LTST-C191TBKT Mavi SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x1.6x0.55mm - Gerilim 2.8-3.8V - Güç 76mW - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C191TBKT, modern ve alan kısıtlı elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Ultra ince çip LED kategorisine ait olup, sadece 0.55 mm'lik son derece düşük bir profile sahiptir. Bu özelliği, ince tüketici elektroniğinde arka aydınlatma, taşınabilir cihazlarda gösterge ışıkları ve dikey alanın kısıtlı olduğu durum göstergeleri için ideal bir seçim yapar. Cihaz, yüksek verimli mavi ışık üretmek için endüstri standardı olan InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çipini kullanır. 8mm şerit üzerinde paketlenmiş olup, standart 7 inç çapında makaralar üzerinde tedarik edilir ve seri üretimde kullanılan yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumludur.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Bu LED'in temel avantajları, fiziksel ve elektriksel tasarımından kaynaklanır. En dikkat çekici özelliği, son ürünlerin daha ince olma eğilimini doğrudan karşılayan ultra ince 0.55 mm yüksekliğidir. Yeşil ürün olarak sınıflandırılır ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur, böylece uluslararası çevre standartlarını karşılar. InGaN çip teknolojisi, küçük bir kaynaktan yüksek ışık şiddeti sağlar. EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart paket ayak izi, geniş bir mevcut PCB (Baskılı Devre Kartı) düzeni ve tasarım kütüphanesiyle uyumluluğu garanti eder. Ayrıca, SMD bileşenlerin montajında baskın yöntem olan standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır, bu da üretim iş akışını basitleştirir.

2. Teknik Özellikler: Derinlemesine Analiz

Bu bölüm, güvenilir devre tasarımı için kritik olan cihazın mutlak limitlerini ve çalışma karakteristiklerini detaylı bir şekilde açıklar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır. Maksimum sürekli DC ileri akım (I_F) 20 mA'dır. 1/10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği ile darbe koşullarında, 100 mA'lık daha yüksek bir tepe ileri akımına izin verilir. Toplam güç dağılımı, paketin ısıyı PCB'ye aktarma yeteneğiyle belirlenen 76 mW'ı aşmamalıdır. Cihaz, -20°C ila +80°C çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir ve -30°C ila +100°C ortamlarda saklanabilir. Montaj için, maksimum 10 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe kızılötesi reflow lehimleme sıcaklığına dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, standart ortam sıcaklığında (T_a) 25°C ve 20 mA ileri akımda ölçülür. Normal çalışma koşulları altındaki cihaz performansını tanımlarlar.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 28.0 mcd'den maksimum 180.0 mcd'ye kadar değişir. Belirli bir birimin gerçek değeri, sınıf koduna bağlıdır (Bkz. Bölüm 3). Şiddet, fotopik (insan gözü) tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Geniş 130 derecelik bir açı, ışık şiddetinin eksen üzeri (0°) değerinin yarısına düştüğü eksen dışı nokta olarak tanımlanır. Bu, odaklanmış bir ışın yerine geniş alan aydınlatması gerektiren uygulamalar için uygun olan Lambert veya yakın-Lambert yayılım modelini gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):Tipik olarak 468 nm'dir. Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):465.0 nm ila 475.0 nm aralığındadır. Bu, LED'in rengini eşleştirmek için insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve CIE renklilik diyagramından türetilir. Renk tutarlılığı için ana parametredir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yaklaşık 25 nm'dir. Bu, yayılan ışığın bant genişliğini ölçer ve spektral saflığı gösterir. Mavi bir InGaN LED için tipik bir değerdir.
• İleri Gerilim (V_F):20 mA'de 2.80 V ila 3.80 V aralığındadır. Kesin değer sınıflandırılmıştır (Bkz. Bölüm 3). Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
• Ters Akım (I_R):5V'luk bir ters gerilim (V_R) uygulandığında maksimum 10 μA'dır. Bu LED'inters çalışma için tasarlanmadığını not etmek kritiktir; bu test koşulu sadece karakterizasyon içindir. Devrede ters öngerilim uygulamak cihaza zarar verebilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTST-C191TBKT, ana parametreler için üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

