LTLR14FGFAJH213T Çift Renkli LED Gösterge Teknik Şartnamesi - Turuncu/Sarı-Yeşil - 20mA - 52mW - DIP Paket - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTLR14FGFAJH213T, devre kartı durum göstergesi olarak kullanılmak üzere tasarlanmış iki renkli, düz takmalı bir LED göstergesidir. Siyah plastik dik açılı kasa ve LED çip montajı ile kontrastı etkili bir şekilde artırarak görsel ayırt edilebilirliği geliştirir. Bu cihaz, üstten görünüm ve dik açılı görünüm dahil çeşitli konfigürasyonlar sunan, istiflenebilir ve kolay montajlı tasarımıyla baskılı devre kartlarında yatay veya dikey diziler oluşturmak için ideal olan bir dizi gösterge lambası ürün ailesine aittir.

1.1 Temel Özellikler

• Devre kartı montajını ve entegrasyonunu basitleştirmek için tasarlanmıştır.
• Siyah kasa malzemesi, yanan LED'ler için yüksek kontrastlı bir arka plan sağlar.
• Düşük güç tüketimi ve yüksek ışık verimliliği özelliklerine sahiptir.
• Kurşunsuz işlemle üretilmiştir, RoHS (Zararlı Maddelerin Sınırlandırılması) Direktifi'ne uygundur.
• Turuncu ve sarı-yeşil olmak üzere iki renk ışık yayabilir; yarı iletken malzemesi AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfit) teknolojisi kullanılarak üretilmiştir.
• Eşit ve geniş açılı ışık dağılımı sağlayan beyaz difüzör lens ile donatılmıştır.
• Kaset tüp ambalajlıdır, otomatik montaj süreçlerine uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED göstergesi, geniş bir elektronik cihaz yelpazesinde güvenilirlik ve yüksek performans sağlamak üzere tasarlanmıştır. Başlıca uygulama alanları şunlardır:

• Bilgisayar sistemleri:Anakartlar, sunucular, ağ anahtarları ve çevre birimlerindeki durum göstergeleri.
• İletişim Ekipmanları:Router, modem, telekom altyapısı ve ağ donanımındaki sinyal ve durum göstergeleri.
• Tüketici Elektroniği:Ses ve video ekipmanları, ev aletleri ve kişisel elektronik cihazlardaki güç, mod ve işlev göstergeleri.
• Endüstriyel Kontrol:Makineler, kontrol sistemleri, ölçüm cihazları ve otomasyon ekipmanlarındaki panel göstergeleri; bu uygulamalarda net görsel geri bildirim hayati önem taşır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine ve Nesnel Bir Analiz

