SMD LED LTST-S43FBEGW Veri Sayfası - Boyutlar 4.0x3.0x0.4mm - Gerilim 1.7-3.1V - Güç 30-35mW - Tam Renk RGB - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-S43FBEGW, tam renkli gösterge veya arka aydınlatma gerektiren, alan kısıtlı uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yandan görünümlü bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) LED'dir. Bu bileşen, tek bir ultra ince 0.4mm profilli paket içinde üç farklı yarı iletken çip entegre eder: mavi emisyon için bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipi, kırmızı emisyon için bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) çipi ve yeşil emisyon için ikinci bir InGaN çipi. Bu ana renklerin (RGB) kombinasyonu, bireysel veya birleşik kontrol yoluyla geniş bir renk gamı oluşturulmasını sağlar. Beyaz dağınık lens, tutarlı, geniş açılı bir parıltının istendiği durum göstergeleri ve arka aydınlatma için uygun olan düzgün bir ışık dağılımı sağlar.

Temel avantajları arasında RoHS uyumluluğu, otomatik yerleştirme montaj sistemleriyle uyumluluk ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine uygunluk yer alır. Ana hedef pazarlar, minimal ayak izinde güvenilir, çok renkli gösterimin kritik olduğu tüketici elektroniği, telekomünikasyon ekipmanları, ofis otomasyon cihazları, ev aletleri ve endüstriyel kontrol panelleridir.

1.1 Özellikler

• RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) yönergelerine uyumludur.
• Sadece 0.4mm kalınlığında son derece düşük profilli tasarım.
• Beyaz dağınık lensli yandan görünümlü form faktörü.
• Yüksek verimli InGaN (Mavi/Yeşil) ve AlInGaP (Kırmızı) yarı iletken çipleri içerir.
• Uç bağlantılar, lehimlenebilirliği iyileştirmek için kalay kaplamalıdır.
• Otomatik montaj için 7 inç çapında makaralara sarılı 8mm şerit içinde paketlenmiştir.
• Standart EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) paket şekilleriyle uyumludur.
• Otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla kullanım için tasarlanmıştır.
• Kızılötesi reflow lehimleme işlemlerine uygundur.

1.2 Uygulama Alanları

• Mobil cihazlar ve bilgisayarlarda tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
• Ağ ekipmanları ve ev aletlerinde çok renkli durum ve güç göstergeleri.
• Mikro ekranlar ve sembolik aydınlatma elemanları için aydınlatma.
• Telekomünikasyon ve endüstriyel ekipmanlarda genel amaçlı gösterge ışıkları.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekilde LED'in temel performans özelliklerinin detaylı, nesnel bir analizini sağlar. Aksi belirtilmedikçe, tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Güç Dağılımı (Pd):Mavi ve Yeşil çipler için 35 mW; Kırmızı çip için 30 mW. Bu parametre, LED paketi içinde ısıya dönüştürülebilecek toplam elektriksel gücü sınırlar.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):Mavi/Yeşil için 50 mA, Kırmızı için 40 mA. Bu, darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilen maksimum anlık akımdır. Bunun aşılması felaket arızasına neden olabilir.
• DC İleri Akımı (I_F):Mavi/Yeşil için 10 mA, Kırmızı için 20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:Cihaz, -20°C ila +80°C ortam çalışma aralığı için derecelendirilmiştir. Depolama sıcaklık aralığı daha geniştir, -30°C ila +100°C arasındadır.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:Paket, reflow lehimleme sırasında maksimum 10 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler, normal çalışma koşullarında (I_F= 5mA) LED'in tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):Milikandela (mcd) cinsinden ölçülür. Minimum ve maksimum değerler renge göre değişir: Mavi (11.2-45.0 mcd), Kırmızı (11.2-45.0 mcd), Yeşil (45.0-180.0 mcd). Yeşil çip, aynı sürücü akımı için önemli ölçüde daha yüksek çıkış sergiler.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derecelik tipik bir değer, dağınık lensli yandan görünümlü LED'lerin çok geniş yayılım modeli karakteristiğini gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):Spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyu. Tipik değerler 468 nm (Mavi), 631 nm (Kırmızı) ve 518 nm (Yeşil)'dir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):İnsan gözü tarafından algılanan ve rengi tanımlayan tek dalga boyu. Aralıklar şöyledir: Mavi (465-475 nm), Kırmızı (619-629 nm), Yeşil (525-540 nm).
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yayılan ışığın maksimum yoğunluğunun yarısındaki bant genişliği. Tipik değerler 25 nm (Mavi), 17 nm (Kırmızı) ve 35 nm (Yeşil)'dir. Daha dar bir yarı genişlik, spektral olarak daha saf bir renk olduğunu gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):LED 5mA ile sürüldüğünde üzerindeki gerilim düşümü. Aralıklar şöyledir: Mavi (2.60-3.10V), Kırmızı (1.70-2.30V), Yeşil (2.60-3.10V). Kırmızı çip, farklı yarı iletken malzemesi (AlInGaP vs. InGaN) nedeniyle tipik olarak daha düşük bir ileri gerilime sahiptir.
• Ters Akım (I_R):5V ters öngerilim uygulandığında tüm renkler için maksimum 10 µA. Veri sayfası açıkça, cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını belirtir; bu test sadece bilgilendirme/kalite amaçlıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'in ışık şiddeti, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır. Sınıf kodu, minimum ve maksimum şiddet aralığını tanımlar.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Her rengin, her sınıf içinde +/-%15 toleranslı kendi sınıf kodu seti vardır.

