SMD LED LTST-C990KSKT-BL Teknik Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x2.8x1.9mm - Gerilim 1.8-2.4V - Güç 62.5mW - Sarı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, LTST-C990KSKT-BL yüzey montaj cihazı (SMD) LED lambasının tam teknik özelliklerini sağlar. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanan bu bileşen, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesinde yer kısıtlı uygulamalar için idealdir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajları arasında minyatür boyutu, AlInGaP yarı iletken çipten gelen yüksek parlaklık çıkışı ve otomatik pick-and-place makineleri ile kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle tam uyumluluğu bulunur. RoHS uyumluluk standartlarını karşılamak üzere tasarlanmıştır. Hedef uygulamaları çeşitlidir; telekomünikasyon ekipmanlarını (örneğin, telsiz ve cep telefonları), dizüstü bilgisayarlar gibi ofis otomasyon cihazlarını, ağ sistemlerini, ev aletlerini ve iç mekan tabela veya sembol aydınlatmasını kapsar. Özel kullanımlar arasında tuş takımı veya klavye arka aydınlatması, durum göstergeleri, mikro ekranlar ve genel sinyal aydınlatma armatürleri yer alır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

Aşağıdaki bölümler, LED'in performans sınırlarını tanımlayan kritik elektriksel, optik ve termal parametreleri ayrıntılandırır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları belirtir. Normal çalışma için tasarlanmamıştır. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C: Maksimum sürekli DC ileri akım (IF) 25 mA'dır. Cihaz, 60 mA'lık daha yüksek bir tepe ileri akımı kaldırabilir, ancak yalnızca 1/10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği ile darbe koşulları altında. İzin verilen maksimum ters gerilim (VR) 5 V'dur. Toplam güç dağılımı 62.5 mW'ı aşmamalıdır. Çalışma sıcaklığı aralığı -30°C ila +85°C arasındadır, depolama sıcaklığı aralığı ise -40°C ila +85°C'ye kadar uzanır. Bileşen, 260°C tepe sıcaklığında 10 saniye süreyle kızılötesi reflow lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu karakteristikler standart test koşullarında (Ta=25°C, IF=20 mA) ölçülür ve tipik performansı temsil eder. Algılanan parlaklığın bir ölçüsü olan ışık şiddeti (Iv), minimum 450.0 mcd'den maksimum 1120.0 mcd'ye kadar değişir. Yoğunluğun eksenel değerin yarısı olduğu 2θ1/2 olarak tanımlanan görüş açısı 75 derecedir, bu nispeten geniş bir ışın desenini gösterir. Tepe emisyon dalga boyu (λP) tipik olarak 591.0 nm'dir. CIE kromatiklik diyagramındaki algılanan renk noktasını tanımlayan baskın dalga boyu (λd), 584.5 nm ile 594.5 nm arasında belirtilmiştir ve bu da onu spektrumun sarı bölgesine kesin olarak yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) yaklaşık 15 nm'dir. 20 mA'de ileri gerilim (VF) 1.8 V ila 2.4 V arasındadır. 5 V'da ters akım (IR) maksimum 10 µA'dır.

2.3 Termal Hususlar

Sağlanan özette eğriler içinde açıkça detaylandırılmamış olsa da, 62.5 mW'lık maksimum güç dağılımı ve belirtilen çalışma sıcaklığı aralığı önemli termal parametrelerdir. Tasarımcılar, PCB düzeni ve uygulama ortamının, eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için yeterli ısı dağılımına izin verdiğinden emin olmalıdır, çünkü maksimum değerlerin aşılması performansı ve ömrü düşürecektir.

3. Bin Sıralama Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için, LED'ler ölçülen parametrelere göre bin'lere ayrılır. Bu sistem, tasarımcıların belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (VF) Bin Kodlaması

Sarı varyant için, ileri gerilim 20 mA test akımında iki bin'e ayrılır: Bin F2 (1.80 V ila 2.10 V) ve Bin F3 (2.10 V ila 2.40 V). Her bin için tolerans ±0.1 V'dur. Aynı VF bin'inden LED'ler seçmek, birden fazla cihaz paralel bağlandığında tekdüze akım dağılımını korumaya yardımcı olur.

