SMD LED LTST-C281TGKT-2A Veri Sayfası - Boyutlar 1.6x0.8x0.35mm - Voltaj 2.5-3.1V - Yeşil Renk - İngilizce Teknik Belge

1. Ürüne Genel Bakış

LTST-C281TGKT-2A, modern, alan kısıtlı elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı (SMD) LED lambadır. Otomatikleştirilmiş baskılı devre kartı (PCB) montaj süreçleri için optimize edilmiş minyatür LED ailesine aittir. Bu bileşenin ana pazarı, kart alanının çok değerli olduğu taşınabilir ve kompakt elektronikleri içerir.

Bu LED'in temel avantajı, yalnızca 0.35 mm olan son derece ince profilidir; bu da onu ultra ince ekranlar, tuş takımı arka aydınlatması ve elde taşınır cihazlardaki durum göstergeleri gibi uygulamalar için uygun kılar. Yüksek parlaklıkta yeşil ışığı verimli bir şekilde üretmesiyle bilinen bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip kullanır. Cihaz, uluslararası çevre standartlarını karşıladığını garanti eden Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması (RoHS) direktifine tam uyumludur. EIA standartlarına uygun olarak, 7 inç çapında makaralara sarılmış 8 mm'lik şerit üzerinde paketlenmiştir; bu da yüksek hızlı, otomatik seç-ve-yerleştir imalatını kolaylaştırır.

1.1 Hedef Uygulamalar

Bu LED çok yönlüdür ve geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde kullanım alanı bulur. Temel uygulama alanları şunları içerir:

• Telekomünikasyon Ekipmanları: Telsiz telefonlarda, cep telefonlarında ve ağ donanımında durum göstergeleri ve arka aydınlatma.
• Ofis Otomasyonu: Dizüstü bilgisayarlar ve diğer çevre birimlerindeki klavye ve tuş takımları için arka aydınlatma.
• Consumer Electronics & Ana Sayfa Appliances: Güç göstergeleri, fonksiyon durum ışıkları ve ekran arka aydınlatması.
• Endüstriyel Ekipman: Kontrol sistemlerinde panel göstergeleri ve sinyal ışıkları.
• Micro-Displays & Sembol Luminary: Kompakt bilgi ekranlarında ve simge aydınlatmasında kullanılır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

2.1 Absolute Maximum Ratings

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlarda veya bu sınırların ötesinde çalışma garantisi yoktur ve güvenilir tasarımda kaçınılmalıdır.

• Güç Dağılımı (Pd): 76 mW. Bu, LED paketinin performans veya güvenilirliği düşürmeden ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır. Bu sınırın aşılması, yarı iletken bağlantının aşırı ısınma riski taşır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 100 mA. Bu, maksimum izin verilen anlık ileri akımdır ve tipik olarak darbe koşullarında belirtilir (%10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Geçici durumları hesaba katmak için sürekli akım değerinden önemli ölçüde yüksektir, ancak DC çalışma için kullanılmamalıdır.
• DC İleri Akım (I_F): 20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır. Sürücü devresini bu akımda veya altında çalışacak şekilde tasarlamak, ömür için kritik öneme sahiptir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr): -20°C ila +80°C. LED'in spesifikasyonlarına uygun şekilde çalışacağı ortam sıcaklığı aralığıdır. Bu aralık dışındaki performans karakterize edilmemiştir.
• Depolama Sıcaklık Aralığı (T_stg): -30°C ila +100°C. Cihazın güçsüz durumdayken depolanması için sıcaklık aralığı.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu: 260°C, 10 saniye. Bu, kurşunsuz montaj işlemleri için kritik olan, LED'in yeniden akış lehimlemesi sırasında dayanabileceği maksimum termal profili tanımlar.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Bunlar, standart 25°C ortam sıcaklığında ölçülen tipik performans parametreleridir. Cihazın normal çalışma koşulları altındaki beklenen davranışını tanımlarlar.