• Mavi ve Kırmızı Şiddet Sınıfları:
  • Sınıf Kodu L: 11.2 mcd (Min) ila 18.0 mcd (Maks)
  • Sınıf Kodu M: 18.0 mcd ila 28.0 mcd
  • Sınıf Kodu N: 28.0 mcd ila 45.0 mcd
• Yeşil Şiddet Sınıfları:
  • Sınıf Kodu P: 45.0 mcd ila 71.0 mcd
  • Sınıf Kodu Q: 71.0 mcd ila 112.0 mcd
  • Sınıf Kodu R: 112.0 mcd ila 180.0 mcd

Bu sınıflandırma, tasarımcıların renk karıştırma veya belirli parlaklık gereksinimleri olan uygulamalar için öngörülebilir parlaklık seviyelerine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

4.1 Paket Boyutları

LTST-S43FBEGW standart bir SMD ayak izine uyar. Ana boyutlar yaklaşık 4.0mm gövde uzunluğu, 3.0mm genişlik ve tanımlayıcı ultra ince 0.4mm yükseklik içerir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.1mm'dir. Pin ataması açıkça tanımlanmıştır: Pin 1 Yeşil çip anodu, Pin 3 Kırmızı çip anodu ve Pin 4 Mavi çip anodu. Doğru PCB pad deseni tasarımı için detaylı ölçülü bir çizim gereklidir.

4.2 Önerilen PCB Pad Tasarımı ve Polarite

Veri sayfası, önerilen bir baskılı devre kartı (PCB) bağlantı pad düzeni içerir. Bu öneriyi takip etmek, uygun lehim filetolarının elde edilmesi, mekanik stabiliteyi sağlama ve reflow işlemi sırasında güvenilir elektriksel bağlantıyı kolaylaştırma açısından çok önemlidir. Pad tasarımı, bileşenin termal kütlesini hesaba katar ve "mezar taşı" (bileşenin dik durması) oluşumunu önlemeye yardımcı olur. LED paketindeki polarite işaretlemesi, PCB ipek baskısındaki karşılık gelen polarite işaretlemesiyle hizalanmalıdır.

4.3 Şerit ve Makara Paketleme

Bileşenler, 8mm genişliğinde, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış endüstri standardı kabartmalı taşıyıcı şerit içinde tedarik edilir. Her makara 4000 adet içerir. Şerit, bileşenleri kirlilik ve nemden korumak için bir üst kapakla kapatılmıştır. Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uyar ve otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlar. Tam makaradan daha az miktarlar için, minimum 500 adetlik paketleme miktarı mevcuttur.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

5.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Veri sayfası, kurşunsuz işlemler için IPC J-STD-020D.1 ile uyumlu önerilen bir reflow profili sağlar. Ana parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma Sıcaklığı:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Sıcaklığı kademeli olarak yükseltmek ve flux'u aktive etmek için maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklık:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Kalma Süresi (TAL):Bileşen, tepe sıcaklığına maksimum 10 saniye maruz bırakılmalıdır. Reflow işlemi maksimum iki kez yapılmalıdır.

Optimal profilin, spesifik PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırın özelliklerine bağlı olduğu vurgulanmaktadır. Kart seviyesinde karakterizasyon önerilir.

5.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır. Önerilen maksimum lehim havya ucu sıcaklığı 300°C'dir ve her lehim noktası için maksimum temas süresi 3 saniyedir. Plastik paket ve iç tel bağlantıları üzerinde aşırı termal stresi önlemek için el lehimlemesi tek bir onarım döngüsüyle sınırlandırılmalıdır.

5.3 Temizleme

Lehim sonrası temizleme gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Önerilen yöntem, montajlı kartı oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha az süreyle daldırmaktır. Belirtilmemiş veya agresif kimyasal temizleyicilerin kullanımı, LED'in plastik lensini ve paket malzemesini hasara uğratabilir.

6. Depolama ve Kullanım Önlemleri

6.1 Elektrostatik Deşarj (ESD) Hassasiyeti

Çoğu yarı iletken cihaz gibi, bu LED'ler de elektrostatik deşarja karşı hassastır. Kullanım ve montaj sırasında uygun ESD kontrolleri yerinde olmalıdır. Bu, topraklanmış bileklikler, antistatik paspaslar kullanımını ve tüm ekipmanın uygun şekilde topraklanmasını içerir. ESD, anında arızaya veya uzun vadeli güvenilirliği azaltan gizli hasara neden olabilir.

