SMD LED LTST-C950TGKT Veri Sayfası - Ultra Parlak Yeşil InGaN - 20mA - 76mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı bir yüzey montaj LED'in tam teknik özelliklerini sağlar. Cihaz, parlak bir yeşil ışık çıktısı üretmek için gelişmiş bir InGaN yarı iletken çip kullanır. Minyatür form faktörü ve standartlaştırılmış paketi, otomatik montaj süreçleri ve alanı kısıtlı tasarımlar için idealdir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajları, olağanüstü ışık şiddeti, çevre düzenlemelerine uyumluluk ve yüksek hacimli üretime uygun sağlam yapısını içerir. Otomatik pick-and-place ekipmanlarının taleplerini karşılamak ve verimli PCB montajı için kritik olan standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme profillerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Hedef pazar, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesini kapsar. Başlıca uygulama alanları arasında cep telefonları ve telsiz telefonlar gibi telekomünikasyon cihazları, dizüstü bilgisayarlar gibi taşınabilir bilgi işlem ekipmanları, ağ altyapı sistemleri, çeşitli ev aletleri ve kapalı alan tabela veya ekran uygulamaları bulunur. Güvenilirliği ve parlaklığı aynı zamanda durum göstergesi, tuş takımı veya klavye arka aydınlatması ve mikro ekranlara entegrasyon için uygun kılar.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, LED'in mutlak limitlerini ve çalışma karakteristiklerini detaylandırır. Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya yakınında sürekli çalışma önerilmez. Değerler aşağıdaki gibidir:

• Güç Dağılımı (Pd):76 mW. Bu, cihazın ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):100 mA. Bu akım, yalnızca %10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği ile darbe koşullarında izin verilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):20 mA. Bu, DC çalışma için önerilen maksimum akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-20°C ila +80°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacağı garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-30°C ila +100°C.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanır; bu, kurşunsuz (Pb-free) montaj süreçleri için standarttır.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Aşağıdaki tablo, normal çalışma koşullarında (I_F= 20mA, Ta=25°C) tipik ve garanti edilen performans parametrelerini listeler.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 1120 mcd'den maksimum 7100 mcd'ye kadar değişir, tipik değerler bu geniş aralık içinde yer alır. Şiddet, CIE fotopik göz tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):25 derece. Bu, ışık şiddetinin merkez eksende ölçülen değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Nispeten odaklanmış bir ışın desenini gösterir.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_P):530 nm. Bu, spektral çıktının en güçlü olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):520 nm ila 535 nm. CIE renklilik diyagramından türetilen bu parametre, ışığın algılanan rengini tanımlar ve tepe dalga boyundan daha çok renk spesifikasyonu için önemlidir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):35 nm. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):20mA'de 2.8 V ila 3.8 V. LED çalışırken üzerindeki gerilim düşüşü.
• Ters Akım (I_R):5V Ters Gerilimde (V_R) maksimum 10 μA. Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu test yalnızca kalite doğrulaması içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre performans sınıflarına ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli devre gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (V_F) Sınıfı

LED'ler, 20mA'deki ileri gerilim düşüşlerine göre kategorize edilir. Sınıf kodları (D7'den D11'e), 2.8V-3.0V'dan 3.6V-3.8V'a kadar artan gerilim aralıklarını temsil eder, her sınıf için ±0.1V tolerans vardır. Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı ve paralel dizilerde tekdüze parlaklık sağlamak için kritiktir.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıfı

Bu, birincil parlaklık sınıflandırmasıdır. W, X, Y ve Z kodları, 1120-1800 mcd'den 4500-7100 mcd'ye kadar artan minimum/maksimum şiddet aralıklarını temsil eder, her sınıf için ±%15 tolerans vardır. Seçim, uygulama için gerekli parlaklık seviyesine bağlıdır.

3.3 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sınıfı

LED'ler, baskın dalga boyu kullanılarak renk noktasına göre sınıflandırılır. AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm) ve AR (530-535 nm) kodları, belirli yeşil renk gereksinimleri için seçim yapılmasına olanak tanır, her sınıf için ±1 nm sıkı bir tolerans vardır. Bu, birden fazla LED'in yan yana kullanıldığı uygulamalarda renk tutarlılığını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulurken, temel parametreler arasındaki tipik ilişkiler aşağıda açıklanmıştır.

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

LED, diyotlara özgü doğrusal olmayan bir I-V karakteristiği sergiler. İleri gerilim (V_F) akımla artar ancak nominal 20mA sürücü akımında belirtilen sınıf aralıkları içinde kalır. Mutlak maksimum akımın üzerinde çalıştırmak, V_F'nin daha keskin bir şekilde yükselmesine ve aşırı ısı üretmesine neden olur.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık çıktısı (ışık şiddeti), normal çalışma aralığında ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, artan termal etkiler nedeniyle çok yüksek akımlarda verim düşebilir. LED'i derecelendirilmiş 20mA'de sürmek, optimal performans ve uzun ömür sağlar.

