LTST-C171KFKT-5A Turuncu SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x1.6x0.8mm - Gerilim 1.7-2.3V - Güç 75mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüksek performanslı, ultra ince yüzey montajlı bir çip LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, kompakt bir form faktörü, yüksek parlaklık ve otomatik montaj süreçlerinde güvenilir çalışma gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Turuncu ışık üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır ve geleneksel teknolojilere kıyasla üstün ışık verimliliği sunar.

Bu bileşenin temel avantajları, minimum profili, standart reflow lehimleme teknikleriyle uyumluluğu ve yüksek hacimli otomatik yerleştirme ekipmanlarına uygunluğunu içerir. Alan ve parlaklığın kritik kısıtlamalar olduğu çok çeşitli tüketici elektroniği, göstergeler, arka aydınlatma ve genel aydınlatma uygulamalarına entegrasyon için tasarlanmıştır.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Kalıcı hasarı önlemek için cihaz bu sınırların ötesinde çalıştırılmamalıdır.

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW. Bu, paketin belirtilen koşullar altında ısı olarak dağıtabileceği maksimum toplam güçtür.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):80 mA. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için tipik olarak darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) belirtilen izin verilen maksimum anlık ileri akımdır.
• Sürekli İleri Akım (I_F):30 mA DC. Bu, sürekli olarak uygulanabilecek maksimum akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-30°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-55°C ila +85°C.
• Kızılötesi Reflow Lehimleme Koşulu:Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı. Bu, montaj sırasındaki termal profil toleransını tanımlar.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (T_a) ve 5 mA standart test akımında (I_F) ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (I_V):11.2 mcd (minimum) ila 45.0 mcd (maksimum) arasında değişir, tipik bir değer sağlanmıştır. Şiddet, fotopik (CIE) insan gözü tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe (eksenel) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve çok geniş bir görüş desenini gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P):611 nm (tipik). Spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):597.0 nm ila 612.0 nm. Bu, insan gözü tarafından rengi tanımlamak için algılanan, CIE kromatiklik diyagramından türetilen tek dalga boyudur. Belirli bir birim için spesifik değer, sınıf koduna bağlıdır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):17 nm (tipik). Maksimum yoğunluğun yarısında ölçülen spektral bant genişliği (Yarı Maksimumda Tam Genişlik - FWHM).
• İleri Gerilim (V_F):I_F= 5mA'da 1.7 V ila 2.3 V. LED akım iletirken üzerindeki gerilim düşümü.
• Ters Akım (I_R):V_R= 5V'da 10 μA (maksimum). Cihaz ters öngerilimliyken oluşan küçük sızıntı akımı.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, ana parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

Birimler, 5 mA'daki ileri gerilimlerine (V_F) göre kategorize edilir.

• Sınıf E2: V_F= 1.70V - 1.90V
• Sınıf E3: V_F= 1.90V - 2.10V
• Sınıf E4: V_F= 2.10V - 2.30V

Her sınıf içindeki tolerans ±0.1V'dir. Birden fazla LED'i paralel bağlarken, eşit akım paylaşımını sağlamak için V_Fsınıflarının eşleştirilmesi önemlidir.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Birimler, 5 mA'daki ışık şiddetlerine (I_V) göre kategorize edilir.

• Sınıf L: I_V= 11.2 mcd - 18.0 mcd
• Sınıf M: I_V= 18.0 mcd - 28.0 mcd
• Sınıf N: I_V= 28.0 mcd - 45.0 mcd

Her sınıf içindeki tolerans ±15%'tir. Bu, gerekli parlaklık seviyelerine göre seçim yapılmasına olanak tanır.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Birimler, algılanan renkle doğrudan ilişkili olan, 5 mA'daki baskın dalga boylarına (λ_d) göre kategorize edilir.

