SMD LED LTST-020KFKT Veri Sayfası - 2.0x1.25x1.1mm - 1.8-2.4V - 72mW - Turuncu AlInGaP - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüzey montajlı (SMD) bir ışık yayan diyot (LED) olan LTST-020KFKT'nin tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı ve alanın kritik bir kısıt olduğu uygulamalar için tasarlanmış minyatür LED ailesine aittir. Cihaz, turuncu bir ışık çıkışı üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanır. Kompakt form faktörü ve standart endüstriyel süreçlerle uyumluluğu, geniş bir yelpazedeki modern elektronik ekipmana entegrasyon için uygun kılar.

1.1 Özellikler

• RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.
• Otomatik yerleştirme sistemleri için 7 inç çapında makaralarda endüstri standardı 12mm bantta paketlenmiştir.
• Standart EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) paket şekli.
• Entegre devre (I.C.) uyumlu mantık seviyeleri.
• Otomatik yerleştirme ve montaj ekipmanlarıyla uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle kullanıma uygundur.
• JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Nem Duyarlılık Seviyesi 3'e hızlandırmak için ön koşullandırılmıştır.

1.2 Uygulamalar

LTST-020KFKT, birden fazla sektörde çok yönlü kullanım için tasarlanmıştır. Birincil uygulama alanları şunları içerir:

• Telekomünikasyon:Yönlendiriciler, modemler ve ağ anahtarlarında durum göstergeleri.
• Ofis Otomasyonu:Yazıcılar, tarayıcılar ve fotokopi makinelerinde tuş ve durum göstergeleri için arka aydınlatma.
• Tüketici Elektroniği:Akıllı telefonlar, tabletler, dizüstü bilgisayarlar ve ev aletlerinde güç/şarj göstergeleri.
• Endüstriyel Ekipmanlar:Makinalar, kontrol sistemleri ve enstrümantasyon için panel göstergeleri.
• Genel Gösterge:Sinyal ve sembol aydınlatması, ön panel arka aydınlatması ve genel durum göstergesi.

2. Paket Boyutları ve Mekanik Özellikler

LED, kompakt, endüstri standardı 020 paket içinde yer alır. Ana mekanik boyutlar aşağıdaki gibidir:

• Paket Uzunluğu: 2.0 mm
• Paket Genişliği: 1.25 mm
• Paket Yüksekliği: 1.1 mm
• Bacak Aralığı: 1.05 mm

Lens Rengi:Su Berraklığında

Yayılan Renk:Turuncu (AlInGaP)

Notlar:Tüm boyutlar milimetre cinsindendir. Aksi belirtilmedikçe toleranslar ±0.2mm'dir. Paket, montaj sırasında doğru yönlendirme için polarite işaretlemesi (tipik olarak bir katot göstergesi) içerir.

3. Değerler ve Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe tüm özellikler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) tanımlanmıştır. Mutlak Maksimum Değerlerin aşılması kalıcı cihaz hasarına neden olabilir.

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

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

3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Aşağıdaki tablo, cihaz standart test koşullarında (I_F= 20mA) çalıştırıldığında tipik performans parametrelerini detaylandırır.

• Işık Şiddeti (I_V):90.0 - 280.0 mcd (millikandela). CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir filtre ile ölçülmüştür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):110 derece (tipik). Yoğunluğun eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):611 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):600 - 612 nm. CIE renklilik koordinatlarından türetilmiştir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):17 nm (tipik).
• İleri Voltaj (V_F):1.8 - 2.4 V. Tolerans ±0.1V'dir.
• Ters Akım (I_R):V_R= 5V'de 10 μA (maksimum). Not: Bu cihaz ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır; bu parametre sadece kızılötesi test amaçlıdır.

4. Sınıflandırma Sistemi

Üretim ve uygulamada tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ana parametrelere göre performans sınıflarına ayrılır.

4.1 İleri Voltaj (V_F) Sınıfı

I_F= 20mA'de sınıflandırma. Her sınıf için tolerans ±0.10V'dir.

D2: 1.8V - 2.0V

D3: 2.0V - 2.2V

D4: 2.2V - 2.4V

4.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıfı

I_F= 20mA'de sınıflandırma. Her sınıf için tolerans ±%11'dir.

