LTST-C193TBKT-2A Mavi LED Veri Sayfası - Boyut 1.6x0.8x0.35mm - Voltaj 2.55-2.95V - Güç 76mW - Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakış

Bu belge, bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyot (LED) olan LTST-C193TBKT-2A'nın tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, modern, alanı kısıtlı elektronik montajlar için tasarlanmış ultra minyatür optoelektronik cihazlar kategorisine aittir. Ana işlevi, durum göstergesi, arka aydınlatma ve dekoratif aydınlatma uygulamaları için güvenilir ve verimli bir mavi ışık kaynağı sağlamaktır.

Bu LED'in temel avantajı, son derece düşük profil yüksekliği ve yüksek parlaklık çıkışıdır. Yalnızca 0.35 mm yüksekliğe sahip olup, ultra ince çip LED olarak sınıflandırılır ve bu da onu ultra ince tüketici elektroniği, giyilebilir cihazlar ve dikey alanın son derece değerli olduğu diğer uygulamalar için uygun kılar. Cihaz, endüstride yüksek verimli mavi ve yeşil LED'ler üretmek için standart teknoloji olan InGaN (indiyum galyum nitrür) yarı iletken çipini kullanır. Bu çip teknolojisi, kararlılığı ve performansı ile bilinir.

Bileşenin hedef pazarı geniştir ve ofis otomasyon ekipmanları, iletişim cihazları, ev aletleri ve çeşitli tüketici elektroniği ürünlerinin üreticilerini kapsar. Otomatik yüzey montaj (SMT) ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme prosesi ile uyumluluğu, onu yüksek hacimli otomatik üretim hatları için uygun kılar, tutarlı kalite sağlar ve montaj maliyetlerini düşürür.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihazda kalıcı hasara neden olabilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar çalışma koşulları değildir. LTST-C193TBKT-2A için kritik limitler aşağıdaki gibidir:

• Güç Tüketimi (Pd):76 mW. Bu, LED paketinin performansını veya ömrünü etkilemeden ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür. Bu sınırın aşılması (genellikle LED'in aşırı akımla sürülmesi sonucu) jonksiyon sıcaklığının kontrolsüz bir şekilde yükselmesine neden olacaktır.
• Doğru Akım İleri Akımı (I_F):20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır. Optik parametrelerin test edildiği tipik çalışma akımı çok daha düşüktür, 2 mA'dır.
• Tepe İleri Akımı:100 mA, ancak yalnızca %10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği ile darbe koşullarında geçerlidir. Bu değer, kısa süreli yüksek yoğunluklu parlamalar gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.
• Sıcaklık Aralığı:Cihaz -20°C ila +80°C ortam sıcaklığında çalışabilir ve -30°C ila +100°C sıcaklıkta depolanabilir.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulları:Paket, kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemi standartlarına uygun olarak, maksimum 260°C reflow tepe sıcaklığına 10 saniyeye kadar dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, 25°C standart ortam sıcaklığında ölçülmüş olup, cihazın normal çalışma koşullarındaki performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):İleri yöndeki akım (I_F) 2 mA olduğunda, minimum 4.50 milikandela (mcd) ile maksimum 18.0 mcd arasında değişir. Yoğunluk ölçümü, insan gözünün fotopik (gündüz) görüş tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak yapılır.
• Görüş açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu geniş görüş açısı, şeffaf lenslerin (difüzörsüz) bir özelliğidir ve yayılan ışığın geniş bir alana dağıldığı anlamına gelir; odaklanmış bir ışın demetinden ziyade geniş alan aydınlatması gerektiren uygulamalar için uygundur.
• Tepe emisyon dalga boyu (λ_P):468 nanometre (nm). Bu, spektral güç çıkışının en yüksek olduğu spesifik dalga boyudur.
• Baskın dalga boyu (λ_d):I_F=2mA'de, 465.0 nm ile 480.0 nm arasındadır. Bu, CIE kromatiklik diyagramından türetilen, insan gözünün algıladığı ve ışık rengini tanımlayan tek bir dalga boyudur.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):25 nm. Bu, spektral saflığı temsil eder; daha düşük bir değer, ışığın monokromatiğe daha yakın olduğu anlamına gelir.
• İleri yönlü voltaj (V_F):I_F=2mA'de, 2.55V ila 2.95V aralığındadır. Bu, LED'in iletim akımındaki uçları arasındaki voltaj düşüşüdür. Akım sınırlama devresi tasarımında kilit bir parametredir.
• Ters akım (I_R):5V ters voltaj (V_R) uygulandığında, maksimum 10 mikroamperdir (μA).Önemli Not:Bu LED, ters öngerilim altında çalışmak üzere tasarlanmamıştır; bu test yalnızca sızıntı akımı karakteristiğini belirlemek için kullanılır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretim tutarlılığını sağlamak için LED'ler performanslarına göre sınıflandırılır. LTST-C193TBKT-2A, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

