LTST-C193TGKT SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x1.6x0.4mm - Gerilim 2.8-3.6V - Renk Yeşil - Güç 76mW - İngilizce Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C193TGKT, modern ve alan kısıtlaması olan elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı (SMD) çip LED'dir. Ekstra ince LED ailesine ait olup, yalnızca 0.4mm'lik son derece düşük bir yüksekliğe sahiptir. Bu özelliği, dikey boşluğun sınırlı olduğu ince tüketici elektroniği ürünlerinde, araç iç aydınlatmalarında ve taşınabilir cihazlarda arka aydınlatma göstergeleri, durum ışıkları ve dekoratif aydınlatma için ideal bir seçim haline getirir.

LED, yüksek verimliliği ve parlaklığı ile bilinen bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzeme kullanarak yeşil ışık yayar. Paket, ışığı dağıtmayan su berraklığında bir lense sahiptir, bu da çipin kendisinden daha odaklanmış ve yoğun bir ışık çıktısı sağlar. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur ve bu da onu yeşil bir ürün olarak sınıflandırır.

2. Teknik Parametreler Derin Amaç Yorumlaması

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Temel optik parametreler, standart ortam sıcaklığı (Ta) 25°C ve önerilen sürekli çalışma akımı olan 20mA ileri akım (IF) değerinde ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (Iv): Minimum 112.0 milikandela (mcd) ile maksimum 450.0 mcd arasında değişir. Tipik değer bu aralıkta yer alır. Şiddet, insan gözünün fotopik tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Bu LED, 130 derecelik çok geniş bir görüş açısına sahiptir. θ açısı_1/2 , ışık şiddetinin merkez eksende (0°) ölçülen değerinin yarısına düştüğü eksen dışı açı olarak tanımlanır.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P): Yayılan optik gücün maksimum olduğu dalga boyu, bu cihaz için tipik olarak 525 nm'dir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): CIE kromatiklik diyagramından türetilen, algısal olarak daha ilgili bir renk ölçüsü. Algılanan rengi en iyi temsil eden tek dalga boyunu belirtir. LTST-C193TGKT için bu değer 520.0 nm ile 535.0 nm arasında değişir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): Işık kaynağının spektral saflığını ölçer. Maksimum gücün yarısındaki emisyon spektrumunun genişliğidir. Bu yeşil InGaN LED için 35 nm tipik bir değerdir.

2.2 Elektriksel Özellikler

• İleri Yönlü Gerilim (V_F): 20mA ile sürüldüğünde, LED anodu ve katodu arasındaki gerilim düşümü 2.80V (Min) ile 3.60V (Max) arasında değişir. Bu parametre, sürücü devre tasarımı ve güç dağılımı hesaplamaları için kritik öneme sahiptir.
• Ters Akım (I_R): 5V ters öngerilim uygulandığında, kaçak akım maksimum 10 µA'dır. Bu LED'in ters gerilim altında çalışmak üzere tasarlanmadığını not etmek çok önemlidir; bu test koşulu yalnızca karakterizasyon içindir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Özellikler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamışlardır.

• Güç Dağılımı (P_d): Paketin 25°C ortam sıcaklığında dağıtabileceği maksimum izin verilen güç 76 mW'dır.
• İleri Yön Akımı: Maksimum sürekli DC ileri akım 20 mA'dir. Daha yüksek bir tepe ileri akım olan 100 mA, yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• Sıcaklık Aralıkları: Cihaz, -20°C ila +80°C arasındaki ortam sıcaklıklarında çalışabilir. Depolama için aralık daha geniştir: -30°C ila +100°C.
• Lehimleme Termal Limiti: LED, 260°C tepe sıcaklığında maksimum 10 saniye süreyle kızılötesi reflow lehimlemeye dayanabilir; bu, yaygın kurşunsuz (Pb-free) montaj işlemleriyle uyumludur.

3. Binning System Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre performans gruplarına (bin) ayrılır. LTST-C193TGKT, üç boyutlu bir binning sistemi kullanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim Binning

Birimler, ileri yönlü gerilimlerine (V_F) göre 20mA'de dört gruba (D7'den D10'a) ayrılır; her grup 0.2V aralığa ve ±0.1V toleransa sahiptir. Bu, tasarımcıların paralel konfigürasyonlarda düzgün akım paylaşımı gerektiren uygulamalar için daha sıkı gerilim eşleşmesine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler parlaklığa göre her bir sınıfın aralığında ±%15 toleransla üç kategoriye (R, S, T) ayrılır. 'T' sınıfı en yüksek şiddet grubunu (280-450 mcd) temsil eder. Bu sınıflandırma, birden fazla gösterge arasında tutarlı parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için esastır.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk (ton), baskın dalga boyunun üç gruba (AP, AQ, AR) ayrılmasıyla kontrol edilir. Her grup ±1 nm toleransla 5 nm'lik bir aralığı kapsar. Bu, bir üretim partisindeki tüm birimlerde tutarlı bir yeşil renk görünümü sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da, bunların anlamları LED teknolojisi için standarttır.