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Bin Kodlaması

Işık şiddeti iki bin'e kategorize edilir: Bin U (450.0 mcd ila 710.0 mcd) ve Bin V (710.0 mcd ila 1120.0 mcd). Tolerans, bin aralığının ±%15'idir. Bu, gerekli parlaklık seviyelerine göre seçim yapılmasına olanak tanır, Bin V daha yüksek çıkış sunar.

3.3 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Bin Kodlaması

Sarı rengin kesin tonunu belirleyen baskın dalga boyu dört bin'e ayrılır: Bin H (584.5 nm ila 587.0 nm), Bin J (587.0 nm ila 589.5 nm), Bin K (589.5 nm ila 592.0 nm) ve Bin L (592.0 nm ila 594.5 nm). Her bin için tolerans ±1 nm'dir. Bu hassas bin kodlama, renk tutarlılığının çok önemli olduğu çoklu LED ekranlar veya durum göstergeleri gibi katı renk eşleştirmesi gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Belirli grafiksel eğrilere metinde atıfta bulunulsa da gösterilmese de, böyle bir cihaz için tipik grafikler, değişen koşullar altındaki performans hakkında daha derin bir anlayış sağlayan aşağıdakileri içerir.

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

Bu eğri, LED'den geçen akım ile üzerindeki gerilim düşüşü arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Maksimum akım değerini aşmadan istenen parlaklık seviyesinde kararlı çalışmayı sağlamak için akım sınırlayıcı devre tasarımında (örneğin, seri direnç veya sabit akım sürücü) esastır.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu grafik, ışık çıkışının ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır. Maksimum DC akıma yakın çalışmak daha yüksek parlaklık sağlayabilir ancak verimliliği düşürebilir ve zamanla lümen kaybını hızlandırabilir.

4.3 Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

Bu karakteristik eğri, artan eklem sıcaklığının ışık çıkışı üzerindeki olumsuz etkisini gösterir. Sıcaklık arttıkça, ışık şiddeti genellikle azalır. Bu değer düşürme oranını anlamak, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalarda yeterli parlaklığın korunduğundan emin olmak için kritiktir.

4.4 Spektral Dağılım

Bir spektral grafik, ~15 nm yarı genişlikle 591 nm tepe noktası etrafında merkezlenmiş, dalga boyunun bir fonksiyonu olarak yayılan bağıl ışıma gücünü gösterir. Bu, AlInGaP çipinin monokromatik sarı emisyonunu doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, standart bir EIA uyumlu SMD paketinde bulunur. Ana boyutlar arasında 3.2 mm uzunluk, 2.8 mm genişlik ve 1.9 mm yükseklik bulunur. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.1 mm'dir. Cihaz, 75 derecelik görüş açısına ulaşmaya yardımcı olan su berraklığında kubbe lens özelliğine sahiptir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Güvenilir lehimleme ve uygun mekanik hizalama sağlamak için PCB tasarımı için önerilen bir land pattern (footprint) sağlanır. Bu önerilen pad geometrisine uymak, iyi lehim filetoları elde etmek ve reflow sırasında tombstoning'i önlemek için çok önemlidir.

5.3 Polarite Tanımlama

Katot (negatif) terminali tipik olarak cihaz gövdesinde, genellikle lens veya paket üzerinde bir çentik, yeşil bir nokta veya kesilmiş bir köşe ile işaretlenir. Montaj sırasında doğru polarite yönüne uyulmalıdır, aksi takdirde cihaz çalışmaz.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için belirli bir reflow profili önerilir. Tepe gövde sıcaklığı 260°C'yi aşmamalı ve 260°C üzerindeki süre maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Cihaz bu koşullar altında maksimum iki reflow döngüsüne tabi tutulmalıdır. Termal şoku en aza indirmek için 150°C ile 200°C arasında 120 saniyeye kadar bir ön ısıtma aşaması tavsiye edilir. Bu parametreler, LED paketine zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için JEDEC standartlarıyla uyumludur.

