LTST-C194TGKT SMD LED Veri Sayfası - 0.30mm Yükseklik - 3.2V - 76mW - Yeşil - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C194TGKT, modern ve alan kısıtlı elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) çip LED'dir. Sadece 0.30 mm profil yüksekliğine sahip ekstra ince bir bileşendir ve bu özelliğiyle akıllı telefonlar, tabletler, ultra ince ekranlar ve giyilebilir teknoloji gibi ince cihazlar için uygundur. Cihaz, su berraklığında lens paketi içine yerleştirilmiş InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzeme kullanarak yeşil ışık yayar. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur ve yeşil ürün olarak sınıflandırılır. LED, yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanları ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu, 7 inç çapında makaralar üzerinde endüstri standardı 8mm bantta tedarik edilir, bu da verimli seri üretimi kolaylaştırır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garantisi verilmez. Temel sınırlar arasında maksimum 76 mW güç dağılımı, 20 mA DC ileri akım ve darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 100 mA tepe ileri akım bulunur. Cihaz 5V ters gerilime dayanabilir, ancak ters öngerilim altında sürekli çalışma yasaktır. Çalışma sıcaklığı aralığı -20°C ile +80°C arasındadır, depolama aralığı ise daha geniş olarak -30°C ile +100°C arasındadır. Bileşen, maksimum 10 saniye süreyle 260°C tepe sıcaklığında kızılötesi reflow lehimlemeye dayanıklı olarak derecelendirilmiştir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ve 20 mA standart test akımında (IF) belirtilmiştir ve temel performans verilerini sağlar. Işık şiddetinin (Iv) tipik değeri 450 milikandela (mcd) olup minimum 71 mcd'dir, bu da parlak bir çıkış olduğunu gösterir. Geniş 130 derecelik görüş açısı (2θ1/2) ile geniş ve eşit aydınlatma sağlar. Baskın dalga boyu (λd) 525 nm'dir ve yeşil renk algısını tanımlar, tepe emisyon dalga boyu (λp) ise 530 nm'dir. Spektral bant genişliği (Δλ) 35 nm'dir. İleri gerilim (VF) tipik olarak 3.2V ölçülür ve 2.8V ile 3.6V arasında bir aralığa sahiptir. Ters akım (IR), tam 5V ters öngerilimde maksimum 10 μA'dır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTST-C194TGKT, ileri gerilim (Vf), ışık şiddeti (Iv) ve baskın dalga boyunu (λd) kapsayan üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, tasarımcıların belirli devre ve parlaklık/renk gereksinimlerine uyan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim 0.2V adımlarla sınıflandırılır. D7 (2.80-3.00V), D8 (3.00-3.20V), D9 (3.20-3.40V) ve D10 (3.40-3.60V) sınıf kodları mevcuttur. Her sınıf içinde ±0.1V tolerans uygulanır. Aynı Vf sınıfından LED'lerin seçilmesi, birden fazla LED paralel bağlandığında düzgün akım dağılımının korunmasına yardımcı olur.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti sınıfları bir dizi parlaklık seviyesi sağlar. Sınıflar Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd), S (180.0-280.0 mcd) ve T (280.0-450.0 mcd) şeklindedir. Her sınıfa ±%15 tolerans uygulanır. Bu, maksimum parlaklığın kritik olmadığı durumlarda veya kademeli ürün özellikleri için uygun maliyetli seçim yapılmasına olanak tanır.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Baskın dalga boyu sınıfları renk tutarlılığını sağlar. Mevcut sınıflar AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm) ve AR (530.0-535.0 nm) olup her sınıf için ±1 nm gibi sıkı bir tolerans vardır. Bu, çok renkli göstergeler veya ekran arka aydınlatması gibi hassas renk eşleştirmesinin gerekli olduğu uygulamalar için çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örneğin, spektral dağılım için Şekil 1, görüş açısı için Şekil 6), sağlanan veriler temel ilişkilerin analizine olanak tanır. İleri gerilim tek bir akımda (20mA) belirtilmiştir. Pratikte, Vf'nin ileri akım (If) ile logaritmik bir ilişkisi vardır ve negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani jonksiyon sıcaklığı arttıkça Vf azalır. Işık şiddeti de sıcaklığa bağlıdır ve tipik olarak sıcaklık arttıkça azalır. Geniş 130 derecelik görüş açısı, ışık şiddetinin görüş açısının kosinüsüyle yaklaşık olarak orantılı olduğu Lambert veya yakın Lambert radyasyon modelini düşündürür.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart paket şekillerine uyar. Belirleyici özelliği 0.30 mm'lik ultra düşük profil yüksekliğidir. Detaylı boyut çizimleri, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.10 mm standart toleransla, uzunluk, genişlik, bacak aralığı ve diğer kritik mekanik toleransları belirtir. Bu boyutlar, PCB (Baskılı Devre Kartı) ayak izi tasarımı ve otomatik makineler tarafından doğru yerleştirmenin sağlanması için çok önemlidir.