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

İlişki, bir diyot için tipik olan üstel bir ilişkidir. Açılma eşiğini aşan voltajdaki küçük bir artış, akımda büyük bir artışa neden olur. Bu nedenle, termal kaçak ve tahribatı önlemek için LED'ler sabit voltaj kaynağıyla değil, akım sınırlamalı bir kaynakla sürülmelidir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık çıkışı, nominal maksimuma kadar ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. 20mA'nin üzerinde çalıştırmak parlaklığı artırabilir ancak artan eklem sıcaklığı nedeniyle ömrü ve güvenilirliği azaltacaktır.

4.3 Sıcaklığa Bağlılık

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Eklem sıcaklığı arttıkça:

• İleri Yönlü Gerilim (V_F): Hafifçe azalır.
• Işık Şiddeti (Iv): Azalır. Sıcaklık yükseldikçe verim düşer.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): Hafifçe kayabilir, bu da ince bir renk değişikliğine neden olabilir.

PCB üzerinde uygun termal yönetim (örneğin, termal rahatlatma pedleri ile) performansı ve ömrü korumak için çok önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, bir EIA standart çip LED paket ayak izine uygundur. Ana boyutlar yaklaşık 3.2mm x 1.6mm gövde boyutunu içerir ve belirleyici özelliği 0.4mm'lik ultra düşük yüksekliktir. PCB yerleşimi için ±0.10mm toleranslı detaylı boyut çizimleri sağlanmıştır.

5.2 Pad Düzeni ve Polarite Tanımlama

Veri sayfası, güvenilir lehimleme ve uygun hizalamayı sağlamak için önerilen lehim pedi boyutlarını içerir. LED polarize edilmiştir. Anot (+) ve katot (-) terminalleri genellikle paket üzerinde işaretlenir veya ayak izi diyagramında gösterilir. Devrenin çalışması için doğru yönlendirme esastır.

5.3 Bant ve Makara Paketleme

Ürün, 7 inç (178 mm) çapındaki makaralarda endüstri standardı 8 mm taşıyıcı teyp üzerinde tedarik edilir. Her makara 5000 adet içerir. Ambalajlama, yüksek hacimli üretim için kritik olan otomatik seç-ve-yerleştir ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlayan ANSI/EIA 481-1-A-1994 spesifikasyonlarına uygundur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için önerilen bir kızılötesi (IR) yeniden akış profili sağlanmıştır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ön Isıtma: 150°C ila 200°C arasında, maksimum 120 saniye boyunca, devre kartını ve bileşenleri kademeli olarak ısıtmak ve termal şoku en aza indirmek için.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
• Likidüs Üzeri Süre: Lehimin erimiş halde kaldığı süre kontrol edilmelidir.
• Kritik Limit: Bileşen gövde sıcaklığı, 10 saniyeden fazla 260°C'yi aşmamalıdır.

Profil, güvenilirliği sağlamak için JEDEC standartlarına dayanmaktadır.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, maksimum 300°C'ye ayarlanmış sıcaklık kontrollü bir havya kullanın. Her bacağın lehimleme süresi 3 saniyeyi geçmemeli ve plastik paket ile yarı iletken çipe termal hasar vermemek için işlem yalnızca bir kez uygulanmalıdır.

6.3 Temizlik

Lehim sonrası temizlik gerekiyorsa, yalnızca etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilmiş alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. LED, normal sıcaklıkta bir dakikadan daha kısa süre daldırılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler paketleme malzemesine zarar verebilir.

