LTST-C170TBKT-5A Mavi SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x1.6x1.1mm - Voltaj 2.8V - Güç 76mW - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C170TBKT-5A, modern ve kompakt elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı cihaz (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Ekstra ince çip LED'ler ailesine aittir ve yalnızca 1.10 mm yüksekliği ile sıkı alan kısıtlamaları olan uygulamalar için uygundur. Cihaz, yüksek parlaklıklı mavi ışığı verimli bir şekilde üretmesiyle bilinen bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip kullanır. Elektronik imalatında yaygın olarak kullanılan yüksek hızlı otomatik seç-ve-yerleştir ve montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için endüstri standardı 8mm bant üzerinde 7 inç çapında makaralar halinde paketlenmiştir.

Bu LED, bir yeşil ürün olarak sınıflandırılır, yani Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması (RoHS) direktifine uygun olduğu anlamına gelir. Ayrıca, yüzey montajlı bileşenlerin baskılı devre kartlarına (PCB) montajı için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Elektriksel özellikleri, entegre devre (IC) mantık seviyeleriyle uyumludur ve bu da sürücü devre tasarımını basitleştirir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu dereceler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu durumda belirtilmişlerdir.

• Güç Dağılımı (Pd): 76 mW. Bu, LED paketinin sürekli çalışma altında güvenle ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 100 mA. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için genellikle darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) belirtilen izin verilen maksimum anlık ileri akımdır.
• DC İleri Akım (I_F): 20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı: -20°C ila +80°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışması garanti edilir.
• Saklama Sıcaklığı Aralığı: -30°C ila +100°C. Cihaz bu sınırlar içerisinde bozulma olmadan saklanabilir.
• Infrared Lehimleme Koşulu: 260°C, 10 saniye. Bu, yeniden akış lehimleme işlemleri için tepe sıcaklığı ve zaman toleransını tanımlar.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Bunlar, aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C ve standart bir test akımı (I_F) 5 mA'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V): 11.2 - 45.0 mcd (millicandela). Bu, LED'in insan gözü tarafından algılanan parlaklığının bir ölçüsüdür. Geniş aralık, cihazın farklı parlaklık seviyelerinde (bkz. Bölüm 3) mevcut olduğunu gösterir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 130 derece. Bu, ışık şiddetinin merkez eksendeki (0°) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. 130°'lik bir açı, çok geniş bir görüş desenini gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P): 468 nm. Bu, optik çıkış gücünün maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 470.0 - 475.0 nm. Bu, CIE kromatiklik diyagramından türetilen, ışığın algılanan rengini en iyi temsil eden tek dalga boyudur. Bu aralık mavi bir renge karşılık gelir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): 25 nm. Bu, mavi ışığın spektral saflığını gösteren, maksimum gücünün yarısındaki yayılan spektrumun genişliğidir.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): 2.65 - 3.05 V (Tipik 2.80V). Bu, belirtilen test akımı ile sürüldüğünde LED üzerindeki gerilim düşüşüdür. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için kilit bir parametredir.
• Ters Akım (I_R): V=5V'de 10 μA (maks.)_RLED'ler ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır. Bu parametre yalnızca kalite güvencesi için test edilir.

Önemli Notlar: Işık şiddeti, insan gözü tepkisini simüle eden bir filtre (CIE eğrisi) ile ölçülür. Cihaz Elektrostatik Deşarj (ESD)'ye karşı hassastır; elleçleme sırasında uygun ESD önlemleri (bilek kayışları, topraklanmış ekipman) zorunludur.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans gruplarına ayrılır. LTST-C170TBKT-5A, üç boyutlu bir binning sistemi kullanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

Birimler, I = 5 mA'de ölçülen Volt (V) cinsindendir._F Her bir sınıfın toleransı ±0.1V'dur.

• Sınıf Kodu 1: 2.65V (Min) ila 2.75V (Max)
• Bin Code 2: 2.75V ila 2.85V
• Bin Code 3: 2.85V ila 2.95V
• Bin Code 4: 2.95V ila 3.05V

Bu, tasarımcıların yakın eşleşen V_F paralel sürüldüğünde düzgün parlaklık gerektiren uygulamalar için.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Birimler, I = 5 mA'da ölçülen milikandelalardır (mcd)._F Her bir sınıf için tolerans ±%15'tir.

