SMD LED LTST-N682TWVSET Veri Sayfası - Çift Renk Sarı/Beyaz - 30mA - 102mW - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, bir Yüzeye Monte Cihaz (SMD) Işık Yayan Diyot (LED) olan LTST-N682TWVSET'in teknik özelliklerini detaylandırmaktadır. Bu bileşen, tek bir paket içinde iki farklı LED çipini entegre eder: biri sarı ışık, diğeri beyaz ışık yayar. 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 Özellikler ve Avantajlar

• Çift Renkli Kaynak: Sarı bir AlInGaP çipi ve Beyaz bir LED çipini tek bir pakette birleştirir, minimum alanda çoklu durum göstergesi veya renk karışımı sağlar.
• Otomasyon Uyumluluğu: 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir, yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluk için EIA standartlarına uygundur.
• Sağlam Üretim: Modern PCB montajının standardı olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Cihaz, lehimleme sırasında güvenilirliği artırmak için JEDEC Seviye 3 nem hassasiyeti standartlarına göre ön koşullandırılmıştır.
• Çevre Uyumluluğu: Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
• Elektriksel Arayüz: Entegre Devre (I.C.) uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır, tipik mantık seviyesi çıkışlarından veya sürücü devrelerinden doğrudan sürülmesine olanak tanır.

1.2 Hedef Uygulamalar ve Pazarlar

LTST-N682TWVSET, güvenilir ve kompakt durum göstergesinin gerekli olduğu geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için tasarlanmıştır. Temel uygulama alanları şunları içerir:

• Telekomünikasyon: Yönlendiriciler, modemler ve ağ anahtarları üzerindeki durum göstergeleri.
• Consumer Electronics & Office Automation: Dizüstü bilgisayarlar, yazıcılar ve çevre birimlerindeki güç, pil veya işlev durum ışıkları.
• Ana Sayfa Appliances & Industrial Equipment: Kontrol panellerindeki operasyon modu göstergeleri.
• Indoor Signage & Front Panels: Semboller için arka aydınlatma veya çok renkli durum aydınlatma armatürleri sağlama.

2. Paket Boyutları ve Mekanik Bilgiler

LTST-N682TWVSET paketinin fiziksel dış hatları, mekanik uyumluluğu sağlamak için endüstri standardı SMD form faktörleri ile tanımlanmıştır. Temel boyutsal notlar, aksi belirtilmedikçe tüm ölçümlerin milimetre cinsinden olduğunu ve genel toleransın ±0.2 mm olduğunu belirtir. Bileşen, şeffaf bir lense sahiptir.

2.1 Pin Ataması ve Polarite

Cihazın dört elektriksel terminali vardır. Bacak ataması aşağıdaki gibidir:

• Pin 1 ve 2: Bunlar, ... için anot ve katottur. Sarı AlInGaP LED çipi.
• Pin 3 ve 4: Bunlar, ... için anot ve katottur. Beyaz LED çipi.

Montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için, genellikle paket üzerinde bir nokta veya pahlı köşe ile işaretlenen Pin 1'in tam fiziksel konumunu öğrenmek üzere detaylı paket çizimine (veri sayfasında ima edilen) başvurmak çok önemlidir.

3. Derecelendirmeler ve Özellikler

Cihazın belirtilen sınırlar içinde çalıştırılması, güvenilirlik ve performans için esastır.

3.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu durum için belirtilmiştir.

Parametre	White Chip	Sarı Çip	Birim
Power Dissipation	102	78	mW
Tepe İleri Akımı (1/10 Görev Döngüsü, 0.1ms Darbe)	100	100	mA
DC İleri Akım	30	30	mA
Çalışma Sıcaklığı Aralığı	-40°C ila +85°C
Depolama Sıcaklık Aralığı	-40°C ila +100°C

3.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Aksi belirtilmedikçe, bunlar Ta=25°C ve standart bir test akımında (IF) 20mA'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