Aşağıdaki bölümler, spesifikasyon belgesi içeriğine dayanarak cihazın teknik özelliklerini detaylı ve nesnel bir şekilde analiz etmektedir. Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler ortam sıcaklığının (TA) 25°C olduğu durumda belirtilmiştir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihazın kalıcı hasar görmesine neden olabilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Güç Tüketimi (PD):52 mW (hem turuncu hem de sarı-yeşil için geçerlidir). Bu, cihazın performans düşüşü olmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Tepe İleri Akım (IF(peak)):60 mA. Bu akım yalnızca görev döngüsü ≤1/10 ve darbe genişliği ≤10µs olan darbe koşullarında uygulanabilir. Doğru akım çalışmasında bu değerin aşılması LED'e zarar verecektir.
• Doğru Akım İleri Akım (IF):20 mA. Bu, belirtilen optik özellikleri elde etmek için önerilen normal çalışma sürekli ileri akımıdır.
• Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr):-30°C ila +85°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında normal çalışması garanti edilir.
• Depolama sıcaklığı aralığı (Tstg):-40°C ila +100°C. Cihaz, bu sıcaklık aralığında güç verilmeden depolanabilir.
• Bacak Lehimleme Sıcaklığı:Maksimum 260°C, 5 saniyeyi aşmayan süre, LED gövdesinden 2.0mm (0.079 inç) uzaklıkta ölçüm noktası. Bu, elle veya dalga lehimleme işleminin termal profil toleransını tanımlar.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, cihazın normal çalışma koşullarında (IF=20mA, TA=25°C) tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):
  • Turuncu:Tipik değer 140 mcd'dir. Veri sayfası minimum değeri 23 mcd olarak belirtir, ancak tipik performans önemli ölçüde daha yüksektir. Fiili teslim edilen şiddet, sınıflandırma binning'inden etkilenir (Bkz. Bölüm 4).
  • Sarı-Yeşil:Tipik değer aynı şekilde 140 mcd olarak listelenmiştir ve turuncu LED ile aynı sınıflandırma yapısını takip eder.
  • Ölçüm açıklaması:Yoğunluk ölçümü, CIE fotopik görme tepki eğrisini yaklaşık olarak taklit eden bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak gerçekleştirilir, böylece ölçüm değerlerinin insan gözünün görsel algısıyla uyumlu olması sağlanır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):100 derece (iki renk tipik değer). Bu, ışık şiddetinin tepe (eksenel) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Beyaz difüzör lens, bu geniş görüş açısı özelliğini sağlayan nedendir.
• Tepe Emisyon Dalgaboyu (λP):
  • Turuncu:611 nm (tipik değer).
  • Sarı-Yeşil:575 nm (tipik değer).
  • Bu, yayılan ışığın spektral güç dağılımının maksimum değerine ulaştığı dalga boyudur.
• Baskın dalga boyu (λd):
  • Turuncu:598 nm (minimum) ile 612 nm (maximum) arasında değişir, tipik değer 605 nm'dir.
  • Sarı-Yeşil:565 nm (minimum) ile 571 nm (maximum) arasında değişir, tipik değer 569 nm'dir.
  • Dominant dalga boyu, ışığın algılanan rengini, yani renk hissine en iyi karşılık gelen tek renkli dalga boyunu temsil eden CIE kromatiklik diyagramından türetilir.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):
  • Turuncu:17 nm (tipik değer).
  • Sarı-Yeşil:15 nm (tipik değer).
  • Bu parametre, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini, emisyon tepe noktasının yarı yükseklikteki tam genişliği (FWHM) olarak ölçer.
• İleri Yönlü Gerilim (VF):
  • Turuncu:2.1V (minimum) ile 2.6V (tipik) arasında değişir. Sağlanan tabloda maksimum değer belirtilmemiştir.
  • Sarı-Yeşil:Sağlanan alıntıda ayrıca açıkça belirtilmemiş olsa da, benzer olduğu varsayılmaktadır.
• Ters Akım (IR):5V ters gerilim (VR) uygulandığında, maksimum 10 µA.Kritik Uyarılar:Veri sayfasında açıkça belirtildiği gibi, "Bu cihaz ters yönde çalışma için tasarlanmamıştır." Bu test koşulu yalnızca karakterizasyon için kullanılır; devre tasarımında ters öngerilim uygulanması önerilmez.

3. Sınıflandırma Sistemi Özellikleri

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflandırılır. LTLR14FGFAJH213T, ışık şiddeti ve baskın dalga boyu için çift kodlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Turuncu ve sarı-yeşil LED'ler, iki harfli kodlarla (AB, CD, EF) tanımlanan üç şiddet seviyesine ayrılmıştır. Şiddet sınıflandırma kodu ambalaj torbasında işaretlenmiştir.

• AB Sınıfı:23 mcd (minimum) ila 50 mcd (maksimum).
• CD kademesi:50 mcd (minimum) ila 85 mcd (maksimum).
• EF Dosyası:85 mcd (minimum) ila 140 mcd (maksimum).
• Tolerans:Her bir sınıf limiti test sırasında ±%30 toleransa sahiptir.

3.2 Ana Dalga Boyu Sınıflandırması

LED'ler ayrıca ana dalga boylarına (renk noktası) göre sayısal kodlar kullanılarak sınıflandırılır.

Sarı-Yeşil:

• 1. vites:565.0 nm ile 568.0 nm arası.
• 2. Kademe:568.0 nm ila 571.0 nm.

Turuncu (sınıflandırma tablosunda kehribar olarak adlandırılır):

• 3. kademe:598.0 nm ila 605.0 nm.
• 4. kademe:605.0 nm ila 612.0 nm.

Tolerans:Her bir dalga boyu bant sınırı ±1 nm toleransa sahiptir.

