LTST-C191TBKT-2A Mavi SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x1.6x0.55mm - Gerilim 2.45-2.95V - Güç 76mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C191TBKT-2A, modern ve alan kısıtlaması olan elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Temel teknolojisi, mavi ışık yaymaktan sorumlu olan İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yarı iletken çipine dayanmaktadır. Bu bileşenin ana pazarı, güvenilir, parlak ve kompakt bir ışık kaynağına ihtiyaç duyulan tüketici elektroniği, gösterge ışıkları, küçük ekranlar için arka aydınlatma ve çeşitli taşınabilir cihazları içermektedir.

Bu LED'in belirleyici özelliği, sadece 0.55 milimetre yüksekliği ile son derece düşük profillidir. Bu ultra ince form faktörü, dikey alan kısıtlamalarının şiddetli olduğu ürünlere entegre edilmesine olanak tanır ve daha şık ve ince nihai ürün tasarımlarını mümkün kılar. Paket, ışığı dağıtmayan su berraklığında bir lens malzemesi kullanır, bu da küçük bir kaynaktan yüksek ışık şiddeti gerektiren uygulamalar için daha odaklanmış ve yoğun bir ışın demeti sağlar.

1.1 Temel Avantajlar

• Küçültme:0.55mm yükseklik, ultra ince ürün tasarımları için önemli bir avantajdır.
• Yüksek Parlaklık:Küçük bir pakette yüksek ışık şiddeti sağlayan Ultra Parlak InGaN çipini kullanır.
• Uyumluluk:Otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır, bu da yüksek hacimli, otomatik montajı kolaylaştırır.
• Standardizasyon:EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart paket şekillerine uyar, PCB (Baskılı Devre Kartı) yerleşimi ve montajında öngörülebilirlik sağlar.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) uyumludur ve Yeşil Ürün olarak sınıflandırılır, uluslararası çevre düzenlemelerini karşılar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin nesnel bir analizini sağlar. Bu değerleri anlamak, doğru devre tasarımı ve güvenilir çalışma için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Normal çalışma koşulları değildir.

• Güç Dağılımı (Pd):76 mW. Bu, LED paketinin performansını veya ömrünü düşürmeden ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır. Bu limitin aşılması termal hasar riski taşır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):100 mA. Bu akım sadece palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms pals genişliği) izin verilir. Kısa, yüksek yoğunluklu flaşlar gerektiren uygulamalar için kullanılır.
• Sürekli İleri Akım (I_F):20 mA. Bu, sürekli DC çalışma için önerilen maksimum akımdır. Sürücü devresini bu akımda veya altında çalışacak şekilde tasarlamak uzun vadeli güvenilirliği sağlar.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-20°C ila +80°C. LED, bu ortam sıcaklığı aralığı boyunca belirtilen parametreleri dahilinde çalışacağı garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-30°C ila +100°C. Cihaz, bu limitler içinde çalıştırılmadan depolanabilir ve hasar görmez.
• IR Reflow Lehimleme Koşulu:Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı. Bu, bileşenin PCB montaj işlemi sırasında dayanabileceği termal profili tanımlar.

2.2 Elektriksel & Optik Özellikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında ve 2 mA ileri akım (I_F) ile standart test koşulunda ölçülür.

• Işık Şiddeti (I_V):4.5 - 18.0 mcd (millikandela). Bu, LED'in insan gözü tarafından algılanan parlaklığını ölçer. Geniş aralık, bir sınıflandırma sisteminin kullanıldığını gösterir (Bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin maksimum değerinin (eksen üzeri) yarısına düştüğü tam açıdır. 130 derecelik bir açı, nispeten geniş bir görüş desenini gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):468 nm (tipik). Bu, optik güç çıkışının en yüksek olduğu spesifik dalga boyudur. InGaN yarı iletken malzemesinin bir özelliğidir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):465.0 - 475.0 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan renkten (CIE renklilik) türetilir ve LED'in rengini en iyi temsil eden tek dalga boyudur. Ayrıca sınıflandırmaya tabidir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):25 nm (tipik). Bu, tepe noktası etrafında yayılan dalga boyları aralığını gösterir. 25nm değeri, mavi bir InGaN LED için tipiktir.
• İleri Gerilim (V_F):2.45 - 2.95 V. Bu, test akımı olan 2mA ile sürüldüğünde LED üzerindeki gerilim düşümüdür. Yarı iletken üretim toleransları nedeniyle değişir ve sınıflandırılır.
• Ters Akım (I_R):5V Ters Gerilim (V_R) altında 100 µA (maks). LED'ler ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır. Bu parametre sadece kaçak akım karakterizasyonu içindir. Ters gerilim uygulamak cihaza zarar verebilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Yarı iletken üretimindeki doğal varyasyonları yönetmek için LED'ler performans gruplarına veya \"sınıflara\" ayrılır. Bu, bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlar. LTST-C191TBKT-2A, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