\

Parametre	Sembol	White Chip	Sarı Çip	Birim	Durum / Notlar
Işık Şiddeti	Iv	Min: 1600, Maks: 3200	Min: 710, Maks: 1800	mcd	IF=20mA. CIE göz tepki filtresi ile ölçülmüştür.
Görüş Açısı (Yarı Yoğunluk)	2θ1/2	120 (Tipik)		derece	Eksen üzerindeki değerin %50'sine düştüğü açı.
Baskın Dalga Boyu	λd	-	585 - 595	nm	Algılanan rengi tanımlar (Sarı).
Peak Emission Wavelength	λP	-	590 (Tipik)	nm	Spektral çıkışın tepe noktasındaki dalga boyu.
Spektral Çizgi Yarı Genişliği	Δλ	-	20 (Tipik)	nm	Yayılan spektrumun bant genişliği.
Forward Voltage	VF	2.6 - 3.4	1.7 - 2.6	V	IF=20mA. Tolerans ±0.1V'dir.
Ters Akım	IR	10 (Maks.)		μA	VR=5V. Cihaz ters işlem için uygun değildir.

Önemli Ölçüm Notları:

• Işık şiddeti ölçümü, CIE standardı fotopik göz tepki eğrisini takip eder.
• Baskın dalga boyu, CIE kromatiklik koordinatlarından türetilir.
• Ters voltaj testi yalnızca bilgilendirme/kalite amaçlıdır; LED uygulamada ters öngerilimde çalıştırılmamalıdır.

4. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler performans gruplarına ayrılır. LTST-N682TWVSET, beyaz ve sarı çipler için ayrı gruplandırma kullanır.

4.1 Işık Şiddeti (Iv) Binning

Beyaz Çip: 20mA'deki minimum ışık yoğunluğuna göre iki gruba ayrılmıştır.

• W1: 1600 mcd ila 2265 mcd.
• W2: 2265 mcd ila 3200 mcd.

Sarı Çip: Üç gruba ayrıldı.

• U: 710 mcd ila 965 mcd.
• V: 965 mcd ile 1315 mcd arası.
• W: 1315 mcd ile 1800 mcd arası.

Her yoğunluk aralığındaki tolerans ±%11'dir.

4.2 Sarı Çip için Dalga Boyu (WD) Gruplandırması

Sarı çipin baskın dalga boyu, renk tonunu kontrol etmek için gruplandırılır.

• J: 585 nm ile 590 nm arası.
• K: 590 nm ile 595 nm arası.

Her dalga boyu aralığındaki tolerans ±1 nm'dir.

4.3 Beyaz Çip için Kromatiklik (CIE) Gruplandırması

Beyaz LED'in renk noktası, CIE 1931 (x, y) kromatiklik koordinatları ile tanımlanır. Veri sayfası, her biri kromatiklik diyagramında dört (x,y) koordinat noktasıyla tanımlanan dörtgen bir bölgeyi temsil eden çoklu sınıf kodlarını (A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3) içeren bir tablo sağlar. Bu, beyaz renk sıcaklığı ve tonunun hassas seçimine olanak tanır. Bir sınıf içindeki (x, y) koordinatları için tolerans ±0.01'dir.

5. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, temel ilişkileri grafiksel olarak gösteren tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Bunların analizi tasarım için kritik öneme sahiptir.

5.1 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

Bu eğri, LED'den geçen akım ile üzerindeki voltaj düşüşü arasındaki üstel ilişkiyi göstermektedir. Elektriksel özellikler tablosunda belirtildiği gibi, Sarı AlInGaP çipi, Beyaz çipe kıyasla belirli bir akım için daha düşük bir ileri voltaja (V_F) sahip olacaktır. Tasarımcılar, güç sınırları içinde kalırken istenen parlaklığı elde etmek için uygun akım sınırlayıcı dirençleri veya sabit akım sürücü ayarlarını seçmek için bu eğriyi kullanır.

5.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını göstermektedir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır. Önerilen 20mA DC'de çalıştırmak, optimum verimlilik ve uzun ömür sağlar. 100mA tepe darbe akımı değeri, hasar vermeden kısa süreli yüksek yoğunluklu flaşlara izin verir.

5.3 Spektral Dağılım

Sarı çip için bir spektral dağılım eğrisi, tipik olarak 590nm civarında nispeten dar bir tepe (yaklaşık 20nm yarı genişlikte) gösterir ve bu da onun tek renkli sarı çıkışını doğrular. Beyaz LED'in spektrumu çok daha geniş olacaktır; tipik olarak, görünür spektrum boyunca geniş bir emisyon üretmek için bir fosforla birleştirilmiş mavi bir LED çipidir.

