SMD LED LTST-010VEKT Veri Sayfası - AlInGaP Kırmızı - 30mA - 75mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-010VEKT, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Kırmızı ışık üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzeme kullanır. Minyatür boyutu, çeşitli elektronik ekipman sektörlerindeki alan kısıtlı uygulamalar için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

• Minyatür Ayak İzi:Kompakt EIA standart paketi, yüksek yoğunluklu PCB düzenlerine olanak tanır.
• Otomasyon Uyumluluğu:7 inçlik makaralarda 12mm şerit üzerinde paketlenmiştir, otomatik pick-and-place ve yüzey montaj teknolojisi (SMT) montaj hatlarıyla tam uyumludur.
• Sağlam İşlem Uyumluluğu:Kurşunsuz (Pb-free) üretim süreçlerinde kullanılan standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme profillerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
• Güvenilirlik:Bileşenler, lehimleme sürecinde güvenilirliği sağlamak için JEDEC Nem Duyarlılık Seviyesi 3'e göre ön koşullandırılmıştır.

1.2 Hedef Pazarlar ve Uygulamalar

Bu LED, güvenilir durum göstergesi veya düşük seviyeli aydınlatma gerektiren geniş bir tüketici, endüstriyel ve iletişim elektroniği yelpazesi için tasarlanmıştır.

• Telekomünikasyon Ekipmanları:Yönlendiriciler, modemler ve ağ anahtarlayıcılarda durum göstergeleri.
• Ofis Otomasyonu:Yazıcılar, tarayıcılar ve fotokopi makinelerinde panel göstergeleri.
• Tüketici Cihazları:Televizyonlar, ses sistemleri ve ev aletlerinde açık/bekleme göstergeleri.
• Endüstriyel Kontrol Panelleri:Sinyal ve arıza göstergesi.
• Ön Panel Arka Aydınlatma:Düğmeler ve semboller için aydınlatma.
• Kapalı Alan Tabela ve Sembol Aydınlatma Armatürleri.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW. Bu, LED paketinin 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• DC İleri Akım (IF):30 mA. Uygulanabilecek maksimum sürekli akım.
• Tepe İleri Akım:80 mA. Bu, yalnızca kısa süreli daha yüksek ışık çıkışı elde etmek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, anında jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C ve IF=20mA standart test koşulunda ölçülür.

• Işık Şiddeti (Iv):560 mcd (min) ile 1120 mcd (max) arasında değişir, tipik değer bu aralık içindedir. CIE fotopik göz tepki eğrisine filtre uygulanmış bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ½):115 derece (tipik). Bu geniş görüş açısı, ışık şiddetinin merkez eksenden ±57.5 derecede tepe değerinin yarısı olduğunu gösterir, geniş görünürlük gerektiren uygulamalar için uygundur.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp):639 nm (tipik). Spektral güç çıkışının maksimum olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):617 nm ile 633 nm arasında. Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve "kırmızı" rengi tanımlar. Kutusu içindeki tolerans ± 1nm'dir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Yayılımın tepe şiddetinin en az yarısı olduğu spektral bant genişliği, renk saflığını gösterir.
• İleri Gerilim (VF):20mA'de 1.6 V (min) ile 2.5 V (max) arasında. LED çalışırken üzerindeki gerilim düşümü.
• Ters Akım (IR):5V ters gerilim uygulandığında 10 µA (max). Bu parametre öncelikle kalite testi içindir; cihaz ters çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Kutu Sıralama Sistemi

LED'ler, uygulamada tutarlılık sağlamak için performans kutularına ayrılır. Tasarımcılar, parlaklık, gerilim veya renk için belirli tasarım gereksinimlerini karşılamak üzere kutuları seçebilir.

3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sıralaması

Kutulama, minimum parlaklık seviyesini garanti eder. Her kutu içindeki tolerans ±%11'dir.

• U2:560 mcd (Min) ila 710 mcd (Max)
• V1:710 mcd (Min) ila 900 mcd (Max)
• V2:900 mcd (Min) ila 1120 mcd (Max)

3.2 İleri Gerilim (VF) Sıralaması

Kutulama, tutarlı akım sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur. Her kutu içindeki tolerans ± 0.1V'dir.