I_F= 2mA'de sınıflandırılır. Beş sınıf (1'den 5'e), 2.45V ila 2.95V aralığını 0.1V adımlarla, her sınıf için +/-0.1V toleransla kapsar. Bu, tasarımcıların tutarlı bir gerilim düşümüne sahip LED'leri seçmesine olanak tanır, bu özellikle paralel dizilerde akım sınırlama devre tasarımı için önemli olabilir.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

I_F= 2mA'de sınıflandırılır. Üç sınıf (J, K, L) minimum parlaklık seviyelerini tanımlar: 4.50-7.10 mcd (J), 7.10-11.2 mcd (K) ve 11.2-18.0 mcd (L). Her sınıf içinde +/-%15 tolerans uygulanır. Bu, birden fazla LED arasında tek tip parlaklık gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

I_F= 2mA'de sınıflandırılır. İki sınıf renk tonunu tanımlar: AC (465.0 - 470.0 nm) ve AD (470.0 - 475.0 nm), +/-1 nm toleransla. AC sınıfı biraz daha koyu bir mavi üretirken, AD sınıfı biraz daha açık bir mavidir. Bu, çoklu LED kurulumlarında renk tutarlılığını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örn., Şekil 1, Şekil 6), bunların tipik çıkarımları burada analiz edilmiştir.

4.1 Işık Şiddeti vs. İleri Akım (I-V Eğrisi)

Bir LED'in ışık çıkışı (ışık şiddeti), akımla doğrusal olarak orantılı değildir. Düşük akımlarda hızla artar ancak yüksek akımlarda verim düşüşü ve termal etkiler nedeniyle artış oranı tipik olarak azalır. Önerilen 20mA sürekli akımın önemli ölçüde üzerinde çalıştırmak, parlaklıkta azalan getiriler sağlarken ısıyı büyük ölçüde artırır ve ömrü kısaltır.

4.2 Spektral Dağılım

Atıfta bulunulan spektral grafik (Şekil 1), 468 nm (mavi ışık) civarında merkezlenmiş, tipik spektral yarı genişliği 25 nm olan tek, baskın bir tepe noktası gösterecektir. Görünür spektrumun diğer bölgelerinde ihmal edilebilir emisyon olmalıdır, bu da saf mavi renk çıkışını doğrular.

4.3 Görüş Açısı Deseni

Polar diyagram (Şekil 6), 130 derecelik görüş açısını gösterir. Şiddet, LED'e doğrudan bakıldığında (eksen üzeri) en yüksektir ve görüş açısı arttıkça simetrik olarak azalır, eksenden +/-65 derecede tepe değerin %50'sine düşer.

5. Mekanik & Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, bir EIA standart chip LED ayak izine uyar. Temel boyutlar tipik 3.2mm uzunluk, 1.6mm genişlik ve kritik 0.55mm yüksekliği içerir. Detaylı mekanik çizimler, pad konumlarını, lens şeklini ve toleransları (tipik ±0.10mm) belirtir.

5.2 Polarite Tanımlama

SMD LED'lerin bir anot (+) ve katot (-) ucu vardır. Veri sayfası, bileşen gövdesindeki polarite işaretini gösteren bir diyagram içerir, bu PCB montajı sırasında doğru yönlendirme için esastır. Yanlış polarite, LED'in yanmasını engeller ve ters gerilim uygulanırsa ona zarar verebilir.

5.3 Önerilen PCB Lehim Pad Deseni

Güvenilir bir lehim bağlantısı, reflow sırasında doğru hizalama ve yeterli termal rahatlama sağlamak için önerilen bir lehim pad düzeni sağlanmıştır. Bu deseni takip etmek, mezar taşı etkisini (bir ucun padden kalkması) önlemeye yardımcı olur ve tutarlı lehimleme sonuçları sağlar.

6. Lehimleme & Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleriyle uyumludur. Tipik olarak şunları içeren detaylı bir önerilen reflow profili sağlanmıştır: flux'u aktive etmek için bir ön ısıtma rampası, kartı eşit şekilde ısıtmak için bir soak bölgesi, tepe noktaya hızlı bir sıcaklık artışı (maks 260°C ≤10 saniye) ve kontrollü bir soğutma aşaması. Özellikle likidüs üzeri süre ve tepe sıcaklığına uymak, LED'in plastik paketine ve iç tel bağlantılarına termal hasarı önlemek için hayati önem taşır.