6.2 El Lehimleme Talimatları

El lehimlemesi gerekliyse, lehimleme havya ucu sıcaklığı 300°C veya altında tutulmalıdır. Her bir lehim bağlantısı için temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalı ve bu, yarı iletken die'ye aşırı ısı transferini önlemek için her bağlantıda yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Depolama Koşulları

Açılmamış nem hassas torbalar (MSL 3), ≤ 30°C ve ≤ %90 bağıl nemde (RH) depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Orijinal kapalı ambalaj açıldıktan sonra, LED'ler 30°C ve %60 RH'yi aşmayan bir ortamda depolanmalıdır. Açıldıktan sonraki bir hafta içinde IR reflow işleminin tamamlanması şiddetle tavsiye edilir. Orijinal torbanın dışında daha uzun süreli depolama için, bileşenler nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen saflaştırılmış bir desikatörde tutulmalıdır. Orijinal ambalajın dışında bir haftadan fazla depolanırsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında \"popcorning\"i önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme gereklidir.

6.4 Temizleme Prosedürleri

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen alkol bazlı çözücüler (izopropil alkol (IPA) veya etil alkol gibi) kullanılmalıdır. LED normal oda sıcaklığında bir dakikadan az süreyle daldırılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler epoksi lensi veya paketi hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, ANSI/EIA-481 standartlarına uygun olarak, 7 inç (178 mm) çapında makaralar üzerinde kabartmalı taşıyıcı şeritte tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Şerit cep boyutları, 3.2x2.8mm bileşeni güvenli bir şekilde tutacak şekilde tasarlanmıştır. Üst kapak bandı cepleri kapatır. Şeritte izin verilen maksimum ardışık eksik bileşen sayısı ikidir. Tam makaradan daha az miktarlar için, kalan siparişler için minimum 500 adetlik paketleme miktarı mevcuttur.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

LED, sabit bir akımla veya bir gerilim kaynağına seri bağlı bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden sürülmelidir. Seri direnç değeri (R_s) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_s = (V_besleme - V_F) / I_F, burada V_F, istenen I_F akımındaki (örneğin, 20 mA) LED'in ileri gerilimidir. Maksimum V_F olan 2.4 V kullanmak, direncin tüm bin koşulları altında akımı sınırlamak için muhafazakar bir şekilde boyutlandırılmasını sağlar.

8.2 Tasarım Hususları ve Önlemler

ESD Hassasiyeti:LED, elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. İşleme ve montaj sırasında, topraklanmış bileklikler, antistatik paspaslar ve ESD güvenli ekipman kullanımı dahil olmak üzere uygun ESD kontrolleri uygulanmalıdır.
Akım Kontrolü:LED'i asla akım sınırlaması olmadan doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın, bu aşırı akım akışına, anında aşırı ısınmaya ve felaket arızasına neden olur.
Isı Yönetimi:Özellikle maksimum DC akımda veya yakınında çalışırken, PCB düzeninin yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. LED'i diğer önemli ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçının.
Uygulama Kapsamı:Bu bileşen, genel amaçlı elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın hayata veya güvenliğe doğrudan risk oluşturabileceği, ön danışma ve nitelendirme olmaksızın havacılık, tıbbi yaşam destek veya kritik ulaşım kontrol sistemleri gibi uygulamalar için derecelendirilmemiştir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C990KSKT-BL, ışık yayan çip için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzeme kullanımıyla kendini farklılaştırır. Standart GaP (Galyum Fosfit) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da belirli bir akım için daha büyük parlaklık (1120 mcd'ye kadar) sağlar. Dağınık veya renkli bir lensin aksine, su berraklığındaki lens, ışık çıkarma verimini maksimize eder ve iyi tanımlanmış 75 derecelik görüş açısına katkıda bulunur. Agresif IR reflow profilleri dahil olmak üzere yüksek hacimli, otomatik SMT montaj süreçleriyle tam uyumluluğu, onu modern elektronik üretimi için uygun maliyetli ve güvenilir bir seçim haline getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λP), yayılan optik gücün maksimum olduğu tek dalga boyudur (tipik 591 nm). Baskın dalga boyu (λd), CIE renk koordinatlarından türetilir ve LED'in algılanan rengiyle eşleşecek saf monokromatik ışığın tek dalga boyunu temsil eder (584.5-594.5 nm). λd renk belirtimi için daha alakalıdır.