• Sınıf N: λ_d= 597.0 nm - 600.0 nm
• Sınıf P: λ_d= 600.0 nm - 603.0 nm
• Sınıf Q: λ_d= 603.0 nm - 606.0 nm
• Sınıf R: λ_d= 606.0 nm - 609.0 nm
• Sınıf S: λ_d= 609.0 nm - 612.0 nm

Her sınıf içindeki tolerans ±1 nm'dir. Sıkı dalga boyu kontrolü, hassas renk eşleştirmesi gereken uygulamalar için çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örn., spektral dağılım için Şekil 1, görüş açısı için Şekil 6), tipik ilişkiler tanımlanabilir.

İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bir AlInGaP LED'in V_Fdeğeri, I_File logaritmik bir ilişkiye sahiptir. Akımla birlikte artar ancak altında çok az akım aktığı bir "diz" gerilimi sergiler. Önerilen 5mA test koşulunda çalıştırmak, belirtilen V_F range.

Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışı (I_V), cihazın çalışma sınırları içinde ileri akıma (I_F) yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, çok yüksek akımlarda artan ısı üretimi nedeniyle verim düşebilir.

Sıcaklık Bağımlılığı:LED'lerin ileri gerilimi (V_F), tipik olarak artan eklem sıcaklığıyla (negatif sıcaklık katsayısı) azalır. Tersine, ışık şiddeti genellikle sıcaklık arttıkça azalır. Tutarlı parlaklık ve uzun ömür sağlamak için uygun termal yönetim esastır.

Spektral Dağılım:AlInGaP malzeme sistemi, turuncu-kırmızı bölgede (~611 nm'de tepe) merkezlenmiş nispeten dar bir emisyon spektrumu üretir. Baskın dalga boyu, sürücü akımı ve sıcaklıktaki değişikliklerle hafifçe kayabilir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, endüstri standardı bir EIA paket şekline sahiptir. Ana boyutlar, 0.80 mm yüksekliğinde süper ince bir profili içerir. Uzunluk ve genişlik, bu sınıftaki çip LED'ler için tipiktir. Detaylı mekanik çizimler, pad konumları ve toleransları (tipik olarak ±0.10 mm) dahil tüm kritik boyutları belirtir.

5.2 Pad Düzeni ve Polarite

Veri sayfası, PCB tasarımı için önerilen bir lehimleme pad düzeni içerir. Bu düzen, reflow sırasında güvenilir lehim bağlantısı oluşumu için optimize edilmiştir ve "mezar taşı" oluşumunu önlemeye yardımcı olur. Anot ve katot, paket üzerinde tipik olarak bir çentik, nokta veya kesik köşe gibi görsel bir gösterge ile açıkça işaretlenmiştir. Cihazın çalışması için doğru polarite yönlendirmesi zorunludur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Kurşunsuz (Pb-free) montaj için JEDEC standartlarına uygun önerilen bir profil sağlanmıştır. Ana parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma:150-200°C'ye kadar ısıtma.
• Islatma/Ön Isıtma Süresi:Flux'u aktifleştirmek ve termal şoku en aza indirmek için maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Likidüs Üzerinde Süre:Cihaz, tepe sıcaklığına maksimum 10 saniye maruz bırakılmalıdır. Reflow işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.

Spesifik profil, gerçek PCB tasarımı, lehim pastası ve kullanılan fırın için karakterize edilmelidir.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır:

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Pad başına maksimum 3 saniye.
• Sınır:Epoksi paket ve yarı iletken çipe termal hasar vermemek için el lehimlemesi yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Temizleme

Yalnızca belirtilen temizleme maddeleri kullanılmalıdır. Önerilen çözücüler, normal oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içerir. LED bir dakikadan daha az süreyle daldırılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasal sıvılar, paket malzemesine veya optik lense zarar verebilir.

6.4 Depolama ve Taşıma

LED'ler nem hassas cihazlardır (MSD).

