SMD LED LTST-008EGSW Teknik Veri Sayfası - Beyaz Dağınık Lens - Çoklu Çip (Kırmızı, Yeşil, Sarı)

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-008EGSW, beyaz dağınık bir lense sahip, tek bir EIA standart paketi içinde üç farklı LED çipi barındıran bir yüzey montaj cihazıdır (SMD). Bu bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montaj süreçleri için tasarlanmış olup, yüksek hacimli üretime uygundur. Kompakt form faktörü, çeşitli elektronik sektörlerdeki alan kısıtlı uygulamaların ihtiyaçlarını karşılar.

1.1 Temel Avantajlar

• Çok Renkli Kaynak:Kırmızı (AlInGaP), yeşil (InGaN) ve sarı (AlInGaP) çipleri entegre eder; tek bir bileşen ayak izi içinde esnek renk göstergesi veya karışımı sağlar.
• Süreç Uyumluluğu:Otomatik pick-and-place ekipmanları ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluk için tasarlanmıştır, verimli PCB montajını destekler.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
• Standart Paketleme:Tape-and-reel formatında (7 inç makaralarda 12mm şerit) tedarik edilir, otomatik işlemeyi kolaylaştırır.

1.2 Hedef Pazarlar ve Uygulamalar

Bu LED, geniş bir tüketici, endüstriyel ve iletişim elektroniği yelpazesini hedefler. Birincil uygulama alanları arasında telekomünikasyon ekipmanları, ofis otomasyon sistemleri, ev aletleri ve çeşitli endüstriyel kontrol üniteleri gibi cihazlarda durum göstergeleri, sinyal ve sembol aydınlatması ile ön panel arka aydınlatması yer alır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aşağıdaki bölüm, LTST-008EGSW için belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı, objektif bir yorumunu sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):Kırmızı/Sarı: 78 mW; Yeşil: 64 mW. Bu parametre, LED'in ısı olarak dağıtabileceği maksimum gücü gösterir. Bu değerin aşılması termal bozulma riski taşır.
• İleri Akım:DC İleri Akım: Kırmızı/Sarı: 30 mA; Yeşil: 20 mA. Tepesi İleri Akım (1/10 görev döngüsü) tüm renkler için 80 mA'dır. Tasarımcılar, güvenilir uzun vadeli çalışma için çalışma akımlarının DC derecelendirmesinde veya altında kalmasını sağlamalıdır.
• Sıcaklık Aralığı:Çalışma: -40°C ila +85°C; Depolama: -40°C ila +100°C. Bu aralıklar, cihazın kullanım ve çalışmayan dönemlerde dayanabileceği çevresel koşulları tanımlar.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bunlar, belirli test koşulları altında (Ta=25°C) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv) & Işık Akısı (Φv):Farklı ileri akımlarda ölçülmüştür (Kırmızı/Sarı: 20mA, Yeşil: 5mA). Değerler sınıflandırılmıştır (Bkz. Bölüm 3). Örneğin, Kırmızı ve Yeşil için minimum ışık şiddeti 280 mcd, Sarı için 112 mcd'dir. Görüş açısı (2θ1/2), dağınık lens için tipik olan geniş 120 derecedir, geniş bir yayılım deseni sağlar.
• Spektral Karakteristikler:
  • Tepe Dalga Boyu (λP): Kırmızı: 632 nm, Yeşil: 518 nm, Sarı: 591 nm.
  • Baskın Dalga Boyu (λd): Algılanan rengi tanımlayan tek dalga boyu. Aralıklar belirtilmiş ve sınıflandırılmıştır (örn., Kırmızı: 617-630 nm).
  • Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): Yeşil, 30 nm ile en geniş spektral genişliğe sahiptir; bu, InGaN malzeme sisteminin karakteristiğidir (Kırmızı ve Sarı için 15 nm).
• İleri Gerilim (Vf):Belirtilen test akımında LED üzerindeki gerilim düşüşü. Aralıklar: Kırmızı: 1.7-2.6V, Yeşil: 2.4-3.2V, Sarı: 1.8-2.6V. Bu, sürücü devre tasarımı için kritik bir parametredir.
• Ters Akım (Ir):VR=5V'de maksimum 10 μA. Veri sayfası açıkça cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını belirtir; bu test yalnızca kalite güvencesi içindir.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