• L1: 11.2 ila 14.0 mcd
• L2: 14.0 ila 18.0 mcd
• M1: 18.0 ila 22.4 mcd
• M2: 22.4 ila 28.0 mcd
• N1: 28.0 ila 35.5 mcd
• N2: 35.5 ila 45.0 mcd

Bu geniş aralıktaki gruplar, gösterge ışıklarından arka aydınlatmaya kadar uygulama parlaklık gereksinimlerine göre seçim yapılmasına olanak tanır.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Birimler, I_F = 5 mA'da ölçülen nanometre (nm) cinsindendir. Tolerans ±1 nm'dir.

• Bin Kodu AD: 470.0 nm ila 475.0 nm

Bu, bu parça numarasındaki tüm cihazlarda tutarlı bir mavi ton sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın farklı koşullar altındaki davranışını anlamak için temel olan tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Metinde belirli grafikler yeniden üretilmemiş olsa da, bunların çıkarımları aşağıda analiz edilmektedir.

4.1 Akım-Gerilim (I-V) Eğrisi

Bunun gibi bir InGaN LED için I-V eğrisi karakteristik bir üstel yükseliş gösterir. İleri voltaj (V_FBelirli bir akım için nispeten sabittir ancak negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir—eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe azalır. Bu, termal kaçak oluşumunu önlemek için sabit voltajlı sürücü şemalarında dikkate alınmalıdır.

4.2 Işık Şiddeti vs. İleri Akım

Işık çıkışı (ışık şiddeti), tipik çalışma aralığında (20mA'ya kadar) ileri yön akımıyla yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak verimlilik (vat başına lümen), genellikle maksimum derecelendirmeden daha düşük bir akımda zirve yapar ve artan ısı üretimi ile yarı iletkendeki "sarkma" etkileri nedeniyle daha yüksek akımlarda azalır.

4.3 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi, tipik olarak 25 nm yarı genişliğe sahip, 468-470 nm civarında merkezlenmiş tek bir tepe noktası gösterecektir. Baskın dalga boyu (algılanan renk) bu spektrumdan türetilir. Spektrum akımla büyük ölçüde kararlıdır, ancak tepe dalga boyu, eklem sıcaklığındaki değişikliklerle hafifçe (tipik olarak 0.1-0.2 nm/°C) kayabilir.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Paket Boyutları

LED, endüstri standardı EIA paket şekline sahiptir. Temel boyutlar yaklaşık 3.2mm (uzunluk) x 1.6mm (genişlik) gövde boyutunu ve tanımlayıcı ultra ince profili olan 1.10mm (yükseklik) içerir. Ayrıntılı mekanik çizimde aksi belirtilmedikçe, tüm boyutsal toleranslar tipik olarak ±0.10mm'dir. Lens su berraklığındadır, bu da rengi değiştirmediği için mavi LED'ler için idealdir.

5.2 Polarity Identification & Pad Design

Bileşenin bir anodu ve katodu vardır. Polarite genellikle paket üzerinde bir çentik, nokta veya kesik köşe gibi bir işaretle belirtilir. Veri sayfası, PCB yerleşimi için önerilen lehim pad boyutlarını içerir. Güvenilir bir lehim bağlantısı elde etmek, yeniden akış sırasında uygun hizalamayı sağlamak ve termal stresi yönetmek için bu önerilere uymak çok önemlidir. Pad tasarımı ayrıca tombstoning'i (lehimleme sırasında bir ucun kalkması) önlemeye yardımcı olur.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) lehim pastası için kızılötesi reflow lehimlemeye uyumludur. Genellikle JEDEC standartlarını takip eden önerilen bir profil sağlanmıştır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ön Isıtma: 150-200°C'de, 120 saniyeye kadar, kartı kademeli olarak ısıtmak ve flux'u aktifleştirmek için.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
• Time Above Liquidus (TAL): Tepe sıcaklığın 5°C altındaki süre maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Reflow işlemi ikiden fazla uygulanmamalıdır.

Kesin profil, kullanılan spesifik PCB tasarımı, bileşenler ve fırın için karakterize edilmelidir.