Q2: 90 - 112 mcd

R1: 112 - 140 mcd

R2: 140 - 180 mcd

S1: 180 - 220 mcd

S2: 220 - 280 mcd

4.3 Baskın Dalga Boyu (λ_d) Sınıfı

I_F= 20mA'de sınıflandırma. Her sınıf için tolerans ±1nm'dir.

P: 600 - 603 nm

Q: 603 - 606 nm

R: 606 - 609 nm

S: 609 - 612 nm

5. Tipik Performans Eğrileri ve Analizi

Çalışma koşulları ve performans arasındaki ilişkiyi anlamak, optimal tasarım için çok önemlidir.

5.1 İleri Akım vs. İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

I-V karakteristiği, bir diyot için tipik olan doğrusal değildir. İleri voltaj (V_F), pozitif bir sıcaklık katsayısı sergiler, yani belirli bir akım için eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe azalır. Tasarımcılar, akım sınırlayıcı devreleri tasarlarken bunu hesaba katmalıdır.

5.2 Işık Şiddeti vs. İleri Akım

Işık çıkışı (ışık şiddeti), normal çalışma aralığında (nominal sürekli akıma kadar) ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, çok yüksek akımlarda artan termal etkiler nedeniyle verim düşebilir. Mutlak maksimum değerin sürekli üzerinde çalıştırmak, lümen azalmasını hızlandırır ve ömrü kısaltır.

5.3 Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı

Çoğu LED gibi, AlInGaP çipinin ışık şiddeti, ortam (ve dolayısıyla eklem) sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu termal düşürme, LED'in yüksek sıcaklık ortamlarında veya sınırlı ısı emici ile çalıştığı uygulamalarda dikkate alınmalıdır. Veri sayfası, bu ilişkiyi gösteren bir eğri sağlar; bu, tüm beklenen çalışma koşullarında tutarlı parlaklığı sağlamak için hayati önem taşır.

5.4 Spektral Dağılım

Yayılım spektrumu 611 nm (turuncu) civarında merkezlenir. Yaklaşık 17 nm'lik spektral yarı genişlik, fosfor dönüştürmeli beyaz LED'ler gibi daha geniş spektrumlu kaynaklara kıyasla nispeten saf, monokromatik bir turuncu renk olduğunu gösterir. Bu, belirli renk göstergesi veya filtreleme gerektiren uygulamalar için uygun kılar.

6. Montaj ve Kullanım Kılavuzu

6.1 Önerilen PCB Pad Düzeni

Güvenilir lehimleme ve uygun hizalama sağlamak için bir pad deseni sağlanmıştır. Önerilen pad boyutları, reflow sırasında lehim fileto oluşumunu hesaba katar. Belirtilen pad geometrisinin kullanılması, 'mezar taşı' (bileşenin bir uçta dikilmesi) oluşumunu önlemeye ve iyi mekanik ve elektriksel bağlantı sağlamaya yardımcı olur.

6.2 Lehimleme İşlemi

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) lehimlemeyi de içeren kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. J-STD-020B'ye uygun önerilen bir reflow profili sağlanmıştır; ana parametreler şunları içerir:

Ön Isıtma Sıcaklığı:150°C - 200°C

Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye

Tepe Reflow Sıcaklığı:Maksimum 260°C

Sıvı Üstü Süresi:Lehim macunu spesifikasyonuna göre

Soğutma Hızı:Termal stresi en aza indirmek için kontrollü.

Not:Gerçek profil, kart kalınlığı, bileşen yoğunluğu ve lehim macunu tipi dikkate alınarak, belirli PCB montajı için karakterize edilmelidir.

6.3 El Lehimlemesi (Gerekirse)

Manuel onarım gerekirse, sıcaklık kontrollü bir lehim havya kullanın.

Havya Ucu Sıcaklığı:Maksimum 300°C

Lehimleme Süresi:Pad başına maksimum 3 saniye.

Lehimleme sırasında veya sonrasında LED paketine mekanik stres uygulamaktan kaçının.