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Nem önleyici torba içindeki raf ömrü, desikant ile birlikte bir yıldır.
• Açılmış Paket:Orijinal ambalajından çıkarılan bileşenler için, depolama ortamı 30°C / %60 RH'yi aşmamalıdır. Maruziyetten sonraki 672 saat (28 gün) içinde IR reflow işleminin tamamlanması önerilir. Daha uzun maruziyet için, desikantlı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe saklayın. 672 saatten fazla maruz kalan bileşenler, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirilmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Cihaz, otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumlu bant ve makara paketlemesinde tedarik edilir.

• Makara Boyutu:7 inç çap.
• Makara Başına Miktar:3000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Bant Özellikleri:ANSI/EIA 481-1-A-1994 standardına uygundur. Boş bileşen yuvaları üst kapak bandı ile kapatılmıştır.
• Kalite:Bandaki ardışık eksik bileşen sayısı maksimum ikidir.

LTST-C171KFKT-5A parça numarası, spesifik özellikleri kodlar: muhtemelen seri (LTST-C171), lens tipi (K=Su Berraklığı), renk (FKT=Turuncu AlInGaP) ve sınıflandırma kodları (5A).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Tüketici elektroniği, cihazlar ve endüstriyel ekipmanlarda güç, bağlantı veya mod göstergeleri.
• Arka Aydınlatma:Küçük LCD paneller, tuş takımları veya semboller için kenardan aydınlatmalı veya doğrudan arka aydınlatma.
• Otomotiv İç Aydınlatma:Gösterge paneli göstergeleri, anahtar aydınlatması (belirli otomotiv standartları için kalifikasyona tabidir).
• Dekoratif Aydınlatma:İnce bir profilin gerekli olduğu cihazlarda vurgu aydınlatması.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücü:LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İstenilen çalışma akımını ayarlamak için sabit bir akım kaynağı veya bir voltaj kaynağıyla seri bağlı bir akım sınırlama direnci kullanın. Akım sınırlaması olmadan doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamayın.
• Paralel Bağlantı:Birden fazla LED'i paralel bağlarken, V_Fdeğerindeki küçük farklılıklar önemli bir akım dengesizliğine neden olabilir, bu da düzensiz parlaklığa ve daha düşük V_Fdeğerine sahip birimlerin aşırı zorlanmasına yol açabilir. Her LED'i veya seri diziyi kendi akım sınırlama direnciyle sürmek veya özel bir çok kanallı sürücü IC kullanmak şiddetle tavsiye edilir.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, lehim padleri için yeterli PCB bakır alanı sağlamak, özellikle maksimum değerlere yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında ısı dağılımına yardımcı olur. Bu, ışık çıkışını ve cihaz güvenilirliğini korumaya yardımcı olur.
• ESD Koruması:Bu veri sayfasında açıkça hassas olarak belirtilmese de, tüm yarı iletken cihazları uygun ESD önlemleriyle ele almak iyi bir uygulamadır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu cihaz, kendisini öncelikleultra ince 0.80 mm yüksekliğiile farklılaştırır, bu da ultra ince ekranlar veya giyilebilir elektronikler gibi alan kısıtlı uygulamalar için avantajlıdır.AlInGaP teknolojisininkullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla turuncu/kırmızı renkler için daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sağlar. StandartIR reflow işlemlerive7" makaralarda 8mm bantile uyumluluğu, onu yüksek hacimli, otomatik SMT montaj hatları için ideal kılar ve üretim maliyetini ve karmaşıklığını azaltır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?

C: Tepe Dalga Boyu (λ_P), spektrumdaki en yüksek enerji çıkışının fiziksel noktasıdır. Baskın Dalga Boyu (λ_d), insan renk algısına (CIE şeması) dayalı hesaplanmış bir değerdir ve algılanan rengi en iyi tanımlayan tek dalga boyudur. λ_ddeğeri, uygulamalarda renk eşleştirmesi için daha alakalıdır.

S: Sınıflandırma neden önemlidir?

C: Üretim varyasyonları, bireysel LED'ler arasında V_F, şiddet ve renkte küçük farklılıklara neden olur. Sınıflandırma, onları sıkı kontrollü parametrelere sahip gruplara ayırır. Aynı sınıftan seçim yapmak, nihai bir üründe görsel tutarlılığı (aynı renk ve parlaklık) ve elektriksel tutarlılığı (benzer V_F) sağlar.