LTST-008EGSW, uygulama performansında tutarlılık sağlamak için temel optik parametrelere göre birimleri kategorize eden bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması

LED'ler, ışık akısı ve şiddet çıktılarına göre sınıflara ayrılır. Her sınıfın minimum ve maksimum değeri vardır ve sınıf içinde +/-%11 tolerans bulunur.

• Kırmızı & Yeşil:F, G, H sınıflarını kullanır (örn., F Sınıfı: 280-450 mcd, H Sınıfı: 710-1120 mcd).
• Sarı:D, E, F sınıflarını kullanır (örn., D Sınıfı: 112-180 mcd, F Sınıfı: 280-450 mcd).

Bu, tasarımcıların uygulamalarının gereksinimlerine uygun bir parlaklık seviyesi seçmesine olanak tanır.

3.2 Baskın Dalga Boyu (WD) Sınıflandırması

LED'ler ayrıca renklerinin kesin tonuna (baskın dalga boyu) göre sınıflandırılır; sınıf başına +/-1 nm tolerans vardır.

• Kırmızı:Tek K sınıfı (617.0 - 630.0 nm).
• Yeşil:P (520.0-530.0 nm) ve Q (530.0-540.0 nm) sınıfları.
• Sarı:H (584.5-589.5 nm) ve J (589.5-594.5 nm) sınıfları.

Bu, renk tutarlılığını sağlar; çoklu LED ekranlar veya durum göstergeleri gibi kesin renk eşleştirmesinin gerekli olduğu uygulamalar için hayati önem taşır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulsa da (örn., Şekil 1, Şekil 5), bu tür LED'ler için tipik eğriler şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:Her çip rengi için ileri akım ve ileri gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Eğri tipik olarak yarı iletken malzemeye özgü bir eşik gerilimine (akımın önemli ölçüde yükselmeye başladığı nokta) sahiptir (Kırmızı/Sarı AlInGaP için en düşük, Yeşil InGaN için daha yüksek).
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (I-Iv Eğrisi):Işık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir; önerilen çalışma aralığı içinde, termal etkiler nedeniyle çok yüksek akımlarda verim düşmeden önce tipik olarak neredeyse doğrusal bir ilişki vardır.
• Sıcaklık Bağımlılığı:Işık şiddeti genellikle eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Kesin katsayı malzemeye göre değişir; InGaN (Yeşil) genellikle AlInGaP'ye (Kırmızı/Sarı) kıyasla farklı termal davranış sergiler.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

Cihaz, bir EIA standart SMD paket şekline uygundur. Tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve tipik tolerans ±0.1 mm'dir. Çoklu çip konfigürasyonu için pin ataması açıkça tanımlanmıştır: Kırmızı çip için Pinler (1,2) ve 3, Yeşil çip için pinler 4 ve 5, Sarı çip için pinler 6 ve (7,8). Bu bilgi, doğru PCB yerleşimi ve elektriksel bağlantı için kritiktir.

5.2 Önerilen PCB Montaj Padi

Doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için bir land pattern tasarımı sağlanmıştır. Bu önerilen ayak izine uymak, reflow sırasında güvenilir lehim bağlantıları elde etmek ve LED'den ısı dağılımını yönetmek için esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için J-STD-020B standardına atıfta bulunan önerilen bir reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler arasında bir ön ısıtma bölgesi (tipik 150-200°C), likidüs üzerinde tanımlanmış bir süre ve 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı yer alır. Bu profili takip etmek, termal şok ve LED paketi veya iç die bağlantılarına zarar gelmesini önlemek için çok önemlidir.