6.4 Temizlik

Lehim sonrası temizlik gerekirse, sadece onaylı çözücüler kullanın. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkolde bir dakikadan az süreyle daldırın. Ultrasonik temizleme veya belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler kullanmayın, çünkü bunlar epoksi lensi veya paket contalarına zarar verebilir.

6.5 Depolama ve Nem Duyarlılığı

LED'ler nem duyarlıdır (MSL Seviye 3).

Mühürlü Torba:≤ 30°C ve ≤ %70 RH'de saklayın. Torba mühürleme tarihinden itibaren bir yıl içinde kullanın.

Torba Açıldıktan Sonra:≤ 30°C ve ≤ %60 RH'de saklayın. Ortam havasına maruz kaldıktan sonra 168 saat (7 gün) içinde IR reflow'un tamamlanması önerilir.

Uzatılmış Depolama (Açık):Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe saklayın.

Yeniden Kurutma:168 saatten fazla maruz kalan bileşenler, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat kurutulmalıdır.

7. Paketleme ve Bant & Makara Özellikleri

Ürün, yüksek hızlı otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumlu bir bant-makara formatında tedarik edilir.

• Makara Boyutu:Standart 7 inç (178mm) çap.
• Bant Genişliği:12 mm.
• Yuva Aralığı:4.0 mm.
• Makara Başına Miktar:4,000 adet (tam makara).
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan makaralar için 500 adet.
• Kapak Bandı:Bileşenleri yuvalarda mühürlemek için uygulanır.
• Paketleme Standartları:ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uyumludur.
• Eksik Bileşenler:Makara spesifikasyonuna göre maksimum iki ardışık boş yuvaya izin verilir.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Akım Sınırlama

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Bir voltaj kaynağından sürerken seri bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Muhafazakar bir tasarım için akımın istenen değeri aşmamasını sağlamak amacıyla veri sayfasındaki maksimum V_Fdeğerini (2.4V) kullanın. Örneğin, 5V kaynaktan 20mA'de sürmek için: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130Ω. Güç değeri (P = I²R) dikkate alınarak en yakın standart değer (örn., 120Ω veya 150Ω) seçilir.

8.2 Termal Yönetim

Küçük olmasına rağmen, LED yarı iletken eklemde ısı üretir. Nominal güç dağılımı (72mW) ve çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) dikkate alınmalıdır. Maksimum akıma (30mA) yakın veya bu seviyede sürekli çalışma için, PCB'nin yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. Bu, LED'in termal pad'inin altında termal viyalar kullanmayı (varsa), bir bakır alana bağlamayı ve kapalı, havalandırmasız alanlarda çalışmaktan kaçınmayı içerebilir. Aşırı eklem sıcaklığı, ışık çıkışının azalmasına, hızlanmış yaşlanmaya ve potansiyel erken arızaya yol açar.

8.3 ESD (Elektrostatik Deşarj) Önlemleri

Bu veri sayfasında açıkça ESD dayanımı belirtilmemiş olsa da, LED'ler genellikle elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj ve kullanım sırasında standart ESD kullanım önlemlerine uyulmalıdır: topraklanmış çalışma istasyonları, bileklik bantları ve iletken kaplar kullanın.

8.4 Optik Tasarım

110 derecelik görüş açısı, çeşitli açılardan görülmesi amaçlanan durum göstergeleri için uygun geniş, dağınık bir yayılım deseni sağlar. Daha odaklanmış bir ışın gerektiren uygulamalar için, ikincil optikler (lensler veya ışık boruları) gerekli olacaktır. Su berraklığındaki lens, gerçek çip renginin (turuncu) renklendirme olmadan görülmesini sağlar.