• Işık Şiddeti (I_V): 35.5 - 90 mcd (millicandela) I akımında._F = 2mA. Bu, insan gözü tarafından algılanan LED parlaklığının bir ölçüsüdür. Geniş aralık, bir sınıflandırma sisteminin kullanıldığını gösterir (Bkz. Bölüm 3). Test koşulu, CIE fotopik göz tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanır.
• Görüş Açısı (2θ)_1/2): 130 derece. Bu, ışık şiddetinin eksen üzerinde (0°) ölçülen değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Bu gibi geniş bir görüş açısı, Lambert veya Lambert'e yakın bir ışık yayılım modelini gösterir ve odaklanmış ışınlar yerine alan aydınlatması için uygundur.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 525 nm. Bu, yayılan ışığın spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. InGaN çipinin fiziksel bir özelliğidir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 520.0 - 535.0 nm, I_F = 2mA'da. Bu, CIE renklilik diyagramından türetilmiştir ve LED'in algılanan rengini (yeşil) en iyi şekilde tanımlayan tek dalga boyunu temsil eder. Renk tutarlılığı için temel parametredir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): 25 nm. Bu, emisyon spektrumunun maksimum gücünün yarısındaki genişliğidir. Daha dar bir yarı genişlik, spektral olarak daha saf, doygun bir renk anlamına gelir.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): 2.5 - 3.1 V, I_F = 2mA akımında. LED'in belirtilen akımda çalışırken üzerindeki gerilim düşüşü. Bu aralık, akım sınırlama devresinin dikkatli tasarımını gerektirir.
• Ters Yönlü Akım (I_R): V = 5V'de 10 μA (maks.)_R LED'ler ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır. Bu parametre, yanlışlıkla ters gerilim uygulanması durumunda küçük bir sızıntı akımını gösterir. Veri sayfası, cihazın ters yönde çalışma için tasarlanmadığı konusunda açıkça uyarır.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ana parametrelere göre gruplara (bin) ayrılır. Bu, tasarımcıların renk, parlaklık ve ileri yön gerilimi için belirli gereksinimleri karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Voltaj (V_F) Sınıfı

Sınıflar, 2mA test akımında 2.5V'dan 3.1V'a kadar 0.1V adımlarla tanımlanır. Örneğin, '10' Sınıf Kodu, V_F 2.5V ile 2.6V arasında olan LED'leri içerirken, '13' ise 3.0V ile 3.1V arasındakileri içerir. Her sınıfa ±0.1V tolerans uygulanır. Dar bir V_F Bin, birden fazla LED paralel olarak sürüldüğünde düzgün parlaklık sağlanmasına yardımcı olabilir.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıfı

Binler, 2mA'de ölçülen ışık şiddeti için tanımlanmıştır. Kodlar 'N2' (35.5-45 mcd) ile 'Q1' (71-90 mcd) arasında değişir. Her bir bine ±%15 tolerans uygulanır. Bu sınıflandırma, birden fazla gösterge veya arka aydınlatma bölgesinde tutarlı algılanan parlaklık gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

3.3 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sıralaması

Bu sınıflandırma renk tutarlılığını sağlar. Baskın dalga boyu 5 nm'lik adımlarla sınıflandırılır: 'AP' (520.0-525.0 nm), 'AQ' (525.0-530.0 nm) ve 'AR' (530.0-535.0 nm). Her sınıf için ±1 nm'lik sıkı bir tolerans korunur. Renk eşleştirmenin kritik olduğu uygulamalarda (örneğin, çok renkli ekranlar veya trafik sinyalleri), dar bir renk tonu sınıfı belirtmek esastır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, değişen koşullar altında cihaz davranışını anlamak için temel olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur. Belirli grafikler metin içinde yeniden üretilmemiş olsa da, bunların çıkarımları aşağıda analiz edilmektedir.

