SMD LED LTST-010KGKT Veri Sayfası - 3.0x1.5x1.1mm - 2.4V Maks. - 72mW - Su Berraklığında AlInGaP Yeşil - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-010KGKT, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Minyatür boyutu, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesinde alan kısıtlı uygulamalar için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar

• Minyatür Boyut:Kompakt paket, yüksek yoğunluklu PCB düzenlerine olanak tanır.
• Otomasyon Uyumluluğu:7 inç makaralar üzerinde 12mm şerit içinde paketlenmiştir, standart pick-and-place ve otomatik montaj ekipmanlarıyla tam uyumludur.
• İşlem Uyumluluğu:Kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır, modern kurşunsuz (Pb-free) üretim standartlarıyla uyumludur.
• Malzeme Uygunluğu:Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
• Geniş Görüş Açısı:Tipik 110 derecelik görüş açısı (2θ1/2) özelliğine sahiptir, geniş ışık dağılımı sağlar.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, çeşitli elektronik ekipmanlarda durum göstergesi, arka aydınlatma elemanı veya sinyal aydınlatması olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Başlıca uygulama alanları şunlardır:

• Telekomünikasyon cihazları (örneğin, telsiz/cep telefonları)
• Taşınabilir bilgisayarlar (örneğin, dizüstü bilgisayarlar)
• Ağ sistemleri ve ev aletleri
• Endüstriyel kontrol panelleri ve iç mekan işaretleri
• Ofis otomasyon ekipmanları

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aksi belirtilmedikçe, tüm özellikler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) tanımlanmıştır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):72 mW
• Tepe İleri Akımı (IFP):80 mA (darbe koşullarında: 1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği)
• Sürekli İleri Akım (IF):30 mA DC
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bunlar, standart test koşulları altındaki (IF = 20mA) tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 56 mcd, tipik değerler bin'e göre değişir, maksimum 180 mcd. CIE fotopik göz tepki eğrisine filtre uygulanmış bir sensör kullanılarak ölçülmüştür.
• İleri Gerilim (VF):1.8V (Min) ile 2.4V (Maks) arasında değişir. Tipik değer, ileri gerilim bin'ine (D2, D3, D4) bağlıdır.
• Tepe Dalga Boyu (λP):Yaklaşık 570 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λd):Tipik olarak 571 nm, spesifik bin'ler 564.5 nm'den 576.5 nm'ye kadar tanımlanmıştır.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):Yaklaşık 15 nm (yarı genişlik).
• Ters Akım (IR):5V ters gerilimde (VR) maksimum 10 μA.Not:Bu LED ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

3. Bin Sıralama Sistemi Açıklaması

Ürün, uygulamalarda tutarlılığı sağlamak için performans bin'lerine ayrılır. Tasarımcılar, parlaklık, renk ve gerilim düşüşü gereksinimlerini karşılamak için bin'leri belirtebilir.

3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sıralaması

Bin'leme, öngörülebilir bir minimum parlaklık sağlar. Birimler 20mA'de milikandela (mcd)'dir.

• P2:56 – 71 mcd
• Q1:71 – 90 mcd
• Q2:90 – 112 mcd
• R1:112 – 140 mcd
• R2:140 – 180 mcd

Her bir bin içindeki tolerans ±%11'dir.

3.2 İleri Gerilim (VF) Sıralaması

Gerilim bin'lemesi, akım sınırlayıcı devreler tasarlamaya ve güç tüketimini tahmin etmeye yardımcı olur. Birimler 20mA'de Volt (V)'tur.

• D2:1.8 – 2.0 V
• D3:2.0 – 2.2 V
• D4:2.2 – 2.4 V

Her bir bin içindeki tolerans ±0.1V'dir.

3.3 Renk Tonu / Baskın Dalga Boyu (λd) Sıralaması

Bu bin'leme, yeşil ışığın algılanan rengini kontrol eder. Birimler 20mA'de nanometre (nm)'dir.