5.2 Lehim Pedi Tasarımı

Veri sayfası, önerilen lehim pedi desen boyutlarını içerir. Bu önerilere uyulması, reflow sırasında güvenilir lehim bağlantılarının elde edilmesi için hayati önem taşır. Önemli bir not, lehim macunu hacmini kontrol etmek ve küçük bileşenin köprüleşmesini veya mezar taşı oluşumunu önlemek için maksimum 0.10mm şablon kalınlığı önerisidir.

5.3 Polarite Tanımlama

Çoğu LED gibi, bu cihaz da polariteye duyarlıdır. Katot tipik olarak bir çentik, yeşil bir nokta veya farklı bir bacak şekli ile işaretlenir. Doğru devre çalışmasını sağlamak ve ters öngerilimden kaynaklanan hasarı önlemek için doğru yönlendirme, paket çizimine karşı doğrulanmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için önerilen bir kızılötesi (IR) reflow profili sağlanmıştır. Bu profil JEDEC standartlarına uygundur. Kritik parametreleri içerir: bir ön ısıtma aşaması (tipik olarak 150-200°C, en fazla 120 saniye), bir rampa yükselmesi, bir tepe sıcaklık bölgesi (maksimum 260°C) ve likidüs üzerinde geçirilen süre (lehimin eridiği sıcaklık). Bileşen, tepe sıcaklığına 10 saniyeden fazla maruz bırakılmamalıdır. Bu profil, LED paketini aşırı termal strese maruz bırakmadan güvenilir lehim bağlantılarının oluşmasını sağlar.

6.2 Taşıma ve Depolama

LED, elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Topraklanmış bileklikler, antistatik paspaslar ve iletken kaplar kullanmak gibi taşıma önlemleri zorunludur. Depolama için, açılmamış nem bariyerli torbalar (nem alıcı ile birlikte) ≤30°C ve ≤%90 RH'de tutulmalı ve raf ömrü bir yıldır. Açıldıktan sonra bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalıdır. Ortam koşullarına 672 saatten (28 gün) fazla maruz kalınırsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme önerilir.

