SMD LED LTST-C170KSKT Veri Sayfası - Paket Ölçüleri - İleri Gerilim 1.8-2.4V - Işık Şiddeti 28-112mcd - Sarı Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, bir yüzeye montaj cihazı (SMD) LED lambasının tam teknik özelliklerini sağlar. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanan bu bileşen, geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde alan kısıtlı uygulamalar için idealdir.

1.1 Özellikler

• RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.
• Sarı ışık üretmek için ultra parlak Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken çip kullanır.
• Verimli otomatik işleme için 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
• Standart EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) paket şekillerine uygundur.
• Entegre devre (IC) mantık seviyeleri ile elektriksel olarak uyumludur.
• Standart otomatik pick-and-place montaj ekipmanları ile uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Yüzeye montaj teknolojisinde (SMT) kullanılan standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine dayanıklıdır.

1.2 Uygulama Alanları

Bu LED, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere geniş bir gösterge ve aydınlatma amacı için uygundur:

• Telekomünikasyon ekipmanları, ofis otomasyon cihazları, ev aletleri ve endüstriyel kontrol sistemleri.
• Tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
• Durum ve güç göstergeleri.
• Mikro ekranlar ve panel göstergeleri.
• Sinyal ışıkları ve sembolik aydınlatma.

2. Paket Ölçüleri ve Mekanik Bilgiler

Cihaz standart bir SMD paketine sahiptir. Lens su berraklığındadır, ışık kaynağı ise AlInGaP çip aracılığıyla sarı renk yayar. Tüm kritik ölçüler, veri sayfası içindeki teknik çizimlerde, aksi belirtilmedikçe standart ±0.1 mm toleranslarla sağlanmıştır. Bu, gövde uzunluğu, genişliği, yüksekliği ve katot/anot terminallerinin yerleşimini içerir.

3. Teknik Parametreler ve Karakteristikler

Tüm derecelendirmeler ve karakteristikler, aksi belirtilmedikçe 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu sınırların ötesindeki gerilimler cihaza kalıcı hasar verebilir.

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW
• Tepe İleri Akımı (IFP):80 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliği)
• Sürekli İleri Akım (IF):30 mA DC
• Ters Gerilim (VR):5 V
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-55°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-55°C ila +85°C
• Kızılötesi Reflow Lehimleme Koşulu:Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı.

3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Standart test koşullarında (IF = 20mA, Ta=25°C) ölçülen tipik performans parametreleri.

• Işık Şiddeti (Iv):28.0 - 112.0 mcd (millikandela). Gerçek değer sınıflandırılmıştır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):130 derece. Bu, şiddetin tepe eksenel değerinin yarısı olduğu tam açıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λP):588.0 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (λd):587.0 - 594.5 nm. Bu, algılanan rengi tanımlar ve sınıflandırılmıştır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm (tipik).
• İleri Gerilim (VF):1.80 - 2.40 V. Gerçek değer sınıflandırılmıştır.
• Ters Akım (IR):VR = 5V'de maksimum 10 μA.

3.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Uyarısı

Bu cihaz elektrostatik deşarja ve elektriksel dalgalanmalara karşı hassastır. İşleme sırasında, topraklı bileklikler, antistatik eldivenler kullanımı ve tüm ekipmanın uygun şekilde topraklanmasını içeren uygun ESD kontrol önlemleri uygulanmalıdır. Belirtilen ters gerilim derecesi yalnızca test amaçlıdır; LED ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır.

4. Sınıflandırma (Bin) Sistemi

Uygulamada tutarlılığı sağlamak için, cihazlar anahtar parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların sıkı gruplanmış karakteristiklere sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

4.1 İleri Gerilim (Vf) Sınıfı

20mA test akımında sınıflandırılmıştır. Her sınıf için tolerans ±0.1V'dir.

• Sınıf 3: 1.80V - 1.90V
• Sınıf 4: 1.90V - 2.00V
• Sınıf 5: 2.00V - 2.10V
• Sınıf 6: 2.10V - 2.20V
• Sınıf 7: 2.20V - 2.30V
• Sınıf 8: 2.30V - 2.40V

4.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıfı

20mA test akımında sınıflandırılmıştır. Her sınıf için tolerans ±15%'tir.

• Sınıf N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Sınıf P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
• Sınıf Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd

4.3 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu λd) Sınıfı

20mA test akımında sınıflandırılmıştır. Her sınıf için tolerans ±1 nm'dir.

• Sınıf J: 587.0 nm - 589.5 nm
• Sınıf K: 589.5 nm - 592.0 nm
• Sınıf L: 592.0 nm - 594.5 nm

5. Tipik Performans Eğrileri Analizi

Veri sayfası, devre tasarımı ve termal yönetim için çok önemli olan anahtar ilişkilerin grafiksel temsillerini içerir.

