SMD LED LTST-E142TBKRKT Veri Sayfası - Çift Renk Mavi/Kırmızı - 20-30mA - 75-76mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-E142TBKRKT, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Tek, kompakt bir paket içinde hem mavi hem de kırmızı LED çipini entegre eden çift renkli bir yapıya sahiptir. Bu tasarım, özellikle birden fazla gösterge işlevinin gerekli olduğu alan kısıtlı uygulamalar için oldukça avantajlıdır. Bileşen, standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluk için tasarlanmış olup, yüksek hacimli üretim ortamlarına uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

• Küçültülmüş Ayak İzi:SMD paketi, yüksek yoğunluklu PCB düzenlerine izin vererek değerli kart alanından tasarruf sağlar.
• Çift Renk İşlevselliği:Bir birimde iki farklı ışık kaynağını (Mavi ve Kırmızı) birleştirerek tasarımı basitleştirir ve parça sayısını azaltır.
• Otomasyon Uyumluluğu:7 inçlik makaralara sarılı 8mm bantta paketlenmiştir, otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla tam uyumludur.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
• İşlem Dayanıklılığı:JEDEC Seviye 3 ön koşullandırmaya dayanır ve kurşunsuz lehimleme profilleriyle uyumludur.

1.2 Hedef Pazarlar ve Uygulamalar

Bu LED çok yönlüdür ve geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde kullanım alanı bulur. Birincil uygulamaları arasında durum göstergesi, sinyal ve sembol aydınlatması ile ön panel arka aydınlatması yer alır. Hedef pazarlar, güvenilir ve kompakt görsel göstergelerin temel olduğu telekomünikasyon altyapısı, ofis otomasyon sistemleri, ev aletleri ve çeşitli endüstriyel ekipmanları kapsar.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Mavi LED için maksimum sürekli ileri akım 20mA ve güç dağılımı 76mW'dir. Kırmızı LED, 75mW güç dağılımı ile biraz daha yüksek olan 30mA sürekli akımı kaldırabilir. Her ikisi de darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 80mA'lik bir tepe ileri akım derecelendirmesini paylaşır. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -40°C ila +100°C olarak belirtilmiştir, bu da zorlu ortamlar için uygun olduğunu gösterir.

2.2 Termal Özellikler

Termal yönetim, LED ömrü için kritik öneme sahiptir. Her iki çip için maksimum eklem sıcaklığı (Tj) 140°C'dir. Eklemden ortam havasına tipik termal direnç (Rθja) 145°C/W'dir. Bu parametre, özellikle daha yüksek sürüş akımlarında çalışma sırasında eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için gerekli PCB termal tasarımını (örn. bakır ped alanı) hesaplamak için hayati önem taşır.

2.3 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, standart test koşullarında (Ta=25°C, IF=20mA) ölçülen temel performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv):Mavi LED minimum 140mcd, maksimum 420mcd şiddete sahiptir. Kırmızı LED 90mcd ile 280mcd arasında değişir. Bu geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik görüş açısı 120 derecedir, gösterge uygulamaları için uygun geniş, dağınık bir ışık yayılım deseni sağlar.
• Dalga Boyu:Mavi LED'in baskın dalga boyu (λd) 465nm ile 475nm arasında değişir, tipik tepe emisyonu (λp) 468nm'dedir. Kırmızı LED'in baskın dalga boyu 623nm ile 638nm arasında değişir, tipik tepe değeri 639nm'dedir. Spektral yarı genişlikler 25nm (mavi) ve 15nm (kırmızı) olup, renk saflığını gösterir.
• İleri Gerilim (Vf):20mA'de, mavi LED'in Vf'si 2.8V ile 3.8V arasındayken, kırmızı LED'inki 1.7V ile 2.5V arasındadır. Bu fark, özellikle her iki rengi ortak bir voltaj kaynağından sürerken, devre tasarımı için çok önemlidir.
• Ters Akım (Ir):VR=5V'de maksimum ters akım her ikisi için de 10µA'dır. Veri sayfası açıkça cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını belirtir; bu test yalnızca IR niteliği içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

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

3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

Mavi LED'ler P, Q, R ve S kodlarına ayrılır ve şiddet aralıkları 140-185mcd'den 315-420mcd'ye kadar uzanır. Kırmızı LED'ler Q2, R1, R2, S1 ve S2 kodlarını kullanır ve 90-112mcd'den 224-280mcd'ye kadar olan aralıkları kapsar. Her sınıf içinde ±%11'lik bir tolerans uygulanır.

