süre daldırın. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler kullanmaktan kaçının, çünkü bunlar epoksi lensi veya paketi hasara uğratabilir.

6.2 Önerilen PCB Ped Düzeni

Uygun lehimleme, mekanik stabilite ve optimum termal performans için önerilen bir ped deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu düzene uymak, "tombstoning" (dikilme) sorununu önlemeye ve iyi lehim filetoları sağlamaya yardımcı olur.

6.3 Şerit ve Makara Paketleme

LED'ler, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı şeritte (8mm genişlik) tedarik edilir. Şerit yuva boyutları ve makara özellikleri (göbek çapı, flanş çapı vb.) detaylandırılmıştır ve ANSI/EIA-481 standartlarına uygundur. Bu paketleme, otomatik montaj hatları için gereklidir.

• Standart makara 4000 adet içerir.
• Artık parçalar için minimum sipariş miktarı 500 adettir.
• Makara başına en fazla iki ardışık eksik bileşene (boş yuva) izin verilir.

7. Uygulama Uyarıları ve Tasarım Hususları

7.1 Amaçlanan Kullanım ve Güvenilirlik

Bu LED'ler genel amaçlı elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Olağanüstü güvenilirliğin çok önemli olduğu veya arızanın güvenliği riske atabileceği uygulamalar için (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü), tasarım aşamasından önce özel bir güvenilirlik değerlendirmesi ve üretici ile istişare şiddetle tavsiye edilir.

7.2 Elektriksel Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı belirtilen maksimum DC değere (Yeşil için 20mA, Kırmızı/Sarı için 30mA) sınırlamak için daima bir seri direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. Bu değeri aşmak ömrü kısaltır ve felaket arızasına neden olabilir.
• Ters Gerilim Koruması:LED'in çok düşük bir ters kırılma gerilimi vardır (5V test koşulu). Devreler, herhangi bir ters öngerilim uygulanmasını önleyecek şekilde tasarlanmalıdır; LED bipolar bir sinyale bağlıysa paralel bir koruma diyodu kullanılması potansiyel olarak gereklidir.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, eklem sıcaklığı 125°C'nin altında tutulmalıdır. Özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya daha yüksek akımlarla sürerken, bir ısı emici görevi görmesi için PCB üzerinde yeterli bakır alan sağlayın (önerilen pede göre).

7.3 Optik Tasarım Hususları

• Görüş Açısı:120 derecelik görüş açısı, durum göstergeleri için uygun geniş, dağınık bir aydınlatma deseni sağlar. Daha odaklanmış ışık için ikincil optikler (lensler) gerekli olacaktır.
• Renk Tutarlılığı için Sınıflandırma:Birden fazla LED arasında tek tip renk görünümü gerektiren uygulamalar için (örn. bir diziyi arka aydınlatma), sıkı dalga boyu sınıfları belirtmek (örn. yeşil için GA veya GB) gereklidir.
• Şiddet Eşleştirme:Benzer şekilde, dar bir şiddet sınıfı belirtmek, bir üründeki tüm göstergeler arasında tutarlı parlaklık sağlar.

8. Teknik Karşılaştırma ve Seçim Kılavuzu

LTST-E143EGSW, modern SMD LED'lerde yaygın olan özelliklerin bir kombinasyonunu sunar: RoHS uyumluluğu, IR reflow uyumluluğu ve şerit-makara paketleme. Temel farklılıkları, bazı genel parçalara kıyasla yeşil ve sarı için daha ince tanecikli dalga boyu ve şiddet seçimi sunan özel sınıflandırma yapısında yatar. 4 bacaklı bir pakette her renk için ayrı katot bacakları, bazı ortak anot RGB paketlerinin aksine, çok renkli bir modülde bireysel kontrol sağlar. Bir LED seçerken, mühendisler ileri gerilimi (özellikle yeşil InGaN çipinin daha yüksek V_Fdeğerini), görüş açısını ve ışık şiddetini uygulamanın güç bütçesi, optik düzeni ve gereken parlaklığı ile karşılaştırmalıdır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Yeşil LED'i Kırmızı ve Sarı gibi 30mA'de sürebilir miyim?

