LTST-C193KFKT-5A Turuncu SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 1.6x0.8x0.35mm - Gerilim 1.7-2.3V - Güç 75mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C193KFKT-5A, modern ve alan kısıtlı elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) çip LED'dir. Ana özelliği, bileşen yüksekliğinin kritik bir tasarım faktörü olduğu ultra ince tüketici elektroniği, arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için uygun hale getiren, sadece 0.35 milimetre olan son derece düşük profildir. Cihaz, yüksek verimliliği ve iyi renk saflığı ile bilinen bir AllnGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzeme kullanarak parlak bir turuncu ışık yayar. 8mm şerit üzerinde paketlenir ve 7 inçlik makaralar üzerinde tedarik edilir, yüksek hızlı otomatik yerleştirme montaj ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleri ile tam uyumludur.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

LED, tasarımcılar için birkaç belirgin avantaj sunar. RoHS uyumluluğu ve yeşil ürün tanımı, uluslararası çevre düzenlemelerini karşıladığını garanti eder. EIA standart paket ayak izi, geniş bir mevcut PCB düzeni ve üretim takımı ile uyumluluğu garanti eder. Cihaz aynı zamanda I.C. (Entegre Devre) uyumludur, yani tipik mantık seviyesi gerilimlerinden uygun akım sınırlaması ile doğrudan sürülebilir, devre tasarımını basitleştirir. Ultra ince profil, güvenilir performans ve üretime uygun paketlemenin kombinasyonu, bu LED'i seri üretim için çok yönlü bir bileşen konumuna getirir.

2. Mutlak Maksimum Değerler

Herhangi bir elektronik bileşeni mutlak maksimum değerlerinin ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. LTST-C193KFKT-5A için maksimum sürekli DC ileri akım 30 mA olarak belirtilmiştir. 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği ile darbe koşullarında, 80 mA'lik bir tepe ileri akımı kaldırabilir. Maksimum güç dağılımı, termal yönetim için kritik bir parametre olan 75 mW'dır. Cihaz, 5 volta kadar ters gerilime dayanabilir. Çalışma ortam sıcaklığı aralığı -30°C ila +85°C arasındadır, depolama sıcaklığı aralığı ise -40°C ila +85°C arasında biraz daha geniştir. Montaj için, LED, maksimum 10 saniye için 260°C'lik bir tepe sıcaklığı ile kızılötesi reflow lehimlemeye dayanıklı olarak derecelendirilmiştir.

3. Elektro-Optik Karakteristikler

LED'in performansı, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) standart test koşulları altında karakterize edilir. Ana parametreler, ışık çıkışını ve elektriksel davranışını tanımlar.

3.1 Işık Şiddeti ve Görüş Açısı

5 mA ileri akımında (IF), ışık şiddetinin (Iv) tipik değeri bir sınıflandırma aralığı içindedir. Minimum değer 11.2 milikandela (mcd) ile başlar, en yüksek sınıf için maksimum 45.0 mcd'dir. Işık şiddeti, fotopik (CIE) göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçülür. Cihaz, 130 derecelik çok geniş bir görüş açısına (2θ1/2) sahiptir. Işık şiddetinin eksenel (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan bu parametre, LED'in geniş açılı görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun olan geniş bir alana ışık yaydığını gösterir.

3.2 Spektral Karakteristikler

Spektral özellikler, yayılan ışığın rengini tanımlar. Tepe emisyon dalga boyu (λP) tipik olarak 611 nanometredir (nm). İnsan gözünün rengi temsil etmek için algıladığı tek dalga boyu olan baskın dalga boyu (λd), 5 mA'da tipik olarak 605 nm'dir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ), spektral saflığın veya ışık çıkışının tepe dalga boyu etrafında ne kadar dar olduğunun bir ölçüsüdür ve 17 nm'dir. Bu değerler, yüksek kaliteli turuncu AllnGaP LED'lerin karakteristiğidir.

3.3 Elektriksel Karakteristikler

LED'in ileri gerilimi (VF), IF=5mA'da ölçüldüğünde, minimum 1.70 volttan maksimum 2.30 volta kadar değişir. Bu aralık, daha sonra açıklanan sınıflandırma sürecine tabidir. Ters akım (IR), 5V'luk bir ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 mikroamper (μA) ile çok düşüktür, bu da iyi diyot karakteristiğini gösterir.

4. Sınıflandırma Sistemi

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ana parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli gereksinimleri karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

4.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim üç sınıfa ayrılır: E2 (1.70V - 1.90V), E3 (1.90V - 2.10V) ve E4 (2.10V - 2.30V). Her sınıfa ±0.1 volt tolerans uygulanır. Aynı gerilim sınıfından LED'ler seçmek, birden fazla LED paralel bağlandığında benzer gerilim düşüşleri yaşayacakları için düzgün parlaklığı korumaya yardımcı olur.