3.2 Baskın Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması

Yalnızca mavi LED için baskın dalga boyu sınıfları tanımlanmıştır: AC kodu (465-470nm) ve AD kodu (470-475nm), her sınıf için ±1nm'lik sıkı bir toleransla. Bu hassas kontrol, belirli mavi tonları gerektiren uygulamalar için esastır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, elektriksel ve optik özellikler için tipik eğrilere atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde yeniden üretilmemiş olsa da, genellikle şunları içerir:

• IV Eğrisi:Her renk için ileri akım (If) ve ileri gerilim (Vf) arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu, çalışma noktasını ve gerekli seri direnci belirlemek için kullanılır.
• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının, maksimum derecelendirmeye kadar akımla nasıl arttığını gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı göstererek termal tasarımın önemini vurgular.
• Spektral Dağılım:Her renk için emisyon spektrumunun tepe noktasını ve şeklini gösteren, bağıl ışıma gücünün dalga boyuna karşı grafiğini tasvir eder.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED standart bir EIA paketinde gelir. Tüm kritik boyutlar (uzunluk, genişlik, yükseklik, bacak aralığı) milimetre cinsinden ve genel ±0.2mm toleransıyla sağlanır. Pin ataması açıkça tanımlanmıştır: Pin 2 ve 3 mavi çip içindir, Pin 1 ve 4 ise kırmızı çip içindir. Bu bilgi PCB ayak izi tasarımı için esastır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Doğru lehimleme, mekanik stabilite ve optimum termal performans için bir lehim pedi önerisi sağlanmıştır. Bu kılavuza uymak, "tombstoning" (dikilme) sorununu önlemeye ve güvenilir elektriksel bağlantılar sağlamaya yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için J-STD-020B ile uyumlu önerilen bir reflow profili dahil edilmiştir. Ana parametreler arasında 150-200°C ön ısıtma sıcaklığı, 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve LED'i aşırı termal strese maruz bırakmadan uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için ayarlanmış likidüs üzerinde toplam süre yer alır.

6.2 Depolama Koşulları

Paketin nem hassasiyeti (Seviye 3) nedeniyle katı depolama koşulları zorunludur. Açılmamış makaralar ≤30°C ve ≤%70 RH'de depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Nem bariyer torbası açıldıktan sonra, bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve 168 saat içinde reflow lehimlemeye tabi tutulmalıdır. Bu süre aşılırsa, montajdan önce 60°C'de 48 saatlik bir kurutma (bake-out) gereklidir.

6.3 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilmiş alkol bazlı çözücüler oda sıcaklığında bir dakikadan az süreyle kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Bant ve Makara Özellikleri

Bileşenler, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Her makara 4000 adet içerir. Otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için bant cepleri ve makaranın detaylı boyutları sağlanmıştır. Paketleme ANSI/EIA 481 spesifikasyonlarına uyar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Bir sürücü devresi tasarlarken, mavi ve kırmızı çiplerin farklı ileri gerilimleri dikkate alınmalıdır. Yaygın bir tasarım, her LED anoduna seri olarak bir akım sınırlayıcı dirençli bir sabit akım kaynağı veya voltaj kaynağı kullanır. Her iki LED'in katodu toprağa bağlanabilir. Her rengin bağımsız kontrolü, kendi anotlarına voltaj uygulanarak sağlanır.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Maksimum DC ileri akımı (mavi için 20mA, kırmızı için 30mA) aşmayı önlemek için daima bir seri direnç veya aktif akım kontrolü kullanın.
• Termal Tasarım:Önerilen PCB ped düzenini kullanın ve özellikle maksimum derecelendirmelere yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ısıyı dağıtmak için yeterli bakır alanı sağlayın.
• ESD Koruması:Açıkça belirtilmemiş olsa da, elleçleme sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaşması, çift renkli, tek paket tasarımında yatar. İki ayrı SMD LED kullanmaya kıyasla, PCB ayak izini yaklaşık %50 azaltır, malzeme listesini (BOM) basitleştirir ve montaj sırasında yalnızca bir pick-and-place işlemi gerektirerek verimi artırır. Geniş 120 derecelik görüş açısı, gösterge tipi LED'ler için standart bir özelliktir ve iyi eksen dışı görünürlük sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Mavi ve kırmızı LED'leri aynı akım kaynağından aynı anda sürebilir miyim?