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Üstel ilişkiyi gösterir, gerekli akım sınırlayıcı direnç değerini ve güç dağılımını belirlemek için kritiktir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının, maksimum dereceye kadar akımla nasıl arttığını gösterir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, bu yüksek sıcaklıklı ortamlardaki uygulamalar için hayati önem taşır.
• Bağıl Spektral Güç Dağılımı:~588 nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş yayılım spektrumunu tasvir eder, sarı renk çıkışını doğrular.
• Görüş Açısı Deseni:Işık şiddetinin açısal dağılımını gösteren bir polar diyagram, geniş 130 derecelik görüş açısını doğrular.

6. Montaj ve Kullanım Kılavuzu

6.1 Temizleme

Yalnızca belirtilen temizleyiciler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir. Temizlik gerekliyse, LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırın.

6.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Uygun lehim bağlantısı oluşumu, bileşen hizalaması ve reflow lehimleme sırasında termal rahatlama sağlamak için ayrıntılı bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu desene uymak, üretim verimi ve güvenilirlik için esastır.

6.3 Lehimleme İşlemi

Reflow Lehimleme (Kurşunsuz İşlem Önerilir):

• Ön Isıtma Sıcaklığı:150°C - 200°C
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Süre (tepede):Maksimum 10 saniye. Reflow işlemi ikiden fazla tekrarlanmamalıdır.

El Lehimlemesi (Lehim Havyası):

• Havya Ucu Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Temas Süresi:Bağlantı başına maksimum 3 saniye. Bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

Sağlanan sıcaklık profili JEDEC standartlarına dayanmaktadır. Gerçek profil, spesifik PCB tasarımı, lehim pastası ve kullanılan fırın için karakterize edilmelidir.

6.4 Depolama Koşulları

Kapalı Nem Bariyerli Torba (MBP):≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolayın. Nem alıcılı kapalı torba içindeki raf ömrü bir yıldır.

Torba Açıldıktan Sonra:≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında depolayın. Bileşenler, maruz kaldıktan sonraki 672 saat (28 gün) içinde IR reflow işlemine tabi tutulmalıdır. Bu süreyi aşan depolama için, montajdan önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamayı" önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirin.

7. Paketleme Bilgileri

LED'ler, koruyucu kapak bandı ile birlikte kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir.

• Makar Boyutu:7 inç (178 mm) çap.
• Bant Genişliği:8 mm.
• Makara Başına Miktar:3000 adet.
• Minimum Paketleme Miktarı:Kalan partiler için 500 adet.
• Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Makara başına maksimum iki ardışık eksik bileşene (cep) izin verilir.

8. Uygulama Notları ve Uyarılar

8.1 Amaçlanan Kullanım

Bu LED, genel amaçlı elektronik ekipmanlar (örn. tüketici elektroniği, ofis ekipmanları, iletişim cihazları) için tasarlanmıştır. Arızanın doğrudan yaşam veya sağlık riskine yol açabileceği güvenlik açısından kritik uygulamalar (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü) için derecelendirilmemiştir. Bu tür uygulamalar için, uygunluk ve güvenilirlik gereksinimlerini değerlendirmek üzere bileşen üreticisi ile istişare zorunludur.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı istenen değere (≤30 mA DC) sınırlamak için her zaman harici bir seri direnç gereklidir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vbesleme - VF) / IF, burada VF uygun sınıftan gelen ileri gerilimdir.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı (Pd = VF * IF) 75 mW'ı aşmamalıdır. Yeterli PCB bakır alanı (önerilen ped düzeni kullanılarak), ısıyı dağıtmaya ve daha düşük bağlantı sıcaklığını korumaya, ışık çıkışını ve ömrü korumaya yardımcı olur.
• Ters Gerilim Koruması:Devre LED'i potansiyel ters öngerilime maruz bırakıyorsa (örn. AC veya çoklanmış devrelerde), paralel bir koruma diyodu (katottan katoda) önerilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin sınıfındaki temel avantajları şunlardır:

• Malzeme Teknolojisi:AlInGaP kullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla kırmızı, turuncu ve sarı renkler için daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sağlar.
• Geniş Görüş Açısı:130 derecelik görüş açısı, çeşitli açılardan görülebilmesi gereken durum göstergeleri için uygun geniş, eşit aydınlatma sunar.
• Sağlam Paketleme:IR reflow lehimleme ve standart SMT işlemleriyle uyumluluk, seri üretimde yüksek güvenilirlik sağlar.
• Kapsamlı Sınıflandırma:Üç parametreli sınıflandırma (Vf, Iv, Dalga Boyu), birden fazla LED gerektiren uygulamalarda hassas renk ve parlaklık eşleştirmesine olanak tanır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Akım sınırlayıcı direncimi hesaplamak için tipik ileri gerilim nedir?