6.3 Temizlik

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Veri sayfası, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırmayı önerir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler plastik lensi veya paket malzemesini hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıma bandıdır. Her makarada 5000 adet bulunur. Bandaki boş yuvalar bir kapak bandı ile kapatılır. Paketleme ANSI/EIA 481-1-A-1994 şartnamelerine uygundur. Üretim sürekliliği için bandta izin verilen maksimum ardışık eksik bileşen sayısı ikidir. Kalan makaralar için minimum sipariş miktarı 500 adettir. LTST-C194TGKT parça numarası, muhtemelen seriyi, paketi, rengi ve sınıf kodlarını gösteren özel bir kodlama sistemini takip eder.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ultra ince yeşil LED, yüksekliğin kritik bir kısıtlama olduğu tüketici elektroniğinde durum göstergeleri, tuş veya sembol arka aydınlatması ve dekoratif aydınlatma için idealdir. Örnekler arasında akıllı telefonlarda, tabletlerde, dizüstü bilgisayarlarda, ultrabook'larda, giyilebilir cihazlarda (akıllı saatler, fitness bantları) ve ince kontrol panellerinde gösterge ışıkları sayılabilir. Otomatik yerleştirme ve reflow lehimleme ile uyumluluğu, onu yüksek hacimli üretim için mükemmel kılar.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sınırlama:LED'i ileri geriliminden daha yüksek bir gerilim kaynağından sürerken her zaman harici bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - Vf) / If, burada Vf ileri gerilimdir (en kötü durum tasarımı için maksimum değer kullanın), If istenen ileri akımdır (≤20 mA DC) ve Vcc besleme gerilimidir.
Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda çalışırken, yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlamak ısının dağılmasına yardımcı olarak ışık çıkışını ve ömrü koruyabilir.
ESD Koruması:ESD'ye eğilimli ortamlarda, LED hatlarına geçici gerilim bastırma (TVS) diyotları veya diğer koruma devreleri eklemeyi düşünün.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C194TGKT'nin birincil farklılaştırıcı faktörü 0.30mm yüksekliğidir, bu birçok standart SMD LED'den (örneğin, genellikle 0.6-0.8mm yüksekliğinde olan 0603 veya 0805 paketleri) önemli ölçüde daha incedir. Bu, z-yüksekliğinin ciddi şekilde sınırlı olduğu uygulamalarda tasarım yapılmasına olanak tanır. Eski delikli LED'lerle karşılaştırıldığında, büyük alan tasarrufu sağlar ve otomatik montaja olanak tanır. InGaN teknolojisinin kullanımı yüksek verimlilik ve parlak yeşil ışık çıkışı sağlar. Kurşunsuz reflow profillerine uyumu, onu modern çevre düzenlemeleri ve üretim süreçleriyle uyumlu hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i daha yüksek parlaklık için 30 mA'de sürebilir miyim?
C: Hayır. Mutlak maksimum DC ileri akım 20 mA'dir. Bu değerin aşılması, aşırı ısınma ve yarı iletken jonksiyonun hızlandırılmış bozulması nedeniyle geri dönüşü olmayan hasara neden olabilir.
S: Baskın dalga boyu ile tepe dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Baskın dalga boyu (λd), LED'in rengiyle eşleşen ve CIE renklilik diyagramından türetilen, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur. Tepe dalga boyu (λp) ise yayılan optik gücün en yüksek olduğu gerçek dalga boyudur. Genellikle hafifçe farklılık gösterirler.
S: El lehimlemesi kullanabilir miyim?
C: Havya ile el lehimlemesi mümkündür ancak aşırı dikkat gerektirir. Önerilen maksimum havya ucu sıcaklığı 300°C ve her bacak için bir kez olmak üzere 3 saniyeyi aşmayan bir lehimleme süresidir. Reflow lehimleme tercih edilen ve daha güvenilir yöntemdir.
S: Parça numarasındaki sınıf kodunu nasıl yorumlamalıyım?
C: "TGKT" son eki muhtemelen belirli ileri gerilim (T?), ışık şiddeti (G?) ve baskın dalga boyu (K?) sınıfları için kodlanmış bilgiler içerir. Tam sınıf listesini sipariş bilgileriyle çapraz referans alarak tam olarak gereken performans sınıfını seçmek gerekir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Bir akıllı saat için durum göstergesi tasarlama.
Tasarım, yeşil bir şarj göstergesi gerektirir. Akıllı saatin iç yüksekliği son derece sınırlıdır. LTST-C194TGKT, 0.30mm profili nedeniyle seçilir. Tasarımcı, görünürlüğü sağlamak için Vf için D8 sınıfını (3.0-3.2V) ve ışık şiddeti için T sınıfını (280-450 mcd) seçer. LED, saatin 3.3V rayından sürülür. Muhafazakar bir tasarım için maksimum Vf değeri olan 3.6V kullanılarak akım sınırlayıcı direnç hesaplanır: R = (3.3V - 3.6V) / 0.02A = -15 Ohm. Bu negatif değer, en kötü durum Vf'sinin beslemeden yüksek olması durumunda LED'in yanmayabileceğini gösterir. Bu nedenle, tasarımcı tipik Vf değeri olan 3.2V'yi kullanır: R = (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 Ohm. Standart bir 5.1Ω direnç seçilir, bu da yaklaşık 19.6 mA akımla sonuçlanır. PCB düzeni, önerilen lehim pedi boyutlarını kullanır ve bir toprak katmanına küçük bir termal rahatlatma bağlantısı içerir.

12. Teknoloji Tanıtımı

LTST-C194TGKT, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisine dayanmaktadır. InGaN, indiyum ve galyum oranı değiştirilerek bant aralığı enerjisi ayarlanabilen bir bileşik yarı iletkendir. Yeşil LED'ler için, yeşil dalga boyu aralığında (yaklaşık 525 nm) foton emisyonuna karşılık gelen bir bant aralığı oluşturmak üzere belirli bir indiyum içeriği kullanılır. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşerek ışık şeklinde enerji açığa çıkarır - bu sürece elektrolüminesans denir. Su berraklığındaki lens epoksi, bu ışığı yarı iletken çipten minimum emilimle verimli bir şekilde çıkarmak için formüle edilmiştir, aynı zamanda mekanik ve çevresel koruma sağlar.

13. Teknoloji Trendleri

Tüketici elektroniği için SMD LED'lerdeki trend, küçülme, daha yüksek verimlilik ve daha fazla entegrasyon yönünde devam etmektedir. Daha da ince nihai ürünlerin mümkün olması için paket yükseklikleri daha da azalmaktadır. Verimlilik iyileştirmeleri (vat başına daha fazla lümen) güç tüketimini azaltır, bu da pil ile çalışan cihazlar için kritiktir. Ayrıca, yüksek kaliteli ekranların ve tutarlı çoklu LED dizilerinin taleplerini karşılamak için daha hassas renk kontrolü ve daha sıkı sınıflandırma eğilimi vardır. Dahası, kontrol elektroniğinin (sabit akım sürücüleri gibi) doğrudan LED paketine entegrasyonu daha yaygın hale gelmektedir, bu da son kullanıcı için devre tasarımını basitleştirir. Temel malzeme bilimi ilerlemeye devam etmekte, tarihsel olarak mavi LED'lerden daha düşük olan yeşil InGaN LED'lerin verimliliğini artırmaya yönelik araştırmalar sürmektedir.