SMT CBI LED LTLM11KF1H310U Veri Sayfası - Kehribar Renk - 2.0V Tipik - 72mW Maks. - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTLM11KF1H310U, yüzey montaj teknolojisi (SMT) montaj süreçleri için tasarlanmış bir Devre Kartı Göstergesi'dir (CBI). Baskılı devre kartlarında (PCB) net durum göstergesi gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, bir ışık yayan diyot ile entegre siyah plastik dik açılı bir gövdeden (tutucu) oluşur.

1.1 Temel Özellikler

• SMT Uyumluluğu:Otomatik pick-and-place ve reflow lehimleme süreçleri için tasarlanmıştır.
• Gelişmiş Kontrast:Siyah gövde malzemesi, PCB arka planına karşı aydınlatılmış göstergenin görsel kontrast oranını artırır.
• Yüksek Verimlilik:Yüksek ışık verimliliği ile düşük güç tüketimi sunar.
• Çevresel Uyumluluk:Bu, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) yönergesine uygun kurşunsuz bir üründür.
• Optik Tasarım:Kehribar ışık yayan bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken çip kullanır ve düzgün, geniş bir görüş açısı için beyaz dağınık bir lens ile birleştirilmiştir.
• Güvenilirlik:Cihazlar, lehimleme sırasında nem kaynaklı hasara karşı dayanıklılığı sağlamak için JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Nem Duyarlılık Seviyesi 3'e hızlandırılmış ön koşullandırmaya tabi tutulur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu gösterge LED'i, aşağıdakiler dahil geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için uygundur:

• Bilgisayar çevre birimleri ve anakartlar
• İletişim cihazları ve ağ ekipmanları
• Tüketici elektroniği
• Endüstriyel kontrol sistemleri ve enstrümantasyon

2. Teknik Parametre Analizi

Aksi belirtilmedikçe tüm özellikler 25°C ortam sıcaklığında (TA) tanımlanmıştır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

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

• Güç Dağılımı (Pd):Maksimum 72 mW.
• Tepe İleri Akım (IFP):Maksimum 80 mA. Bu değer, görev döngüsü ≤ 1/10 ve darbe genişliği ≤ 0.1 ms olan darbe koşullarında geçerlidir.
• Sürekli İleri Akım (IF):Maksimum 30 mA DC.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflow lehimleme sırasında maksimum 5 saniye boyunca 260°C'ye dayanır.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, standart test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv):10 mA ileri akımda (IF) 8.7 mcd (minimum), 30 mcd (tipik), 50 mcd (maksimum). Iv sınıflandırma kodu, sınıflandırma amacıyla her paketleme torbasında işaretlenmiştir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):40 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λP):Tipik 608 nm. Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λd):IF=10 mA'de 598 nm (minimum), 605 nm (tipik), 612 nm (maksimum). Bu, insan gözünün rengi (kehribar) tanımlayan tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Tipik 18 nm. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir.
• İleri Voltaj (VF):IF = 10 mA'de 1.8 V (minimum), 2.0 V (tipik), 2.6 V (maksimum).
• Ters Akım (IR):5V ters voltajda (VR) maksimum 10 μA.Önemli Not:Bu cihaz ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır; bu test koşulu yalnızca karakterizasyon içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, renk ve performans tutarlılığını sağlamak için bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti (Iv), belirli sınıf kodunun ürünün paketleme torbasına basıldığı sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır; bu, tek tip görünümün istendiği çoklu gösterge panelleri için kritiktir.

3.2 Dalga Boyu Sınıflandırması

Baskın dalga boyu (λd) 598 nm'den 612 nm'ye kadar bir aralıkla belirtilmiştir. Bu veri sayfasında ayrı sınıflar olarak açıkça detaylandırılmasa da, min/tipik/maks değerleri üretim partileri arasındaki renk noktası (ton) varyasyonunun kontrol edildiğini gösterir. Katı renk gereksinimleri olan uygulamalar için, üreticiye belirli sınıf mevcudiyeti için danışılması önerilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik performans eğrileri (veri sayfasında referans verilmiştir) temel parametreler arasındaki ilişkiyi gösterir. Spesifik grafikler burada yeniden üretilmese de, etkileri analiz edilmiştir.