C: Akımın bileşen varyasyonuyla bile istenen limiti asla aşmamasını sağlayan muhafazakar bir tasarım için, belirttiğiniz sınıfın maksimum Vf değerini kullanın (örn. Sınıf 8 için 2.40V).

S: Bu LED'i 3.3V veya 5V mantık beslemesiyle sürebilir miyim?

C: Evet. 3.3V besleme ve 20mA hedef akım için, tipik Vf 2.0V kullanıldığında, seri direnç yaklaşık (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm olacaktır. Standart 68 Ohm direnç uygun olacaktır. 5V besleme için direnç yaklaşık (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm olacaktır.

S: Sıcaklık parlaklığı nasıl etkiler?

C: Ortam (ve dolayısıyla bağlantı) sıcaklığı arttıkça ışık şiddeti azalır. Veri sayfasındaki "Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı" eğrisine bakın. Yüksek sıcaklıklı ortamlar için, çalışma akımını düşürmek veya ısı emicisini iyileştirmek gerekebilir.

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

C: Tepe Dalga Boyu (λP), yayılım spektrumunun en güçlü olduğu tek dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λd), renk koordinatlarından türetilir ve insan gözüne aynı renkte görünecek saf tek renkli bir ışığın dalga boyunu temsil eder. λd renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

11. Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Bir ağ yönlendirici için çoklu LED durum paneli tasarımı.

1. Gereksinim:"Güç," "İnternet," "Wi-Fi" ve "Ethernet" için dört sarı durum göstergesi. Düzgün parlak ve görsel olarak renk eşleşmesi olmalıdır.
2. Seçim:Tutarlılığı sağlamak için aynı Işık Şiddeti Sınıfından (örn. yüksek parlaklık için Sınıf Q) ve aynı Renk Tonu Sınıfından (örn. Sınıf K) LED'ler belirtin. İleri Gerilim sınıfı eşleştirme için daha az kritiktir ancak güç kaynağı tasarımını etkiler.
3. Devre Tasarımı:5V sistem hattı kullanılıyor. Seçilen Vf 2.2V (orta aralık) ve iyi parlaklık ve ömür için hedef akım 20mA varsayılıyor. Direnç hesaplama: R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohm. Hafif bir düşürme (~19mA) için 150 Ohm standart direnç kullanın.
4. Yerleşim:LED'leri önerilen lehim pedi deseni kullanarak PCB üzerine yerleştirin. Hava akışı ve termal kuplajı önlemek için yeterli boşluk bırakın. Her LED'i kendi akım sınırlayıcı direnci ile 5V beslemeye paralel bağlayın, akım çeken ayrı mikrodenetleyici GPIO pinleri ile kontrol edin.
5. Üretim:Önerilen IR reflow profilini takip edin. Montajdan sonra, ışık çıkışını ve renk tutarlılığını doğrulayın.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED bir yarı iletken fotonik cihazdır. Çekirdeği, bir p-n eklemi oluşturan AlInGaP malzemelerden yapılmış bir çiptir. Eklem dahili potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler eklem boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjiyi foton (ışık) şeklinde salarlar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, sarı bölgede (~587-595 nm). Su berraklığındaki epoksi lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkış hüzmesini şekillendirir.

13. Teknoloji Trendleri

Bunun gibi SMD LED'lerin gelişimi, elektronikteki birkaç devam eden trend tarafından yönlendirilmektedir:

• Küçültme:Daha yüksek yoğunluklu PCB tasarımları ve daha küçük nihai ürünler sağlamak için paket boyutunda sürekli azalma.
• Artırılmış Verimlilik:Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki ilerlemeler, daha yüksek ışık etkinliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) sağlar, güç tüketimini ve termal yükü azaltır.
• Geliştirilmiş Renksel Geriverim ve Gamut:Bu tek renkli bir LED olsa da, daha geniş trendler, daha geniş renk gamları elde etmek için ekran arka aydınlatmaları ve özel aydınlatma için dar bantlı yayıcılar geliştirmeyi içerir.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Sağlamlık:Paketleme malzemeleri ve işlemlerindeki iyileştirmeler, daha uzun operasyonel ömür ve termal döngü, nem ve diğer çevresel streslere karşı daha iyi direnç sağlar.
• Entegrasyon:Birden fazla LED çipini (örn. RGB), kontrol devresini ve hatta sürücüleri tek, daha akıllı paket modüllerine entegre etme eğilimi.