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

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, bir mini yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyotun (LED) tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montaj süreçleri için tasarlanmış olup, yüksek hacimli üretim için idealdir. Kompakt form faktörü, modern elektroniğin geniş bir yelpazesindeki alan kısıtlı uygulamaların ihtiyaçlarını karşılar.

1.1 Temel Avantajlar

LED, tasarım mühendisleri ve üreticiler için birkaç önemli avantaj sunar. Çevre güvenliğini sağlamak için RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur. Bileşen, otomatik yerleştirme makineleriyle tam uyumlu olan ve montaj hattını optimize eden, endüstri standardı 7 inçlik makaralara sarılı 12mm'lik bant üzerinde tedarik edilir. Ayrıca, kurşunsuz (Pb-free) PCB montajı için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Elektriksel özellikleri, entegre devre (IC) mantık seviyeleriyle uyumludur ve sürücü devre tasarımını basitleştirir.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu SMD LED'in çok yönlülüğü, geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde kullanıma uygun olmasını sağlar. Birincil uygulama alanları arasında telsiz ve cep telefonları gibi telekomünikasyon cihazları, dizüstü bilgisayarlar ve tabletler gibi taşınabilir bilgi işlem ve ağ sistemleri bulunur. Ayrıca durum göstergesi için ev aletlerinde ve çeşitli endüstriyel ekipmanlarda yaygın olarak kullanılır. Bu cihazlardaki spesifik işlevler, durum göstergelerini, ön panel ve tuş takımı arka aydınlatmasını ve sembol ile sinyaller için düşük seviyeli aydınlatmayı kapsar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Güvenilir devre tasarımı ve tutarlı performans elde etmek için elektriksel ve optik parametrelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de belirtilmiştir. Maksimum sürekli DC ileri akım (IF) 30 mA'dır. %1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği ile darbe koşullarında, 80 mA'lik bir tepe ileri akımına izin verilir. Toplam güç dağılımı (Pd) 72 mW'ı aşmamalıdır. Cihaz, -40°C ila +85°C arasındaki bir sıcaklık aralığında çalışacak şekilde derecelendirilmiştir ve -40°C ila +100°C arasındaki ortamlarda saklanabilir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu özellikler standart test koşullarında (Ta=25°C, IF=20mA) ölçülür ve tipik performansı tanımlar. Işık şiddeti (Iv), tanımlı bir aralık içinde tipik bir değere sahiptir ve spesifik minimum ve maksimum değerler sınıflandırma bölümünde detaylandırılmıştır. Şiddetin eksenel değerin yarısı olduğu görüş açısı (2θ1/2) 110 derecedir ve geniş bir ışın deseni sağlar. Yayılan ışık kırmızı spektrumdadır, tepe emisyon dalga boyu (λp) 639 nm ve baskın dalga boyu (λd) 631 nm'dir. Spektral bant genişliği (Δλ) yaklaşık 20 nm'dir. İleri voltaj (VF) tipik olarak 2.0 volt ölçülür, 20mA'de maksimum 2.4 volttur. Ters akım (IR), 5V'luk bir ters voltajda (VR) maksimum 10 μA ile sınırlıdır; cihazın ters öngerilim altında çalışması için tasarlanmadığını unutmayın.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli minimum performans kriterlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti, her biri bir kod (R1, R2, S1, S2) ve 20mA'de milikandela (mcd) cinsinden ölçülen min/maks şiddet aralığı ile tanımlanan farklı sınıflara ayrılır. Örneğin, R1 sınıfı 112 ila 140 mcd arasındaki şiddetleri kapsarken, S2 sınıfı 220 ila 280 mcd'yi kapsar. Her sınıf içinde +/-%11'lik bir tolerans uygulanır. Bu sistem, garanti edilen minimum parlaklık seviyelerine sahip LED'lerin tedarik edilmesini sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, değişen koşullar altında cihaz davranışı hakkında daha derin bir içgörü sağlar, bu da sağlam tasarım için esastır.

4.1 İleri Akım - Işık Şiddeti İlişkisi

İleri akım (IF) ile ışık şiddeti (Iv) arasındaki ilişki, çalışma aralığı içinde genellikle doğrusaldır. Akımı artırmak ışık çıkışını artırır, ancak tasarımcılar uzun ömürlülüğü sağlamak için mutlak maksimum akım ve güç dağılımı sınırları içinde kalmalıdır.