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

Bir AlInGaP LED için I-V eğrisi tipik olarak üstel bir ilişki gösterir. 10mA'de tipik 2.0V olarak belirtilen ileri voltaj (VF), sürücü devresindeki seri akım sınırlayıcı direnç değerini hesaplamak için önemli bir tasarım parametresidir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi

Işık şiddeti, normal çalışma aralığında (nominal sürekli akıma kadar) ileri akımla genellikle doğrusal olarak artar. 10mA'nin üzerinde çalışmak daha yüksek parlaklık sağlar ancak aynı zamanda güç dağılımını ve jonksiyon sıcaklığını artırır; bu da ömrü ve renk kaymasını etkileyebilir.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. AlInGaP LED'lerin ışık şiddeti tipik olarak jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. -40°C ila +85°C olarak belirtilen çalışma sıcaklığı aralığı, yayınlanan özelliklerin garanti edildiği ortam koşullarını tanımlar.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Dış Ölçüler

Cihaz, ışığın PCB yüzeyine paralel olarak yayılmasını sağlayan dik açılı (90 derece) bir montaj konfigürasyonuna sahiptir. Bu, kenardan aydınlatmalı paneller veya bir muhafazanın yanından görülen durum göstergeleri için idealdir. Gövde malzemesi siyah plastik olarak belirtilmiştir. Kritik boyutsal toleranslar, veri sayfasında sağlanan detaylı mekanik çizimde aksi belirtilmedikçe ±0.25mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama

Bir yüzey montaj cihazı olarak, polarite, bant ve makara paketlemesindeki bileşen ayak izinin fiziksel tasarımı ve PCB'deki karşılık gelen pad düzeni ile gösterilir. Tasarımcılar, otomatik montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak ve ters öngerilimi önlemek için önerilen pad desenine kesinlikle uymalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Depolama Koşulları

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolayın. Nem bariyerli torbada (MBB) desikat ile raf ömrü bir yıldır.
• Açık Paket:MBB açılırsa, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. Bileşenler, maruziyetten sonraki 168 saat (7 gün) içinde IR reflow lehimlemeye tabi tutulmalıdır. 168 saatten uzun depolama için, SMT montajından önce, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için 60°C'de 48 saatlik bir kurutma şiddetle önerilir.

6.2 Reflow Lehimleme Profili

Güvenilir lehim bağlantıları sağlamak ve LED'e zarar vermemek için JEDEC uyumlu bir reflow profili önerilir. Profilden temel parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma/Islatma:Maksimum 100 saniye içinde 150°C'den 200°C'ye.
• Sıvı Üstü Süresi (T_L=217°C):60 ila 150 saniye.
• Tepe Sıcaklık (T_P):Maksimum 260°C.
• Belirtilen Sınıflandırma Sıcaklığının 5°C İçinde Süre (T_C=255°C):Maksimum 30 saniye.
• 25°C'den Tepeye Toplam Süre:Maksimum 5 dakika.

Dikkat:Tepe sıcaklığını veya sıcaklıkta kalma süresini aşmak, plastik lensin deformasyonuna veya LED çipinin felaket arızasına neden olabilir.

6.3 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol (IPA) gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. Sert veya agresif kimyasal temizleyiciler plastik gövdeye veya lense zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

• Taşıyıcı Bant:Bileşenler 13 inçlik makaralar üzerinde tedarik edilir. Taşıyıcı bant, 0.40mm ±0.06mm kalınlığında siyah iletken polistiren alaşımından yapılmıştır.
• Makaradaki Adet:1,400 adet.
• İç Karton:3 makara (toplam 4,200 adet) içerir, her biri desikat ve nem göstergeli kart ile bir Nem Bariyerli Torba'da (MBB) mühürlenmiştir.
• Dış Karton:10 iç karton (toplam 42,000 adet) içerir.