• B:564.5 – 567.5 nm
• C:567.5 – 570.5 nm
• D:570.5 – 573.5 nm
• E:573.5 – 576.5 nm

Her bir bin içindeki tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar. Bunlar sağlam devre tasarımı için gereklidir.

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, bir diyodun tipik üstel ilişkisini sergiler. İleri gerilim (VF) akımla (IF) birlikte artar ve aynı zamanda sıcaklığa bağlıdır. Tasarımcılar, LED'in belirtilen akım aralığında çalışmasını sağlamak, özellikle gerilim bin'leri (D2-D4) arasındaki değişimi göz önünde bulundurarak uygun akım sınırlayıcı dirençleri seçmek için bu eğriyi kullanmalıdır.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri, ışık şiddetinin tipik çalışma aralığında (30mA DC'ye kadar) ileri akımla yaklaşık olarak orantılı olduğunu gösterir. Ancak, çok yüksek akımlarda artan termal etkiler nedeniyle verim düşebilir. Önerilen 20mA test koşulunda veya altında çalıştırmak, kararlı performans ve uzun ömür sağlar.

4.3 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi, 570 nm'lik tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiştir ve tipik yarı genişliği 15 nm'dir. Bu nispeten dar bant genişliği, fosfor dönüştürmeli LED'ler gibi eski teknolojilere kıyasla doymuş bir yeşil renk üreten AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) teknolojisinin karakteristiğidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LTST-010KGKT, endüstri standardı bir SMD paket şekline uyar. Ana boyutlar (milimetre cinsinden) tipik olarak yaklaşık 3.0mm uzunluk, 1.5mm genişlik ve 1.1mm yükseklik içerir. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.1mm'dir. Paket, AlInGaP yeşil ışık kaynağı üzerinde su berraklığında bir lense sahiptir.

5.2 Önerilen PCB Lehim Ped Deseni

Güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için önerilen bir lehim ped düzeni sağlanmıştır. Bu desen, uygun lehim ıslanmasını ve mekanik stabiliteyi kolaylaştırmak, aynı zamanda "mezar taşı" (bileşenin bir uçta dikilmesi) riskini en aza indirmek için tasarlanmıştır. Ped tasarımı, hem kızılötesi hem de buhar fazlı reflow işlemleri için optimize edilmiştir.

5.3 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak LED paketi üzerinde bir çentik, yeşil nokta veya lenste kesik köşe gibi görsel bir işaretle belirtilir. Bu spesifik parça için kesin polarite işaretini doğrulamak için veri sayfası şemasına başvurulmalıdır. Cihazın çalışmasını sağlamak için montaj sırasında doğru polarite kritiktir.

6. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleri için, J-STD-020B uyumlu bir profil önerilir. Ana parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma:Kartı ve bileşenleri kademeli olarak ısıtmak için maksimum 120 saniye boyunca 150-200°C.
• Tepe Sıcaklığı:260°C'yi aşmamalıdır.
• Sıvı Faz Üzerinde Geçen Süre (TAL):Lehimin erimiş olduğu süre, lehim macunu üreticisinin özelliklerine göre kontrol edilmelidir, tipik olarak sağlanan profil grafiğinde gösterilen sınırlar içinde.

Profil, LED'in iç yapısına veya epoksi lensine zarar verebilecek termal şoku önlemek için kritiktir.

6.2 El Lehimlemesi (Gerekirse)

Manuel lehimleme gerekliyse, aşırı dikkat gereklidir:

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Lehim bağlantısı başına maksimum 3 saniye.
• Sınır:Lehimleme yalnızca bir kez yapılmalıdır. Mevcut bağlantıları yeniden ısıtmaktan kaçının.

6.3 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Önerilen maddeler etil alkol veya izopropil alkoldür. LED, normal sıcaklıkta bir dakikadan daha kısa süre daldırılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler epoksi lensi veya paket işaretlerine zarar verebilir.