Birimler, 20 mA'deki ileri gerilimlerine (V_F) göre D7'den D11'e kadar sınıflara ayrılır. Örneğin, D7 sınıfı V_F değeri 2.80V ile 3.00V arasında olan LED'leri içerirken, D11 sınıfı 3.60V ile 3.80V arasındakileri içerir. Her sınıf içindeki tolerans ±0.1V'dur. Aynı gerilim sınıfından LED seçmek, bir dizide düzgün parlaklık ve güç tüketimi sağlamaya yardımcı olur.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Şiddet, N, P, Q ve R kodlarına göre sınıflandırılır. N sınıfı 28.0-45.0 mcd'yi, R sınıfı ise en yüksek aralık olan 112.0-180.0 mcd'yi kapsar. Her bir ışık şiddeti sınıfı için tolerans ±15%'tir. Bu, tasarımcıların görünürlük ile güç verimliliğini dengeleyerek, uygulamalarına uygun bir parlaklık seviyesi seçmelerine olanak tanır.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk (baskın dalga boyu) iki koda göre sınıflandırılır: AC (465.0-470.0 nm) ve AD (470.0-475.0 nm). Her sınıf için tolerans ±1 nm'dir. Bu sıkı kontrol, renk eşleştirmenin önemli olduğu çoklu LED arka aydınlatma veya durum göstergeleri gibi uygulamalar için gerekli olan minimum renk varyasyonunu sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örn., spektral dağılım için Şekil 1, görüş açısı için Şekil 6), bunların anlamları InGaN LED'ler için standarttır. İleri akım - ileri gerilim (I-V) eğrisi, eşik gerilimi yaklaşık 2.8-3.0V civarında olan tipik üstel ilişkiyi gösterir. Işık şiddeti - ileri akım eğrisi genellikle nominal akıma kadar doğrusaldır, sonrasında ısınma nedeniyle verim düşebilir. Baskın dalga boyu tipik olarak hafif negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani eklem sıcaklığı arttıkça daha uzun dalga boylarına (biraz daha yeşile) kayabilir. Geniş 130 derecelik görüş açısı eğrisi, yakın-Lambert yayılım profilini doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar

Paket, bir EIA standart ayak izini takip eder. Ana boyutlar tipik 3.2 mm uzunluk, 1.6 mm genişlik ve tanımlayıcı 0.55 mm yüksekliktir. PCB pad deseni tasarımı için detaylı ölçülü çizimler veri sayfasında sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutların standart toleransı ±0.10 mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama ve Pad Tasarımı

LED'in bir anodu ve katodu vardır. Polarite tipik olarak paket üzerindeki bir işaretleme veya ayak izindeki asimetrik bir özellikle belirtilir. Veri sayfası, reflow sırasında güvenilir bir lehim filetosu oluşmasını sağlamak için önerilen lehim pad boyutlarını içerir; bu hem elektriksel bağlantı hem de mekanik dayanım için kritiktir. Doğru pad tasarımı ayrıca ısı dağılımına yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için uygundur. JEDEC standartlarına uygun önerilen bir kızılötesi reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler arasında ön ısıtma bölgesi (tipik 150-200°C), 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığına kontrollü bir rampa ve lehim pastası için uygun bir sıvılaşma üstü süresi (TAL) bulunur. 260°C'lik tepe sıcaklığı 10 saniyeden fazla aşılmamalıdır. Kesin profil, kullanılan spesifik PCB tasarımı, bileşenler ve lehim pastası için karakterize edilmelidir.