6. Montaj ve Uygulama Kılavuzu

6.1 Lehimleme İşlemi

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleri için tasarlanmıştır. Önerilen IR yeniden akış profili J-STD-020B ile uyumlu olmalıdır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ön ısıtma: 150-200°C'ye kadar kademeli ısıtma.
• Ön Isıtma Süresi: Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: 260°C'yi geçmemelidir.
• Likidus Üzeri Süre: Sınırlandırılmalıdır, tepe sıcaklıktaki toplam lehimleme süresi 10 saniyeyi geçmemeli ve yeniden akış işlemi en fazla iki kez yapılmalıdır.

İstasyon ile el lehimlemesi için, uç sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve temas süresi sadece bir kez olmak üzere 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

6.2 Önerilen PCB Ped Düzeni

Veri sayfası, PCB için önerilen bir lehim yatağı deseni (footprint) içerir. Bu önerilen tasarımın kullanılması, lehimleme sırasında ve sonrasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu, mekanik stabiliteyi ve ısı dağılımını sağlar. Bu desene uyulması, başarılı otomatik montaj ve güvenilirlik için kritik öneme sahiptir.

6.3 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'in oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan kısa süre batırılması kabul edilebilir. Belirtilmemiş veya aşındırıcı kimyasalların kullanımı, LED paketini veya lensini hasara uğratabilir.

7. Depolama ve Kullanım Önlemleri

7.1 Nem Hassasiyeti

LED'ler, atmosferik nemin emilimini önlemek için nem bariyerli bir torbada kurutucu ile paketlenmiştir; bu nem, reflow sırasında "popcorning" (paket çatlaması) neden olabilir. Mühürlüyken, ≤30°C ve ≤%70 RH koşullarında saklanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır.

Torba açıldığında, "floor life" (raf ömrü) başlar. Bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında saklanmalıdır. Torbanın açılmasından sonraki 168 saat (7 gün) içinde IR reflow işleminin tamamlanması şiddetle tavsiye edilir.

Bileşenler 168 saatten fazla açıkta kalırsa, lehimlemeden önce emilen nemi uzaklaştırmak için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat "baked" (kurutma) işlemine tabi tutulmalıdır.

7.2 Uygulama Dikkati

Bu LED'ler standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalarda (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü), tasarıma dahil etmeden önce özel niteliklendirme ve danışma gereklidir.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

8.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, 8 mm genişliğinde, kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde, bir kapak şeridi ile kapatılmış olarak tedarik edilir. Şerit, standart 7 inç (178 mm) çapındaki makaralara sarılır. Her tam makarada 2000 adet bulunur. Tam makaradan daha az miktarlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme, EIA-481-1-B spesifikasyonlarına uygundur.

8.2 Parça Numarası Yorumlaması

LTST-N682TWVSET parça numarası, üreticinin dahili kodlama sistemini takip eder; burada "TWVSET" muhtemelen spesifik renk kombinasyonunu belirtir (T=?, W=Beyaz, V=?, SET=çift?). Kesin sipariş için, tam parça numarasının yanı sıra gerekli olabilecek bin kodu seçimleri (örneğin, yoğunluk veya renk için) belirtilmelidir.

9. Tasarım Hususları ve Tipik Uygulama Devreleri

9.1 Akım Sınırlama

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Basit ve yaygın bir sürme yöntemi, seri bir direnç kullanmaktır. Direnç değeri (R_sOhm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_s = (V_besleme - V_F) / Ben_F. Örneğin, bir Sarı çipini 5V besleme ile 20mA'de sürmek için, tipik V_F değeri 2.2V olduğunda: R_s = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ω. Standart bir 150 Ω direnç uygun olacaktır. Direncin güç değeri kontrol edilmelidir: P = I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W, bu nedenle 1/8W (0.125W) bir direnç yeterlidir.

