SMD LED LTST-C950RKGKT-5A Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm - 2.0V - 75mW - Yeşil AlInGaP - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakış

Bu belge, LTST-C950RKGKT-5A yüksek parlaklıklı, yüzey montaj LED lambasının tam teknik özelliklerini sağlar. Otomatik montaj süreçleri için tasarlanan bu bileşen, güvenilir ve verimli gösterge aydınlatması gerektiren alan kısıtlı uygulamalar için idealdir.

1.1 Özellikler

• RoHS çevre standartlarına uyumludur.
• Yüksek ışık verimliliği için ultra parlak Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken çip kullanır.
• Optimize edilmiş ışık çıkışı ve görüş açısı için kubbe lens özelliğine sahiptir.
• Standart otomatik al-yerleştir ekipmanlarıyla uyumlu, 7 inç çapında makaralara sarılmış 12mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
• EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart paket şekillerine uygundur.
• Entegre devrelerle (I.C. uyumlu) uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle kullanıma uygundur.

1.2 Uygulamalar

Bu LED, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için uygundur:

• Telekomünikasyon cihazları (telsiz/cep telefonları).
• Ofis otomasyon ekipmanları ve dizüstü bilgisayarlar.
• Ağ sistemleri ve ev aletleri.
• İç mekan tabela ve ekran uygulamaları.
• Tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
• Durum ve güç göstergeleri.
• Mikro ekranlar ve sembolik aydınlatma elemanları.

2. Paket Boyutları ve Mekanik Bilgiler

LTST-C950RKGKT-5A, standart bir yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde bulunur.

• Lens Rengi:Su Berraklığında
• Çip/Kaynak Rengi:AlInGaP Yeşil
• Ana Boyutlar (Tipik):Paket yaklaşık 3.2mm uzunluk, 2.8mm genişlik ve 1.9mm yüksekliğe sahiptir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyut toleransları ±0.1mm'dir.

3. Değerler ve Karakteristikler

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu sınırların ötesindeki stresler cihaza kalıcı hasar verebilir. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):75 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:-30°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +185°C
• Kızılötesi Reflow Lehimleme Koşulu:Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığına dayanır.

3.2 Önerilen IR Reflow Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme süreçleri için önerilen bir reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler 200°C'ye kadar ön ısıtma bölgesi, 260°C'yi aşmayan tepe sıcaklığı ve 260°C üzerinde maksimum 10 saniye ile sınırlı süreyi içerir. Profil, kullanılan spesifik PCB tasarımı, lehim pastası ve fırın için karakterize edilmelidir.

3.3 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C ve 5mA ileri akımında (IF) ölçülen tipik performans parametreleri.

• Işık Şiddeti (Iv):71.0 - 450.0 mcd (millikandela). Geniş aralık, sınıflandırma (Bölüm 4'e bakınız) ile yönetilir.
• Görüş Açısı (2θ½):25 derece. Bu, ışık şiddetinin merkez eksendeki değerin yarısı olduğu tam açıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λP):574.0 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (λd):564.5 - 573.5 nm. Bu, LED'in algılanan rengini tanımlar ve aynı zamanda sınıflandırılır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15.0 nm (tipik).
• İleri Voltaj (VF):1.6 - 2.2 V, 5mA'de tipik değer 2.0V'dir.
• Ters Akım (IR):5V ters voltajda (VR) 10 µA (maksimum).

Ölçüm Notları:Işık şiddeti, CIE fotopik göz tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür. İşleme sırasında Elektrostatik Deşarja (ESD) karşı dikkatli olunmalıdır; uygun topraklama ve ESD güvenli uygulamalar zorunludur.

4. Sınıf Sistemi

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

4.1 İleri Voltaj (VF) Sınıfı

IF=5mA'de sınıflandırılır. Sınıf kodları 1'den 6'ya, VF aralıkları 1.60-1.70V (Sınıf 1) ile 2.10-2.20V (Sınıf 6) arasındadır. Sınıf başına tolerans ±0.1V'dir.

4.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıfı

IF=5mA'de sınıflandırılır. Sınıf kodları Q, R, S, T, Iv aralıkları 71.0-112.0 mcd (Sınıf Q) ile 280.0-450.0 mcd (Sınıf T) arasındadır. Sınıf başına tolerans ±%15'tir.

4.3 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu, λd) Sınıfı

IF=5mA'de sınıflandırılır. Sınıf kodları B, C, D, λd aralıkları 564.5-567.5 nm (Sınıf B) ile 570.5-573.5 nm (Sınıf D) arasındadır. Sınıf başına tolerans ±1 nm'dir.

5. Tipik Performans Eğrileri Analizi

Veri sayfası, devre tasarımı ve termal yönetim için gerekli olan ana ilişkilerin grafiksel temsillerini içerir.