Tasarım etkisi:Katı renk veya parlaklık eşleştirmesi gerektiren uygulamalarda (örneğin çoklu gösterge ışığı panelleri), tasarımcılar gerekli sınıflandırma kodunu belirtmeli veya farklılıkları telafi etmek için devre seviyesinde kalibrasyon uygulamalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde yeniden üretilmemiş olsa da, genellikle aşağıdaki temel ilişkileri içerirler:

• İleri yön akımı vs. İleri yön voltajı (I-V eğrisi):Yarı iletken diyotun akım ve voltajı arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Eğri, belirli bir "eşik" voltajına (yaklaşık 2.1-2.6V) sahip olacaktır; bu voltajın üzerinde, voltajdaki küçük bir artışla akım hızla yükselir. Termal kaçak oluşmasını önlemek için bir akım sınırlama direncinin seri bağlanması zorunludur.
• Işık şiddeti vs. İleri yön akımı:Işık çıkışının ileri yönlü akım arttıkça nasıl değiştiğini gösterir. Önerilen çalışma aralığında (maksimum 20mA) genellikle doğrusaldır, ancak daha yüksek akımlarda verim düşüşü ve ısınma nedeniyle doyuma ulaşır ve sonunda bozulur.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:LED veriminin negatif sıcaklık katsayısını açıklar. Kavşak sıcaklığı yükseldikçe, ışık çıkışı genellikle azalır. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-30°C ila +85°C), cihazın bu aralıkta çalışmayı sürdürecek şekilde tasarlandığını, ancak çıkışın değişeceğini gösterir.
• Spektral Dağılım:Göreceli yoğunluk ile dalga boyu arasındaki ilişkiyi gösteren grafik, tepe emisyon dalga boyunu (λP) ve spektral yarı genişliği (Δλ) göstermektedir. Turuncu LED'in spektrumu yaklaşık 611 nm civarında, sarı-yeşil LED'in spektrumu ise yaklaşık 575 nm civarında yoğunlaşacaktır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Dış Boyutlar ve Yapı

Bu cihaz, siyah veya koyu gri plastik bir dış kasa (taşıyıcı) ve doğrudan deliğe montaj için entegre bacaklardan oluşur. LED bileşeni, beyaz dağıtıcı lensli turuncu/sarı-yeşil çift renkli bir çiptir. Veri sayfasındaki temel mekanik açıklamalar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsinden verilmiştir, parantez içindekiler inçtir.
• Belirli bir özellik farklı bir toleransla belirtilmediği sürece, ±0.25mm (±0.010 inç) genel toleransı uygulanır.
• Bacak aralığı, gövde boyutları ve lens konturunu gösteren kesin mekanik çizimler, spesifikasyon belgesinde referans verilmiştir ("Boyutlandırma" bölümü tarafından ima edilir).

5.2 Paketleme Özellikleri

Bu cihaz, otomatik takma ekipmanlarına uygun, endüstri standardı kaset ve makara formunda sunulmaktadır.

• Taşıma bandı:
  • Malzeme: Siyah iletken polistiren alaşımı.
  • Kalınlık: 0.50 mm ±0.06 mm.
  • 10 zincir dişli deliği aralığı kümülatif toleransı: ±0.20 mm.
• Bobin:Standart 13 inç (330mm) çapında bobin.
• Paket Başına Miktar:500 adet.
• Ana Karton Paketleme:
  • 2 makara (toplam 1000 adet), bir nem göstergesi kartı ve bir kurutucu ile birlikte bir nem önleyici torbaya yerleştirilir.
  • 1 nem önleyici torba, 1 iç kutuya (1000 adet/kutu) yerleştirilir.
  • 10 iç kutu, 1 dış nakliye kutusuna (toplam 10,000 adet) yerleştirilir.

6. Kaynak ve Montaj Kılavuzu

Doğru işleme, güvenilirliği sağlamak ve LED hasarını önlemek için çok önemlidir.

6.1 Depolama Koşulları

• Mühürlü ambalaj (nem önleyici torba):≤30°C ve ≤%70 bağıl nem (RH) koşullarında depolayın. Nem önleyici torba mühürlü kaldığı sürece, bileşenler tarih kodundan itibaren bir yıl boyunca kullanıma uygundur.
• Açılmış Ambalaj:Nem önleyici torba açılmışsa, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi geçmemelidir.
• Atölye Ömrü:Orijinal nem önleyici torbadan çıkarılan bileşenler, 168 saat (7 gün) içinde kızılötesi yeniden akış lehimlemesine tabi tutulmalıdır.
• Uzun süreli depolama/fırınlama:Bileşenler orijinal ambalaj dışında 168 saatten fazla depolandıysa, lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisini veya katman ayrılmasını önlemek için emilen nemi gidermek amacıyla, SMT montaj (yeniden akış) işleminden önce yaklaşık 60°C'de en az 48 saat fırınlanmalıdır.