Birimi volttur (V) ve test akımı 2 mA'dir. Sınıflandırma, devredeki LED'lerin benzer gerilim düşüşüne sahip olmasını sağlayarak paralel bağlandıklarında parlaklık düzgünlüğü sağlar.

• Kademe A: 2.55V (minimum) ila 2.65V (maksimum)
• Kademe 1: 2.65V ila 2.75V
• Kademe 2: 2.75V ila 2.85V
• Kademe 3: 2.85V ila 2.95V

Her kademe içindeki tolerans ±0.1V'dir.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Birim milikandela'dır (mcd), I_F=2mA'de ölçülür. Bu, belirli parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için LED seçimine olanak tanır.

• J sınıfı: 4.50 mcd ila 7.10 mcd
• Kademe K: 7.10 mcd ila 11.20 mcd
• Kademe L: 11.20 mcd ila 18.0 mcd

Her bir kademe içindeki tolerans ±%15'tir.

3.3 Dominant Dalga Boyu Sınıflandırması

Birim nanometredir (nm), I_F=2mA'de ölçülür. Bu, mavinin kesin tonunu kontrol eder.

• Aralık AC: 465.0 nm ila 470.0 nm (daha mavi, daha kısa dalga boyu)
• Aralık AD: 470.0 nm ila 475.0 nm
• AE Aralığı: 475.0 nm - 480.0 nm (hafif yeşilimsi, daha uzun dalga boyu)

Her aralık içindeki tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiklere atıfta bulunulsa da (örneğin, Şekil 1 spektral dağılım, Şekil 6 görüş açısı), bu tür InGaN LED'lerin tipik davranışı şu şekilde tanımlanabilir:

• Akım-Gerilim (I-V) Eğrisi:İleri yönlü voltaj (V_F) pozitif sıcaklık katsayısına sahiptir; belirli bir akım için, eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe düşer. Eğri, açma voltajı (yaklaşık 2.5V) civarında üstel bir ilişki gösterir ve daha yüksek akımlarda daha doğrusal hale gelir.
• Işık şiddeti ile akım ilişkisi (L-I eğrisi):Normal çalışma aralığında (örneğin, 20mA'ya kadar), ışık çıkışı kabaca ileri akımla orantılıdır. Ancak verimlilik (lümen başına watt) genellikle maksimum değerin altındaki belirli bir akımda zirve yapar ve ardından termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle azalır.
• Sıcaklık Karakteristiği:InGaN mavi LED'lerin ışık şiddeti genellikle eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Ana dalga boyu da sıcaklık arttıkça hafifçe kayar (genellikle daha uzun dalga boylarına doğru).
• Spektral Dağılım:Spektrum, 468 nm tepe dalga boyunda merkezlenmiş ve 25 nm yarı genişliğe sahip Gauss tipi bir eğridir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutu

Bu LED, EIA standart paket boyutlarına uygundur. Anahtar boyutlar (birim: milimetre) 1.6 mm uzunluk, 0.8 mm genişlik ve ayırt edici ultra ince 0.35 mm yüksekliği içerir. Detaylı mekanik çizimler, pad konumlarını, bileşen konturunu ve toleransları (genellikle ±0.10 mm) belirtir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot genellikle bir çentik, şerit üzerindeki yeşil işaret veya cihazın kendisindeki bir pah gibi bir işaretle belirlenir. Ters polarite hasarını önlemek için montajda doğru polariteye dikkat edilmelidir.

