SMD LED LTST-S320KGKT Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x1.6x1.2mm - Gerilim 1.9-2.4V - Yeşil Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED lambasının teknik özelliklerini detaylandırır. Bu bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış olup, alanın kritik bir kısıtlama olduğu uygulamalar için uygundur. LED, yeşil ışık üretmek için ultra parlak bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken çip kullanır ve su berraklığında bir lens paketi içinde kapsüllenmiştir.

1.1 Özellikler

• RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.
• Lehimlenebilirliği artırmak için kalay kaplı uçlara sahip ultra parlak bir AlInGaP yeşil çip içerir.
• 7 inç çapında makaralar üzerinde 8mm bantta paketlenmiştir, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart paketleme ile uyumludur.
• Entegre devre (IC) uyumlu sürücü karakteristikleri.
• Otomatik pick-and-place montaj ekipmanları ile uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme prosesleri ile kullanıma uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

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

• Telekomünikasyon cihazları (örneğin, telsiz ve cep telefonları).
• Ofis otomasyon ekipmanları ve dizüstü bilgisayarlar.
• Ev aletleri ve endüstriyel kontrol ekipmanları.
• Ağ sistemleri ve iç mekan tabelaları.
• Özel işlevler arasında tuş takımı/klavye arka aydınlatması, durum göstergeleri, mikro ekranlar ve sinyal/sembol aydınlatması yer alır.

2. Paket Boyutları

LED standart bir SMD paketinde bulunur. Lens rengi su berraklığındadır ve ışık kaynağı bir AlInGaP yeşil çiptir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar \u00b10.1 mm'dir. Spesifik uzunluk, genişlik ve yükseklik boyutları orijinal veri sayfası içindeki detaylı mekanik çizimde sağlanmıştır.

3. Derecelendirmeler ve Karakteristikler

3.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Derecelendirmeler 25\u00b0C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• Güç Dağılımı (Pd):62.5 mW
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):60 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliği)
• DC İleri Akımı (I_F):25 mA
• Ters Gerilim (V_R):5 V
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-30\u00b0C ila +85\u00b0C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-40\u00b0C ila +85\u00b0C
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:Maksimum 10 saniye için 260\u00b0C tepe sıcaklığı.

3.2 Önerilen IR Reflow Profili (Kurşunsuz Proses)

Kurşunsuz reflow lehimleme için tipik olarak JEDEC standartlarına uyan önerilen bir sıcaklık profili sağlanmıştır. Bu profil, ön ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma aşamalarını içerir ve kritik tepe sıcaklık limiti 260\u00b0C'dir.

3.3 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Tipik performans parametreleri, belirtilmedikçe Ta=25\u00b0C ve I_F=20mA'de ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (I_V):18.0 - 71.0 mcd (millikandela). CIE fotopik göz tepkisini yaklaşık olarak temsil eden bir filtre ile ölçülmüştür.
• Görüş Açısı (2\u03b8_1/2):130 derece. Şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (\u03bb_P):574 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (\u03bb_d):567.5 - 576.5 nm. CIE renklilik koordinatlarından türetilmiştir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (\u0394\u03bb):15 nm (tipik).
• İleri Gerilim (V_F):1.90 - 2.40 V.
• Ters Akım (I_R):10 \u03bcA (maksimum) V_R=5V'de.

Ölçüm Notları:Elektrostatik Deşarj (ESD)'ye karşı dikkatli olunması vurgulanmıştır. Cihazı işlerken personel ve ekipmanın bileklik veya antistatik eldivenler aracılığıyla uygun şekilde topraklanması önerilir.

4. Sınıf Sıralama Sistemi

LED'ler, uygulamada tutarlılık sağlamak için ana parametrelere göre sınıflara ayrılır. Her sınıfa toleranslar uygulanır.

4.1 İleri Gerilim (V_F) Sınıfı

I_F=20mA'de sınıflandırılır. Sınıf başına tolerans \u00b10.1V'dur.

• Sınıf 4: 1.90V - 2.00V
• Sınıf 5: 2.00V - 2.10V
• Sınıf 6: 2.10V - 2.20V
• Sınıf 7: 2.20V - 2.30V
• Sınıf 8: 2.30V - 2.40V

4.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıfı

I_F=20mA'de sınıflandırılır. Sınıf başına tolerans \u00b115%'tir.

• Sınıf M: 18.0 - 28.0 mcd
• Sınıf N: 28.0 - 45.0 mcd
• Sınıf P: 45.0 - 71.0 mcd

4.3 Baskın Dalga Boyu (\u03bb_d) Sınıfı

I_F=20mA'de sınıflandırılır. Sınıf başına tolerans \u00b11 nm'dir.