4.3 Sıcaklık Karakteristikleri

Tüm yarı iletkenler gibi, LED performansı da sıcaklığa bağlıdır. İleri gerilim (V_F) tipik olarak negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani eklem sıcaklığı yükseldikçe hafifçe azalır. Daha da önemlisi, ışık şiddeti sıcaklık arttıkça azalır. Uygulamada uygun termal yönetim, belirtilen çalışma sıcaklığı aralığında tutarlı parlaklık ve cihaz güvenilirliğini korumak için esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Polarite Tanımlama

Cihaz, standart endüstriyel SMD paket şekline uyar. Ana boyutlar gövde boyutu, bacak aralığı ve toplam yüksekliktir. Katot tipik olarak paket üzerinde bir çentik, nokta veya ilgili lens alanında yeşil bir ton gibi görsel bir işaretle tanımlanır. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi, düzgün çalışma için zorunludur.

5.2 Önerilen PCB Yüzey Deseni

Güvenilir lehimleme ve mekanik stabilite sağlamak için önerilen bir baskılı devre kartı (PCB) pad düzeni sağlanmıştır. Bu desen, bileşenin ayak izini hesaba katar ve reflow sırasında iyi bir lehim file oluşumunu kolaylaştırır. Bu öneriye uymak, tombstoning'i (bileşenin bir ucunda dikilmesi) önlemeye ve doğru hizalamayı sağlamaya yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) kızılötesi reflow lehimleme süreçleriyle uyumludur. Genellikle aşağıdakileri içeren önerilen bir profil sağlanır:

• Ön Isıtma:150-200°C, maksimum 120 saniyeye kadar, kartı kademeli olarak ısıtmak ve flux'u aktifleştirmek için.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C. Bileşen gövdesi bu sıcaklığı aşmamalıdır.
• Sıvı Üstü Süresi (TAL):Tepe sıcaklığının 5°C içindeki süre maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır.
• Döngü Sayısı:Cihaz bu koşullar altında maksimum iki reflow döngüsüne dayanabilir.

Optimal profilin, spesifik PCB tasarımına, lehim pastasına ve kullanılan fırına bağlı olduğunu not etmek kritiktir. Sağlanan değerler, gerçek üretim kurulumu için doğrulanması gereken kılavuzlardır.

6.2 El Lehimleme

El lehimlemesi gerekliyse, aşırı dikkat gösterilmelidir. Lehimleme havya ucu sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve LED bacağıyla temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Termal hasarı önlemek için ısıyı LED gövdesine doğrudan değil, PCB pad'ine uygulayın.

6.3 Temizleme

Lehim sonrası temizleme gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Önerilen ajanlar etil alkol veya izopropil alkol (IPA) içerir. LED normal sıcaklıkta bir dakikadan az süreyle daldırılmalıdır. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar epoksi lensi veya paket malzemesine zarar verebilir.

6.4 Depolama ve Taşıma Koşulları

Elektrostatik Deşarj (ESD):Cihaz ESD'ye duyarlıdır. Topraklanmış bileklik kayışları, antistatik paspaslar ve ESD-güvenli paketleme ve ekipman kullanımı dahil olmak üzere uygun taşıma prosedürleri izlenmelidir.

Nem Hassasiyeti:Paketin bir Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) derecesi vardır. Belirtildiği gibi, orijinal kapalı nem geçirmez torba açılırsa, bileşenler bir hafta içinde (MSL 3) IR reflow'a tabi tutulmalıdır. Orijinal torbanın dışında daha uzun süre depolanması için, nem alıcılı kuru bir dolapta veya kapalı bir kapta saklanmalıdırlar. Bir haftadan fazla depolanan bileşenler, reflow sırasında "popcorning" hasarını önlemek için lehimlemeden önce emilen nemi gidermek için bir pişirme işlemi (örn., 60°C'de 20 saat) gerektirebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, otomatik montaj için paketlenmiş olarak tedarik edilir. Kabartmalı taşıyıcı şeride monte edilirler ve üzeri koruyucu kapak şeridi ile kapatılır. Şerit, standart 7 inç (178 mm) çapında bir makaraya sarılır.