5.3 Önerilen Pad Tasarımı

Reflow lehimleme sırasında güvenilir bir lehim bağlantısı oluşmasını ve doğru hizalamayı sağlamak için lehim pedi grafik önerileri sunulmuştur. Yakın aralıklı pedler arasında köprü oluşmasını önlemek için önerilen lehim pastası şablon kalınlığı maksimum 0.10 mm'dir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Kurşunsuz prosesler için uygun, JEDEC standardına uygun kızılötesi (IR) reflow lehimleme sıcaklık profili önerileri sağlanmıştır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ön ısıtma:150°C ila 200°C.
• Ön ısıtma süresi:Maksimum 120 saniye, lehim pastasını tamamen aktifleştirmek ve termal şoku en aza indirmek için.
• Tepe sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı faz çizgisi üzerinde geçen süre:Sayfa 3'teki örnek eğri, lehimin erimiş durumda olduğu ve lehim bağlantısının doğru şekilde oluşmasını sağlamak için kontrol edilmesi gereken kritik süreyi göstermektedir.
• Tepe sıcaklığında toplam lehimleme süresi:Maksimum 10 saniye. Bu işlem iki defadan fazla tekrarlanmamalıdır.

Devre kartı tasarımı, lehim macunu ve reflow fırını özellikleri farklılık gösterdiğinden, bu eğri genel bir hedef olup spesifik üretim kurulumu için doğrulanmalıdır.

6.2 El İle Lehimleme

El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa, sıcaklığı 300°C'yi geçmeyen bir havya kullanın ve tek bir işlemdeki temas süresini en fazla 3 saniye ile sınırlayın. Aşırı ısı plastik paketi ve yarı iletken çipi hasara uğratabilir.

6.3 Temizleme

Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler kullanmayın. Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, LED'i oda sıcaklığında etanol veya izopropil alkol içinde en fazla bir dakika bekletin. Güçlü çözücüler epoksi lensi ve paketi hasara uğratabilir.

6.4 Depolama ve İşleme

• ESD Önlemleri:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. İşlem sırasında antistatik bileklik, antistatik paspas ve uygun şekilde topraklanmış ekipman kullanın.
• Nem Hassasiyeti:Orijinal, nem geçirmez, kurutuculu torba içinde, depolama sıcaklığı ≤30°C ve bağıl nem ≤90% iken cihazın raf ömrü bir yıldır. Torba açıldıktan sonra LED'ler ≤30°C sıcaklıkta ve ≤60% bağıl nemde saklanmalıdır.
• Atölye Ömrü:Çevresel havaya maruz kalan bileşenler, kızılötesi geri akış lehimleme işleminin 672 saat (28 gün) içinde yapılması gerekir. Daha uzun süreli maruziyetler için, bileşenler nem alıcılı kapalı kaplarda veya nitrojen kurutucularda saklanmalıdır. Maruziyet süresi 672 saati aşarsa, lehimleme öncesinde emilen nemi gidermek ve geri akış sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saatlik bir kurutma önerilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Kılavuz Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, endüstri standardı çıkıntılı taşıma bandı formunda sağlanır ve üst kapak bandı ile kapatılır.

• Makara boyutu:7 inç çap.
• Rulo başına adet:5000 adet.
• Minimum paketleme miktarı:Kalan miktar 500 adetten başlar.
• Eksik Parça:Şeritte en fazla iki ardışık boşluğa izin verilir.
• Standart:Ambalaj, ANSI/EIA-481-1-A-1994 spesifikasyonuna uygundur.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergesi:Akıllı telefonlar, tabletler, dizüstü bilgisayarlar ve IoT cihazlarında güç açma, pil şarjı, ağ aktivitesi ve mod göstergeleri.
• Arka Aydınlatma:Tüketici elektroniği ve ev aletlerinde kullanılan membran anahtarlar, küçük LCD ekranlar veya dekoratif paneller için.
• Dekoratif Aydınlatma:Otomobil iç mekanlarında, oyun çevre birimlerinde ve ev elektroniği ürünlerinde ortam aydınlatması.