6.4 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler nem hassastır. Mühürlü nem geçirmez torba (nem alıcı ile) açılmadığında, ≤30°C ve ≤%70 RH'de depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Orijinal torba açıldığında:

• Depolama koşulları 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır.
• Maruziyetten sonraki 168 saat (7 gün) içinde IR reflow işleminin tamamlanması önerilir.
• 168 saatten uzun depolama için, LED'ler lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve "patlamış mısır" (reflow sırasında paket çatlaması) oluşumunu önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat yeniden kurutulmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Ürün, otomatik işleme için kabartmalı taşıyıcı şerit içinde tedarik edilir.

• Şerit Genişliği:12 mm.
• Makara Çapı:7 inç (178 mm).
• Makara Başına Miktar:4000 adet (tam makara).
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kısmi/makara artıkları için 500 adet.
• Paketleme, ANSI/EIA-481 özelliklerine uygundur. Şerit, bileşenleri korumak için bir kapak bandı ile kapatılmıştır.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Sürücü Devresi Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Tutarlı parlaklık ve uzun ömür sağlamak için sabit bir akım kaynağı veya akım sınırlayıcı bir direnç kullanılmalıdır. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vcc - VF) / IF, burada Vcc besleme gerilimi, VF seçilen bin'den ileri gerilim (en kötü durum akım hesaplaması için maksimum değer kullanın) ve IF istenen ileri akımdır (örneğin, 20mA). VF değişimi nedeniyle önemli parlaklık uyumsuzluğuna yol açabileceğinden, paralel bağlı birden fazla LED'i bireysel akım sınırlaması olmadan sürmek önerilmez.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 72mW), PCB üzerinde etkili termal yönetim, özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya maksimum değerlere yakın çalışırken hala önemlidir. Aşırı bağlantı sıcaklığı, ışık çıkışını azaltacak ve bozulmayı hızlandıracaktır. Lehim pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlamak ısı dağılımına yardımcı olabilir.

8.3 Optik Tasarım

110 derecelik görüş açısı, bu LED'i geniş alan aydınlatması için uygun kılar. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için, ikincil optikler (örneğin, lensler, ışık kılavuzları) gerekli olacaktır. Su berraklığındaki lens, AlInGaP çipinin doğal rengini, yani doymuş yeşil rengi sağlar.

9. Teknoloji Tanıtımı ve Karşılaştırma

9.1 AlInGaP Teknolojisi

LTST-010KGKT, ışık yayan bölgesi için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür (AlInGaP) yarı iletken malzeme kullanır. Bu teknoloji, spektrumun kehribar, turuncu, kırmızı ve yeşil-sarı kısımlarında yüksek verimli ışık üretmesiyle bilinir. Galyum Fosfür (GaP) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP LED'ler önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve daha doymuş renk saflığı sunar. Burada elde edilen yeşil emisyon, insan gözü için oldukça görünür olan 570nm bölgesindedir.

9.2 Diğer Yeşil LED'lerden Farkı

Yeşil LED'ler ayrıca İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) teknolojisi kullanılarak da yapılabilir; bu teknoloji tipik olarak daha kısa dalga boylarında (yaklaşık 520-530nm) mavimsi-yeşil veya saf yeşil renk üretir. AlInGaP tabanlı yeşil (yaklaşık 570nm) genellikle daha sarımsı-yeşil veya "limon" yeşili görünür. Seçim, uygulama tarafından gerektirilen spesifik renk koordinatına bağlıdır. Bu dalga boyu aralığındaki AlInGaP yeşilleri, bazı InGaN yeşillerine kıyasla genellikle sürücü akımı ve sıcaklık üzerinde çok kararlı renge sahiptir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?

Tepe Dalga Boyu (λP)spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.Baskın Dalga Boyu (λd)bir referans beyaz ışıkla karşılaştırıldığında LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. Nispeten simetrik spektruma sahip LED'ler için genellikle birbirine yakındır. Baskın dalga boyu, insanın renk algısıyla daha doğrudan ilişkilidir.

10.2 Bu LED'i bir direnç olmadan 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

Hayır, bu önerilmez ve LED'i büyük olasılıkla tahrip eder.Tipik VF değeri 2.0-2.4V olduğundan, doğrudan 3.3V'a bağlamak aşırı akım akışına neden olur ve 30mA DC'lik mutlak maksimum değeri çok aşar. Bir gerilim kaynağı kullanırken her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir.

