LTST-C194KRKT SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 1.6x0.8x0.3mm - Gerilim 2.4V - Güç 75mW - Kırmızı Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C194KRKT, yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyot (LED) olup, chip LED kategorisine aittir. Temel belirleyici özelliği, yalnızca 0.30 milimetre olan son derece düşük profildir. Bu, özellikle Z eksenindeki alan kısıtlamalarının kritik olduğu uygulamalar için uygun kılar. Cihaz, kırmızı ışık üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır ve su berraklığında lensli bir paket içinde kapsüllenmiştir. Modern, yüksek hacimli elektronik montaj süreçleriyle uyumluluk için tasarlanmıştır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajları, form faktöründen ve işlem uyumluluğundan kaynaklanır. Ekstra ince tasarım, mobil cihazlar, ultra ince ekranlar ve giyilebilir teknoloji gibi ince tüketici elektroniğine entegrasyonu mümkün kılar. 7 inçlik makaralara sarılmış 8mm şerit üzerindeki paketlemesi, otomatik al-yerleştir ekipmanı standartlarıyla uyumludur ve verimli montajı kolaylaştırır. Ayrıca, kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçlerine uygunluk, PCB montajında endüstri standardı olan tek bir reflow döngüsünde diğer SMD bileşenlerin yanına monte edilmesine olanak tanır. Cihaz aynı zamanda çevre düzenlemelerini karşılayan RoHS uyumlu yeşil bir ürün olarak belirtilmiştir. Hedef pazar, tüketici elektroniği, göstergeler, tuş takımı veya ikon arka aydınlatması ve güvenilir, düşük profilli bir kırmızı gösterge gerektiren herhangi bir uygulamanın üreticilerini içerir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, LTST-C194KRKT LED için belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin ayrıntılı, nesnel bir yorumunu sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW. Bu, LED paketinin herhangi bir koşulda ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır. Bunun aşılması, aşırı ısınmaya ve yarı iletken bağlantının hızlanmış bozulmasına yol açabilir.
• DC İleri Akım (IF):30 mA. Uygulanabilecek maksimum sürekli ileri akım. Optik parametrelerin test edildiği tipik çalışma koşulu 20 mA'dir ve 10 mA'lık bir güvenlik marjı sağlar.
• Tepe İleri Akım:80 mA. Bu yalnızca palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms pals genişliği) izin verilir. Palslama, ortalama güç dağılımı limitini aşmadan daha yüksek anlık parlaklık sağlar.
• Ters Gerilim (VR):5 V. LED'ler yüksek ters gerilimlere dayanacak şekilde tasarlanmamıştır. Ters öngerilimde 5V'u aşmak, PN bağlantısının bozulmasına neden olabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:-30°C ila +85°C / -40°C ila +85°C. Bu aralıklar, sırasıyla güvenilir çalışma ve çalışmayan depolama için çevresel koşulları tanımlar.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ta=25°C ve IF=20mA'da ölçülen bu parametreler, cihazın standart test koşulları altındaki performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 11.2 mcd'den maksimum 180.0 mcd'ye kadar değişir. Geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi (Bölüm 3'te ayrıntılı) ile yönetilir. Şiddet, fotopik (insan gözü) tepki eğrisi (CIE) ile eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ1/2):130 derece. Bu, su berraklığında lensli bir chip LED için tipik olan çok geniş bir görüş açısıdır. Açı, ışık şiddetinin eksenel (0°) değerinin yarısına düştüğü nokta olarak tanımlanır.
• Tepe Dalga Boyu (λP):639 nm. Bu, spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyudur. Yayılan ışığın fiziksel bir ölçümüdür.
• Baskın Dalga Boyu (λd):631 nm. Bu, CIE renklilik diyagramından türetilen hesaplanmış bir değerdir ve ışığın algılanan rengini temsil eder. Tepe ve baskın dalga boyu arasındaki fark, emisyon spektrumunun şeklinden kaynaklanır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir. 20 nm değeri, kırmızı bir AlInGaP LED için tipiktir ve doymuş bir kırmızı renk ile sonuçlanır.
• İleri Gerilim (VF):2.4 V (tipik). Bu, LED 20 mA ile sürüldüğünde LED üzerindeki gerilim düşüşüdür. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritik bir parametredir.
• Ters Akım (IR):10 μA (maks). 5V ters öngerilim uygulandığında küçük sızıntı akımı.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTST-C194KRKT, ışık şiddeti için bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıf kodları (L, M, N, P, Q, R), LED'leri 20 mA'da ölçülen ışık şiddetine göre kategorize eder. Her sınıfın minimum ve maksimum bir değeri vardır ve her sınıf içinde +/-%15'lik bir tolerans uygulanır. Örneğin, 'L' sınıfı 11.2 ila 18.0 mcd'yi kapsarken, 'R' sınıfı 112.0 ila 180.0 mcd'yi kapsar. Bu, tasarımcıların belirli parlaklık gereksinimlerini karşılayan bir sınıf seçmelerine olanak tanır ve bir montaj içinde görsel tutarlılığı sağlar. Veri sayfası, bu özel parça numarası için baskın dalga boyu veya ileri gerilim için sınıflandırma göstermez, bu da bu parametrelerin üretim sırasında sıkı bir şekilde kontrol edildiğini gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan PDF alıntısı tipik eğrilerden bahsetse de, belirli grafikler (örneğin, IV eğrisi, sıcaklık vs. şiddet, spektral dağılım) metinde yer almamaktadır. Standart LED davranışı ve verilen parametrelere dayanarak, bu eğrilerin genel şeklini çıkarabiliriz.