6.2 Bacak Şekillendirme ve PCB Montajı

• LED lens tabanından en az 3 mm uzakta bacakları bükün.
• Bükme işlemi sırasında, lead frame'in tabanını dayanak noktası olarak kullanmayın.
• Tüm pim şekillendirme işlemleri,lehimlemeden önce,ve oda sıcaklığında tamamlanmalıdır.
• PCB'ye takarken, LED gövdesine veya pimlere aşırı mekanik stres uygulamaktan kaçınmak için gereken minimum bastırma kuvveti kullanılmalıdır.

6.3 Lehimleme İşlemi

• Lens tabanı ile bacaklardaki lehim noktaları arasında en az 2mm boşluk bırakın.
• Dalga lehimleme sırasında lensin lehim banyosuna daldırılmasından kaçının.
• LED lehim nedeniyle yüksek sıcaklıktayken, bacaklara herhangi bir dış stres uygulamayın.
• Önerilen lehimleme koşulları:Veri sayfasına göre, gövdeden 2.0 mm uzaklıkta ölçüldüğünde, maksimum 260°C'de 5 saniye. Bu, standart dalga lehimleme veya elle lehimleme sıcaklık profilleri ile uyumludur.

6.4 Temizlik

Montaj sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol (IPA) gibi alkol bazlı çözücüler kullanın. Plastik muhafazaya veya lense zarar verebilecek ağır kimyasallar veya ultrasonik temizleme yöntemlerinden kaçının.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Devresi

Tek renkli çalışma için en temel sürücü devresi, bir LED ile seri bağlı bir akım sınırlama direncinden oluşur ve doğru akım kaynağına (Vcc) bağlanır. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vcc - VF) / IF. Burada VF, LED'in ileri yön gerilimidir (muhafazakar tasarım için 2.6V kullanılabilir) ve IF istenen ileri yön akımıdır (maksimum 20 mA). Örneğin, 5V güç kaynağı kullanıldığında: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 ohm. Standart 120Ω veya 150Ω dirençler uygundur. İki renkli çalışma için genellikle, ortak katot veya ortak anot konfigürasyonunda, mantık sinyalleri veya anahtarlarla kontrol edilen iki bağımsız akım sınırlama devresi kullanılır.

7.2 Tasarım Değerlendirmeleri

• Akım Sürüşü:LED'leri sürmek için her zaman sabit akım sürücü veya seri direnç kullanarak akım sınırlayın. Doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamak LED'e zarar verecektir.
• Termal Yönetim:Düşük güç tüketimine (52mW) rağmen, yüksek yoğunluklu dizilerde veya yüksek ortam sıcaklıklarında kullanılıyorsa, eklem sıcaklığını sınırlar içinde tutmak için yeterli boşluk ve mümkünse hava akışı sağlanmalıdır.
• Optik Tasarım:100 derecelik geniş görüş açısı, katı eksenel olmayan gözlem gerektiren ön panel göstergeleri için uygundur. Siyah muhafaza, saçılan ışığı en aza indirir ve kontrastı artırır.
• Polarite:PCB düzeni ve montaj sürecinde doğru anot/katot yönüne dikkat edin. Ters bağlantı akımı engeller (LED yanmaz) ve voltaj ters kırılma derecesini aşarsa hasara neden olabilir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTLR14FGFAJH213T, kendi kategorisinde birkaç belirgin avantaja sahiptir:

• Tek Paket Çift Renk:İki farklı rengi (turuncu ve sarı-yeşil) entegre eder, iki ayrı tek renkli LED kullanımına kıyasla PCB alanından tasarruf sağlar ve montajı basitleştirir.
• Dik Açılı Kasa:Dahili dik açılı braket, ışığın PCB düzlemine paralel olarak yayılmasını sağlar, bu da kenardan aydınlatma veya yandan bakış göstergeleri için idealdir; bu, ışığın plaka yüzeyine dik olarak yayıldığı üstten bakış LED'lerinden farklıdır.
• AlInGaP Teknolojisi:Turuncu ve sarı-yeşil renkler için, AlInGaP yarı iletkenleri genellikle GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sağlayarak daha parlak ve tutarlı bir çıktı elde edilmesini sağlar.
• Dağınık Lens:Beyaz difüzör lens, görünür çip sıcak noktaları olmadan düzgün ve yumuşak bir ışık görünümü sağlar, daha geniş açılardan estetik ve görünürlüğü artırır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