6.2 Depolama ve Taşıma

LED'ler nem hassasiyetine sahiptir. Mühürlü nem geçirmez torba (nem alıcı ile) açılmadığında, ≤30°C ve ≤%70 RH'de saklanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldıktan sonra, fabrika koşullarında (≤30°C / ≤%60 RH) reflow lehimlemeden önce maruz kalma süresi 168 saati aşmamalıdır. Maruz kalma bu sınırı aşarsa, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "popcorning" (patlamış mısır etkisi) oluşmasını önlemek için bir kurutma prosedürü (örn., 60°C'de 48 saat) önerilir.

6.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilen çözücüler oda sıcaklığında bir dakikadan daha kısa süreyle kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar plastik lensi veya paketi hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapında makaralar üzerinde 12mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerittir. Her makara 4000 adet içerir. Şerit bir kapak bandı ile mühürlenmiştir. Paketleme EIA-481-1-B spesifikasyonlarını takip eder. Kalan miktarlar için minimum sipariş miktarı 500 adet olarak belirtilmiştir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Her renk çipi, seri olarak bir akım sınırlama direnci ile bağımsız olarak sürülmelidir. Direnç değeri (R) şu formül kullanılarak hesaplanır: R = (Vsupply - Vf_LED) / If; burada Vf_LED, istenen çalışma akımındaki (If) belirli çipin ileri gerilimidir. Bu hesaplamada veri sayfasındaki maksimum Vf'yi kullanmak, parçadan parçaya değişim olsa bile akımın sınırı aşmamasını sağlar.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da, PCB üzerinde uygun termal tasarım, LED performansını ve ömrünü korumak için önemlidir, özellikle maksimum derecelendirmelere yakın çalışırken. Önerilen PCB pad tasarımı ısı transferine yardımcı olur. Padlerin etrafında yeterli bakır alanı ve diğer katmanlara olası termal viyalar sağlamak, eklem sıcaklığını yönetmeye yardımcı olabilir.

8.3 Optik Tasarım

Beyaz dağınık lens, geniş, Lambert-benzeri bir yayılım deseni (120 derece görüş açısı) sağlar. Bu, geniş açılı görünürlük gerektiren uygulamalar için idealdir. Daha odaklanmış ışık için ikincil optikler gerekli olacaktır. Tasarımcılar, tek tip görünür parlaklık veya belirli renk karışım oranları hedeflenirken üç rengin farklı ışık şiddetlerini göz önünde bulundurmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-008EGSW'nin temel farklılaşması, beyaz dağınık lensli tek bir standart SMD paketinde üç farklı LED çipini (Kırmızı, Yeşil, Sarı) entegre etmesinde yatar. Bu şunlarla tezat oluşturur:

• Tek Renkli SMD LED'ler:Cihaz başına yalnızca bir renk sunar.
• RGB LED'ler:Tam renk karışımı için Kırmızı, Yeşil ve Mavi çipleri entegre eder. Buradaki RGY kombinasyonu, belirli gösterge renk ihtiyaçları için (örn., trafik sinyali simülasyonları, belirli durum kodları) uyarlanmıştır ve kırmızı+yeşilden sarı oluşturan bir RGB LED'e kıyasla sarı bölgede daha yüksek verimlilik sunabilir.
• Şeffaf Lens vs. Dağınık Lens:Dağınık lens, çok daha geniş ve daha tekdüze bir görüş açısı için bir miktar ileri şiddetten fedakarlık eder; bu genellikle ön panel göstergeleri için tercih edilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Üç çipi aynı anda maksimum DC akımlarında sürebilir miyim?

C: Hayır. Güç dağılımı için Mutlak Maksimum Derecelendirmelere (Kırmızı/Sarı için 78 mW, Yeşil için 64 mW) uyulmalıdır. Tüm çipleri maksimum akımda aynı anda sürmek, toplam paket güç dağılımı sınırını aşabilir ve aşırı ısınmaya yol açabilir. Böyle bir çalışma için detaylı bir termal analiz gereklidir.

