SMT CBI Çift Renkli LED Göstergesi LTL-M12YB1H310U - Sarı/Mavi - 10mA - 72/78mW - Türkçe Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

LTL-M12YB1H310U, bir Yüzey Montaj Teknolojisi (SMT) Devre Kartı Göstergesidir (CBI). Belirli LED lambalarla eşleşecek şekilde tasarlanmış siyah plastik dik açılı bir gövdeden oluşur. Bu bileşen, baskılı devre kartlarına (PCB) kolay montaj için tasarlanmış olup, yatay veya dikey diziler oluşturmak için istiflenebilir bir tasarım sunar. Ana işlevi, elektronik ekipmanlarda net, yüksek kontrastlı görsel durum göstergesi sağlamaktır.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Yüzey Montaj Tasarımı:Otomatik SMT montaj süreçleriyle tam uyumludur, yüksek hacimli ve verimli PCB yerleşimi sağlar.
• Gelişmiş Görünürlük:Siyah gövde malzemesi, aydınlatılmış LED'e karşı yüksek bir kontrast oranı sağlayarak çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirliği artırır.
• Çift Renk Kaynağı:Sarı ışık için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) ve mavi ışık için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) entegre edilmiştir; üniform bir ışık görünümü için beyaz dağınık lens ile birleştirilmiştir.
• Enerji Verimliliği:Düşük güç tüketimi ve yüksek ışık verimliliği ile karakterize edilir, güç hassasiyeti olan uygulamalar için uygundur.
• Çevresel Uyumluluk:Bu, kurşunsuz bir üründür ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uygundur.
• Güvenilirlik Testi:Cihazlar, JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Seviye 3 standartlarına hızlandırılmış ön koşullandırmaya tabi tutulur; bu, standart SMT reflow süreçleri için uygun sağlam bir nem hassasiyet seviyesini gösterir.

1.2 Hedef Uygulamalar ve Pazarlar

Bu gösterge, birkaç önemli sektördeki sıradan elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır:

• Bilgisayar Sistemleri:Anakartlar, sunucular, depolama cihazları ve çevre birimlerindeki durum ışıkları.
• İletişim Ekipmanları:Ağ anahtarlayıcıları, yönlendiriciler, modemler ve telekomünikasyon cihazları için göstergeler.
• Tüketici Elektroniği:Ses/video ekipmanları, ev aletleri ve kişisel cihazlarda güç, mod veya işlev göstergeleri.
• Endüstriyel Kontroller:Güvenilir görsel geri bildirim gerektiren makine, enstrümantasyon ve kontrol sistemleri için panel göstergeleri.

2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (P_d):Sarı: 72 mW, Mavi: 78 mW. Bu parametre, LED paketi içinde ısıya dönüştürülebilecek toplam elektriksel gücü sınırlar.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):Her iki renk için 80 mA. Bu, maksimum izin verilen anlık akımdır, tipik olarak görev döngüsü ≤ 1/10 ve darbe genişliği ≤ 0.1ms olan darbe işlemi içindir. Bu değerin aşılması felaket arızasına neden olabilir.
• DC İleri Akımı (I_F):Sarı: 30 mA, Mavi: 20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli akımdır. Mavi LED için daha düşük değer, InGaN'ın tipik malzeme özelliklerini yansıtır.
• Sıcaklık Aralıkları:Çalışma: -40°C ila +85°C; Depolama: -40°C ila +100°C. Bu geniş aralıklar, zorlu ortamlarda işlevsellik ve güvenli depolama koşulları sağlar.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, belirtilen test koşullarında 25°C ortam sıcaklığında (T_A) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):Sarı: 18 mcd (min), Mavi: 12.6 mcd (min) I_F= 10mA'da. Bu, insan gözü tarafından algılanan parlaklığı ölçer. I_V için sınıflandırma kodu, gruplama amacıyla paketleme torbasında işaretlenir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P):Sarı: 592 nm (typ), Mavi: 468 nm (typ). Bu, spektral güç çıkışının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):Sarı: 582-595 nm, Mavi: 464-476 nm I_F= 10mA'da. CIE renklilik diyagramından türetilen bu tek dalga boyu, LED'in algılanan rengini en iyi şekilde temsil eder ve renk grubunu tanımlar.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Sarı: 15 nm (typ), Mavi: 25 nm (typ). Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık anlamına gelir. Sarı AlInGaP LED'ler tipik olarak mavi InGaN LED'lerden daha dar spektruma sahiptir.
• İleri Gerilim (V_F):Sarı: 1.7-2.4V, Mavi: 2.7-3.8V I_F= 10mA'da. Akım iletirken LED üzerindeki gerilim düşüşü. Mavi için daha yüksek V_F, InGaN teknolojisinin karakteristiğidir.
• Ters Akım (I_R):Her iki renk için 10 µA (max) V_R= 5V'da. LED'ler ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre sadece kaçak testi amaçlıdır.