Q1: Pik dalga boyu (λP) ile baskın dalga boyu (λd) arasındaki fark nedir?
A1: Tepe dalga boyu, LED'in en yüksek ışık gücü yaydığı fiziksel dalga boyudur. Baskın dalga boyu, insan gözünün renk algısına (CIE diyagramı) dayalı hesaplanan ve algılanan rengi en iyi temsil eden değerdir. Bu tür tek renkli LED'ler için ikisi genellikle birbirine yakındır, ancak λd renk spesifikasyonu için daha alakalı parametredir.

Q2: Bu LED'i daha yüksek parlaklık için 30mA ile sürebilir miyim?
A2: Hayır. Sürekli DC ileri akım için mutlak maksimum derecelendirme 20mA'dir. 30mA'de çalıştırmak bu derecelendirmeyi aşar, bu da ömrü önemli ölçüde kısaltır, verimde hızlı düşüşe neden olur ve felaket bir arızayı tetikleyebilir. Lütfen daima önerilen çalışma koşullarına uyun.

Q3: Sınıflandırma tablosu yoğunluğun 140mcd'ye kadar çıkabileceğini gösteriyor, ancak özellikler tablosu tipik değeri 140mcd olarak listeliyor. Hangisi doğru?
A3: İkisi de doğru. Özellikler tablosundaki "tipik" değer, en yüksek sınıftaki (EF sınıfı) cihazların beklenen performansını temsil eder. Sınıflandırma tablosu ise sınıflandırma aralıklarını tanımlar. Tüm cihazlar tipik değere ulaşmaz; AB, CD ve EF sınıfları arasında dağılım gösterirler.

Q4: Depolama ve tavlama gereksinimleri neden bu kadar katı?
A4: LED'in plastik paketlemesi atmosferden nem emer. Hızlı ısınma süreci olan lehimleme sırasında, hapsolmuş bu nem aniden buharlaşarak, bileşende hasara yol açan iç çatlaklara (tabakalaşma) veya "patlamış mısır" etkisine neden olur. Nem önleyici torbalar, kurutucular ve ön ısıtma prosedürleri, nem içeriğini kontrol etmek ve lehimleme güvenilirliğini sağlamak için tasarlanmıştır.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Eğilimleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyot (LED), bir yarı iletken p-n eklem diyotudur. İleri yönde bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda salıverirler. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. Bu cihazdaki turuncu ve sarı-yeşil renkler için, aktif malzeme Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür'dür (AlInGaP); bu malzeme kırmızıdan sarı-yeşil spektrum aralığında yüksek verimli ışık yayılmasına olanak tanır. Çift renk işlevi, aynı paket içine iki yarı iletken çip (her renk için bir tane) yerleştirilerek gerçekleştirilir.

10.2 Sektör Trendleri

Through-hole LED pazarı olgun olmasına rağmen, yüzey montaj teknolojisi (SMT) ile paralel olarak gelişmeye devam etmektedir. LTLR14FGFAJH213T gibi through-hole bileşenler, yüksek mekanik dayanıklılık gerektiren, manuel prototipleme ve onarım için daha uygun olan ve dalga lehimlemenin ana montaj süreci olduğu uygulamalar için hala kritik öneme sahiptir. Bu alandaki eğilimler arasında, daha yüksek verimli malzemelere (GaAsP yerine AlInGaP gibi) sürekli geçiş, daha sıkı binning ile renk tutarlılığının artırılması ve tek bir pakete birden fazla renk veya işlevin entegre edilmesi yer alır. Ayrıca, endüstriyel, otomotiv ve altyapı uygulamalarından gelen taleple tetiklenen, güvenilirlik ve uzatılmış ömür üzerindeki sürekli vurgu da güçlenmektedir. Paketleme, maliyet etkinliğini korurken otomatik through-hole takma makineleriyle daha iyi uyum sağlamak için de gelişmektedir.