6.4 Depolama ve Taşıma

• ESD (Elektrostatik Deşarj) Hassasiyeti: LED'ler statik elektrikten zarar görmeye karşı hassastır. Elleçleme sırasında uygun ESD önlemleri (bilek kayışları, topraklanmış çalışma istasyonları, iletken köpük) zorunludur.
• Nem Hassasiyeti: Bir yüzey montaj cihazı olarak, bir nem hassasiyet seviyesine sahiptir (ima edilir). Orijinal vakumlu nem bariyeri torbası açılırsa, LED'ler lehimleme sırasında "patlamayı" önlemek için 672 saat (28 gün) içinde kullanılmalı veya yeniden akış öncesinde kurutulmalıdır.
• Saklama Koşulları: Açılmış ambalajda uzun süreli saklama için, desikantlı kapalı bir kap veya nitrojen atmosferi kullanın.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri: Akıllı telefonlarda, tabletlerde, dizüstü bilgisayarlarda ve giyilebilir cihazlarda açma, pil şarjı, ağ etkinliği ışıkları.
• Arka Aydınlatma: İnce tüketici ürünlerinde membran anahtarlar, küçük LCD ekranlar veya logolar için aydınlatma.
• Dekoratif Aydınlatma: Otomobil gösterge panellerinde, iç döşemede veya ev aletlerinde vurgu aydınlatması.
• Panel Göstergeleri: Alanın kısıtlı olduğu endüstriyel kontrol panellerinde, tıbbi cihazlarda ve iletişim ekipmanlarında.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürme: Her zaman bir seri akım sınırlama direnci veya özel bir sabit akımlı LED sürücü IC kullanın. Direnç değerini R = (V_kaynağı - V_F) / I_F, maksimum V kullanılarak_F veri sayfasından, en kötü durum koşullarında akımın 20mA'yi aşmamasını sağlamak için.
• Termal Yönetim: Küçük olmasına rağmen, güç dağılımı (20mA, 3.6V'de 72mW'a kadar) ısı üretir. Özellikle birden fazla LED kullanılıyorsa veya ortam sıcaklıkları yüksekse, PCB düzeninin lehim pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlayarak bir soğutucu görevi görmesini sağlayın.
• Optik Tasarım: Su berraklığındaki lens, dar ve yoğun bir ışın demeti üretir. Daha geniş veya dağınık aydınlatma için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir.
• Binning Seçimi: Renk veya parlaklık düzgünlüğü gerektiren uygulamalar için, gerekli bin kodlarını belirtin (V_F, I_v, λ_d) sipariş verirken.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C193TGKT'nin temel farklılaştırıcı faktörü, onun 0.4mm ultra-ince profilGenellikle 0.6mm veya 0.8mm yüksekliğindeki standart chip LED'lere kıyasla, bu %33-50'lik yükseklik azalması modern ultra-ince cihaz tasarımları için önemlidir. Eksen dışı görünürlüğün önemli olduğu durumlarda, geniş 130 derecelik görüş açısı da daha dar açılı LED'lere göre bir avantajdır. InGaN teknolojisi (yeşil ışık yayılımı için), RoHS uyumluluğu ve standart kurşunsuz reflow işlemleriyle uyumluluğun birleşimi, onu küresel elektronik üretimi için çok yönlü ve geleceğe dönük bir bileşen haline getirir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

9.1 Bu LED'i bir direnç olmadan 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

Hayır, bu önerilmez ve LED'i büyük olasılıkla tahrip eder. İleri voltajı 2.8V ile 3.6V arasında değişir. V_F 2.9V'lık bir besleme geriliminde, gerilim farkı (0.4V) kontrolsüz ve 20mA maksimum değerini çok aşan çok yüksek bir akımın akmasına neden olur. Basit DC sürüş için her zaman bir seri direnç gereklidir.

9.2 Neden DC akım değerinden (20mA) daha yüksek bir tepe akım değeri (100mA) bulunuyor?

Yarı iletken eklem, küçük çipin termal zaman sabiti çok kısa olduğu için aşırı ısınmadan kısa, yüksek akımlı darbeleri kaldırabilir. 1/10 görev döngüsündeki 100mA değeri, ortalama gücü sınırlı tutarken daha yüksek parlaklıkta kısa darbelere (örneğin, çoklamalı göstergelerde veya sinyal vermede) izin verir. ortalama Güç ve sıcaklık güvenli sınırlar içinde tutulmalıdır. Sürekli çalışma 20mA'yi aşmamalıdır.

9.3 Işık çıktısı için "water clear" lens ne anlama gelir?

"Water clear" veya yayıcı olmayan bir lens, epoksi kapsül malzemesinin şeffaf olduğu anlamına gelir. Bu, yayılma parçacıkları tarafından hiçbir ışığın saçılmaması nedeniyle paketten mümkün olan en yüksek ışık çıkışını sağlar. Işık demeti deseni, daha çok LED çipinin şekli ve reflektör kasesi tarafından belirlenecek ve genellikle karşıdan bakıldığında parlak, küçük bir nokta olarak görünecektir.