C: Farklı ileri gerilim özellikleri nedeniyle basit bir seri devrede doğrudan süremezsiniz. Her birinin doğru akımı almasını sağlamak için ayrı akım sınırlayıcı yollara (örn. ayrı dirençler) ihtiyaç duyarlar.

S: Parça numarasındaki sınıf kodlarının anlamı nedir?

C: LTST-E142TBKRKT parça numarası muhtemelen şiddet ve dalga boyu için sabit sınıf kodları içerir. Sıkı renk veya parlaklık eşleştirmesi gerektiren belirli projeler için, mühendisler tam sınıflandırma tablolarına (bölüm 4.1 ve 4.2) başvurmalı ve sipariş verirken kesin sınıf kodlarını belirtmeleri gerekebilir.

S: Bu LED açık hava uygulamaları için uygun mudur?

C: Çalışma sıcaklık aralığı (-40°C ila +100°C) geniş ortam değişimlerini kaldırabileceğini gösterir. Ancak, veri sayfası bir giriş koruma (IP) derecesi belirtmez. Açık hava kullanımı için, neme ve toza karşı koruma sağlamak amacıyla ek çevresel sızdırmazlık (konformal kaplama, muhafazalar) gerekli olacaktır.

11. Pratik Kullanım Senaryosu

Senaryo: Bir Ağ Yönlendiricide Çift Durumlu Durum Göstergesi.Tek bir LTST-E142TBKRKT birden fazla sistem durumunu gösterebilir: Kapalı (güç yok), Sabit Mavi (sistem güçlü ve normal çalışıyor), Sabit Kırmızı (sistem hatası veya önyükleme) ve Yanıp Sönen Kırmızı (ağ aktivitesi veya belirli hata). Bu, iki ayrı LED gerektirebilecek şeyi tek bir birimde birleştirerek daha temiz bir ön panel tasarımı oluşturur. Sürücü devresi, bir mikrodenetleyiciden gelen iki GPIO pinini içerir; her biri uygun bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden bir LED renginin anoduna bağlanır ve ortak katotlar topraklanır.

12. Prensip Tanıtımı

LED'lerde ışık yayılımı, bir yarı iletken malzemedeki elektrolüminesansa dayanır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda serbest bırakır. Işığın rengi, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Mavi LED, daha geniş bir bant aralığına sahip olan ve daha yüksek enerjili (daha kısa dalga boylu) mavi ışık üreten bir İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) çipi kullanır. Kırmızı LED, daha dar bir bant aralığına sahip olan ve daha düşük enerjili (daha uzun dalga boylu) kırmızı ışık üreten bir Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) çipi kullanır. Paket, ışık çıkışını belirtilen görüş açısına şekillendiren şeffaf bir lens içerir.

13. Gelişim Trendleri

Göstergeler ve arka aydınlatma için SMD LED'lerde genel eğilim, daha yüksek verimlilik (elektriksel girişin watt'ı başına daha fazla ışık çıkışı), artan küçültme ve daha büyük entegrasyon yönünde devam etmektedir. Çok çipli paketler (bu çift renkli birim gibi) ve hatta RGB (Kırmızı-Yeşil-Mavi) paketler daha yaygın hale gelmekte, küçük bir ayak izinde tam renk programlanabilirliği mümkün kılmaktadır. Ayrıca, paketleme malzemeleri ve fosfor teknolojisindeki ilerlemeler sürekli olarak güvenilirliği, renk tutarlılığını ve termal ve çevresel strese karşı direnci iyileştirmektedir. Tüm elektronik cihazlarda daha düşük güç tüketimi çabası, LED üreticilerini giderek daha düşük akımlarda gerekli parlaklığı sağlayan bileşenler geliştirmeye itmektedir.