10.3 Sipariş verirken bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

Sıkı gruplanmış karakteristiklere sahip LED'ler almak için bir bin kombinasyonu belirtebilirsiniz. Örneğin, "Iv=R1, VF=D3, λd=C" talep etmek, size 112-140 mcd arasında ışık şiddeti, 2.0-2.2V arasında ileri gerilim ve 567.5-570.5 nm arasında baskın dalga boyuna sahip LED'ler verir. Hiçbir bin belirtilmezse, standart üretim karışımından ürün alırsınız.

10.4 Bu LED açık hava kullanımı için uygun mudur?

Veri sayfası, -40°C ila +85°C'lik bir çalışma sıcaklığı aralığı belirtir; bu birçok açık hava koşulunu kapsar. Ancak, doğrudan güneş ışığına, UV radyasyonuna ve neme uzun süre maruz kalma, epoksi lensi zamanla bozabilir. Sert açık hava ortamları için, bu tür koşullar için özel olarak derecelendirilmiş ve paketlenmiş LED'ler (örneğin, silikon kapsüllü) düşünülmelidir.

11. Tasarım Örneği Vaka Çalışması

11.1 Bir Ağ Anahtarı için Ön Panel Durum Göstergesi

Gereksinim:Raf tipi bir ünitede çeşitli açılardan görülebilen net, yeşil bir bağlantı/aktivite durum göstergesi sağlamak.

Tasarım Seçimi:LTST-010KGKT, 110° görüş açısı nedeniyle seçilmiştir, eksen dışından bakıldığında bile görünürlük sağlar. AlInGaP yeşili, belirgin, dikkat çekici bir renk sağlar.

8 LED'den oluşan bir banka kullanılır, her port için bir tane. Tekdüze parlaklık sağlamak için tüm LED'ler aynı ışık şiddeti bin'inden (örneğin, R1) belirtilir. Bunlar, 5V rayından bireysel 150Ω akım sınırlayıcı dirençler üzerinden sürülür (VF=2.2V tipik ve IF=20mA için hesaplanmıştır: R = (5V - 2.2V) / 0.02A = 140Ω; 150Ω en yakın standart değerdir). PCB düzeni, ısı dağılımı için bir toprak katmanına küçük bir termal rahatlama bağlantısı ile önerilen lehim ped desenini kullanır.12. Teknoloji Trendleri

12.1 Verimlilik ve Minyatürleştirme

SMD LED'lerdeki genel eğilim, daha yüksek ışık verimliliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) ve daha fazla minyatürleştirme yönündedir. Bu parça olgun bir paket boyutunu temsil ederken, çip ölçekli LED'ler (CSLED) gibi daha yeni paketler ortaya çıkmakta ve daha da küçük ayak izleri sunmaktadır. Tüm elektroniklerde enerji verimliliği için yapılan çaba, daha düşük akımlarda gerekli parlaklığı sağlayan LED'leri teşvik etmektedir.

12.2 Renk Kararlılığı ve Tutarlılık

Epitaksiyel büyüme ve paketleme malzemelerindeki gelişmeler, renk tutarlılığını (bir bin içindeki yayılımı azaltarak) ve cihazın ömrü boyunca ve sıcaklık değişimleri üzerinde kararlılığı iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Bu, tam renkli ekranlar veya arka aydınlatma dizileri gibi birden fazla LED'in yan yana kullanıldığı uygulamalar için özellikle önemlidir.

12.3 Entegrasyon

LED sürücü devresini (sabit akım kaynağı, PWM karartma kontrolü) doğrudan modüllere veya hatta LED paketinin kendisine entegre etme yönünde artan bir eğilim vardır; bu, son kullanıcılar için tasarımı basitleştirir ve genel sistem güvenilirliğini artırır.

There is a growing trend toward integrating the LED driver circuitry (constant current source, PWM dimming control) directly into modules or even onto the LED package itself, simplifying design for end-users and improving overall system reliability.