4.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti üç kategoriye ayrılır: L (11.2 - 18.0 mcd), M (18.0 - 28.0 mcd) ve N (28.0 - 45.0 mcd). Her yoğunluk sınıfına ±%15 tolerans uygulanır. Bu sınıflandırma, birden fazla gösterge veya arka aydınlatma elemanı arasında tutarlı parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

5. Paket ve Mekanik Bilgiler

Bileşenin fiziksel boyutları ve taşınması, PCB tasarımı ve montajı için kritiktir.

5.1 Paket Boyutları

LED'in çok kompakt bir ayak izi vardır. Veri sayfasındaki detaylı ölçülü çizimler, uzunluğu, genişliği, yüksekliği (0.35mm) ve katot tanımlayıcısının yerleşimini belirtir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart tolerans ±0.10 mm'dir. Paket, uyumluluk için EIA standart şekillerini takip eder.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

PCB için önerilen bir lehim pedi tasarımı sağlanmıştır. Bu düzen, reflow lehimleme sırasında güvenilir lehim bağlantısı oluşumu için optimize edilmiştir. Veri sayfası, köprüleme veya aşırı lehimi önlemek için lehim macunu uygulaması için maksimum 0.10mm şablon kalınlığı önermektedir.

5.3 Şerit ve Makara Paketleme

LED'ler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit içinde, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış olarak tedarik edilir. Her makara 5000 adet içerir. Paketleme, ANSI/EIA 481-1-A-1994 spesifikasyonlarına uygundur. Boş bileşen yuvaları üst kapak bandı ile kapatılır. Maksimum iki ardışık eksik bileşen ve kalan makaralar için minimum 500 adet paketleme miktarı gibi belirli kurallar not edilmiştir.

6. Montaj ve Taşıma Kılavuzları

Uygun taşıma, güvenilirliği ve performansı korumak için esastır.

6.1 Lehimleme Süreci

LED, SMD montajı için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleri ile tam uyumludur. Kurşunsuz lehim süreçleri için detaylı bir reflow profili önerisi sağlanmıştır. Ana parametreler arasında ön ısıtma bölgesi, kontrollü rampa yükselmesi, 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve profile göre sıvılaşma üzeri süre (TAL) bulunur. Tepe sıcaklığındaki toplam süre maksimum 10 saniye olmalıdır. Lehim havya ile manuel tamir için, uç sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve temas süresi sadece bir kez olmak üzere 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Veri sayfası, nihai profilinin kullanılan spesifik PCB tasarımı, bileşenler ve lehim macunu için karakterize edilmesi gerektiğini vurgular.

6.2 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar LED epoksi paketine zarar verebilir. Önerilen yöntem, LED'i normal oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırmaktır. Özellikle test edilip nitelendirilmedikçe, agresif veya ultrasonik temizleme önerilmez.

6.3 Depolama Koşulları

Nem emilimini önlemek için katı depolama koşulları tanımlanmıştır; bu, reflow sırasında "patlamış mısır" (paket çatlaması) olayına neden olabilir. Nem alıcılı orijinal nem geçirmez torba kapalıyken, LED'ler ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldığında, "zemin ömrü" başlar. LED'ler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve 672 saat (28 gün) içinde IR-reflow işlemine tabi tutulması önerilir. Orijinal torbadan daha uzun süre depolama için, nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmalıdır. Zemin ömrü 672 saati aşarsa, montajdan önce nemi uzaklaştırmak için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme gereklidir.

7. Uygulama Bilgileri ve Tasarım Hususları

Operasyonel prensipleri ve tasarım kısıtlamalarını anlamak, başarılı bir uygulama için anahtardır.

7.1 Sürücü Devre Tasarımı

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Işık çıkışı öncelikle ileri akımın bir fonksiyonudur, gerilimin değil. Bu nedenle, sabit gerilim kaynağı ile sürmek, termal kaçak ve tahribata yol açabileceğinden önerilmez. Veri sayfası, bir gerilim kaynağına bağlandığında LED ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmasını şiddetle tavsiye eder. Bu direnç, Ohm Kanunu'na göre çalışma akımını ayarlar: R = (V_besleme - VF_LED) / I_istenen. Bu uygulama, ileri gerilimin (VF) cihazdan cihaza hafifçe değişebileceğinden, akım paylaşımı ve düzgün parlaklık sağlamak için birden fazla LED'i paralel bağlarken özellikle kritiktir.

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 75 mW), uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı için uygun termal tasarım hala önemlidir. LED'in performansı, özellikle ileri gerilim ve ışık şiddeti, sıcaklığa bağlıdır. Lehim pedlerinin etrafında yeterli PCB bakır alanı sağlamak, ısıyı dağıtmaya yardımcı olabilir. LED'i maksimum akım derecesinde veya yakınında çalıştırmak daha fazla ısı üretecek ve ek termal hususlar gerektirebilir.