9. Teknik Karşılaştırma ve Seçim Rehberi

LTST-020KFKT, belirli bir özellik kombinasyonu sunar. Bir tasarım için LED seçerken, aşağıdakileri alternatiflerle karşılaştırın:

• Teknoloji (AlInGaP):Turuncu/kırmızı/kehribar spektrumunda yüksek verimlilik ve iyi renk saflığı sağlar. Genellikle GaAsP gibi eski teknolojilere göre daha iyi sıcaklık stabilitesi ve daha uzun ömre sahiptir.
• Paket Boyutu (020):En küçük standart SMD LED paketlerinden biridir, yüksek yoğunluklu kartlar için idealdir. Daha büyük paketler (örn., 0402, 0603) manuel olarak daha kolay işlenebilir veya biraz daha yüksek güç kapasitesi sunabilir.
• Parlaklık (90-280mcd):Bu parlaklık aralığı, iç mekan göstergeleri ve arka aydınlatma için uygundur. Güneş ışığında okunabilir uygulamalar veya uzun mesafeli sinyalizasyon için daha yüksek yoğunluklu LED'ler gerekli olacaktır.
• Voltaj (1.8-2.4V):Nispeten düşük ileri voltaj, düşük voltajlı mantık kaynaklarından (3.3V, 5V) çalışmaya izin verir ve akım sınırlayıcı direnç üzerindeki voltaj düşüşünü en aza indirerek güç verimliliğini artırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

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

Tepe Dalga Boyu (λ_p):Yayılım spektrumunun maksimum yoğunluğa sahip olduğu tek dalga boyu (bu LED için tipik 611 nm).

Baskın Dalga Boyu (λ_d):Belirli bir beyaz referansla birleştirildiğinde, LED'in algılanan rengiyle eşleşen monokromatik ışığın tek dalga boyu. CIE renklilik koordinatlarından türetilir ve insan gözünün renk algısıyla daha yakından ilişkilidir (bu LED için 600-612 nm).

10.2 Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

No.Bir LED'i doğrudan bir voltaj kaynağından sürmek, aşırı akım akışına neden olacak, ileri akım için Mutlak Maksimum Değeri (30mA DC) hızla aşacak ve anında veya hızlı arızaya yol açacaktır. Her zaman bir seri direnç veya sabit akımlı sürücü devresi gereklidir.

10.3 Sipariş verirken sınıf kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

Tam ürün kodu (örn., LTST-020KFKT), V_F, I_Vve λ_diçin belirli sınıfları gösteren soneklere sahip olabilir. Mevcut sınıf kombinasyonları için üretici veya distribütöre danışın. Daha dar sınıflar seçmek, üretim serinizdeki tüm birimlerde daha tutarlı performans sağlar ancak maliyeti ve bulunabilirliği etkileyebilir.

10.4 Bu LED otomotiv uygulamaları için uygun mudur?

Bu standart veri sayfası AEC-Q101 otomotiv kalifikasyonunu listelememektedir. Otomotiv ortamlarında (genişletilmiş sıcaklık aralıkları, titreşim, nem) kullanım için, özellikle otomotiv standartlarına uygun olarak kalifiye edilmiş bir LED seçilmelidir.

11. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo:3.3V mikrodenetleyici tabanlı bir cihaz için güç \"AÇIK\" göstergesi tasarlama.

Hedef:Yaklaşık 15mA ileri akım ile net, görünür turuncu gösterge sağlamak (uzun ömür için muhafazakar).

Adımlar:

1. Parametre Seçimi:Veri sayfasından, hesaplama için tipik bir V_Fdeğeri olarak 2.1V kullanın. Hedef I_F= 15mA.

2. Direnç Hesaplaması:R = (V_kaynak- V_F) / I_F= (3.3V - 2.1V) / 0.015A = 80Ω.

3. Standart Değer & Güç Kontrolü:Standart bir 82Ω direnç seçin. Dirençteki güç dağılımı: P = I²R = (0.015)²* 82 = 0.01845W. Standart bir 1/16W (0.0625W) veya 1/10W direnç fazlasıyla yeterlidir.

4. PCB Düzeni:82Ω direnci LED'in anodu ile seri olarak yerleştirin. LED'in katodunu toprağa bağlayın. LED için bölüm 6.1'deki önerilen pad düzenini takip edin. Polaritenin doğru olduğundan emin olun (PCB ipek baskısındaki katot işareti LED işaretiyle eşleşmeli).

5. Beklenen Performans:15mA'de, ışık şiddeti 20mA test koşuluna göre orantılı olarak daha düşük olacaktır ancak yine de bir panel göstergesi için yeterli olacaktır. Daha düşük akım aynı zamanda eklem sıcaklığını düşürerek uzun vadeli güvenilirliği artırır.