6.2 El Lehimleme Notları

El lehimleme gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır. Öneri, maksimum 300°C sıcaklıkta bir lehim havya kullanmak ve sadece bir kez, 3 saniyeden fazla olmamak üzere uygulamaktır. Aşırı ısı veya süre, lensi eritebilir veya yarı iletken die'ye zarar verebilir.

6.3 Temizlik

Sadece belirtilen temizleyiciler kullanılmalıdır. Veri sayfası, temizlik gerekirse oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırmayı önerir. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar plastik pakete zarar verebilir, bu da lensin çatlamasına veya bulanıklaşmasına yol açabilir.

6.4 Depolama & Taşıma

• ESD (Elektrostatik Deşarj) Hassasiyeti:LED'ler ESD hasarına karşı hassastır. Taşıma, ESD korumalı bir çalışma istasyonunda, bileklik ve topraklanmış ekipman kullanılarak yapılmalıdır.
• Nem Hassasiyeti:Makara kapalı olsa da, bir kez açıldığında LED'ler ortam nemine maruz kalır. Paket açıldıktan sonra 672 saat (28 gün) içinde IR reflow'un tamamlanması önerilir. Orijinal torbadan çıkarıldıktan sonra daha uzun süre depolama için, kurutuculu kuru bir dolapta veya kapalı bir kapta saklanmalıdırlar. 672 saatten uzun süre depolanan bileşenler, reflow öncesinde emilen nemi gidermek için bir pişirme döngüsüne (örn., 60°C'de 20 saat) ihtiyaç duyabilir, bu da \"patlamış mısır\" etkisini (buhar basıncı nedeniyle paket çatlaması) önlemek içindir.

7. Paketleme & Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Standart makara miktarı 5.000 adettir. Şerit, bileşen yuvalarını kapatmak için bir üst kapak kullanır. Paketleme, ANSI/EIA 481-1-A-1994 standartlarına uyar.

7.2 Model Numarası Yorumlaması

Parça numarası LTST-C191TBKT-2A, spesifik özellikleri kodlar: LTST ürün ailesini belirtir, C191 muhtemelen paket boyutuna atıfta bulunur, TB rengi (Mavi) gösterir, KT şerit ve makara paketlemeye işaret edebilir ve 2A bir revizyon veya performans kodu olabilir. Kesin ayrıntılar, üreticinin parça numaralandırma kılavuzu ile doğrulanmalıdır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Akıllı telefonlar, tabletler, dizüstü bilgisayarlar ve giyilebilir cihazlarda güç, bağlantı veya işlev durum ışıkları.
• Arka Aydınlatma:Çok ince tuş takımları, ikonlar veya küçük LCD ekranlar için kenardan aydınlatmalı veya doğrudan arka aydınlatma.
• Tüketici Elektroniği:Ses ekipmanlarında, oyun kumandalarında ve akıllı ev cihazlarında dekoratif aydınlatma veya bildirim LED'leri.
• Panel Göstergeleri:Alanın sınırlı olduğu endüstriyel kontrol panellerinde kümelenmiş göstergeler.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Sürekli çalışma için ileri akımı 20mA veya daha düşük seviyede sınırlamak için daima bir seri direnç veya sabit akımlı sürücü kullanın. Direnç değeri R = (V_besleme- V_F) / I_F.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, lehim padlerinin etrafında yeterli PCB bakır alanı sağlamak, özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya maksimum değerlere yakın sürüldüğünde ısıyı uzaklaştırmaya yardımcı olur.
• Optik Tasarım:Su berraklığındaki lens, odaklanmış bir ışın demeti üretir. Daha geniş, daha dağınık bir ışık deseni gerekiyorsa, harici difüzörler veya ışık kılavuzları ürün tasarımına dahil edilmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma & Farklılaşma

Eski LED teknolojileri veya daha büyük paketlerle karşılaştırıldığında, LTST-C191TBKT-2A'nın temel farklılaştırıcıları0.55mm yüksekliğiveInGaN çipinden gelen yüksek parlaklığıdır. Diğer ultra ince LED'lere karşı, avantajları tasarım uyumluluğu için standartlaştırılmış bir EIA ayak izi, renk/parlaklık tutarlılığı için spesifik sınıflandırma seçenekleri ve kurşunsuz reflow montajı için net dokümantasyon içerebilir. 130 derecelik görüş açısı, geniş bir görüş konisi ile makul eksen üzeri şiddet arasında iyi bir denge sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Bu LED'i 20mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

Evet, 20mA önerilen maksimum sürekli ileri akımdır (DC). Optimum uzun ömür ve güvenilirlik için, genellikle biraz daha düşük bir akımda, örneğin 15-18mA'de çalıştırmak tavsiye edilir.