3. Gruplama Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için temel optik parametrelere dayalı bir gruplama sistemini ima eder.

• Dalga Boyu/Renk Gruplaması:Baskın dalga boyu (λ_d) aralıkları (Sarı: 582-595nm, Mavi: 464-476nm) kabul edilebilir renk varyasyonunu tanımlar. Ürünler bu aralıklar içindeki gruplara ayrılır.
• Işık Şiddeti Gruplaması:Işık şiddeti (I_V) için belirtilen bir minimum değer vardır. Cihazlar muhtemelen test edilir ve şiddet gruplarına ayrılır; belirli grup kodu paketleme üzerinde işaretlenir (veri sayfasında belirtildiği gibi).
• İleri Gerilim Gruplaması:Açıkça gruplanmış bir parametre olarak belirtilmese de, belirtilen V_F aralığı izin verilen varyasyonu gösterir. Tutarlı V_F, paralel devrelerde akım eşleştirmesi için önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tasarım için temel olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur.

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri akım (I_F) ve ileri gerilim (V_F) arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir; bir açılma/eşik geriliminden (sarı için yaklaşık 1.5V, mavi için 2.5V) sonra akım küçük gerilim artışlarıyla hızla artar. Bu, sürücü devrelerinde akım sınırlamayı gerektirir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi:Tipik olarak, I_V'nin daha düşük akımlarda I_F ile doğrusal olarak arttığını, daha yüksek akımlarda termal ve verimlilik düşüşü nedeniyle doyuma ulaşabileceğini gösterir.
• Sıcaklık Bağımlılığı:Işık şiddeti genellikle eklem sıcaklığı arttıkça azalır. İleri gerilim de sıcaklık arttıkça azalır (negatif sıcaklık katsayısı).
• Spektral Dağılım:Grafik, λ_P'de tepe noktası olan ve Δλ ile tanımlanan bir genişliğe sahip, göreceli ışıma gücünün dalga boyuna karşı grafiğini gösterir. Baskın dalga boyu λ_d bu spektrumdan hesaplanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Ana Hat Boyutları

Bileşen, dik açılı (90 derece) montaj profiline sahiptir. Ana boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir, aksi belirtilmedikçe varsayılan tolerans ±0.25mm'dir.
• Gövde malzemesi siyah plastiktir.
• Entegre LED, ışık karıştırma ve daha geniş görüş açısı için beyaz dağınık lensli sarı/mavi çift renkli bir tiptir.

5.2 Polarite Tanımlama ve Montaj

Tam pad düzeni sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, SMT LED'ler doğru polarite yönlendirmesi gerektirir. PCB ayak izi tasarımı, bileşenin bacak konfigürasyonuyla eşleşmelidir. Siyah gövde ve dik açılı tasarım, yerleştirme sırasında mekanik hizalamaya yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Depolama ve Taşıma

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%70 RH'de depolayın. Torba kapatma tarihinden itibaren bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:Nem bariyer torbalarından çıkarılan bileşenler için ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolayın. Maruziyetten sonraki 168 saat (1 hafta) içinde IR reflow lehimlemenin tamamlanması önerilir.
• Uzatılmış Maruziyet:Maruziyet 168 saati aşarsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirme gereklidir.

6.2 Lehimleme Süreç Parametreleri

• El Lehimlemesi (Havya):Maksimum sıcaklık 350°C, bağlantı başına maksimum süre 3 saniye. Sadece bir kez uygulayın.
• Dalga Lehimleme:Ön ısıtma: 150-200°C, 120 saniyeye kadar. Lehim dalgası: Maksimum 260°C, 5 saniyeye kadar. Süreç maksimumu iki defadır.
• Reflow Lehimleme:Bileşen JEDEC Seviye 3 için niteliklidir. Örnek bir reflow profili sağlanmıştır; JEDEC limitlerini ve lehim pastası üreticisi önerilerini takip etme ihtiyacı vurgulanır. Reflow süreci iki döngüyü aşmamalıdır. Profil tipik olarak ön ısıtma, termal bekleme, reflow tepe noktası (önerilen ~245-260°C) ve soğutma aşamalarını içerir.