4.1 İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bir LED'in I-V karakteristiği üstel bir yapıdadır. LTST-C194KRKT için, 20mA'da tipik VF değeri 2.4V ile, eğri yaklaşık 1.8V'un (açılma gerilimi) altında çok düşük bir akım gösterecektir. Daha sonra akım, gerilimdeki küçük bir artışla keskin bir şekilde yükselecektir. Bu doğrusal olmayan ilişki, LED'lerin sabit bir gerilim kaynağı değil, bir akım kaynağı veya bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden sürülmesi gerektiğinin nedenidir.

4.2 Sıcaklık Karakteristikleri

LED performansı sıcaklığa bağlıdır. Tipik olarak, ileri gerilim (VF) negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yaklaşık 2 mV/°C azalır. Işık şiddeti (Iv) da bağlantı sıcaklığı yükseldikçe azalır. 85°C ortam sıcaklığına kadar belirtilen çalışma sıcaklığı, tasarımcının performansı ve ömrü korumak için, özellikle maksimum DC akımda veya yakınında çalışıyorsa, termal yönetimi dikkate alması gerektiği anlamına gelir.

4.3 Spektral Dağılım

Bir AlInGaP kırmızı LED için emisyon spektrumu, 639 nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, 20 nm yarı genişliğe sahip çan şeklinde bir eğridir. Bu, saf, doymuş bir kırmızı renkle sonuçlanır. Baskın dalga boyu (631 nm), farklı dalga boylarını farklı şekilde ağırlıklandıran CIE göz hassasiyeti eğrisinin şekli nedeniyle tepe noktasından biraz daha kısa olacaktır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Polarite

LED, bir EIA standart paket şekline uyar. Ana boyut 0.30 mm yüksekliktir. Ayak izi boyutları (uzunluk ve genişlik) bir chip LED için tipiktir. Polarite cihazın kendisinde gösterilir (tipik olarak bir katot işareti, örneğin yeşil bir çizgi, bir çentik veya alt tarafta farklı boyutta bir pad). PCB düzeni, otomatik montaj ve çalışma sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için bu polariteyle eşleşmelidir.