• Sınıf C: 567.5 - 570.5 nm
• Sınıf D: 570.5 - 573.5 nm
• Sınıf E: 573.5 - 576.5 nm

5. Tipik Performans Eğrileri

Veri sayfası, tasarıma yardımcı olmak için ana karakteristiklerin grafiksel temsillerini içerir. Genellikle ileri akım veya ortam sıcaklığına karşı çizilen bu eğriler, aşağıdaki parametreler için ilişkileri ve eğilimleri gösterir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I_F)
• İleri Gerilim (V_F) - İleri Akım (I_F)
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı (T_a)
• Tepe Dalga Boyu - Ortam Sıcaklığı (T_a)
• Spektral Radyasyon Dağılımı (emisyon tepe noktasını ve yarı genişliği gösterir)

Bu eğriler, cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak ve doğru devre tasarımı ve termal yönetim yapmak için esastır.

6. Montaj ve Kullanım Kılavuzu

6.1 Temizlik

Belirtilmemiş kimyasal temizleyicilerden kaçınılmalıdır çünkü LED paketine zarar verebilirler. Temizlik gerekliyse, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırılması önerilir.

6.2 Önerilen PCB Pad Düzeni ve Lehimleme Yönü

PCB için, uygun lehim bağlantısı oluşumu ve mekanik stabiliteyi sağlamak amacıyla önerilen bir land pattern (ayak izi) sağlanmıştır. Diyagram ayrıca LED'in PCB padlerine göre doğru yönünü (genellikle cihaz üzerinde bir katot göstergesi ile işaretlenir) gösterir.

6.3 Bant ve Makara Paketleme Özellikleri

LED'ler, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı bant içinde tedarik edilir. Ana özellikler şunları içerir:

• Bant genişliği: 8 mm.
• Bileşen barındırma için cep aralığı ve boyutları.
• Cepleri kapatan kapak bandı.
• Makara göbek çapı, flanş çapı ve genel boyutlar.
• Standart paketleme miktarı: Makara başına 3000 adet.
• Kalan makaralar için minimum sipariş miktarı: 500 adet.
• ANSI/EIA-481 özelliklerine uyumluluk.

7. Önemli Uyarılar ve Uygulama Notları

7.1 Amaçlanan Uygulama Kapsamı

Bu LED, sıradan elektronik ekipmanlarda (örneğin, ofis, iletişim, ev) kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Ön istişare ve özel nitelendirme olmaksızın, arızanın doğrudan hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği uygulamalar (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam destek, kritik güvenlik sistemleri) için tasarlanmamıştır.

7.2 Depolama Koşulları

• Kapalı Paket:\u2264 30\u00b0C ve \u2264 %90 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolayın. Nem alıcı ile paketlendiğinde bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:\u2264 30\u00b0C ve \u2264 %60 RH koşullarında depolayın. Bileşenler açıldıktan sonra bir hafta içinde IR-reflow işlemine tabi tutulmalıdır (Nem Duyarlılık Seviyesi 3, MSL 3).
• Uzatılmış Depolama (Açık):Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe depolayın.
• Yeniden Kurutma:Orijinal ambalajından çıkarılmış ve >1 hafta depolanmış LED'ler, lehimlemeden önce yaklaşık 60\u00b0C'de en az 20 saat boyunca kurutulmalıdır. Bu, emilen nemi uzaklaştırmak ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek içindir.

7.3 Lehimleme Proses Kılavuzları

Güvenilir montajı sağlamak için detaylı lehimleme parametreleri sağlanmıştır:

Reflow Lehimleme (Kurşunsuz için Önerilir):

• Ön Isıtma Sıcaklığı: 150\u00b0C \u2013 200\u00b0C
• Ön Isıtma Süresi: Maksimum 120 saniye
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260\u00b0C
• Tepe Sıcaklıkta Kalma Süresi: Maksimum 10 saniye (maksimum iki reflow döngüsüne izin verilir)

El Lehimlemesi (Lehim Havyası):

• Havya Ucu Sıcaklığı: Maksimum 300\u00b0C
• Lehimleme Süresi: Pad başına maksimum 3 saniye (sadece bir kez)

Kritik Not:Optimal reflow profili, spesifik PCB tasarımına, bileşenlere, lehim pastasına ve fırına bağlıdır. Sağlanan profil, JEDEC uyumlu bir örnektir. Sağlam bir proses için kart seviyesinde karakterizasyon esastır. Montaj prosesini doğrulamak için bileşen ve kart seviyesinde güvenilirlik testleri yapılmalıdır.

8. Tasarım Hususları ve Teknik Analiz

8.1 Akım Sınırlama ve Sürücü Devresi

Sürücü devresi tasarlanırken, 20mA'de 1.9V ila 2.4V aralığındaki ileri gerilim (V_F) dikkate alınmalıdır. Mutlak maksimum DC ileri akım olan 25mA'yi aşmayı önlemek için bir sabit akım kaynağı veya bir gerilim kaynağı ile seri bağlı bir akım sınırlama direnci zorunludur. Akım sınırlama direncinin (R_limit) değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Sınıftaki maksimum V_Fdeğerini kullanmak, birimler arası varyasyon olsa bile akımın istenen seviyeyi aşmamasını sağlar.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı 62.5 mW ile nispeten düşük olsa da, uzun ömür ve kararlı ışık çıkışı için uygun termal tasarım hala önemlidir. Artan ortam sıcaklığı ile ışık şiddetinin düşmesi (performans eğrilerinde gösterildiği gibi), uygulamanın parlaklık gereksinimlerine dahil edilmelidir. LED padlerinin etrafında yeterli PCB bakır alanı sağlamak, ısının dağılmasına ve daha düşük bir jonksiyon sıcaklığının korunmasına yardımcı olabilir.