6.2 Manuel Lehimleme

Bir havya ile manuel lehimleme gerekliyse, uç sıcaklığının 300°C'yi aşmaması ve temas süresinin tek bir işlem için maksimum 3 saniye ile sınırlandırılması önerilir. Havyadan gelen aşırı ısı, küçük pakete kolayca zarar verebilir.

6.3 Depolama ve Taşıma Koşulları

LED'ler nem hassasiyetine sahiptir. Orijinal kapalı nem geçirmez torbalarında nem alıcı ile saklandığında, ≤30°C ve ≤%90 RH'de tutulmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldıktan sonra, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. Ortam nemine 672 saatten (28 gün) fazla maruz kalan bileşenler, reflow lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirilmelidir (popcorning'i önlemek için). Orijinal torba dışında uzun süreli depolama için, nem alıcılı kapalı bir kap kullanın.

6.4 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkolde bir dakikadan az süreyle daldırmak önerilir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler plastik paket malzemesine zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Standart paketleme, 7 inç (178 mm) çapında makaralar üzerinde 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerittir. Her makara 5000 adet LTST-C191TBKT LED içerir. Şerit, boş cepleri kapatmak için bir üst kapak kullanır. Paketleme ANSI/EIA 481-1-A-1994 spesifikasyonlarını takip eder. Üretim artıkları için minimum paketleme miktarı 500 adettir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Ultra ince profili, bu LED'i şunlar için ideal kılar: ince klavyelerde veya uzaktan kumandalarda tuş arka aydınlatması, akıllı telefonlarda, tabletlerde ve ultra ince dizüstü bilgisayarlarda durum göstergeleri, otomotiv gösterge panellerinde veya tüketici cihazlarında panel aydınlatması ve yoğun paketlenmiş PCB'lerde genel amaçlı mavi gösterge.

8.2 Tasarım Hususları ve Notlar

• Akım Sürme:Bir LED akım kontrollü bir cihazdır. Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü devresi kullanın. Direnç değeri R = (V_besleme- V_F) / I_F formülü kullanılarak hesaplanır. En kötü durum koşullarında akımın 20 mA'yi aşmamasını sağlamak için sınıftan veya veri sayfasından maksimum V_F değerini kullanın.
• ESD Koruması:InGaN çipi elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Taşıma ve montaj sırasında uygun ESD kontrolleri (bileklik, topraklanmış çalışma istasyonları, iletken zemin) kullanılmalıdır.
• Termal Yönetim:Güç düşük olsa da, LED padlerinden PCB bakırına iyi bir termal yol sağlamak, özellikle maksimum akımda veya yakınında sürüldüğünde performansı ve ömrü korumaya yardımcı olur.
• Ters Gerilim Koruması:Cihaz ters öngerilim için tasarlanmadığından, LED devrede ters gerilime maruz kalabilecekse paralel olarak (katottan anoda) bir koruma diyotu eklemeyi düşünün.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C191TBKT'in birincil farklılaştırıcısı, birçok standart SMD LED'den (örn., genellikle >0.8 mm yüksekliğinde olan 0603 veya 0402 paketleri) daha ince olan 0.55 mm yüksekliğidir. Yan görünümlü LED'lere kıyasla, geniş görüş açılı üstten yayılımlı bir format sunar. InGaN teknolojisi, eski mavi LED teknolojilerine göre daha yüksek verim ve daha iyi renk doygunluğu sağlar. Kapsamlı sınıflandırma sistemi, sınıflandırılmamış veya gevşek sınıflandırılmış alternatiflere kıyasla daha iyi renk ve parlaklık tutarlılığı sunar; bu da çoklu LED uygulamaları için kritiktir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: 5V besleme için hangi dirence ihtiyacım var?

A: Maksimum V_F değeri 3.8V ve hedef I_F değeri 20mA kullanılarak: R = (5V - 3.8V) / 0.02A = 60 Ω. Standart 62 Ω veya 68 Ω'luk bir direnç uygun olacaktır. Her zaman LED'lerinizin gerçek V_F sınıfı ile doğrulayın.