9.2 Bağımsız ve Ortak Sürücü Karşılaştırması

Sarı ve beyaz çipler ayrı anot ve katotlara sahip olduğundan (toplam 4 pin), tamamen bağımsız olarak kontrol edilebilirler. Bu, üç görsel duruma izin verir: Yalnızca Sarı, Yalnızca Beyaz veya Her İkisi Açık (yoğunluğa bağlı olarak karışık bir renk olarak görünebilir). Potansiyel V_F uyumsuzluğu nedeniyle doğrudan aynı sürücüye paralel bağlanmamalıdır.

9.3 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (beyaz için maks. 102mW, sarı için 78mW), uygun PCB tasarımı ömrü uzatır. Önerilen lehim pedi deseninin kullanılması, ısının LED bağlantısından PCB bakırına iletilmesine yardımcı olur. Önerilen DC akımında veya altında ve belirtilen sıcaklık aralığında çalıştırmak, LED'in derecelendirilmiş ömrünü ve renk kararlılığını korumasını sağlar.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

LTST-N682TWVSET'in birincil farklılaştırıcı faktörü, onun çift renkli, tek paket tasarım. İki ayrı SMD LED kullanmaya kıyasla, bu çözüm önemli avantajlar sunar:

• Yer Tasarrufu: PCB kapladığı alanı yaklaşık %50 oranında azaltır, minyatürleştirilmiş tasarımlar için çok önemlidir.
• Montaj Verimliliği: İki yerine yalnızca bir bileşenin alınması, yerleştirilmesi ve lehimlenmesi gerektiğinden, montaj verimi artar ve potansiyel yerleştirme hataları azalır.
• Optik Hizalama: Her iki ışık kaynağı da paket içinde bilinen, tutarlı bir uzamsal ilişkide sabitlenmiştir; bu, ışık kılavuzu veya lens bağlantısı için önemli olabilir.
• Performans Eşleştirme: Ayrı ayrı sınıflandırılmış olsalar da, aynı üretim partisinden gelen çipler birlikte paketlendiklerinde daha tutarlı termal özelliklere sahip olabilir.

Sarı çip için AlInGaP seçimi, GaAsP gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında yüksek ışık verimliliği ve mükemmel renk saflığı (dar spektrum) sağlar.

11. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Sarı ve beyaz LED'leri aynı akım sınırlama direncinden sürebilir miyim?
A1: Hayır. Farklı ileri voltaj karakteristiklerine sahiptirler (Sarı: ~1.7-2.6V, Beyaz: ~2.6-3.4V). Bunları tek bir dirençle paralel bağlamak, dengesiz bir akım bölünmesine neden olarak bir yongayı aşırı sürüp diğerini yetersiz sürebilir. Ayrı akım sınırlayıcı devrelere ihtiyaç duyarlar.

Q2: Tepe ileri akım değerinin (1/10 görev döngüsünde 100mA) amacı nedir?
A2: Bu derecelendirme, daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için, yanıp sönme veya stroskop uygulamalarında olduğu gibi, kısa sürelerle daha yüksek akımlarda darbe (pulse) işletimine izin verir. Düşük görev döngüsü ve kısa darbe genişliği, ortalama gücün ve jonksiyon sıcaklığının güvenli sınırlar içinde kalmasını sağlar.

Q3: Depolama ve pişirme (baking) prosedürü neden bu kadar özeldir?
A3: SMD plastik paketler havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buhara dönüşerek, paketin tabakalanmasına veya çipin çatlamasına ("patlamış mısır etkisi") neden olabilecek yüksek bir iç basınç oluşturur. Nem hassasiyeti etiketlemesi ve ön ısıtma (baking) işlemleri, bu arıza modunu önlemek için endüstrideki kritik uygulamalardır.

Q4: Beyaz LED için CIE bin kodlarını nasıl yorumlarım?
A4: CIE bin kodları (A1, B2, C3, vb.), CIE kromatiklik diyagramı üzerinde küçük bir bölgeyi tanımlar. Tasarımcılar, ürünlerindeki tüm beyaz LED'lerin tutarlı bir renk görünümüne (aynı beyaz nokta, sarımsı veya mavimsi tonlardan kaçınma) sahip olmasını sağlamak için belirli bir bin kodu seçer. Çoğu uygulama için renk düzgünlüğü sağlamak amacıyla bir bin belirtmek gereklidir.

12. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir Ağ Cihazı için Çift Durum Göstergesi
Bir ağ yönlendirici tasarımı, iki durumu göstermek için tek bir gösterge gerektirir: Güç Açık/Ağ Etkinliği ve Sistem Hatası.

• Tasarım Seçimi: LTST-N682TWVSET'i kullanın.
• Uygulama:
  1. The Beyaz LED, ana mikrodenetleyici üzerindeki bir GPIO pinine, 150Ω seri direnç üzerinden 3.3V hattına bağlanmıştır. Sistem normal çalışırken, ağ aktivitesini belirtmek için firmware bu LED'i yumuşak bir şekilde titreştirir.
  2. The Sarı LED, bir sistem hatası tespit edildiğinde yalnızca sürekli yanık veya hızlı yanıp sönme modunda çalıştırılmak üzere, 100Ω seri direnç (uyarı için biraz daha yüksek parlaklık sağlamak amacıyla) üzerinden farklı bir GPIO pinine bağlanmıştır.
• Sonuç: PCB üzerindeki tek, kompakt bir bileşen, iki operasyonel durum için net ve belirgin görsel geri bildirim sağlayarak ön panel tasarımını ve kullanıcı arayüzünü basitleştirir.

13. Çalışma Prensibi

LED'lerde ışık yayılımı, bir yarı iletken p-n eklemindeki elektrolüminesansa dayanır. İleri yönlü bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler eklem boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjilerini fotonlar (ışık) şeklinde salarlar. Yayılan ışığın rengi (dalga boyu), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir.

• Yellow Chip (AlInGaP): Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit yarı iletkeni kullanır. Bu malzeme sistemi, spektrumun sarı/kehribar/turuncu/kırmızı bölgesindeki ışık yayılımına karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir. Yüksek verimliliği ve iyi sıcaklık kararlılığı ile bilinir.
• Beyaz Çip: En yaygın olarak, beyaz bir LED, sarı bir fosforla kaplanmış mavi bir LED çipidir (tipik olarak InGaN yarı iletkenine dayanır). Mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından sarı ışığa dönüştürülür. Kalan mavi ışık ile dönüştürülen sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Beyazın tam "tonu" (soğuk, nötr, sıcak) fosfor bileşimi ve kalınlığı ile kontrol edilir.

14. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTST-N682TWVSET, SMD LED pazarında olgunlaşmış ve optimize edilmiş bir ürünü temsil etmektedir. Bu sektördeki devam eden temel eğilimler şunlardır:

• Artan Entegrasyon: Tek bir SMD ayak izinde çift renkten RGB (Kırmızı-Yeşil-Mavi) veya RGBW (Kırmızı-Yeşil-Mavi-Beyaz) paketlerine geçiş, göstergeler ve mikro ekranlar için tam renk programlanabilirliği sağlamaktadır.
• Daha Yüksek Verimlilik: AlInGaP ve InGaN gibi yarı iletken malzemelerin ve fosforların iç kuantum verimliliğinde sürekli iyileşme, birim elektrik gücü (watt) başına daha yüksek ışık çıktısı (lümen) sağlayarak enerji tüketimini ve ısı yükünü azaltmaktadır.
• Küçültme: Daha küçük cihazlar için sürüş devam ediyor, geleneksel plastik paketi olmayan çip ölçekli paket (CSP) LED'ler ile boyut daha da küçülüyor ve optik tasarım esnekliği artıyor.
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı: Üretim ve sınıflandırma süreçlerindeki ilerlemeler, dalga boyu ve kromatiklik üzerinde daha sıkı toleranslara izin vererek, tasarımcılara ürünlerindeki nihai görsel görünüm üzerinde daha hassas kontrol sağlıyor.
• Akıllı Özellikler: Kontrol devrelerinin (sabit akım sürücüleri veya basit mantık gibi) doğrudan LED paketine entegre edilmesi, sistem tasarımını basitleştiren "akıllı" LED modülleri oluşturur.

LTST-N682TWVSET gibi cihazlar, gelişmiş renk kontrolü veya programlanabilirlik gerektirmeyen, uygun maliyetli, güvenilir ve yerden tasarruflu durum göstergesi uygulamalarında önemini korumaktadır.