Ana paketleme detayları şunları içerir:

• Makara Başına Miktar:2000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için minimum 500 adet belirtilmiştir.
• Yuva Kapsama:Şeritteki boş bileşen yuvaları kapak şeridi ile kapatılır.
• Eksik Bileşenler:Paketleme standardına göre maksimum iki ardışık eksik lambaya izin verilir.
• Paketleme, standart otomatik ekipmanlarla uyumluluğu sağlayan ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uyar.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

En yaygın sürücü yöntemi, bir voltaj kaynağıyla seri bağlı sabit bir akım kaynağı veya basit bir akım sınırlayıcı dirençtir. Direnç değeri (R_limit) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_limit= (V_kaynak- V_F) / I_F. Bu hesaplamada sınıftan maksimum V_F'yi (örn., 3.8V) kullanmak, düşük V_F'li bir parça ile bile akımın 20mA'yi aşmamasını sağlar. Kararlı parlaklık gerektiren uygulamalar için, özellikle pil gibi değişken bir voltaj kaynağından çalışırken, özel bir LED sürücü IC'si önerilir.

8.2 Termal Yönetim Tasarımı

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (maks. 76mW), özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda performansı ve ömrü korumak için etkili ısı emici önemlidir. PCB bakır pad'leri birincil ısı emici görevi görür. Katot ve anot pad'lerine bağlı bakır alanını artırmak, iç veya alt bakır katmanlara bağlanmak için termal viyalar kullanmak ve yeterli hava akışı sağlamak, eklem sıcaklığını yönetmeye yardımcı olacaktır.

8.3 Optik Tasarım Hususları

25 derecelik görüş açısı odaklanmış bir ışın sağlar. Daha geniş aydınlatma için, difüzörler veya ışık kılavuzları gibi ikincil optikler gerekebilir. Işık şiddeti ve baskın dalga boyu için sınıf seçimi, nihai uygulamanın parlaklık ve renk tekdüzelik gereksinimlerine göre yapılmalıdır. Görsel tutarlılık önemliyse, tek bir ürün içinde farklı sınıfları karıştırmak önerilmez.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 5V besleme ve bir dirençle sürebilir miyim?

C: Evet. Örneğin, 20mA'de tipik V_F= 3.2V kullanarak: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohm. Standart 91 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır. Akımı her zaman spesifik sınıfınızın gerçek V_F değerini kullanarak doğrulayın.

S: Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?

C: Tepe Dalga Boyu (λ_P), spektral çıktı eğrisinin gerçek tepe noktasıdır. Baskın Dalga Boyu (λ_d), insan gözüne LED ile aynı renkte görünecek saf bir monokromatik ışığın tek dalga boyunu temsil eden hesaplanmış bir değerdir. λ_d renk eşleştirme için daha önemlidir.

S: Işık şiddeti sınıf kodunu (örn., "Y") nasıl yorumlamalıyım?

C: Sınıf kodu garanti edilen bir aralığı tanımlar. "Y" sınıfı bir parça, standart koşullarda (20mA, Ta=25°C) ölçüldüğünde 2800 mcd ile 4500 mcd arasında bir ışık şiddetine sahip olacaktır.

S: Bu LED dış mekan kullanımı için uygun mudur?

C: Veri sayfası -20°C ila +80°C çalışma sıcaklığı aralığını ve tipik iç mekan uygulamalarını belirtir. Dış mekan kullanımı için, nem, UV radyasyonu ve belirtilen aralığın dışındaki sıcaklıklara maruz kalma potansiyelini göz önünde bulundurun; bu, ek koruyucu önlemler veya farklı bir ürün sınıfı gerektirebilir.

10. Teknoloji Tanıtımı ve Trendler

10.1 InGaN Yarı İletken Teknolojisi

Bu LED, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yarı iletken malzemesine dayanır. InGaN, mavi, yeşil ve beyaz (bir fosfor ile birleştirildiğinde) spektral bölgelerinde verimli ışık üretimine olanak tanır. InGaN LED'lerin verimliliği ve parlaklığı, Galyum Fosfit (GaP) gibi önceki teknolojilere göre önemli ölçüde gelişmiştir ve bu da onları yüksek performanslı yeşil ve mavi LED'ler için standart haline getirmiştir.

10.2 Endüstri Trendleri

SMD LED teknolojisindeki genel eğilim, daha yüksek ışık etkinliğine (elektriksel girişin watt'ı başına daha fazla ışık çıktısı), gelişmiş renksel geri verime ve daha yüksek yoğunluklu tasarımlara olanak tanıyan daha küçük paket boyutlarına doğru devam etmektedir. Ayrıca, çeşitli çevresel stresler altında gelişmiş güvenilirlik ve uzun ömür üzerine güçlü bir odaklanma vardır. Bu cihazda görüldüğü gibi, kurşunsuz, yüksek sıcaklıklı reflow süreçleriyle uyumluluk, artık küresel çevre düzenlemeleri (örn., RoHS) tarafından yönlendirilen temel bir gerekliliktir.