6.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama

LED'ler, nem bariyerli bir torbada kurutucu ile paketlenmiştir. Bu kapalı durumda, 30°C veya daha düşük ve %90 bağıl nem (RH) veya daha düşük koşullarda depolanmalıdır ve üretim tarih kodundan itibaren önerilen raf ömrü bir yıldır.

Orijinal paket açıldıktan sonra, bileşenler Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 3 olarak derecelendirilmiştir. Bu, 30°C / %60 RH'yi aşmayan bir ortama maruz kaldıktan sonra 168 saat (7 gün) içinde IR reflow lehimlemeye tabi tutulmaları gerektiği anlamına gelir. Orijinal torbanın dışında bu süreyi aşan depolama için, kurutucu ile birlikte kapalı bir kapta saklanmalıdırlar. 168 saatten fazla maruz kalan bileşenler, reflow sırasında "patlamış mısır" veya paket çatlamasını önlemek için lehimlemeden önce emilen nemi gidermek için bir pişirme işlemi (yaklaşık 60°C'de en az 20 saat) gerektirir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Akım Sınırlama

LED'leri sürmek için temel bir gereklilik, bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanmaktır. Bir LED'in ileri gerilimi (V_F) bir toleransa sahiptir ve sıcaklıkla değişir. Bir LED'i doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamak, kontrolsüz bir akıma neden olur ve bu muhtemelen Mutlak Maksimum Değeri aşarak cihazı tahrip eder. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme- V_F) / I_F. Tüm koşullar altında yeterli akım sınırlamasını sağlamak için veri sayfasındaki maksimum V_Fdeğerini kullanın.

7.2 Termal Yönetim

Although the power dissipation is low (30-35 mW), effective thermal management on the PCB is still important for longevity and stable performance. Excessive junction temperature leads to reduced light output (lumen depreciation), a shift in dominant wavelength (color shift), and accelerated aging. Ensure the PCB pads have adequate thermal relief and, if possible, connect to copper pour areas to act as a heat sink.

7.3 Renk Karıştırma ve Kontrol

Belirli renkler (örneğin, beyaz, sarı, camgöbeği, macenta) veya dinamik renk efektleri elde etmek için üç çip bağımsız olarak sürülmelidir. Bu genellikle, bir mikrodenetleyiciden gelen darbe genişlik modülasyonu (PWM) ile uygulanan üç ayrı kontrol kanalı gerektirir. Dengeli bir renk çıkışı elde etmek için devre tasarımı ve kontrol yazılımında her rengin farklı ışık şiddetleri ve ileri gerilimleri hesaba katılmalıdır.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

8.1 LED'i tepe akımında (50mA) sürekli olarak sürebilir miyim?

No.Tepe İleri Akım derecelendirmesi (Mavi/Yeşil için 50mA) sadece darbe çalışması içindir (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe). Bu renkler için önerilen maksimum sürekli akım (DC İleri Akım) 10mA'dir. DC derecelendirmesini aşmak, aşırı ısınmaya neden olarak hızlı bozulma ve arızaya yol açar.

8.2 Kırmızı çip için ileri gerilim neden farklıdır?

İleri gerilim, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisinin temel bir özelliğidir. Kırmızı çip, mavi ve yeşil için kullanılan InGaN'a (~2.5-3.4 eV) kıyasla daha düşük bant aralığı enerjisine (~1.9-2.0 eV) sahip olan AlInGaP kullanır. Daha düşük bir bant aralığı, elektronların geçmesi için daha az enerji gerektirir, bu da daha düşük bir ileri gerilim düşümüyle sonuçlanır.

8.3 "Tepe Dalga Boyu" ile karşılaştırıldığında "Baskın Dalga Boyu" ne anlama gelir?

Tepe Dalga Boyu (λ_P):LED'in en fazla optik güç yaydığı fiziksel dalga boyu. Bir spektrometre ile doğrudan ölçülür.
Baskın Dalga Boyu (λ_d):Algısal dalga boyu. CIE renklilik diyagramından türetilir ve insan gözünün LED'in rengine en yakın olarak algılayacağı saf spektral ışığın tek dalga boyunu temsil eder. Geniş spektruma sahip LED'ler için λ_dve λ_Pfarklı olabilir.

8.4 Sipariş verirken sınıf kodunu nasıl yorumlamalıyım?

Bu bileşeni üretim için belirtirken, her renk için istenen ışık şiddeti sınıf kodunu talep etmelisiniz (örneğin, Mavi: N, Kırmızı: M, Yeşil: Q). Bu, öngörülebilir, dar bir aralıkta parlaklık seviyelerine sahip LED'ler almanızı sağlar, bu da düzgün görünüm veya hassas renk karıştırma gerektiren uygulamalar için kritiktir. Hiçbir sınıf belirtilmezse, herhangi bir üretim sınıfından bileşenler alabilirsiniz.