10.2 Neden İleri Gerilim ve Işık Şiddeti için bir aralık var?

Bunlar yarı iletken üretimindeki doğal varyasyonlardır. Sınıflandırma sistemi, LED'leri benzer özelliklere sahip gruplara ayırır. Tasarımcılar, uygulamalarında tekdüzelik sağlamak için sipariş verirken istedikleri sınıf kodlarını belirtmelidir.

10.3 Daha yüksek bir sıcaklıkta veya belirtilenden daha uzun süre lehimlersem ne olur?

10 saniye için 260°C reflow limitinin aşılması birkaç arızaya neden olabilir: plastik paket deforme olabilir veya rengi değişebilir, iç altın tel bağlantıları kopabilir veya intermetalik büyüme onları zayıflatabilir ve epoksi lens bulanıklaşabilir. Her zaman önerilen profili takip edin.

10.4 Bu LED'i ters gerilim koruması için veya bir Zener diyot olarak kullanabilir miyim?

No.Cihaz ters çalışma için tasarlanmamıştır. Maksimum ters gerilim değeri (I_Rtesti için 5V) sadece karakterizasyon içindir. Ters öngerilim uygulamak, LED bağlantısını anında ve felaket şekilde hasara uğratabilir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:Ultra ince bir Bluetooth kulaklık kutusu için bir durum göstergesi tasarlanıyor. Gösterge mavi olmalı, gün ışığında görülebilmeli ve toplam 0.8mm'lik bir boşluk yüksekliğine sığmalı.

Bileşen Seçimi:LTST-C191TBKT-2A, öncelikle 0.55mm yüksekliği için seçilir, bu da ışık kılavuzu/difüzör için 0.25mm bırakır. Mavi renk, marka gereksinimini karşılar.

Devre Tasarımı:Kutu, 3.3V regülatör kullanır. Parlaklık ve pil ömrü dengesi için 15mA ileri akım hedeflenir. Tipik V_Fdeğeri 2.7V (Sınıf 3'ten) kullanılarak, seri direnç hesaplanır: R = (3.3V - 2.7V) / 0.015A = 40 Ohm. Standart 39 Ohm direnç seçilir.

PCB Yerleşimi:Veri sayfasından önerilen pad deseni kullanılır. Cihaz kapalı kalacağından, katot padinin altına ek termal rahatlama viyaları yerleştirilerek ısının bir iç toprak katmanına dağıtılması sağlanır.

Sipariş:Tüm üretim birimleri arasında tek tip renk ve parlaklık sağlamak için siparişte şu sınıflar belirtilir: Işık Şiddeti Sınıfı \"L\" (en parlak) ve Baskın Dalga Boyu Sınıfı \"AD\" (tercih edilen mavi tonu).

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTST-C191TBKT-2A, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisine dayanır. LED'in p-n bağlantısına ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bunlar yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Yayılan ışığın spesifik dalga boyu (rengi), InGaN malzemesinin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir, bu da kristal büyümesi sırasında İndiyum ve Galyum oranı ayarlanarak mühendislik edilir. Daha yüksek indiyum içeriği, emisyonu daha uzun dalga boylarına (yeşil) kaydırırken, burada kullanılan bileşim mavi ışık üretir. Su berraklığındaki epoksi paket, bir lens görevi görerek ışık çıkışını şekillendirir ve çevresel koruma sağlar.

13. Endüstri Trendleri & Gelişmeler

Tüketici elektroniği için SMD LED'lerdeki trend, daha fazla küçültme, artan verimlilik (elektriksel girişin watt başına daha fazla ışık çıkışı) ve daha yüksek güvenilirliğe doğru devam etmektedir. Ayrıca daha sıkı renk tutarlılığı (daha küçük sınıflandırma aralıkları) ve yüksek sıcaklıklarda gelişmiş performans için bir çaba vardır. Kurşunsuz lehimleme ve çift taraflı montajla ilişkili daha yüksek reflow sıcaklıklarına dayanacak gelişmiş paket malzemelerinin benimsenmesi standarttır. Bu bileşen standart mavi göstergeler için olgun ve optimize edilmiş bir teknolojiyi temsil ederken, devam eden Ar-Ge, gelecekteki ekran ve aydınlatma uygulamaları için daha küçük piksel aralıkları ve daha saf renkler talep eden mikro-LED'ler ve kuantum noktaları gibi yeni malzemelere odaklanmaktadır.