C: Hayır. Yeşil varyant için DC ileri akım Mutlak Maksimum Değeri 20mA'dir. Bu değeri aşmak kalıcı hasara neden olabilir ve garantileri geçersiz kılar.

S: "JEDEC Seviye 3" ön koşullandırma ne anlama geliyor?

C: Bu, bileşenlerin paketteki nem emilimini azaltmak için kontrollü koşullar altında pişirildiği ve/veya depolandığı anlamına gelir; bu da onları, reflow lehimleme için yeniden pişirme gerektirmeden önce fabrika koşullarında (<30°C/%60 RH) 168 saat (7 gün) raf ömrü için uygun hale getirir.

S: Yeşil LED'in ileri gerilim aralığı (2.8-3.8V) neden Kırmızı/Sarı'dan (1.7-2.5V) daha yüksek?

C: Bu, temel yarı iletken malzemeden kaynaklanır. Yeşil LED'ler tipik olarak, Kırmızı ve Sarı LED'ler için kullanılan Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit'e (AlInGaP) kıyasla daha geniş bir bant aralığına sahip olan İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) kullanır. Daha geniş bir bant aralığı, elektronları onun üzerinden enerjilendirmek için daha yüksek bir gerilim gerektirir.

S: Etiketteki "B5" sınıf kodunu nasıl yorumlamalıyım?

C: Çapraz tabloya göre, "B5" şunu belirtir: Kırmızı Şiddet Sınıfı = R2 (190-260 mcd), Yeşil Şiddet Sınıfı = G2 (910-1185 mcd) ve Sarı Şiddet Sınıfı = Y1 (140-180 mcd). Dalga boyu sınıfı ayrı bir "D" kodu (örn. D1, D2, vb.) ile belirtilir.

10. Tasarım Örneği: Durum Gösterge Paneli

Senaryo:Üç durum LED'li bir kontrol paneli tasarımı: Kırmızı (Arıza), Yeşil (Hazır), Sarı (Bekleme). Tek tip yüksek parlaklık gereklidir.

Tasarım Adımları:

1. Seçim:Ortak paketi ve üç rengin de mevcudiyeti nedeniyle LTST-E143EGSW'yi seçin.
2. Sınıflandırma:Her birinden en yüksek parlaklığı elde etmek için Kırmızı için R3, Yeşil için G3 ve Sarı için Y4 şiddet sınıflarını belirtin. Tutarlı, doygun renkler için Kırmızı için RA, Yeşil için GB ve Sarı için YB dalga boyu sınıflarını belirtin.
3. Devre Tasarımı:
   • Besleme Gerilimi (V_cc): 5V.
   • I_F= 20mA için seri dirençleri hesaplayın (Yeşil için 20mA kullanın, Kırmızı/Sarı için istenen parlaklığa bağlı olarak 20-30mA kullanabilirsiniz).
     • Kırmızı Direnç (tipik V_F=2.1V kullanarak): R = (5V - 2.1V) / 0.020A = 145 Ω. 150 Ω standart değerini kullanın.
     • Yeşil Direnç (tipik V_F=3.3V kullanarak): R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ω. 82 Ω veya 91 Ω standart değerini kullanın.
     • Sarı Direnç (tipik V_F=2.1V kullanarak): Kırmızı ile aynı, 150 Ω.
   • LED Başına Güç: P = V_F* I_F. Yeşil için: ~66mW, bu 76mW maksimum değer içindedir.
4. PCB Düzeni:Önerilen ped düzenini kullanın. Bacak 2'yi (ortak anot) dirençler üzerinden V_cc'ye bağlayın. Bacak 1, 4 ve 3'ü (sırasıyla Kırmızı, Yeşil, Sarı katotları) bireysel kontrol için mikrodenetleyici bacaklarına veya anahtarlara topraklayın.
5. Termal Kontrol:LED başına 75mW altında güç dağılımı ve 16mm² ped ile, tipik bir iç ortamda eklem sıcaklığı artışı minimal olacaktır, bu da uzun vadeli güvenilirliği sağlar.