7.3 Uygulama Kapsamı ve Uyarılar

Veri sayfası, bu LED'in ofis ekipmanları, iletişim cihazları ve ev aletleri gibi sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlandığını belirtir. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örn. havacılık, tıbbi cihazlar, ulaşım güvenlik sistemleri), tasarım öncesi üretici ile istişare gereklidir. Bu, ticari sınıf bileşenler için standart bir sorumluluk reddidir.

8. Teknik Derinlemesine İnceleme ve Performans Analizi

Temel özelliklerin ötesinde, ileri tasarım için birkaç temel prensip ve performans eğilimi önemlidir.

8.1 Akım, Gerilim ve Yoğunluk Arasındaki İlişki

Performans eğrileri (veri sayfasında ima edilen), tipik olarak ışık şiddetinin normal çalışma aralığında ileri akımla yaklaşık doğrusal olarak arttığını gösterir. Ancak, verimlilik (vat başına lümen) belirli bir akımda zirve yapabilir ve daha sonra artan termal etkiler nedeniyle azalabilir. İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani bağlantı sıcaklığı arttıkça hafifçe azalır.

8.2 Malzeme Teknolojisi: AllnGaP

Aktif yarı iletken malzeme olarak Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AllnGaP) kullanımı önemlidir. AllnGaP LED'ler, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla kırmızı, turuncu ve sarı dalga boyu bölgelerindeki yüksek verimlilikleri ile bilinir. Zamanla ve çalışma akımında iyi renk stabilitesi ve nispeten düşük ileri gerilim sunarlar. Üretilen 605-611 nm turuncu ışık canlı ve kolayca görülebilir.

8.3 Optik Tasarım ve Görüş Açısı

130 derecelik görüş açısı, çip tasarımı ve epoksi lensin şekli ile elde edilir. Geniş bir görüş açısı, çeşitli açılardan görülmesi gereken durum göstergeleri için idealdir. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için ikincil optikler gerekli olacaktır.

9. Karşılaştırma ve Seçim Rehberi

Bir tasarım için LED seçerken, mühendisler ana parametreleri karşılaştırmalıdır.

Bu LED'in Temel Farklılaştırıcıları:Birincil farklılaştırıcı, ultra düşük 0.35mm yüksekliğidir. Standart 0.6mm veya 1.0mm yüksekliğindeki çip LED'lere kıyasla, bu daha ince nihai ürünler sağlar. Geniş 130 derecelik görüş açısı, geniş alan aydınlatması için bir diğer avantajdır. AllnGaP teknolojisi, turuncu ışık için iyi verimlilik ve renk sağlar.

Seçim Kriterleri:Tasarımcılar, uygulama ihtiyaçlarına göre önceliklendirmelidir: yükseklik kısıtlamaları, gerekli parlaklık (ışık şiddeti sınıfı), renk noktası (baskın dalga boyu), sürücü akım uyumluluğu ve termal/güç limitleri. Sınıflandırma sistemi, uygun performans sınıfını seçerek maliyet optimizasyonuna olanak tanır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i doğrudan bir 3.3V veya 5V mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Hayır, doğrudan süremezsiniz. Seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 3.3V besleme, tipik 2.0V VF ve istenen 5mA akım ile direnç değeri (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 Ohm olacaktır. 270 Ohm standart değerli bir direnç uygun olacaktır.

S: Reflow sırasında 260°C'deki 10 saniyelik limiti aşarsam ne olur?

C: Zaman/sıcaklık limitlerini aşmak birkaç soruna neden olabilir: epoksi lensin bozulması (sararma), iç tel bağlantılarının hasar görmesi veya yarı iletken çip üzerinde aşırı termal stres, potansiyel olarak anında arızaya veya azalmış uzun vadeli güvenilirliğe yol açabilir.

S: Depolama ve zemin ömrü neden bu kadar katı bir şekilde tanımlanmış?

C: Epoksi paketleme malzemesi havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme süreci sırasında, bu hapsolmuş nem hızla buhara dönüşerek yüksek iç basınç oluşturur. Bu, paketin katmanlarını ayırabilir veya hatta çatlatabilir, bu olaya "patlamış mısır" denir. Depolama ve pişirme prosedürleri, bunu önlemek için nem içeriğini kontrol eder.

S: LED üzerindeki katodu nasıl tanımlarım?

C: Veri sayfası paket çizimi katot işaretini gösterir. Tipik olarak, bu tür çip LED'ler için katot, bileşenin üstünde veya altında yeşil bir şerit, nokta veya pahlı köşe ile işaretlenir. Spesifik işaretleme için daima mekanik çizime başvurun.