6.3 Temizleme ve Mekanik Stres

• Gerekirse temizlik için izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanın.
• Montaj sırasında bacaklara veya gövdeye mekanik stres uygulamaktan kaçının. Bacak çerçevesi tabanını bükme için dayanak noktası olarak kullanmayın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

• Taşıyıcı Şerit:Standart 10 dişli delik aralıklı tasarım. Malzeme: Siyah İletken Polistiren Alaşımı. Kalınlık: 0.40 ±0.06 mm.
• Makara:Standart 13 inç (330mm) çapında makara. Miktar: Makara başına 1,400 adet.
• Karton Kutu:Bir makara, bir Nem Bariyer Torbası (MBB) içinde bir kurutucu ve nem göstergesi kartı ile paketlenir. Üç MBB, bir İç Karton Kutuya paketlenir (toplam 4,200 adet). On İç Karton Kutu, bir Dış Karton Kutuya paketlenir (toplam 42,000 adet).

7.2 Parça Numarası ve Revizyon

Temel parça numarası LTL-M12YB1H310U'dur. Belge revizyon geçmişi takip edilir; mevcut spesifikasyonun geçerlilik tarihi 04/01/2021'dir.

8. Uygulama Tasarım Önerileri

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

Kritik Husus:LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Özellikle birden fazla LED paralel bağlandığında üniform parlaklık sağlamak için her LED için bir seri akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır (Devre Modeli A). Birden fazla LED'i bir gerilim kaynağından doğrudan paralel sürmek (Devre Modeli B) önerilmez, çünkü bireysel LED ileri gerilimindeki (V_F) küçük varyasyonlar akımda ve dolayısıyla parlaklıkta önemli farklılıklara neden olacaktır.

Seri direnç değeri (R_s) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_s= (V_besleme- V_F) / I_F, burada I_F istenen çalışma akımıdır (örn. 10mA) ve V_F veri sayfasındaki tipik ileri gerilimdir.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da, LED eklem sıcaklığını belirtilen çalışma aralığında tutmak, uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı için çok önemlidir. Özellikle maksimum DC akıma yakın çalışılıyorsa, ısıyı dağıtmak için lehim pedleri etrafında yeterli PCB bakır alanı veya termal rahatlama sağlayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Ayrık LED çipleri veya daha basit SMT LED'lerle karşılaştırıldığında, bu CBI (Devre Kartı Göstergesi) belirgin avantajlar sunar:

• Entegre Çözüm:LED çipini, lensi ve yapısal bir dik açılı gövdeyi tek bir SMT paketinde birleştirir, mekanik tasarımı ve montajı basitleştirir.
• Gelişmiş Okunabilirlik:Siyah gövde ve dağınık lens, birçok şeffaf lensli, gövdesiz LED'e kıyasla üstün kontrast ve görüş açısı sağlar.
• Çift Renk İşlevselliği:İki farklı yarı iletken malzemenin (AlInGaP ve InGaN) tek bir pakette entegrasyonu, ek PCB alanı kullanmadan çift durum göstergesi (örn. güç açık/bekleme, mod A/mod B) sağlar.
• İstiflenebilir Tasarım:Tutarlı aralık ve hizalama ile çoklu gösterge çubukları veya dizileri oluşturmayı kolaylaştırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Bu LED'i doğrudan 5V veya 3.3V mantık çıkışından sürebilir miyim?

C1: Hayır. Bir seri akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 5V besleme ve mavi LED (V_F~3.2V typ) ile 10mA'da: R_s= (5V - 3.2V) / 0.01A = 180 Ω. Daha yüksek akımlar veya çoklama için bir sürücü transistörü veya özel LED sürücü IC gerekebilir.

S2: Tepe Dalga Boyu (λ_P) ile Baskın Dalga Boyu (λ_d) arasındaki fark nedir?

