SMD LED LTST-T680KFWT Veri Sayfası - Beyaz Dağınık AlInGaP Turuncu - 30mA - 72mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'in özelliklerini detaylandırır. Bu bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış olup, alan kısıtlı uygulamalara uygundur. Minyatür boyutu ve standart montaj süreçleriyle uyumluluğu, geniş bir elektronik ekipman yelpazesine entegrasyonu mümkün kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajları arasında RoHS düzenlemelerine uygunluk, otomatik işleme için 7 inçlik makaralar üzerinde 8mm bantta paketlenme ve kızılötesi reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluk yer alır. Entegre devre (IC) uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Cihaz, nem hassasiyeti için JEDEC Seviye 3 standartlarına göre ön koşullandırılmıştır. Hedef uygulamaları telekomünikasyon, ofis otomasyonu, ev aletleri ve endüstriyel ekipmanları kapsar. Özel kullanımlar arasında durum göstergeleri, sinyal ve sembol aydınlatmaları ile ön panel arka aydınlatması bulunur.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

Bu bölüm, standart test koşullarında cihazın çalışma limitlerinin ve performans özelliklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez. Temel değerler arasında maksimum 72 mW güç dağılımı, 30 mA DC ileri akım ve darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 80 mA tepe ileri akım yer alır. Cihaz -40°C ila +85°C çalışma sıcaklığı aralığı ve -40°C ila +100°C depolama sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

25°C ortam sıcaklığında (Ta) ve 20 mA ileri akımda (IF) ölçüldüğünde, cihaz tipik olarak aşağıdaki performansı sergiler. Işık şiddeti (Iv), minimum 140.0 mcd'den maksimum 450.0 mcd'ye kadar geniş bir aralığa sahiptir ve belirli değerler sınıf derecesine göre belirlenir. 120 derecelik geniş bir görüş açısı (2θ1/2) özelliğine sahiptir. Tepe emisyon dalga boyu (λP) yaklaşık 609 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) tipik olarak 605 nm'dedir, bu da turuncu renk algısını tanımlar. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir. İleri gerilim (VF), test akımında 1.8V ila 2.4V arasında değişir. Ters akım (IR), 5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 μA olarak belirtilmiştir, ancak cihaz ters çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Uygulamada tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli gerilim, parlaklık ve renk gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (VF) Derecesi

LED'ler, 20mA'de ölçüldüğünde sırasıyla 1.8-2.0V, 2.0-2.2V ve 2.2-2.4V aralıklarına sahip üç gerilim sınıfına (D2, D3, D4) ayrılır. Her sınıf içinde ±0.1V tolerans uygulanır.

3.2 Işık Şiddeti (IV) Derecesi

Parlaklık beş sınıfa (R2, S1, S2, T1, T2) ayrılır. Minimum ışık şiddeti 140.0 mcd (R2) ile 355.0 mcd (T2) arasında değişir ve karşılık gelen maksimumlar 450.0 mcd'ye kadar çıkar. ±%11 tolerans uygulanır.

3.3 Baskın Dalga Boyu (WD) Derecesi

Baskın dalga boyu ile tanımlanan renk, 600 nm'den 612 nm'ye kadar olan aralığı kapsayan dört sınıfa (P, Q, R, S) ayrılır. Baskın dalga boyu için tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Kaynak belgede belirli grafiksel verilere atıfta bulunulurken, bu tür cihazlar için tipik eğriler, ileri akım ile ileri gerilim arasındaki ilişkiyi (IV eğrisi), ışık şiddetinin ortam sıcaklığına göre değişimini ve tepe dalga boyu ile spektral genişliği gösteren spektral güç dağılımını gösterir. Bu eğriler, standart dışı koşullar altında cihaz davranışını anlamak ve devre tasarımı için esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Polarite Tanımlama

LED, standart bir EIA paketinde gelir. Detaylı boyut çizimleri uzunluk, genişlik, yükseklik ve uç pozisyonlarını belirtir. Katot tipik olarak paket üzerindeki bir işaretleme veya belirli bir ped geometrisi ile tanımlanır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden ve standart ±0.2 mm toleransla verilmiştir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimleme için bir ped deseni tasarımı önerilir. Bu desen, montaj süreci sırasında ve sonrasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu, termal rahatlamayı ve mekanik stabiliteyi sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Önerilen IR Reflow Profili

Kurşunsuz lehimleme süreçleri için, J-STD-020B'ye uygun bir profil önerilir. Temel parametreler arasında ön ısıtma bölgesi, likidüs üzerinde tanımlanmış bir süre ve 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı yer alır. Tepe sıcaklığın 5°C içindeki toplam süre sınırlandırılmalıdır. Kart tasarım değişkenleri termal profili etkilediğinden, karta özgü karakterizasyon önerilir.

6.2 Depolama Koşulları

Açılmamış nem hassas torbalar ≤30°C ve ≤%70 bağıl nemde (RH) depolanmalı ve bir yıllık önerilen kullanım süresi içinde kullanılmalıdır. Açıldıktan sonra bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalıdır. Torba açıldıktan sonraki 168 saat içinde IR reflow'un tamamlanması önerilir. Bu süreyi aşan depolama için, montajdan önce yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirme tavsiye edilir.

6.3 Temizleme

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasallar pakete zarar verebilir.