8.2 Tasarım Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Akım Sınırlama:İstenen seviyede (örneğin, tipik parlaklık için 2mA, maksimum parlaklık için 20mA) ileri akımı sınırlamak için mutlaka seri direnç veya sabit akım sürücü kullanın. Doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamayın.
• Termal Yönetim:Güç tüketimi düşük olsa da, yüksek ortam sıcaklığında veya maksimum akıma yakın çalıştırılıyorsa, ısıyı dağıtmak ve LED ömrü ile renk kararlılığını korumak için pad altında yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar bulunduğundan emin olun.
• Optik Tasarım:Şeffaf lensler Lambert yayılım modeli (geniş görüş açısı) oluşturur. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerekiyorsa, harici ikincil optik elemanlara (lens veya ışık kılavuzu plakası) ihtiyaç duyulur.
• Uygulama Alanı:Bu bileşen standart ticari ve endüstriyel uygulamalar için uygundur. Son derece yüksek güvenilirlik gerektiren ve arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği uygulamalar için (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam desteği), uygunluk değerlendirmesi için bileşen üreticisine danışılmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C193TBKT-2A'nın temel farklılaştırıcı faktörü, onun0.35mm yükseklikStandart 0603 veya 0402 LED'lerin genellikle 0.6-0.8mm olan yüksekliğiyle karşılaştırıldığında, profil yüksekliği %40-50 oranında azaltılmıştır. Bu, özellikle dahili alanı ciddi şekilde kısıtlı akıllı telefonlar, ultra ince dizüstü bilgisayarlar ve giyilebilir teknolojiler için, cihaz küçültmedeki süregelen eğilimde kritik bir avantajdır.

Ayrıca, ultra ince form faktörünün nispeten yüksek ışık şiddeti (sadece 2mA'de 18.0 mcd'ye kadar) ile birleşimi dikkate değerdir. Benzer kalınlıktaki birçok LED parlaklıktan ödün verebilir. Olgunlaşmış InGaN çip teknolojisinin kullanımı, belirtilen bantlar içinde iyi renk tutarlılığı ve güvenilirlik sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 5V güç kaynağı kullanırken hangi direnç değeri seçilmelidir?

Ohm Kanunu kullanılarak (R = (V_{Güç kaynağı}- V_F) / I_F), ve tipik V_F2.8V, gerekli I_F10mA olduğu varsayılarak: R = (5V - 2.8V) / 0.010A = 220 ohm. Muhafazakar bir tasarım için ve akımın sınır değeri aşmamasını sağlamak amacıyla, veri sayfasındaki maksimum V kullanılmalıdır._F(2.95V) Hesaplama: R_{Minimum değer}= (5V - 2.95V) / 0.010A = 205 ohm (220Ω veya 240Ω standart değerleri kullanılır).

10.2 Bu LED'i sürekli olarak maksimum 20mA akımda çalıştırabilir miyim?

Evet, ancak önemli hususlara dikkat edilmelidir. 20mA'de güç tüketimi yaklaşık 2.8V * 0.020A = 56mW'dir, bu da 76mW olan mutlak maksimum değerin altındadır. Ancak, maksimum derecelendirme değerinde çalışmak daha fazla ısı üretir, LED'in ömrünü kısaltabilir ve zamanla renkte hafif kaymalara ve ışık verimliliğinde düşüşe neden olabilir. En iyi ömür ve kararlılık için, parlaklık yeterli ise daha düşük bir akımda (örneğin 5-10mA) çalıştırılması önerilir.

10.3 Görüş açısı neden bu kadar geniş (130°)?

Şeffaf (dağıtıcı olmayan) epoksi reçine lens, küçük LED çipini kaplayacak şekilde yarım küre biçiminde şekillendirilmiştir. Bu şekil, küçük bir nokta ışık kaynağından gelen ışınları kırarak çok geniş bir açıya dağıtan bir lens görevi görür. Bu, LED'in yalnızca önden değil, birden fazla farklı bakış açısından görülebilmesinin gerekli olduğu uygulamalar için idealdir.

10.4 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe dalga boyu (λ_P):LED'in en fazla ışık gücü yaydığı fiziksel dalga boyu. Bu, yarı iletken malzemenin bir özelliğidir.Baskın dalga boyu (λ_d):Algılanan dalga boyu. Standart bir insan gözlemcisine LED ışığıyla aynı renkte görünen tek renkli ışığın dalga boyudur. İnsan gözünün hassasiyet eğrisinin şekli ve LED'in spektral genişliği nedeniyle bu iki değer farklıdır. Baskın dalga boyu, tasarımda renk spesifikasyonu için daha ilgilidir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Senaryo: Taşınabilir bir Bluetooth hoparlör için çoklu LED durum göstergesi çubuğu tasarımı.Tasarım, pil seviyesini göstermek için 5 mavi LED gerektirir. İnce plastik difüzör panelinin arkasındaki alan son derece sınırlıdır.