7.2 Parça Numarası

Temel parça numarasıLTLM11KF1H310U'dir. Bu alfanümerik kod, paket tipi, renk, parlaklık sınıfı ve diğer üretim kodları dahil olmak üzere ürünün spesifik özelliklerini benzersiz şekilde tanımlar.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Kararlı ve tutarlı ışık çıkışı sağlamak için bir akım kaynağı veya daha yaygın olarak seri bir akım sınırlayıcı dirençli bir voltaj kaynağı ile sürülmelidirler.

Önerilen Devre:Basit ve etkili bir sürücü yöntemi, LED'i bir dirençle seri olarak bir DC voltaj kaynağına (V_CC) bağlamaktır. Direnç değeri (R_S) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_S= (V_CC- V_F) / I_F, burada V_FLED'in ileri voltajıdır (tasarım marjı için tipik 2.0V kullanın) ve I_Fistenen ileri akımdır (örn. 10mA).

Paralel Bağlantılar İçin Kritik Not:Birden fazla LED'i tek bir voltaj kaynağından sürerken, her LED içinkesinlikle önerilirayrı bir akım sınırlayıcı direnç kullanmaktır. LED'leri bireysel dirençler olmadan doğrudan paralel bağlamak, cihazdan cihaza ileri voltajdaki (V_F) doğal varyasyon nedeniyle önerilmez. Bu varyasyon, bir LED'in diğerlerinden çok daha fazla akım çekmesine neden olabilecek önemli bir akım dengesizliğine yol açabilir; bu da düzensiz parlaklığa ve en düşük V_F.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (maks. 72mW), uygun termal tasarım LED ömrünü uzatır ve renk kararlılığını korur. Özellikle daha yüksek akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken, PCB'nin LED'in termal pad'lerine (varsa) veya genel kart alanına bağlı yeterli bakır alana sahip olduğundan, bir soğutucu görevi görmesi için emin olun.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

Bu SMT CBI LED, birkaç temel özellikle kendini farklı kılar:

• Dik Açılı Form Faktörü:Işığı karta dik olarak yayan üstten görünümlü LED'lerin aksine, bu dik açılı tasarım, yandan ışık yayan uygulamalar için en uygun olup, bir muhafaza içinde dikey alandan tasarruf sağlar.
• AlInGaP Teknolojisi:Kehribar ışık için AlInGaP kullanımı, filtrelenmiş GaP gibi eski teknolojilere kıyasla yüksek verimlilik ve mükemmel renk doygunluğu sunar.
• Beyaz Dağınık Lens:Dağınık lens, geniş, düzgün bir görüş açısı (40°) sağlar ve parlak çipin görünümünü yumuşatarak hoş bir gösterge ışığı oluşturur.
• JEDEC MSL3 Derecesi:Nem Duyarlılık Seviyesi 3'e ön koşullandırma, standart SMT montaj ortamlarında güvenilirlik güvencesi sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Siyah gövdenin amacı nedir?

Siyah gövde iki temel işleve hizmet eder: 1) Aydınlatılmış LED ile çevre alan arasındaki görsel kontrastı artırarak göstergenin daha fark edilir olmasını sağlar. 2) Yoğun nüfuslu bir PCB'deki bitişik göstergeler arasında ışık sızıntısını veya "çapraz konuşmayı" önlemeye yardımcı olur.