6.4 Sürme Yöntemi

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Kararlı ışık şiddeti ve uzun ömür sağlamak için, bir voltaj kaynağı kullanırken seri olarak bir akım sınırlayıcı dirençle veya sabit bir akım kaynağı ile sürülmelidir. İleri akım, mutlak maksimum DC derecesi olan 30 mA'yı aşmamalıdır.

7. Paketleme ve Taşıma Bilgileri

Bileşenler, kapak bandı ile kapatılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılı olarak tedarik edilir. Her makarada 2000 adet bulunur. Paketleme ANSI/EIA 481 spesifikasyonlarına uygundur. Kalan miktarlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Bant cebi ve makara için detaylı boyutlar sağlanmıştır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, tüketici elektroniğinde (telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, cihazlar) durum göstergesi, ön panel ve semboller için arka aydınlatma ve tabelalarda düşük seviyeli genel aydınlatma için oldukça uygundur. Geniş görüş açısı, birden fazla açıdan görünürlüğün önemli olduğu uygulamalarda etkili olmasını sağlar.

8.2 Tasarım Hususları

Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlamak, daha düşük bağlantı sıcaklıklarını korumaya, ışık çıkışını ve ömrü korumaya yardımcı olabilir.
Akım Sınırlama:Besleme voltajına ve istenen ileri akıma (≤30mA) uyarlanmış her zaman bir seri direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın.
ESD Koruması:Taşıma ve montaj sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.
Optik Tasarım:"Beyaz dağınık" lens, yumuşatılmış, geniş açılı bir ışık yayılımı sağlar. Odaklanmış veya yönlendirilmiş ışık için ikincil optikler gerekebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski LED teknolojileriyle karşılaştırıldığında, turuncu bir kaynak için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) malzemesinin kullanımı, kırmızı-turuncu-kehribar aralığındaki renkler için bazı diğer malzeme sistemlerine kıyasla tipik olarak daha yüksek verimlilik ve daha iyi dalga boyu ve çıkış sıcaklık stabilitesi sunar. Beyaz dağınık lens ile kombinasyonu, daha odaklanmış, yoğun bir sıcak noktaya sahip olan şeffaf lensli LED'lerden farklılaşan, tekdüze, yumuşak bir turuncu görünüm oluşturur.

10. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu, yayılan optik gücün maksimum olduğu tek dalga boyudur. Baskın dalga boyu, bir referans beyaz ışıkla karşılaştırıldığında LED'in algılanan rengiyle eşleşen monokromatik ışığın tek dalga boyudur. Baskın dalga boyu renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

S: Bu LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?
C: Mutlak Maksimum Değerler, üst limit olarak 30mA DC'yi belirtir. Güvenilir uzun vadeli çalışma için, LED'leri maksimum derecelerinin altında, genellikle test koşullarında kullanıldığı gibi 20mA'de sürmek, ömrü artırmak ve termal etkileri yönetmek için yaygın bir uygulamadır.

S: Cihaz ters çalışma için tasarlanmamışsa, ters akım spesifikasyonu neden önemlidir?
C: Bu spesifikasyon öncelikle test amaçları (IR testi) içindir ve cihazın sızıntı karakteristiğini gösterir. Ters bir gerilim uygulamanın akım akışına neden olabileceğini ve potansiyel olarak LED'e zarar verebileceğini vurgular, bu nedenle devre tasarımı ters öngerilimi önlemelidir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Çoklu durum göstergeli bir panel tasarımı.Bir tasarımcı, 5V hattından beslenen bir cihazda turuncu bir durum göstergesi için üç farklı parlaklık seviyesine (Düşük, Orta, Yüksek) ihtiyaç duyar. T2 parlaklık sınıfından (355-450 mcd) T680KFWT LED'ini kullanarak, 20mA'de sürerek Yüksek parlaklığa ulaşabilirler. Orta ve Düşük için, sırasıyla %50 ve %10 gibi görev döngüleri ile görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek bir frekansta (örneğin, >100Hz) darbe genişliği modülasyonu (PWM) kullanabilirler. Bu, algılanan parlaklığı değiştirirken renk tutarlılığını korur. Basit bir seri direnç değeri R = (5V - VF) / 0.020A olarak hesaplanır. D2 sınıfından tipik bir VF değeri olan 2.0V kullanılırsa, R = (5-2)/0.02 = 150 ohm olur. 150 ohm, 1/8W'lık bir direnç yeterli olacaktır.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık yayan diyotlar, elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerji fotonlar şeklinde salınır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), aktif bölgede kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Bu cihazda, turuncu dalga boyu aralığında (~605 nm) foton üretmek için AlInGaP kullanılır. Epoksi lens, ışığı dağıtmak için dağıtıcı parçacıklarla katkılanmıştır, bu da daha geniş, daha tekdüze bir yayılım deseni oluşturur.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

SMD LED'lerdeki genel eğilim, daha yüksek ışık verimliliğine (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı), daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığına ve geliştirilmiş güvenilirliğe doğru devam etmektedir. Ayrıca, kurşunsuz lehimleme ve diğer bileşenlerle montaj için gerekli olan daha yüksek sıcaklık reflow profillerine dayanabilen paketler geliştirmeye odaklanılmaktadır. Minyatürleştirme, kontrol elektroniği ile entegrasyonun yanı sıra önemli bir itici güç olmaya devam etmektedir. Verimlilik ve uzun ömür dahil olmak üzere katı hal aydınlatma ilkeleri, LED'leri tüm sektörlerde gösterge ve aydınlatma uygulamaları için baskın çözüm yapmaya devam etmektedir.