5.2 Önerilen Lehim Pad Tasarımı

Veri sayfası, PCB tasarımı için önerilen bir lehim pad deseni (lehim pad boyutları) içerir. Bu desene uymak, reflow sırasında güvenilir lehim bağlantıları elde etmek için çok önemlidir. Uygun ıslanma, hizalama ve mekanik dayanım sağlar. Not, lehim pastası uygulaması için maksimum 0.10mm'lik bir şablon kalınlığı önerir, bu da biriktirilen pasta hacmini kontrol eder ve lehim köprüsünü önler.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Profili

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) IR reflow işlemleriyle tamamen uyumludur. Tipik olarak bir JEDEC-standardı reflow eğrisini izleyen önerilen bir profil sağlanır. Ana parametreler şunları içerir: bir ön ısıtma bölgesi (150-200°C), 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığına kontrollü bir rampa ve uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için likidüs üzerinde geçirilen süre (TAL). Kritik özellik, LED gövdesinin 260°C'ye 10 saniyeden fazla maruz bırakılmaması gerektiğidir. Bu profil, montajda kullanılan belirli PCB, fırın ve diğer bileşenler için karakterize edilmelidir.

6.2 Depolama ve Taşıma Koşulları

LED'ler nem hassas cihazlardır (MSD). Orijinal nem geçirmez torbalarında nem alıcı ile mühürlendiğinde, ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolandığında bir yıl raf ömrüne sahiptirler. Torba açıldıktan sonra, lehimlenmeden önce ortam fabrika koşullarına (≤30°C, ≤%60 RH) maruz kalma süresi 672 saat (28 gün) ile sınırlıdır. Bu süre aşılırsa, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" (paket çatlaması) etkisini önlemek için en az 20 saat 60°C'de pişirme gereklidir.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Veri sayfası, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırmayı önerir. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar plastik lensi veya paketi hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, kapak bandı ile birlikte kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde, 7 inç (178 mm) çapındaki makaralara sarılmış olarak tedarik edilir. Her makara 5000 adet içerir. Şerit boyutları ve yuva aralıkları ANSI/EIA 481-1-A-1994 standartlarına uyar ve standart otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlar. Özellik, bir makarada maksimum iki ardışık boş yuvaya izin verir.

8. Uygulama Tasarım Önerileri

8.1 Sürücü Devresi Tasarımı

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Birden fazla LED'i sürmenin en güvenilir yöntemi, her LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlayıcı direnç kullanmaktır (veri sayfasındaki Devre A). Bu, bir LED'den diğerine ileri gerilimdeki (VF) doğal varyasyonu telafi eder. Birden fazla LED'i doğrudan paralel olarak tek bir paylaşılan dirençle bağlamak (Devre B) önerilmez, çünkü en düşük VF'ye sahip LED daha fazla akım çekecek ve düzensiz parlaklığa ve potansiyel aşırı strese yol açacaktır.

8.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Alıntıda ayrıntılı olmasa da, AlInGaP LED'ler genellikle elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj sırasında standart ESD taşıma önlemlerine uyulmalıdır: topraklanmış çalışma istasyonları, bileklik bantları ve iletken kaplar kullanın.

8.3 Uygulama Kapsamı ve Sınırlamalar

LED, genel amaçlı elektronik ekipman için tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği riske atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örneğin, havacılık, tıbbi cihazlar, ulaşım kontrolleri), daha titiz bir bileşen kalifikasyonu ve uygulamaya özel danışmanlık gerekli olacaktır. Cihazın özellikleri standart ticari ortamlar için doğrulanmıştır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C194KRKT'nin birincil farklılaşması, ultra düşük 0.3mm profilidir. Standart SMD LED'lerle (örneğin, genellikle 0.6-0.8mm yüksekliğinde olan 0603 veya 0402 paketleri) karşılaştırıldığında, bu cihaz daha ince ürün tasarımlarına olanak tanır. AlInGaP teknolojisinin kullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla kırmızı ışık için daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sağlar. Su berraklığındaki lens, geniş 130 derecelik görüş açısıyla birleştiğinde, birden fazla açıdan görünürlüğün önemli olduğu gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için uygun geniş, eşit bir aydınlatma deseni sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V mantık kaynağından sürebilir miyim?