8.3 Düzgün Aydınlatma için Optik Tasarım

Geniş 130 derecelik görüş açısı, bu LED'i odaklanmış bir ışın demetinden ziyade geniş, dağınık aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Daha yönlü ışık gerektiren arka aydınlatma panelleri veya göstergeler için, ikincil optikler (ışık kılavuzları veya lensler gibi) gerekli olabilir. Su berraklığındaki lens, paketin kendisinden minimum ışık dağılımı sağlar.

8.4 Dalga Boyu Seçimi ve Sınıflandırmanın Etkisi

Baskın dalga boyu sınıflandırması (C, D, E), tasarımcıların spesifik renk gereksinimleri için LED seçmelerine olanak tanır. Örneğin, renk eşleştirme veya sinyalizasyon için kesin bir yeşil ton gerektiren uygulamalar, daha dar bir dalga boyu sınıfı belirleyerek fayda sağlayacaktır. 574 nm'deki tipik tepe noktası ve 15 nm'lik spektral genişlik, yayılan yeşil ışığın renk saflığını tanımlar.

8.5 Diğer LED Teknolojileri ile Karşılaştırma

Yeşil ışık için AlInGaP malzemesinin kullanımı, InGaN (mavi ve bazı yeşil LED'ler için kullanılır) gibi diğer teknolojilere kıyasla belirli açılardan avantajlar sunar. AlInGaP LED'ler geleneksel olarak kırmızıdan sarı-yeşil spektrumda yüksek verimlilik sergiler ve sıcaklık üzerinde iyi stabilite sunabilir. Spesifik seçim, gerekli dalga boyuna, verimliliğe, maliyete ve uygulama ortamına bağlıdır.

9. Uygulamaya Özel Rehberlik ve Sorun Giderme

9.1 Durum Göstergesi için Tipik Uygulama Devresi

Basit bir uygulama, LED'i bir akım sınırlama direnci ile seri olarak bir mikrodenetleyici GPIO pinine veya bir sistem gerilim hattına (örneğin, 3.3V veya 5V) bağlamayı içerir. Mikrodenetleyici daha sonra göstergenin açılıp kapanması için pini değiştirebilir. 5V besleme ve 20mA hedef I_Fakımı için, muhafazakar bir V_Fdeğeri olan 2.4V kullanıldığında, direnç değeri R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm olacaktır. Standart 130 veya 150 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır.

9.2 Yaygın Sorunlar ve Çözümler

• Sönük veya Işık Yok:Polariteyi kontrol edin (ters bağlantı). Spesifik LED sınıfının ileri geriliminin sürücü devresi hesaplamasıyla eşleştiğini doğrulayın. Gerçek akım akışını bir multimetre ile ölçün.
• Birden Fazla LED Arasında Tutarsız Parlaklık:Bu genellikle, LED'ler paralel bağlandığında ve bireysel akım sınırlama olmaksızın ileri gerilim (V_F) değişiminden kaynaklanır. Her LED için ayrı dirençler kullanın veya bir sabit akım sürücü dizisi uygulayın.
• Lehimleme Sonrası LED Arızası:Büyük olasılıkla el lehimlemesi sırasında aşırı ısıdan (>300\u00b0C veya >3s) veya uygun olmayan reflow profilinden (260\u00b0C tepe sıcaklığını aşan) kaynaklanır. Proses parametrelerini doğrulayın ve paket neme maruz kaldıysa MSL işleme kurallarına uyulduğundan emin olun.
• ESD Hasarı:Arıza hemen meydana gelebilir veya zamanla performans düşüşü olarak ortaya çıkabilir. İşleme ve montaj sırasında her zaman ESD önlemlerine uyun.

10. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji Trendleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

Işık, AlInGaP yarı iletken çipte elektrolüminesans yoluyla üretilir. Diyotun jonksiyon potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme sırasında açığa çıkan enerji, foton (ışık) olarak yayılır. Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfit katmanlarının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini), bu durumda yeşili belirler.

10.2 Endüstri Trendleri

SMD LED'lerdeki genel trend, daha yüksek ışık verimliliği (elektriksel girişin watt'ı başına daha fazla ışık çıkışı), daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı ve daha yüksek sıcaklık ve akım koşullarında artan güvenilirlik yönündedir. Paketleme, daha iyi termal performans ve optik kontrol için gelişmeye devam etmektedir. Ayrıca, ışık çıkışını korurken veya artırırken küçültme ve \"akıllı\" aydınlatma çözümleri için sürücü elektroniği ile entegrasyon için sürekli bir çaba vardır. Sağlam, kurşunsuz lehimleme uyumlu malzeme ve proseslerin kullanımı küresel olarak standart bir gereklilik olmaya devam etmektedir.