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

Bu eğri, bir yarı iletken diyot için akım ve voltaj arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. LED için, açılma voltajını (yaklaşık 2.5-3.1V) ve V_F I ile artar_FEğri, LED'ler akım kontrollü cihazlar olduğu için uygun bir akım sınırlayıcı sürücü tasarlamak için hayati öneme sahiptir. Voltajdaki küçük bir değişiklik, akımda büyük bir değişikliğe yol açarak maksimum değerlerin aşılmasına neden olabilir.

4.2 Işık Şiddeti vs. İleri Akım

Bu grafik tipik olarak, normal çalışma aralığında (örneğin, 20mA'ya kadar) ışık şiddetinin ileri akımla yaklaşık olarak doğrusal bir şekilde arttığını gösterir. Ancak verimlilik (vat başına lümen) maksimum değerin altındaki bir akımda zirve yapabilir. Bu zirve verimlilik noktasının üzerinde çalışmak, ışık çıktısında azalan getiriler için daha fazla ısı üreterek genel güvenilirliği azaltır.

4.3 Spektral Dağılım

Spektrum grafiği, karakteristik genişliği (Δλ) yaklaşık 25 nm olan, 525 nm civarında merkezlenmiş tek bir zirve gösterecektir. Bu, InGaN çipinden gelen monokromatik yeşil emisyonu doğrular. Spektrumun şekli ve genişliği, renk saflığını ve LED ışığının diğer renklerle nasıl karıştığını etkiler.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Paket Boyutları

LED, kompakt bir SMD ayak izine sahiptir. Ana boyutlar (hepsi milimetre cinsinden, aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm), yaklaşık 1.6mm uzunluğunda ve 0.8mm genişliğinde bir gövde boyutunu içerir. En dikkat çekici özelliği, yalnızca 0.35mm olan yüksekliğidir ve bu onu \"süper ince\" olarak nitelendirir. Paket, ışığı dağıtmayan su berraklığında bir lense sahiptir, bu da yerli çip emisyon deseninin (130° görüş açısı) korunmasını sağlar.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Veri sayfası, PCB için bir lehim yatağı deseni sağlar. Bu desen, reflow sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak, iyi elektriksel bağlantı, mekanik dayanım ve ısı dağılımı sağlamak için kritik öneme sahiptir. Önerilen ped düzenine uymak, tombstoning'i (bir ucun kalkması) önlemeye yardımcı olur ve tutarlı hizalamayı sağlar.

5.3 Polarite Tanımlama

SMD LED'lerin bir anot (+) ve katot (-) ucu vardır. Veri sayfası şeması tipik olarak polariteyi, genellikle paketin katot tarafını işaretleyerek veya iç çip yönlendirmesini göstererek belirtir. Doğru polarite, çalışma için zorunludur.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 IR Yeniden Akış Lehimleme Koşulları

Kurşunsuz lehim işlemleri için belirli bir termal profil önerilir. Tepe sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve 260°C üzerindeki süre maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Montajı kademeli olarak ısıtmak ve lehim pastası flux'unu aktive etmek için bir ön ısıtma aşaması (örneğin, 150-200°C) gereklidir. Profil, spesifik PCB montajı için karakterize edilmelidir; çünkü kart kalınlığı, bileşen yoğunluğu ve fırın tipi sonucu etkiler. Veri sayfası, yeniden akış profili oluşturma için JEDEC standartlarına uyumluluğa atıfta bulunur.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, son derece dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Önerilen maksimum lehim havya ucu sıcaklığı 300°C'dir ve her bağlantı noktası için temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Aşırı ısı, LED'in epoksi paketini ve iç tel bağlantılarını hasara uğratabilir.

6.3 Temizleme

Sadece belirtilen temizlik maddeleri kullanılmalıdır. Önerilen çözücüler normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkoldür ve daldırma süresi bir dakikadan az ile sınırlandırılmalıdır. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar, LED lensini ve paketleme malzemesini çatlatabilir, bulandırabilir veya hasar verebilir.