9.4 Sipariş verirken bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

Uygulamanızda tutarlı sonuçlar için, Voltaj (V_F), Yoğunluk (I_v), ve Baskın Dalga Boyu (λ_d). Örneğin, D8 (3.0-3.2V), S (180-280 mcd) ve AQ (525-530 nm) bölmelerini talep etmek, size orta aralık voltajlı, orta-yüksek parlaklıklı ve belirli bir yeşil tonuna sahip LED'ler verecektir. Belirtilmezse, üretimden karışık bir seçim alırsınız.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: İnce Bir Bluetooth Hoparlör için Durum Göstergesi Tasarımı

Bir tasarımcı, sadece 5mm kalınlığında alüminyum bir kasa ile kompakt bir Bluetooth hoparlör oluşturuyor. Güç, eşleştirme ve pil seviyesini göstermek için çok renkli bir durum LED'ine ihtiyaç var. Ön ızgara arkasındaki alan son derece sınırlı.

Çözüm: LTST-C193TGKT (yeşil), benzer kırmızı ve mavi ultra inç LED'lerle birlikte seçilmiştir. 0.4mm yüksekliği, kısıtlı iç mekana mükemmel uyum sağlamalarına olanak tanır. Tasarımcı:

1. LED'leri ana PCB üzerinde ızgaraya yakın konuma yerleştirir.
2. Her renk için bir mikrodenetleyici GPIO pini kullanır, 3.3V sistem için hesaplanan 100Ω seri direnç ile (maks. V_F 3.6V, yaklaşık 10mA güvenli bir akım sağlar).
3. Dengeli parlaklık sağlamak için her üç renk için de aynı yoğunluk sınıfını (örneğin, 'S') belirtir.
4. Hafif ısı yayılımı için PCB üzerindeki LED pedlerinin altına küçük bir bakır dolgu (copper pour) ekler.
5. Montaj sırasında güvenilirliği sağlamak için önerilen yeniden akış profilini takip eder.

Sonuç, şık endüstriyel tasarıma mekanik bir ödün vermeden uyum sağlayan parlak ve düzgün bir durum göstergesidir.

11. Prensip Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. p-n eklemine ileri yönlü bir voltaj uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar, aktif bölgede p-tipi malzemeden gelen oyuklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde açığa çıkarır. Işığın belirli rengi (dalga boyu), kullanılan yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. LTST-C193TGKT, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) bileşik yarı iletkeni kullanır; bu malzeme, yeşil ışığa (yaklaşık 520-535 nm) karşılık gelen bir bant aralığına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Su berraklığındaki epoksi kapsül, yarı iletken çipi korur, bir mercek görevi görür ve çıktıyı değiştirmek için (bu berrak lens durumunda olmasa da) fosforlar içerebilir.

12. Gelişim Eğilimleri

Tüketici elektroniği için gösterge ve arka aydınlatma LED'lerindeki eğilim, bu bileşenin özellikleriyle güçlü bir uyum içindedir:

• Küçülme ve Daha Düşük Profil: Daha ince cihazlara yönelik sürekli talep, bu 0.4mm bileşen gibi giderek daha küçük ayak izi ve yüksekliğe sahip LED'lerin geliştirilmesini yönlendirmektedir.
• Daha Yüksek Verimlilik: Epitaksiyel büyütme ve çip tasarımındaki iyileştirmeler, watt başına daha fazla lümen sağlayarak aynı akımda daha parlak çıktı veya daha düşük güç tüketimi ve daha az ısı ile aynı parlaklık elde edilmesine olanak tanır.
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı: Gelişmiş sınıflandırma teknikleri ve sıkı proses kontrolleri, üreticilerin dalga boyu ve yoğunlukta çok dar toleranslara sahip LED'ler sunmasını sağlar; bu, tam renkli ekranlar ve ortam aydınlatması gibi uygulamalar için çok önemlidir.
• Zorlu Ortamlarda Gelişmiş Güvenilirlik: Bu LED standart uygulamalar için olsa da, endüstri aynı zamanda otomotiv ve endüstriyel kullanımlar için daha yüksek sıcaklık derecelendirmelerine ve sağlamlığa sahip versiyonlar da geliştirmektedir.
• Entegrasyon: Trendler, birden fazla LED çipini (RGB) tek bir pakette birleştirmeyi veya LED'leri sürücü IC'leri veya sensörlerle birleştirmeyi içerir.

LTST-C193TGKT, ana akım elektronik için küçültme ve performansın temel ihtiyaçlarını ele alan güncel nesil bir çözümü temsil eder.