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, tipik olarak yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Işık çıkışının negatif sıcaklık katsayısını gösterir; eklem sıcaklığı yükseldikçe şiddet azalır.
• İleri Voltaj - İleri Akım:Akım sınırlayıcı direnç değerlerinin seçimi için kritik olan diyodun I-V karakteristiğini gösterir.
• Dalga Boyu - İleri Akım:Sürücü akımı değiştikçe tepe veya baskın dalga boyunda hafif bir kayma gösterebilir.
• Görüş Açısı Deseni:Işık şiddetinin uzaysal dağılımını gösteren bir kutupsal diyagram.

6. Montaj ve İşleme Kullanıcı Kılavuzu

6.1 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüleri kullanın. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırın. Epoksi paketine zarar verebilecek belirtilmemiş kimyasallardan kaçının.

6.2 Önerilen PCB Lehim Ped Deseni

Uygun mekanik hizalama, lehim file oluşumu ve reflow sürecinde termal rahatlama sağlamak için önerilen bir lehim ped düzeni sağlanmıştır. Bu desene uymak, tombstoning'i önlemeye ve güvenilir lehim bağlantıları sağlamaya yardımcı olur.

6.3 Şerit ve Makara Paketleme Özellikleri

LED'ler, koruyucu kapak şeridi ile kabartmalı taşıyıcı şeritte, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış olarak tedarik edilir. Standart makara miktarı 2000 adettir. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için ana şerit boyutları (cep boyutu, adım) ve makara boyutları (göbek çapı, flanş çapı) detaylandırılmıştır.

7. Uyarılar ve Uygulama Notları

7.1 Uygulama Kapsamı

Bu LED, standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın hayat veya sağlık riski oluşturabileceği güvenlik açısından kritik veya yüksek güvenilirlikli uygulamalar (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek) için derecelendirilmemiştir. Bu tür kullanımlar için üretici ile istişare gereklidir.

7.2 Depolama Koşulları

• Kapalı Paket:≤ 30°C ve ≤ %90 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolayın. Nem bariyer torbasını açtıktan sonra bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:Kuru paketten çıkarılan bileşenler için depolama ortamı 30°C / %60 RH'yi aşmamalıdır. IR reflow'un bir hafta içinde tamamlanması önerilir (Nem Duyarlılık Seviyesi 3, MSL 3). Daha uzun depolama için, kurutucu ile birlikte kapalı bir kap kullanın. Bir haftadan uzun süre depolanırsa, lehimlemeden önce "patlamış mısır" hasarını önlemek için en az 20 saat 60°C'de kurutma gereklidir.

7.3 Lehimleme Kılavuzu

Hem reflow hem de el lehimlemesi için detaylı lehimleme parametreleri sağlanmıştır:

• Reflow Lehimleme:150-200°C'ye ön ısıtma (maks 120 sn), tepe sıcaklık ≤ 260°C, 260°C üzerinde süre ≤ 10 sn (maks iki reflow döngüsüne izin verilir).
• El Lehimleme:İğne ucu sıcaklığı ≤ 300°C, lehimleme süresi ped başına ≤ 3 saniye (yalnızca bir kez).

Bağlantı güvenilirliğini sağlamak ve LED'e termal hasarı önlemek için JEDEC tabanlı reflow profillerine ve lehim pastası üretici kılavuzlarına uymanın önemi vurgulanmaktadır.

8. Teknik Derinlemesine İnceleme ve Tasarım Hususları

8.1 Çalışma Prensibi

LTST-C950RKGKT-5A, bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken çipine dayanır. Bant aralığı enerjisini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşerek foton şeklinde enerji açığa çıkarır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, yeşil dalga boyu bölgesinde (yaklaşık 574nm) ışık üretmek için tasarlanmıştır. Kubbe şeklindeki epoksi lens, çipten daha fazla ışık çıkarmaya ve yayılım desenini 25 derecelik bir görüş açısına şekillendirmeye hizmet eder.

8.2 LED'i Sürme

Sabit bir akım kaynağı, ileri voltajdaki küçük değişikliklerden bağımsız olarak kararlı ışık çıkışı sağladığı için bir LED'i sürmenin ideal yöntemidir. Basit uygulamalar için, bir voltaj kaynağıyla seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç yaygındır. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme - VF_LED) / I_istenen. 5V besleme ile 5mA'de tipik VF 2.0V kullanılarak, R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600Ω. Bir tasarımcı, mutlak maksimum akım değerini aşmaktan kaçınmak için en kötü durum akım hesaplaması için veri sayfasındaki maksimum VF'yi (2.2V) kullanmalıdır.

8.3 Termal Yönetim

Küçük bir cihaz olmasına rağmen, termal yönetim uzun ömür ve performans için kritiktir. 75mW maksimum güç dağılımı sınırına uyulmalıdır. Yüksek akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışmak, eklem sıcaklığını artırır; bu da azalan ışık çıkışına (performans eğrilerinde görüldüğü gibi), hızlanan lümen azalmasına ve potansiyel olarak kısalan ömre yol açar. LED'in termal pedinin (varsa) veya lehim pedlerinin altında ve çevresinde PCB üzerinde yeterli bakır alan sağlamak ısının dağılmasına yardımcı olur.