6.4 Storage & Handling

• ESD Önlemleri: LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. İşlem yaparken bilek kayışı, antistatik eldiven kullanılmalı ve uygun şekilde topraklanmış çalışma istasyonlarında çalışılmalıdır.
• Nem Hassasiyeti: Paket nem hassastır. Açılmamış makaralar ≤30°C ve ≤90% bağıl nemde saklanmalıdır. Orijinal nem geçirmez torba açıldıktan sonra, LED'ler Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 2a olarak derecelendirilmiştir, yani fabrika ortam koşullarına (≤30°C/%60 RH) maruz kaldıktan sonra 672 saat (28 gün) içinde lehimlenmelidir. Açıldıktan sonra daha uzun süre saklama için, nem alıcılı kapalı bir kapta muhafaza edilmelidir. Maruz kalma süresi 672 saati aşarsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve yeniden akış sırasında "patlamayı" önlemek için en az 20 saat 60°C'de kurutma gereklidir.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, koruyucu kapak bandı ile birlikte kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Bant genişliği 8mm olup, standart 7 inç (178mm) çapındaki bir makaraya sarılmıştır. Her makarada 5000 adet bulunur. Tam makaradan daha az miktarlar için, minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme, otomatik montaj ekipmanları ile uyumluluğu sağlayan ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.

8. Application Suggestions & Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

LED, bir sabit akım kaynağı ile veya bir gerilim kaynağına seri bağlı bir akım sınırlama direnci üzerinden sürülmelidir. Direnç değeri (R), Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_kaynağı - V_F) / I_FMaksimum V'yi kullanmak kritik öneme sahiptir_F bileşen toleranslarının en kötü durumunda bile akımın limiti aşmamasını sağlamak için kutu veya veri sayfasından. Örneğin, 5V besleme, 3.1V V_F ve istenen 20mA I_F ile: R = (5 - 3.1) / 0.02 = 95 Ohm. Standart 100 Ohm'luk bir direnç güvenli bir seçim olacak ve biraz daha düşük bir akımla sonuçlanacaktır.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 76 mW), uygun termal tasarım ömrü uzatır. Bir soğutucu görevi gördüğü için önerilen PCB pedinin kullanıldığından emin olun. LED'i diğer ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçının. Daha düşük akımlarda çalıştırmak (örneğin, 20mA yerine 10mA) iç ısınmayı önemli ölçüde azaltır ve çalışma ömrünü büyük oranda artırabilir.

8.3 Optik Tasarım

130 derecelik görüş açısı geniş ve eşit aydınlatma sağlar. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için harici ikincil optikler (lensler) gerekli olacaktır. Su berraklığındaki lens mümkün olan en yüksek ışık çıkışını sunar ancak görünür parlak bir çip görüntüsüne ("hot spot") neden olabilir. Dağınık, düzgün aydınlatma gerekiyorsa, dağınık lensli LED'ler kullanmayı veya uygulamada bir ışık kılavuzu/dağıtıcı film eklemeyi düşünün.

9. Technical Comparison & Differentiation

LTST-C281TGKT-2A'nın temel farklılaştırıcı faktörü, ultra ince 0.35mm yüksekliğidir. 0603 (0.8mm yükseklik) veya hatta 0402 (0.6mm yükseklik) paketleri gibi standart SMD LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihaz daha katı Z-yüksekliği kısıtlamalarına sahip tasarımları mümkün kılar. Benzer paket boyutunda yeşil ışık için AlGaInP gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bir InGaN çipinin kullanılması daha yüksek parlaklık ve verimlilik sağlar. Standart IR reflow işlemleri ve şerit-makara paketleme ile uyumluluğu, küçültme veya performans yükseltmesi arayan birçok mevcut tasarım için doğrudan yerine koyulabilir bir seçenek haline getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i sürekli olarak 20mA'de sürebilir miyim?
C: Evet, 20mA önerilen maksimum DC ileri akımdır. Maksimum güvenilirlik ve ömür için, 10-15mA gibi daha düşük bir akımda çalıştırmayı düşünün.