4.2 İleri Voltaj - İleri Akım İlişkisi

Bu eğri, diyodun IV karakteristiğini gösterir. İleri voltaj, akımla logaritmik olarak artar. Bu eğriyi anlamak, LED ile seri olarak bağlanan akım sınırlayıcı direnci tasarlamak, istenen çalışma noktasını belirlemek ve besleme voltajı değişimlerini telafi etmek için önemlidir.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Tipik olarak, ileri voltaj (VF) eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe azalırken, ışık şiddeti (Iv) de azalır. Yüksek ortam sıcaklığı ortamları veya yüksek güçlü çalışma için tasarımlar bu güç azaltımını hesaba katmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, endüstri standardı bir SMD paket şekline uyar. Ana boyutlar arasında gövde uzunluğu 2.0 mm, genişlik 1.25 mm ve yükseklik 1.1 mm bulunur. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar tipik olarak ±0.1 mm'dir. Hassas lehim yastığı tasarımı için detaylı mekanik çizimlere başvurulmalıdır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Ped Tasarımı

Katot tipik olarak cihaz üzerinde, genellikle bir çentik, yeşil bir nokta veya farklı bir bacak uzunluğu ile işaretlenir. Reflow sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için önerilen PCB lehim yastığı deseni (footprint) sağlanır. Bu desen, güvenilir mekanik ve elektriksel bağlantı elde ederken lehim köprüsü veya mezar taşı oluşumunu önlemek için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun kullanım ve montaj, cihaz güvenilirliğini ve performansını korumak için kritiktir.

6.1 Önerilen IR Reflow Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleri için, J-STD-020 gibi standartlara uygun, spesifik bir reflow sıcaklık profili önerilir. Bu profil, bir ön ısıtma aşaması, sıcaklık rampası, likidüs üzeri süre (TAL), 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve kontrollü bir soğutma hızını içerir. Bu profile uyulması, termal şoku ve LED paketine zarar gelmesini önler.

6.2 Depolama Koşulları

SMD LED'ler nem hassas cihazlardır (MSD). Orijinal, nem bariyerli, kurutuculu torbalarında saklandıklarında, ≤30°C ve ≤%70 bağıl nemde (RH) tutulmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldığında, \"zemin ömrü\" başlar. Bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de saklanmalı ve 168 saat (7 gün) içinde işlenmesi (reflow lehimlenmesi) önerilir. Daha uzun süre maruz kalınırsa, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için bir kurutma prosedürü (örn. 60°C'de 48 saat) gereklidir.

6.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre batırmak kabul edilebilir. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar, epoksi lensi veya paket malzemesine zarar verebilir.

7. Paketleme ve Taşıma

Bileşenler, koruyucu kapak bandı ile birlikte kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde, 7 inç (178 mm) çapındaki makaralara sarılı olarak tedarik edilir. Standart makara miktarı makara başına 4000 adettir. Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Taşıma sırasında uygun ESD (elektrostatik deşarj) önlemleri alınmalıdır.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Tutarlı parlaklık sağlamak ve akım çekme sorununu önlemek için, paralel konfigürasyondaki her LED'in kendi akım sınırlayıcı direnci olmalıdır. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF, burada Vcc besleme voltajı, VF LED ileri voltajı ve IF istenen ileri akımdır. LED'i sabit bir akım kaynağı ile sürmek en kararlı yöntemdir.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da, PCB üzerinde etkili termal yönetim, uzun ömürlülüğü artırabilir ve stabil ışık çıkışını koruyabilir. LED pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlamak, ısının dağılmasına yardımcı olur. Yüksek ortam sıcaklıkları veya yüksek sürücü akımları içeren uygulamalar için termal hususlar daha kritik hale gelir.

8.3 Optik Tasarım

110 derecelik görüş açısı, durum göstergeleri için uygun geniş bir yayılım deseni sağlar. Daha odaklanmış bir ışın gerektiren uygulamalar için, lensler veya ışık kılavuzları gibi ikincil optikler kullanılabilir. Lens rengi seçimi (bu durumda su berraklığında), yayılan ışığın algılanan rengini ve dağılımını etkiler.

9. Güvenilirlik ve Uyarılar

Bu ürün, standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği riske atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek), ek niteliklendirme ve bileşen üreticisi ile istişare zorunludur. Cihazı her zaman yayınlanmış Mutlak Maksimum Değerler ve önerilen çalışma koşulları dahilinde çalıştırın.

10. Teknik Karşılaştırma ve Trendler

Bu AlInGaP tabanlı kırmızı LED, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla verimlilik ve renk stabilitesi açısından avantajlar sunar. SMD LED'lerdeki trend, daha yüksek ışık etkinliği (watt başına daha fazla ışık çıkışı), daha küçük paket boyutları ve zorlu çevre koşullarında gelişmiş güvenilirlik yönünde devam etmektedir. Kurşunsuz ve RoHS uyumlu malzeme ve süreçlerin benimsenmesi artık endüstri genelinde standarttır.