S: 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

A: Muhtemelen, ancak dikkatli olun. LED'in V_F değeri aralığının yüksek ucundaysa (örn., 3.8V), 3.3V'luk bir besleme onu tam olarak veya hiç açmayabilir. Minimum V_F değerini (2.8V) kontrol etmeniz ve güvenilir çalışma için basit bir direnç yerine muhtemelen sabit akımlı bir sürücü kullanmanız gerekir.

S: Işık şiddeti değerini nasıl yorumlarım?

A: Işık şiddeti (mcd), belirli bir yöndeki (eksen üzeri) parlaklığı ölçer. Geniş görüş açısı, bu parlaklığın geniş bir alana yayıldığı anlamına gelir, bu nedenle bir yüzeyde algılanan parlaklık mesafeye ve açıya bağlıdır. Karşılaştırma için, tipik bir 5mm delikli LED 1000-5000 mcd olabilir ancak çok daha dar bir ışınla.

S: Dış mekan kullanımına uygun mu?

A: Çalışma sıcaklığı aralığı (-20°C ila +80°C) birçok dış mekan koşulunu kapsar. Ancak, doğrudan güneş ışığına (UV) ve hava koşullarına uzun süre maruz kalmak plastik paketi bozabilir. Zorlu ortamlar için üretici ile uygunluğu teyit edin ve koruyucu kaplamaları düşünün.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Çoklu LED Durum Çubuğu:10 mavi LED'li bir bar grafik tasarlama. Düzgün bir görünüm sağlamak için, aynı Baskın Dalga Boyu sınıfından (örn., hepsi AD sınıfı) ve aynı Işık Şiddeti sınıfından (örn., hepsi P sınıfı) LED'ler belirtin. Transistörler veya bir LED sürücü IC aracılığıyla paylaşılan tek bir sabit akım kaynağı ile sürerek aynı akımı ve dolayısıyla aynı parlaklık ve rengi garanti edin.

Örnek 2: İnce Membran Anahtar Arka Aydınlatması:0.55mm yükseklik, LED'in 2mm'den daha ince bir montajda bir membran katmanının ve bir difüzörün arkasına sığmasını sağlar. Geniş 130 derecelik görüş açısı, anahtar simgesinin eşit şekilde aydınlatılmasını sağlar. 20 mA yerine 10-15 mA'lik bir akım yeterli olabilir, bu da güç tüketimini ve ısıyı azaltır.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTST-C191TBKT, InGaN yarı iletken teknolojisine dayanır. P-n eklemine ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bunların yeniden birleşmesi, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Kuantum kuyusu yapısındaki İndiyum Galyum Nitrür alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. Mavi ışık için yaklaşık 2.6-2.7 elektron volt (eV) karşılık gelen bir bant aralığı gerekir. Plastik paket, kırılgan yarı iletken çipi korumak, mekanik bir yapı sağlamak ve ışık çıkışını şekillendiren, geniş görüş açısıyla sonuçlanan bir lens içermek için kullanılır.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Tüketici elektroniği için SMD LED'lerdeki trend, küçülme (daha küçük ayak izleri ve daha düşük profiller) ve daha yüksek verimlilik (elektriksel girişin watt başına daha fazla ışık çıkışı) yönünde devam etmektedir. Ayrıca, üreticilerden geliştirilmiş renk tutarlılığı ve daha sıkı sınıflandırma için bir itici güç vardır. Çevresel uyumluluk için kurşunsuz ve halojensiz malzemelerin benimsenmesi standarttır. Uygulama açısından entegrasyon anahtardır; LED'ler giderek daha fazla sürücüler veya sensörlerle birlikte paketlenmekte veya doğrudan PCB'lere gömülmektedir. Temeldeki InGaN teknolojisi olgunlaşmıştır ancak iç kuantum verimliliği ve ömürde artımlı iyileştirmeler görmeye devam etmektedir.