S: Işık Şiddetinde (35.5 ila 90 mcd) neden bu kadar geniş bir aralık var?
C: Bu, sınıflandırma (binning) sürecini yansıtır. Belirli bir parlaklık aralığında LED'ler almak için sipariş verirken istediğiniz IV bin kodunu (N2, P1, P2, Q1) belirtmelisiniz.

Q: Ürünümdeki birden fazla LED arasında tutarlı renk sağlamak için ne yapmalıyım?
A: Sipariş verirken dar bir Hue Bin kodu belirtin (örneğin, yalnızca AQ). Bu, tüm LED'lerin baskın dalga boyunun 5nm aralığında olmasını sağlayarak görsel olarak tutarlı yeşil renk elde edilmesine yardımcı olur.

Q: Reflow fırını profilimin tepe noktası 250°C'ye ulaşıyor. Bu kabul edilebilir mi?
A: Evet, 250°C'lik bir tepe sıcaklığı, maksimum derecelendirme olan 260°C'nin altındadır ve profilinin diğer yönleri (likitüs üzeri süre, rampa hızları) kontrol edildiği sürece genellikle kabul edilebilir.

11. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Bir Tıbbi Cihaz için Membran Tuş Takımının Arkadan Aydınlatılması.
Cihaz, tuşları için ince ve güvenilir yeşil arka aydınlatma gerektirir. 0.35 mm yüksekliği ile membran anahtarın katmanlı yapısına uyduğu için LTST-C281TGKT-2A seçilmiştir. Tüm tuşlarda parlak, düzgün ve tutarlı yeşil aydınlatma sağlamak için \"Q1\" yoğunluk grubundan ve \"AQ\" renk tonu grubundan LED'ler seçilmiştir. LED'ler esnek bir PCB üzerine yerleştirilir ve parlaklık ile uzun vadeli güvenilirliği dengelemek için her biri 15 mA'de sabit akım sürücü entegresi ile sürülür. Montaj, dikkatlice profillendirilmiş bir IR reflow işleminden geçer ve LED'ler MSL gerekliliklerine uymak için kullanımdan önce bir kurutma dolabında saklanır.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Yarı iletken malzemenin (bu durumda InGaN) p-n eklemine bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir. Bu yeniden birleşim süreci, enerjiyi foton (ışık parçacıkları) formunda salar. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. InGaN, spektrumun mavi, yeşil ve camgöbeği bölgelerinde ışık üretmek için yaygın olarak kullanılır. Çipin özel katkılama ve yapısı, 525 nm'de yüksek verimlilik ve istenen yeşil rengi elde etmek için tasarlanmıştır.

13. Teknoloji Trendleri

Tüketici elektroniği için SMD LED'lerdeki trend, daha fazla miniaturizasyon, artan verimlilik (vat başına lümen) ve daha yüksek güvenilirliğe doğru ilerlemeye devam ediyor. Burada tartışılan 0.35mm profil gibi ultra ince paketlere geçiş, son ürünlerin giderek daha ince olmasını sağlıyor. Ayrıca, ekran uygulamaları için renk tutarlılığını iyileştirmeye ve renk gamını genişletmeye odaklanılıyor. Dahası, sistem tasarımını basitleştirmek için sürücü devrelerinin veya birden fazla LED çipinin tek bir paket içinde entegrasyonu (örneğin, RGB LED'ler) büyüyen bir trenddir. Temeldeki yarı iletken teknolojisi, özellikle yeşil LED'ler için, "yeşil boşluğu" kapatmak ve mavi ve kırmızı LED'lerle karşılaştırılabilir verimlilikler elde etmek için aktif araştırma alanıdır.