C: Hayır. Seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. 3.3V kaynak ve 20mA hedef akım için direnç değeri R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 Ohm olacaktır. Standart 47 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır.

S: Işık şiddetinde neden bu kadar geniş bir aralık var (11.2 ila 180 mcd)?

C: Bu toplam üretim yayılımıdır. Sınıflandırma sistemi (L'den R'ye) aracılığıyla, uygulamanızda tutarlılığı sağlamak için belirli, daha dar bir şiddet aralığından LED satın alabilirsiniz.

S: 30mA DC akım değeri önerilen bir çalışma noktası mıdır?

C: Hayır. Tipik test koşulu 20mA'dır. 30mA değeri mutlak maksimumdur. Güvenilir uzun vadeli çalışma için, bu maksimumun altında, örneğin 20mA'da çalışmak için değeri düşürmek tavsiye edilir.

S: "Su Berraklığında" lens rengini nasıl yorumlamalıyım?

C: Su berraklığında (şeffaf) bir lens, LED chip'in gerçek renginin kapalıyken görülmesine ve açıkken yayılan ışığın mümkün olan en geniş görüş açısını sağlamasına olanak tanır. Dağınık veya renkli bir lensten farklıdır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: İnce bir Bluetooth kulaklık kutusu için durum göstergesi tasarımı.Kutunun iç yüksekliği son derece sınırlıdır. Standart bir LED çok yüksek olacaktır. 0.3mm yüksekliğiyle LTST-C194KRKT, iç PCB'ye monte edilebilir. M veya N sınıfı bir LED (18-45 mcd), küçük bir pencereden görülebilen şarj/dolu göstergesi için yeterli parlaklık sağlayacaktır. Tasarımcı, mikrodenetleyicinin GPIO pinine bağlı seri bir dirençli bir sürücü devresi uygulayacaktır. PCB lehim pad deseni veri sayfası önerisini takip edecek ve montaj firması sağlanan IR reflow profil kılavuzlarını kullanacaktır. LED'ler otomatik montaj için 7" makaralar üzerinde sipariş edilecek ve fabrika, lehimleme kalitesini sağlamak için torba açıldıktan sonraki 672 saatlik zemin ömrüne uyacaktır.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTST-C194KRKT, AlInGaP yarı iletken teknolojisine dayanır. PN bağlantısına ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bunların yeniden birleşmesi, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yarı iletken kristalindeki Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfit katmanlarının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda, ~631-639 nm'de kırmızı. Su berraklığındaki epoksi lens, yarı iletken die'yi korumak, ışık çıkış huzmesini şekillendirmek (130 derece görüş açısı) ve die'yi paket bağlantılarına bağlayan tel bağlantıları için mekanik stabilite sağlamak için görev yapar.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Gösterge ve küçük sinyal LED'lerindeki trend, küçülme ve daha yüksek verimlilik yönünde devam etmektedir. Bu cihazın 0.3mm yüksekliği, giderek daha ince nihai ürünler için bileşen profilini azaltmaya yönelik devam eden bir çabayı temsil eder. Ayrıca, enerji verimliliği talepleriyle tüm renklerde daha yüksek ışık etkinliği (birim elektrik girişi başına daha fazla ışık çıkışı) için sürekli bir baskı vardır. Paketlemenin standardizasyonu (burada kullanılan EIA standardı ve şerit-makara özellikleri gibi) ve işlem uyumluluğu (IR reflow) da önemli trendlerdir ve LED'lerin yüksek hızlı montaj hatlarında standart SMD bileşenleri olarak ele alınmasına olanak tanır. Bu üründe görüldüğü gibi kurşunsuz ve RoHS uyumlu malzemelere geçiş, artık evrensel bir endüstri gereksinimidir.