Bileşen Seçimi:LTST-C193TBKT-2A, 0.35mm'lik yüksekliği sayesinde ince kasalara monte edilebildiği için seçilmiştir. 130° geniş görüş açısı, gösterge çubuğunun her açıdan görülebilmesini sağlar.

Devre Tasarımı:LED, anakart üzerindeki 3.3V regülatörü tarafından sürülecektir. Hedef parlaklık K derecesinin orta değeridir (yaklaşık 9 mcd). İyi görünürlük ve güç verimliliği için 5mA ileri akım seçilmiştir. Muhafazakar bir tasarım için maksimum V_F2.95V kullanılarak hesaplanır: R = (3.3V - 2.95V) / 0.005A = 70 ohm. Standart 68Ω direnç seçilmiştir, bu da yaklaşık 5.1mA olarak biraz daha yüksek bir akıma yol açar.

PCB Yerleşimi:Veri sayfasında önerilen lehim pedi düzenini kullanın. Özellikle beş LED birbirine yakın yerleştirileceğinden, ısı dağılımına yardımcı olmak için katot pedine (genellikle LED substratına termal olarak bağlı) az miktarda bakır folyo bağlayın.

Montaj:LED'leri otomatik ekipman kullanarak 8 mm'lik şeritten yerleştirin. Montaj hattı, ince paketleme için termal hasarı önlemek amacıyla tepe sıcaklığı ve likidüs üstü süresi dikkatlice izlenen, JEDEC önerilerine uygun, kanıtlanmış kurşunsuz yeniden akış lehimleme sıcaklık profili kullanır.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

LTST-C193TBKT-2A, InGaN (indiyum galyum nitrür) yarı iletken çipine dayanmaktadır. Işık yayma prensibi elektrolüminesanstır. Yarı iletken p-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Orada birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakırlar. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. InGaN bileşiğindeki indiyum ve galyum oranı ayarlanarak, mavi, yeşil ve yakın ultraviyole spektrum aralığında ışık üretmek için bant aralığı ayarlanabilir. Daha sonra çip, hassas yarı iletken yapıyı mekanik ve çevresel hasarlardan korumak ve ışığın çipten verimli bir şekilde çıkarılmasına yardımcı olmak için lens oluşturan şeffaf epoksi reçine içinde paketlenir.

13. Sektör Eğilimleri ve Gelişimi

LTST-C193TBKT-2A gibi LED'lerin gelişimi, elektronik sektöründeki birkaç kilit trend tarafından yönlendirilmektedir:

• Miniaturizasyon:Daha ince ve daha küçük tüketici cihazlarına yönelik sürekli arayış, bileşenlerin giderek küçülen kapladığı alan ve yükseklik gerektirmektedir. 0.35mm profil yüksekliği, mevcut yüksek hacimli uygulamalarda çip LED'ler için bir referans noktası oluşturmaktadır.
• Verimlilik Artışı:InGaN epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, mavi LED'lerin ışık verimliliğini (lümen/vat) sürekli olarak artırmakta, daha düşük akımlarda daha parlak çıktı elde edilmesine izin vererek güç tüketimini ve ısı üretimini azaltmaktadır.
• Gelişmiş Paketleme:Paketleme teknolojisi, ultra ince cihazlar için kritik öneme sahiptir. Kalıp bileşikleri, çip montaj malzemeleri ve wafer seviyesi paketleme (WLP) teknolojilerindeki gelişmeler, mikro bileşenleri daha sağlam ve güvenilir hale getirmiştir.
• Otomasyon ve Standardizasyon:Teyp ve makara paketleme, otomatik montaj ve standart reflow lehimleme profilleri ile uyumluluk, düşük montaj maliyetleri ve yüksek kaliteyi koruyarak küresel otomatik üretim ekosistemine entegrasyon için hayati önem taşır.

Gelecekteki gelişme yönleri, daha ince paketleme, LED paketleme içinde sürücü devre entegrasyonu (akıllı LED) ve renk tutarlılığı ile termal performansta daha fazla iyileştirme içerebilir.