6.2 El Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır:

• Lehimleme havya sıcaklığı 300°C'yi geçmemelidir.
• Her ped için temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.
• Plastik paket ve yarı iletken çip üzerinde termal hasarı önlemek için elle lehimleme yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Storage & Handling

Depolama (Mühürlü Torba): LED'ler nem hassasiyetine (MSL) sahiptir. Orijinal nem geçirmez torbada kurutucu ile saklandığında, ≤30°C ve ≤%90 RH koşullarında muhafaza edilmeli ve torba mühürlendikten sonraki bir yıl içinde kullanılmalıdır. Depolama (Torba Açıldıktan Sonra): Açıldıktan sonra ortam sıcaklığı 30°C'yi ve bağıl nem %60'ı geçmemelidir. Maruziyetten sonraki 672 saat (28 gün) içinde IR yeniden akış işleminin tamamlanması önerilir. Daha uzun maruziyet durumlarında, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve "popcorning" (yeniden akış sırasında paket çatlaması) oluşumunu önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat fırınlama gereklidir.

6.4 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekiyorsa, yalnızca izopropil alkol (IPA) veya etil alkol gibi belirtilmiş alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. LED, oda sıcaklığında bir dakikadan daha kısa süreyle daldırılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler plastik paket malzemesine veya lense zarar verebilir.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, kabartmalı taşıyıcı şerit içinde, bir kapak şeridi ile kapatılmış ve 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış olarak tedarik edilir.

• Makara Başına Miktar: 3000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ): Kalan miktarlar için 500 adet.
• Paketleme Standardı: ANSI/EIA-481-1-A-1994 standardına uygundur.
• Kalite: Şeritteki ardışık eksik bileşenlerin ("eksik lambalar") maksimum sayısı ikidir.

Bu paketleme, otomatik SMT montaj hatları için optimize edilmiştir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Ultra ince profili, geniş görüş açısı ve mavi rengi sayesinde bu LED, şunlar için uygundur:

• Durum Göstergeleri: Tüketici elektroniği, ağ ekipmanları ve ev aletlerindeki güç, bağlantı veya aktivite göstergeleri.
• Arka Aydınlatma: İnce cihazlarda küçük LCD ekranlar için kenar aydınlatması, tuş takımı aydınlatması veya dekoratif aydınlatma.
• Tüketici Elektroniği: Yüksekliğin kritik olduğu akıllı telefonlarda, tabletlerde, oyun çevre birimlerinde ve giyilebilir cihazlarda dekoratif aydınlatma.
• Otomotiv İç Aydınlatma: Gösterge paneli göstergeleri veya ortam aydınlatması için, çalışma sıcaklık aralığı dikkate alınarak.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sürme: Her zaman bir seri akım sınırlama direnci veya sabit akımlı bir sürücü devresi kullanın. LED'i doğrudan bir voltaj kaynağından sürmek aşırı akıma ve hızlı arızaya yol açacaktır. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_tedarik - V_F) / I_F. Termal Yönetim: Güç dağılımı düşük olsa da, termal pedlerin (varsa) etrafında yeterli PCB bakır alanı sağlamak veya genel kart soğutması, LED verimliliğini ve ömrünü korumaya yardımcı olacaktır; özellikle maksimum akım yakınında veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken. Optik Tasarım: Su berraklığındaki lens ve geniş görüş açısı, geniş ve dağınık bir ışık deseni sağlar. Odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir. Mavi ışık çıkışı, bazı uygulamalarda fosforlarla kullanılarak beyaz ışık oluşturulabilecek bir aralıktadır.

9. Technical Comparison & Differentiation

LTST-C170TBKT-5A'nın temel farklılaştırıcı faktörleri, onun ultra ince 1.10mm yükseklik ve bunun bir yüksek parlaklıklı InGaN çipiGaP (Gallium Phosphide) gibi eski teknolojilere kıyasla, InGaN çok daha yüksek ışık verimliliği ve daha doygun bir mavi renk sunar. İnce profili, alanı kısıtlı modern elektronik cihazlarda standart SMD LED'lere (genellikle 1.5-2.0mm yüksekliğinde) göre önemli bir avantajdır. Geniş 130 derecelik görüş açısı da, odaklanmış aydınlatma için kullanılan dar açılı LED'lere kıyasla dikkat çekicidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Peak Wavelength ile Dominant Wavelength arasındaki fark nedir?

Tepe Dalga Boyu (λ_P): Optik güç çıkışının tam olarak maksimum seviyede olduğu spesifik dalga boyudur. Bu, fiziksel bir ölçümdür.
Baskın Dalga Boyu (λ_d): CIE renk şemasından hesaplanan, LED'in çıktısının insan gözüne aynı renkte görünecek tek dalga boyundaki monokromatik ışığı temsil eden bir değer. Algılanan rengi tanımlar. Mavi bir LED için, genellikle bu durumda olduğu gibi (468nm'ye karşı 470-475nm) birbirine yakındırlar.