S: Yeşil çip için test akımı (5mA) neden Kırmızı/Sarı'ya (20mA) göre farklı?

C: Bu yaygın bir uygulamadır çünkü InGaN tabanlı yeşil LED'ler, tipik olarak AlInGaP tabanlı LED'lere kıyasla daha düşük akımlarda daha yüksek ışık etkinliğine (akım birimi başına daha fazla ışık çıktısı) sahiptir. 5mA'de belirtmek, muhtemelen sınıflandırma amacıyla karşılaştırılabilir bir parlaklık seviyesi sağlar ve yaygın bir çalışma noktasını yansıtır.

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

C: Tepe Dalga Boyu (λP), LED'in spektral güç dağılım eğrisindeki en yüksek noktanın dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λd), CIE renklilik diyagramındaki renk koordinatlarından türetilir ve LED'in algılanan rengiyle eşleşecek saf bir monokromatik ışığın tek dalga boyunu temsil eder. λd renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Çok Durumlu Sistem Durum Göstergesi

Bir ağ yönlendiricisi, birden fazla çalışma durumunu göstermek için tek bir LTST-008EGSW kullanır:

- Kırmızı (Sabit):Açılış/Hata durumu (15mA'de sürülür).

- Yeşil (Yanıp Sönen):Veri aktivitesi (5mA'de sürülür, palslı).

- Sarı (Sabit):Bekleme/Bekleme modu (15mA'de sürülür).

- Kırmızı+Yeşil (Turuncu Görünen):Uyarı durumu (renk karışımı için her ikisi de daha düşük akımlarda sürülür).

Bu tasarım, üç ayrı LED yerleşimi gerektirecek şeyi tek bir birimde birleştirir, PCB alanından tasarruf sağlar ve ön panel tasarımını basitleştirir; geniş görüş açısı ise çeşitli açılardan görünürlüğü garanti eder.

12. Çalışma Prensibi

LED'lerde ışık yayılımı, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesansa dayanır. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşerek foton (ışık) şeklinde enerji salarlar. Işığın belirli dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir:

- AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür):Kırmızı ve Sarı çipler için kullanılır; kırmızıdan sarı-turuncu spektrumunda yüksek verimli ışık üretme yeteneğine sahiptir.

- InGaN (İndiyum Galyum Nitrür):Yeşil çip için kullanılır; bu malzeme sistemi maviden yeşil spektruma kadar ışık üretme yeteneğine sahiptir. Beyaz dağınık lens, bireysel çiplerden gelen ışığı saçarak dışarıdan tekdüze, karışmış bir görünüm oluşturur.

13. Teknoloji Trendleri

LTST-008EGSW gibi çoklu çipli SMD LED'lerin gelişimi, optoelektronikte devam eden birkaç trendle uyumludur:

- Küçültme ve Entegrasyon:Birden fazla işlevi (renk) tek bir pakette birleştirmek, kart alanından tasarruf sağlar, bileşen sayısını azaltır ve montajı basitleştirir.

- Gelişmiş Verimlilik:InGaN ve AlInGaP gibi malzemelerdeki sürekli iyileştirmeler, daha yüksek ışık etkinliğine (watt başına daha fazla lümen) yol açar; bu da daha düşük akımlarda daha parlak çıktı veya azaltılmış güç tüketimi sağlar.

- Gelişmiş Paketleme:Paket tasarımı ve malzemelerdeki iyileştirmeler, termal performansı artırır; bu da yüksek güç yoğunluklarına ve zorlu ortamlarda daha güvenilir çalışmaya olanak tanır. Yüksek sıcaklık reflow'na dayanıklı malzemelerin kullanımı standarttır.

- Uygulamaya Özel Çözümler:Bu RGY LED gibi bileşenlere doğru hareket, yalnızca genel tek renkli cihazlar sunmak yerine, belirli uygulama ihtiyaçları için optimize edilmiş çözümler sağlama trendini gösterir.