C2: λ_P, ışık spektrumunun fiziksel tepe noktasıdır. λ_d, tam spektrum ve CIE renk eşleştirme fonksiyonlarından türetilen, insan gözü tarafından algılanan rengi temsil eden hesaplanmış bir değerdir. λ_d, renk spesifikasyonu ve gruplama için daha alakalıdır.

S3: JEDEC Seviye 3 ön koşullandırmasını nasıl yorumlamalıyım?

C3: JEDEC Seviye 3, bileşenin nem bariyer torbası açıldıktan sonra reflow lehimlemeden önce pişirme gerektirmeden fabrika ortam koşullarına (≤30°C/%60 RH) 168 saate (1 hafta) kadar maruz kalabileceği anlamına gelir. Bu, üretim planlamasında esneklik sağlar.

S4: Sarı ve mavi için maksimum akımlar neden farklı?

C4: Farklı yarı iletken malzemeler (AlInGaP vs. InGaN) farklı elektriksel ve termal özelliklere sahiptir; bu da üreticinin güvenilirlik testleriyle tanımlanan farklı maksimum güvenli çalışma akım yoğunluklarına yol açar.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir ağ anahtarlayıcı için durum paneli tasarımı.Panelin "Bağlantı Aktif" için yeşil, "Aktivite" için sarı ve "PoE (Power over Ethernet) Aktif" için mavi ışığa ihtiyacı vardır. Bu özel parça sarı/mavi olsa da, yeşil renkte benzer CBI bileşenleri kullanılabilir. Tasarımcı şunları yapar:

1. PCB ön panel alanına dikey bir dizi halinde üç CBI ayak izi (yeşil, sarı, mavi için) yerleştirir.
2. Her LED için, sistemin 3.3V dijital I/O gerilimi ve yeterli parlaklık için istenen 8mA sürücü akımına dayanarak uygun seri direnci hesaplar.
3. Anahtarlayıcının ana mikrodenetleyicisinden kontrol sinyallerini akım sınırlayıcı dirençlere ve ardından LED anotlarına yönlendirir. Tüm katotları toprağa bağlar.
4. Montaj talimatlarında, SMT hattının JEDEC Seviye 3 reflow profilini takip etmesi ve lehimlemeden önce 168 saatten fazla açıkta kalan CBI'ları olan tüm kartların pişirilmesi gerektiğini belirtir.

Bu yaklaşım, otomatik olarak kolayca monte edilebilen profesyonel ve tutarlı görünümlü bir gösterge paneli sağlar.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), yarı iletken p-n eklem cihazlarıdır. İleri bir gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden oyuklar eklem bölgesine (aktif katman) enjekte edilir. Orada yeniden birleşirler ve enerji açığa çıkarırlar. Bu malzemelerde (AlInGaP ve InGaN) bu enerji esas olarak fotonlar (ışık) olarak açığa çıkar - bu sürece elektrolüminesans denir. Yayılan ışığın belirli rengi (dalga boyu), aktif katmanda kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlInGaP, kırmızı, turuncu ve sarı ışığa karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir, InGaN ise yeşilden morötesine kadar ışık üretebilir; mavi yaygın bir çıkıştır. Beyaz dağınık lens, ışığı saçarak daha üniform ve daha geniş bir görüş açısı oluşturur.

13. Teknoloji Trendleri

CBI gibi SMT göstergelerinin gelişimi, elektronikteki daha geniş trendleri takip eder:

• Küçültme ve Entegrasyon:Paket boyutunda sürekli küçülme ve daha fazla özelliğin (örn. RGB çok renkli, dahili IC sürücüler) tek SMT paketlerine entegrasyonu.
• Daha Yüksek Verimlilik:Dahili kuantum verimliliğinde (IQE) ve ışık çıkarma tekniklerinde devam eden iyileştirmeler, birim elektriksel giriş gücü başına daha yüksek ışık şiddetine yol açar.
• Gelişmiş Güvenilirlik ve Sağlamlık:Paketleme malzemeleri ve çip bağlama teknolojilerindeki ilerlemeler, daha geniş sıcaklık aralıklarında ve daha uzun ömürlerde performansı artırır.
• Standardizasyon:Standartlaştırılmış ayak izlerinin ve optik özelliklerin daha yaygın benimsenmesi, mühendisler için tasarımı ve tedariki basitleştirir.