• G1:1.60 V (Min) ila 1.90 V (Max)
• G2:1.90 V (Min) ila 2.20 V (Max)
• G3:2.20 V (Min) ila 2.50 V (Max)

3.3 Baskın Dalga Boyu (WD) Sıralaması

Renk kritik uygulamalar için kritiktir. Her kutu içindeki tolerans ± 1nm'dir.

• R1:617.0 nm (Min) ila 621.0 nm (Max)
• R2:621.0 nm (Min) ila 625.0 nm (Max)
• R3:625.0 nm (Min) ila 629.0 nm (Max)
• R4:629.0 nm (Min) ila 633.0 nm (Max)

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiklere atıfta bulunulsa da, bu tür LED'ler için tipik eğriler kritik tasarım içgörüleri sağlar.

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

I-V eğrisi üstel bir yapıdadır. Açma eşiğinin ötesindeki küçük bir gerilim artışı, akımda büyük bir artışa neden olur. Bu, termal kaçakları önlemek ve kararlı ışık çıkışı sağlamak için LED'leri sabit bir gerilim kaynağıyla değil, sabit bir akım kaynağıyla sürmenin önemini vurgular.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık çıkışı, nominal aralık içinde ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Mutlak maksimum DC akımın üzerinde çalışmak, hızlanmış lümen azalmasına ve ömrün kısalmasına yol açabilir.

4.3 Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

Işık şiddeti, jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. AlInGaP LED'ler için, yüksek sıcaklıklarda ışık çıkışı önemli ölçüde düşebilir. Yüksek sıcaklık ortamlarında performansı korumak için PCB üzerinde etkili termal yönetim şarttır.

4.4 Spektral Dağılım

Yayılım spektrumu, 639 nm (tepe) civarında merkezlenmiştir ve tipik yarı genişliği 20 nm'dir, bu da doymuş kırmızı rengini tanımlar. Baskın dalga boyu kutusu, kesin tonu belirler.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, standart bir yüzey montaj paketinde gelir. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir.
• Aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.1 mm'dir.
• Lens rengi su berraklığında, ışık kaynağı rengi ise AlInGaP kırmızısıdır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Önerilen PCB Pad Düzeni

Veri sayfası, kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimleme için önerilen bir lehim yatağı deseni içerir. Bu deseni takip etmek, uygun lehim bağlantısı oluşumunu ve hizalamayı sağlar. Katot tipik olarak cihaz üzerinde işaretlenir veya ayak izi diyagramında gösterilir. Doğru polarite çalışma için esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

J-STD-020B ile uyumlu önerilen bir kurşunsuz reflow profili sağlanmıştır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ön Isıtma:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklık:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Kalma Süresi:Lehim pastası spesifikasyonlarına göre kontrol edilmelidir.
• Toplam Lehimleme Süresi:Tepe sıcaklıkta maksimum 10 saniye, önerilen maksimum iki reflow döngüsü.

Not:Optimal profil, spesifik PCB montajına bağlıdır. Sağlanan profil, gerçek üretim kurulumu için karakterize edilmesi gereken bir kılavuzdur.

6.2 El Lehimlemesi (Gerekirse)

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Pad başına maksimum 3 saniye.
• Sıklık:Yalnızca bir kez. Tekrarlanan ısıtmadan kaçının.

6.3 Temizleme

Lehimlemeden sonra temizlik gerekiyorsa, plastik pakete zarar vermemek için yalnızca belirtilen çözücüleri kullanın. Oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırmak kabul edilebilir. Uyumluluğu doğrulanmadıkça ultrasonik temizleme kullanmayın.

7. Depolama ve Taşıma Uyarıları

7.1 Nem Duyarlılığı

Cihaz, Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 3 olarak derecelendirilmiştir.

• Kapalı Paket:≤ 30°C ve ≤ %70 RH'de depolayın. Paketleme tarihinden itibaren bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:Nem bariyer torbası açılırsa, bileşenler ≤ 30°C ve ≤ %60 RH'de depolanmalıdır.
• Üretim Alanı Ömrü:Ortam fabrika koşullarına maruz kalan bileşenler 168 saat (7 gün) içinde lehimlenmelidir.
• Uzatılmış Depolama/Kurutma:168 saatten fazla maruz kalındıysa, lehimleme sırasında emilen nemi gidermek ve "patlamış mısır" hasarını önlemek için reflow öncesi en az 48 saat 60°C'de kurutma gereklidir.