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

Evet, 20mA önerilen maksimum değerdir. DC Forward CurrentOptimum ömür ve verimlilik için, daha düşük bir akımda, örneğin 5mA (test koşulu) veya 10mA'de sürmek, gösterge amaçları için genellikle yeterlidir ve ısı üretimini azaltır.

10.3 ESD koruması LED'ler için neden bu kadar önemlidir?

Bir LED'deki yarı iletken eklem, özellikle yüksek parlaklıklı InGaN türleri, yüksek voltajlı elektrostatik deşarjlara karşı çok hassastır. İnsan için algılanamayan statik bir şok, mikroskobik yarı iletken katmanlara zarar vererek LED'in ışık çıkış kapasitesini anında düşürebilir veya yok edebilir. Her zaman ESD-güvenli bir ortamda işlem yapın.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo: Taşınabilir bir Bluetooth hoparlör için düşük güçlü bir durum göstergesi tasarlanıyor. Gösterge gün ışığında görülebilmeli, geniş bir görüş açısına sahip olmalı ve 1.5mm yüksekliğindeki bir muhafaza içine sığmalıdır.
Seçim Gerekçesi: LTST-C170TBKT-5A, 1.10mm yüksekliği ve 130° görüş açısı nedeniyle seçilmiştir. Mavi renk iyi bir kontrast sağlar ve yaygın olarak Bluetooth teknolojisi ile ilişkilendirilir.
Devre Tasarımı: Hoparlörün ana kartında 3.3V besleme hattı bulunmaktadır. İyi parlaklık ve verimlilik için 10mA ileri akım hedeflenmiştir. Tipik V_F değeri 2.8V kullanılarak: R = (3.3V - 2.8V) / 0.01A = 50 Ohm. Standart 51-ohm direnç seçilmiştir. LED'deki güç dağılımı P = V_F * I_F = 2.8V * 0.01A = 28mW'dir, bu değer 76mW maksimum değerin oldukça altındadır.
Yerleşim: PCB üzerinde veri sayfasından önerilen pad yerleşimi kullanılmıştır. LED'in altında lehimin emilmesini önlemek için küçük bir yasaklı alan korunmuştur.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık yayan diyotlar, elektrik enerjisini elektrolüminesans adı verilen bir süreçle doğrudan ışığa dönüştüren yarı iletken cihazlardır. LTST-C170TBKT-5A, InGaN tabanlı bir heteroyapı kullanır. İleri yönlü bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden oyuklar aktif bölgeye (kuantum kuyusu) enjekte edilir. Bu bölgede bir elektron bir oyukla yeniden birleştiğinde, enerji bir foton (ışık parçacığı) şeklinde salınır. InGaN malzemesinin spesifik enerji bant aralığı, yayılan fotonun dalga boyunu (rengini) belirler; bu durumda mavi spektrumdadır (~470 nm). Su berraklığındaki epoksi paket, bir lens görevi görerek ışık çıktısını şekillendirir ve çevresel koruma sağlar.

13. Teknoloji Trendleri

Mavi InGaN LED'lerin geliştirilmesi, katı hal aydınlatmasında, beyaz LED'lerin (fosfor dönüşümü yoluyla) ve tam renkli ekranların oluşturulmasını sağlayan temel bir atılımdı. Bunun gibi SMD LED'lerdeki mevcut trendler, odaklanmaya devam ediyor:

• Artan Verimlilik (lm/W): Aynı ışık çıktısı için enerji tüketiminin azaltılması.
• Miniaturizasyon: Yeni nesil ultra kompakt cihazlar için daha da küçük paket boyutu (kapladığı alan ve yükseklik).
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı: Geniş alan arka aydınlatma veya video duvarları gibi tek tip renk gerektiren uygulamalar için daha sıkı sınıflandırma toleransları.
• Higher Reliability & Lifetime: Paket malzemelerinde ve çip tasarımında, daha yüksek çalışma sıcaklıklarına ve daha sert ortamlara dayanıklılık sağlamak için yapılan iyileştirmeler, otomotiv ve endüstriyel uygulamalara doğru genişlemeyi sağlamaktadır.

Çevre düzenlemelerine uyum sağlamak için kurşunsuz ve halojensiz malzemelere geçiş de standart bir endüstri uygulamasıdır.