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

C: Evet. Maksimum sürekli ileri akım 30 mA'dir. 20mA'de çalıştırmak spesifikasyonlar dahilindedir. Ancak, 20mA'deki ışık şiddeti ve ileri gerilim, 5mA test koşulu değerlerinden daha yüksek olacaktır. Rehberlik için tipik performans eğrilerine bakın.

S: 130°'lik görüş açısını nasıl yorumlamalıyım?

C: 130°'lik bir görüş açısı (2θ_1/2) çok geniştir. Bu, LED'in geniş bir koni içinde ışık yaydığı anlamına gelir. Şiddet, doğrudan bakıldığında (0°) en yüksektir ve eksenden 65° uzaklaştığınızda (130°/2), şiddet eksenel değerin %50'sine düşer. Bu, LED'in birçok açıdan görünür olması gereken uygulamalar için uygundur.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Taşınabilir bir tıbbi cihaz için çoklu gösterge paneli tasarımı.

Gereksinimler:Birden fazla turuncu durum LED'i eşit parlaklıkta ve renkte olmalıdır. Cihaz kılıfı çok incedir, bileşen yüksekliğini sınırlar. Montaj tamamen otomatiktir.

Bu Veri Sayfasına Dayalı Tasarım Seçimleri:

1. 0.80mm yükseklik, LED'lerin mekanik kısıtlamalara uymasını sağlar.

2. Tek tip renk sağlamak için, tasarımcı tek, sıkı bir Baskın Dalga Boyu sınıfından (örn., Sınıf Q: 603-606 nm) LED'ler belirtir.

3. Tek tip parlaklık sağlamak için, tek bir Işık Şiddeti sınıfından (örn., Sınıf M: 18-28 mcd) LED'ler seçilir.

4. V_Fdeğişimi nedeniyle parlaklık uyumsuzluğunu önlemek için, her LED, ortak bir voltaj rayına bağlı kendi akım sınırlama direnciyle sürülür, doğrudan paralel bağlanmaz.

5. PCB düzeni, belgede belirtilen IR reflow işlemi sırasında güvenilir lehimlemeyi sağlamak için önerilen pad boyutlarını takip eder.

6. Üretim ekibi, nem işleme kılavuzlarını takip eder, montajdan önce 28 günden fazla torbadan çıkarılmış bileşenleri pişirir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir substrat üzerinde büyütülmüş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesine dayanır. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken eklemin aktif bölgesine enjekte edilir. Yeniden birleşmeleri, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda turuncu. Çip, yarı iletken çipi korumak, mekanik stabilite sağlamak ve birincil optik eleman görevi görmek için epoksi bir paket içinde kapsüllenmiştir. "Su berraklığı" lens malzemesi rengi değiştirmez ancak ışığı çıkarmaya ve yönlendirmeye yardımcı olur. İnce profil, gelişmiş çip tasarımı ve paketleme teknikleriyle elde edilir.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Gösterge ve küçük alan aydınlatma LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıkışı), daha küçük paket boyutları ve daha ince nihai ürünler sağlamak için daha düşük profiller yönünde devam etmektedir. Ayrıca, üreticilerden gelişmiş renk tutarlılığı ve daha sıkı sınıflandırma için bir çaba vardır. Bu bileşenin reflow profilinde görüldüğü gibi, kurşunsuz (Pb-free) ve RoHS uyumlu malzeme ve süreçlerin benimsenmesi artık standarttır. Ayrıca, çip tasarımı ve fosfor teknolojisindeki (bu monokromatik AlInGaP cihazında kullanılmasa da) ilerlemeler, beyaz LED'ler için parlaklık ve renk geri verimi açısından mümkün olanın sınırlarını zorlamakta ve bu da tüm pazarın performans ve güvenilirlik beklentilerini etkilemektedir.