7.2 Uygulama Sınırları

Bu bileşen, standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Ön görüşme ve spesifik kalifikasyon olmaksızın, arızanın hayat veya sağlık riski oluşturabileceği güvenlik kritik uygulamalar (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü) için nitelendirilmemiştir.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

8.1 Standart Paketleme

• Şerit:12mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit.
• Makar:7 inç (178mm) çapında makara.
• Makara Başına Adet:4000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Paketleme Standardı:ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.

9. Uygulama Tasarım Hususları

9.1 Sürme Yöntemi

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. En güvenilir yöntem, bir gerilim kaynağıyla seri olarak bir sabit akım kaynağı veya akım sınırlayıcı direnç kullanmaktır.

Seri Direnç Hesaplama (R_s):
R_s= (V_kaynak- V_F) / I_F
Burada V_FLED'in ileri gerilimidir (en kötü durum tasarımı için veri sayfasındaki maks. değer kullanılır), I_Fistenen ileri akımdır (örn. 20mA) ve V_kaynakkaynak gerilimidir.

Örnek:5V kaynak için, V_F(maks)=2.5V, I_F=20mA.
R_s= (5V - 2.5V) / 0.020A = 125 Ω. Standart 120 Ω veya 150 Ω direnç uygun olacaktır.

9.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (75mW), düşük bir jonksiyon sıcaklığını korumak uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı için anahtardır. Özellikle birden fazla LED kullanılıyorsa veya ortam sıcaklığı yüksekse, PCB'nin yeterli termal rahatlamaya sahip olduğundan emin olun. Yakında ısı üreten bileşenler bulundurmaktan kaçının.

9.3 Optik Tasarım

115 derecelik görüş açısı geniş görünürlük sağlar. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler) kullanılabilir. Su berraklığındaki lens, AlInGaP çipinin gerçek renginin dağılım olmadan istenildiği uygulamalar için optimaldir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Bu LED'i doğrudan bir mikrodenetleyici GPIO pininden sürebilir miyim?

Bu, GPIO pininin akım sağlama kapasitesine bağlıdır. Çoğu MCU pini 20-25mA sağlayabilir, bu LED'in çalışma aralığı içindedir. Ancak, 9.1 bölümünde açıklandığı gibi bir seri akım sınırlayıcı dirençkullanmakzorundasınız. Aşırı akım nedeniyle hem LED'i hem de mikrodenetleyici pinini yok edebileceğinden, bir LED'i asla bir gerilim kaynağı ile bir GPIO pini arasına doğrudan bağlamayın.

10.2 Neden DC akım değerinden (30mA) daha yüksek bir tepe akım değeri (80mA) var?

Tepe akım değeri, çoklanmış ekranlar veya kısa süreli, yüksek parlaklıklı flaşlar gibi darbe çalışmasına izin verir. Görev döngüsü (1/10) ve kısa darbe genişliği (0.1ms), ortalama gücün ve jonksiyon sıcaklığının güvenli sınırları aşmamasını sağlar. Sürekli çalışma için 30mA DC limitine uyulmalıdır.

10.3 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?

Tepe Dalga Boyu (λp)LED'in en fazla optik güç yaydığı fiziksel dalga boyudur.Baskın Dalga Boyu (λd)insan renk algısına (CIE renklilik diyagramı) dayalı hesaplanmış bir değerdir; LED ile aynı renkte görünecek tek renkli ışığın dalga boyudur. λd, görsel uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

10.4 Uygulamam için doğru kutuyu nasıl seçerim?

• Gerekli minimum parlaklığa göre birIv kutusu (U2, V1, V2)seçin.
• Tasarımınız, özellikle birden fazla LED'i seri olarak sürerken, gerilim düşümü değişimlerine duyarlıysa birVF kutusu (G1, G2, G3)seçin.
• Birden fazla birimde veya diğer bileşenlerle tutarlı ton gerektiren renk kritik uygulamalar için birWD kutusu (R1-R4)seçin.