S: Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?
C: Evet, ancak bir seri direnç zorunludur. Maksimum V_F olan 2.4V ve hedef I_F olan 20mA kullanıldığında, direnç değeri R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 Ohm olacaktır. Standart 47 Ohm'luk bir direnç uygun bir seçim olacaktır, bu biraz daha düşük bir akımla sonuçlanır.

S: Bin kodlama neden önemlidir?
C: Bin kodlama, üretimde tutarlılığı sağlar. Örneğin, ışık şiddeti için tüm Bin V'den ve dalga boyu için Bin K'den LED'ler kullanmak, bir paneldeki tüm göstergelerin neredeyse aynı parlaklığa ve aynı sarı tonuna sahip olmasını garanti eder, bu da ürün kalitesi ve estetiği için kritiktir.

S: Depolama için \"MSL 3\" ne anlama gelir?
C: Nem Hassasiyet Seviyesi 3, paketlenmiş cihazın, yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında iç hasara neden olabilecek nemi gidermek için pişirme gerektirmeden önce fabrika kat koşullarına (≤ 30°C/%60 RH) 168 saate (7 gün) kadar maruz kalabileceğini gösterir.

11. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Bir ağ yönlendirici için durum göstergesi paneli tasarımı.
Panel, \"Güç\", \"İnternet\", \"Wi-Fi\" ve \"Ethernet\" durumunu göstermek için dört sarı LED gerektirir. Tekdüze görünüm sağlamak için, tasarımcı Bin V'den (yüksek, tutarlı parlaklık için) ve Bin J'den (belirli bir sarı ton için) LED'ler belirtir. Devre, yönlendiricinin 5V rayından beslenir. Güvenlik için maksimum V_F kullanılarak bir seri direnç hesaplanır: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Her LED ile seri olarak 130 Ohm, 1/8W'lık bir direnç yerleştirilir. PCB düzeni, önerilen pad footprint'ini kullanır ve katot pad'lerinde küçük termal rahatlama kanalları içerir. Montaj firması sağlanan IR reflow profilini takip eder. Nihai ürün, geniş bir açıdan net bir şekilde görülebilen, parlak, mükemmel şekilde eşleşen dört sarı gösterge sergiler.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Bu LED'de ışık yayılımı, AlInGaP'den oluşan bir yarı iletken çipte elektrolüminesansa dayanır. Çipin bant aralığı gerilimini (yaklaşık 2V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler sırasıyla n-tipi ve p-tipi yarı iletken katmanlardan aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji salar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda sarı. Su berraklığındaki epoksi lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar, ışık çıkış demetini şekillendirir (75 derece görüş açısı) ve yarı iletken malzemeden ışık çıkarma verimini artırır.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

Sarı, turuncu ve kırmızı LED'ler için AlInGaP malzeme kullanımı, eski GaAsP ve GaP çözümlerine kıyasla üstün verimlilik ve parlaklık sunan, yerleşik bir yüksek performans teknolojisini temsil eder. SMD LED'lerdeki mevcut trendler, verimliliği (vat başına lümen) artırmaya, daha küçük paketlerde daha yüksek maksimum sürüş akımları ve güç derecelendirmeleri elde etmeye, renk geri verimini ve doygunluğunu iyileştirmeye ve zorlu çevre koşulları altında güvenilirliği artırmaya odaklanmaktadır. Ayrıca, akıllı sürücülerle entegrasyon ve geleneksel plastik paketi ortadan kaldıran çip ölçeğinde paket (CSP) LED'lerin geliştirilmesi devam eden ilerleme alanlarıdır. Burada açıklanan bileşen, ana akım tüketici ve endüstriyel uygulamalarda uygun maliyetli, yüksek hacimli üretim için optimize edilmiş, kanıtlanmış, güvenilir bir teknoloji kullanır.