10.2 Bu LED'i 10mA yerine 20mA'de sürebilir miyim?

Evet, mutlak maksimum sürekli ileri akım derecesi 30 mA'dir. 20 mA'de çalıştırmak, 10mA test koşulundan daha yüksek ışık şiddeti üretecektir. Ancak, seri direnç değerini buna göre yeniden hesaplamalı, toplam güç dağılımının (V_F* I_F) 72mW'yi aşmadığından emin olmalı ve artan jonksiyon sıcaklığı nedeniyle uzun vadeli güvenilirliğe potansiyel etkisini göz önünde bulundurmalısınız.

10.3 Torba 168 saatten fazla açık kaldığında neden kurutma gerekir?

Yüzey montaj plastik paketler atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak paketin katmanlarını ayırabilen, çipi çatlatabilen veya tel bağlantılarına zarar verebilen iç basınç oluşturabilir - bu olgu "patlamış mısır" olarak bilinir. Bileşen reflow'a tabi tutulmadan önce 60°C'de 48 saat kurutma, bu emilen nemi güvenli bir şekilde uzaklaştırır.

11. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo:5V hattından beslenen bir cihaz için güç "AÇIK" göstergesi tasarlama. Hedef, LED'i tipik akımı olan 10mA'de çalıştırmaktır.

1. Bileşen Seçimi:Dik açılı kehribar ışığı için LTLM11KF1H310U seçin.
2. Seri Direnç Hesaplama: R_S= (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.0V) / 0.010A = 300 Ohm. En yakın standart E24 direnç değeri 300Ω veya 330Ω'dur. 330Ω kullanmak biraz daha düşük bir akımla sonuçlanır: I_F≈ (5V - 2.0V) / 330Ω ≈ 9.1mA, bu güvenlidir ve özellikler dahilindedir.
3. Güç Dağılımını Kontrol Etme:Dirençte: P_R= I_F²* R = (0.0091)²* 330 ≈ 0.027W (standart 1/8W veya 1/10W direnç yeterlidir). LED'de: P_LED= V_F* I_F≈ 2.0V * 0.0091A ≈ 18.2mW, maksimum 72mW'nin çok altındadır.
4. PCB Yerleşimi:Bileşeni önerilen pad desenine göre yerleştirin. Polaritenin (anot/katot) ayak iziyle eşleştiğinden emin olun. Küçük ısı dağılımı için pad'lerin etrafına biraz bakır döküm sağlayın.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir yarı iletken p-n jonksiyonunda elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Aktif bölge AlInGaP'den oluşur. Jonksiyonun iç potansiyelini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler sırasıyla n-tipi ve p-tipi katmanlardan aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları radyatif olarak yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda kehribar (~605 nm). Üretilen ışık daha sonra entegre beyaz plastik lens tarafından şekillendirilir ve dağıtılarak istenen görüş açısı ve görünüm elde edilir.

13. Teknoloji Trendleri

Bunun gibi gösterge LED'lerinin gelişimi, optoelektronik ve SMT montajındaki daha geniş trendleri takip eder:

• Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi iyileştirmeleri, daha yüksek ışık etkinliği (birim elektriksel giriş gücü başına daha fazla ışık çıkışı) üretmeyi amaçlar; bu da daha düşük çalışma akımlarına ve azaltılmış sistem enerji tüketimine olanak tanır.
• Küçültme:Sürekli küçülen tüketici ve endüstriyel elektroniklerine uyum sağlamak için daha küçük paket ayak izleri ve yüksekliklere doğru sürekli bir itiş vardır.
• Gelişmiş Güvenilirlik:Paketleme malzemelerindeki, çip bağlama tekniklerindeki ve neme dayanıklılıktaki (daha yüksek MSL dereceleri) iyileştirmeler, daha uzun çalışma ömrüne ve zorlu ortamlarda dayanıklılığa katkıda bulunur.
• Entegrasyon:Devre tasarımını ve kart yerleşimini basitleştiren, paket içinde yerleşik akım sınırlayıcı dirençler ("dirençli LED'ler") veya hatta IC sürücüler gibi ek işlevlerin entegrasyonuna doğru bir eğilim vardır.