8.4 Optik Tasarım Hususları

25 derecelik görüş açısı, bu LED'i yönlendirilmiş gösterge uygulamaları için uygun hale getirir. Bir paneli arka aydınlatmak veya daha dağınık bir parıltı oluşturmak için, ışık kılavuzları veya difüzör filmler gibi ikincil optikler gerekli olacaktır. Su berraklığındaki lens dar, yoğun bir ışın demeti üretirken, dağınık bir lens daha geniş, yumuşak bir yayılım deseni oluşturur.

8.5 Karşılaştırma ve Seçim

Bir LED seçerken, mühendisler ana parametreleri karşılaştırır: Parlaklık (Iv), Renk (Dalga Boyu, CIE koordinatları), Görüş Açısı, İleri Voltaj ve Paket Boyutu. Bu LED'deki AlInGaP teknolojisi, eski teknolojilere kıyasla yeşil/sarı renk aralığında yüksek verimlilik ve iyi stabilite sunar. Sınıflandırma sistemi, birden fazla birim arasında sıkı renk veya parlaklık eşleşmesi gerektiren uygulamalar için hassas seçime olanak tanır.

8.6 Tipik Kullanıcı Soruları Yanıtlandı

S: Bu LED'i 20mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

C: Evet, mutlak maksimum sürekli akım 30mA'dir. 20mA'de çalıştırmak spesifikasyonlar dahilindedir, ancak güç dağılımının (VF * IF) 75mW'yi aşmadığından emin olmalısınız. 20mA ve tipik VF 2.0V'de güç 40mW'dir, bu kabul edilebilir.

S: Işık Şiddetinde neden bu kadar geniş bir aralık var (71-450 mcd)?

C: Bu, tüm üretim boyunca olası toplam yayılımdır. Belirli bir sipariş için, çok daha dar, öngörülebilir bir parlaklık aralığı elde etmek için bir sınıf (örn. Sınıf T: 280-450 mcd) seçersiniz.

S: "Tepe" ve "Baskın" dalga boyunu nasıl yorumlamalıyım?

C: Tepe Dalga Boyu (λP=574nm), yayılım spektrumunun en güçlü olduğu tek dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λd=564.5-573.5nm), CIE renk tablosundan hesaplanır ve algılanan rengi temsil eder. λd, insan merkezli uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

8.7 Uygulama Vaka Çalışması: Durum Gösterge Paneli

Dört özdeş yeşil LED'e sahip bir ağ yönlendirici için durum gösterge paneli tasarlamayı düşünün. Tekdüze görünüm sağlamak için:

1. Sınıflandırma:Dört LED için de aynı Renk Tonu sınıfını (örn. Sınıf C: 567.5-570.5nm) ve Işık Şiddeti sınıfını (örn. Sınıf S: 180-280 mcd) belirtin. Bu, neredeyse özdeş renk ve parlaklık garantiler.
2. Devre Tasarımı:Ortak bir 5V rayı kullanın. Bireysel VF değişse bile parlaklık tutarlılığını sağlamak için maksimum VF (2.2V) kullanarak 5mA sürüş için akım sınırlayıcı direnci hesaplayın: R = (5V - 2.2V) / 0.005A = 560Ω. %1 toleranslı dirençler kullanın.
3. PCB Yerleşimi:Önerilen lehim ped desenini takip edin. Özellikle PCB kapalıysa, ısı dağılımına yardımcı olmak için katot pedine bağlı küçük bir bakır dökümü ekleyin.
4. Montaj:MSL3 kılavuzlarını takip edin. Makara açılırsa, tüm LED'leri bir hafta içinde lehimlemeyi planlayın veya uygun şekilde kurutucu ile saklayın.

8.8 Teknoloji Trendleri

AlInGaP LED'ler, kehribardan kırmızıya renk spektrumu için olgun ve yüksek verimli bir teknolojiyi temsil eder; yeşil ise yeteneklerinin daha kısa dalga boyu sınırındadır. LED endüstrisindeki devam eden gelişmeler, verimliliği (vat başına lümen) artırmaya, renk geri verimini iyileştirmeye ve maliyetleri düşürmeye odaklanmaktadır. Saf yeşil ve mavi renkler için, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) teknolojisi baskındır ve hızlı verimlilik artışları görmeye devam etmektedir. Paketlemedeki trend, daha küçük ayak izleri, daha yüksek güç yoğunluğu ve giderek daha parlak çiplerden gelen ısıyı yönetmek için geliştirilmiş termal yollar (örn. flip-chip tasarımları) yönündedir. Bu özel SMD LED, yüksek hacimli tüketici ve endüstriyel elektroniklerde güvenilirlik ve otomatik montaj için optimize edilmiş, iyi yerleşmiş bir paket teknolojisi kullanır.