LTST-C281KSKT-5A SMD LED Teknik Veri Sayfası - 0.35mm Yükseklik - 1.7-2.3V - 75mW - AlInGaP Sarı

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C281KSKT-5A, modern, alan kısıtlı elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzeye montaj cihazı (SMD) LED lambasıdır. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montaj süreçleri için özel olarak tasarlanmış minyatür LED ailesine aittir. Bu bileşen, güvenilir, kompakt ve parlak gösterge gerektiren çok çeşitli tüketici ve endüstriyel elektroniklere entegrasyon için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazarlar

Bu LED, tasarımcılar için tercih edilen bir seçim haline getiren birkaç temel avantaj sunar. Birincil özelliği, sadece 0.35mm yüksekliği ile ultra ince cihazlarda kullanımı mümkün kılan ekstra ince profildir. Yüksek ışık verimliliği ve sarı spektrumda mükemmel renk saflığı sağlayan Ultra Parlak AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) çipini kullanır. Cihaz, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine tam uyumludur, bu da onu katı çevre düzenlemelerine sahip küresel pazarlar için uygun kılar. 7 inç makaralar üzerinde 8mm şerit halinde paketlenmesi standartlaştırılmıştır (EIA STD), yüksek hızlı otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumluluğu garanti eder. Ayrıca, modern yüzeye montaj teknolojisi (SMT) montaj hatları için kritik olan standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Hedef uygulamalar çeşitlidir: telekomünikasyon ekipmanları (örneğin, telsiz ve cep telefonları), ofis otomasyon cihazları (örneğin, dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri), ev aletleri ve iç mekan işaretleri. Spesifik fonksiyonel kullanımlar arasında tuş takımı veya klavye arka aydınlatması, güç veya bağlantı durum göstergeleri, mikro ekranlara entegrasyon ve genel sinyal veya sembol aydınlatması yer alır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

LTST-C281KSKT-5A'nın performansı, kapsamlı bir elektriksel, optik ve termal parametre seti ile tanımlanır. Bu özellikleri anlamak, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de LTST-C281KSKT-5A için: maksimum sürekli güç dağılımı 75mW'dir; maksimum DC ileri yönlü akım 30mA'dir; 80mA'lik bir tepe ileri yönlü akım sadece aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir; uygulanabilecek maksimum ters gerilim 5V'dur; çalışma sıcaklığı aralığı -30°C ila +85°C'dir; ve depolama sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir. Özellikle, cihaz 260°C'lik bir kızılötesi lehimleme koşuluna maksimum 10 saniye dayanabilir, bu da yaygın kurşunsuz (Pb-free) reflow profilleriyle uyumludur.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, standart test koşullarında (Ta=25°C) ölçülen tipik performans parametreleridir. Işık şiddeti (Iv), 5mA ileri yönlü akım (IF) ile sürüldüğünde minimum 7.1 milikandela (mcd) ile maksimum 45.0 mcd arasında değişir. Cihaz, 130 derecelik çok geniş bir görüş açısına (2θ1/2) sahiptir, bu da geniş açılı görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun olan geniş bir alana ışık yaydığı anlamına gelir. Optik rengi, 587.0 nm ile 594.5 nm arasında bir baskın dalga boyu (λd) ile tanımlanır ve onu görünür spektrumun sarı bölgesine kesin olarak yerleştirir. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 591.0 nm'dir. Elektriksel olarak, LED üzerinden 5mA akım geçirmek için gereken ileri yönlü gerilim (VF) 1.7V ile 2.3V arasındadır. Ters akım (IR) çok düşüktür, 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum 10 mikroamperdir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler anahtar parametrelere göre performans gruplarına veya "sınıflara" ayrılır. LTST-C281KSKT-5A, ileri yönlü gerilim (VF), ışık şiddeti (IV) ve baskın dalga boyu (Renk Tonu) için üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim (VF) Sınıfı

LED'ler, 5mA test akımındaki ileri yönlü gerilim düşüşlerine göre sınıflandırılır. Sınıflar şunlardır: E2 (1.70V ila 1.90V), E3 (1.90V ila 2.10V) ve E4 (2.10V ila 2.30V). Her sınıfa ±0.1V tolerans uygulanır. Bu bilgi, sabit akım sürücüleri tasarlamak veya seri konfigürasyonlardaki gerilim düşüşlerini tahmin etmek için hayati öneme sahiptir.

3.2 Işık Şiddeti (IV) Sınıfı

Bu sınıf, parlaklık çıktısını tanımlar. 5mA'de mcd cinsinden ölçülen sınıflar şunlardır: K (7.1 ila 11.2), L (11.2 ila 18.0), M (18.0 ila 28.0) ve N (28.0 ila 45.0). Her sınıfa ±%15 tolerans uygulanır. Tasarımcılar, uygulamalarının görsel gereksinimlerini karşılamak ve çoklu LED dizilerinde tekdüzeliği sağlamak için belirli bir parlaklık sınıfı seçebilir.

3.3 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sınıfı

Bu sınıf, sarının kesin tonunu kontrol eder. Baskın dalga boyu sınıfları şunlardır: J (587.0 nm ila 589.5 nm), K (589.5 nm ila 592.0 nm) ve L (592.0 nm ila 594.5 nm). Her sınıf için tolerans ±1 nm'dir. Renk tutarlılığının önemli olduğu, birden fazla LED'in aynı görünmesi gereken durum göstergeleri veya arka aydınlatma gibi uygulamalar için sıkı bir renk tonu sınıfı seçmek kritiktir.

4. Performans Eğrisi Analizi

LED karakteristiklerinin grafiksel temsilleri, değişen koşullar altındaki performans hakkında daha derin bir içgörü sağlar, bu da sağlam tasarım için gereklidir.

4.1 İleri Yönlü Akım - İleri Yönlü Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, LED'den geçen akım ile üzerindeki gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Bu LED'de kullanılan AlInGaP malzemesi için, eğri yaklaşık 1.8-2.0V civarında karakteristik bir "diz" gerilimi gösterecektir, bunun üzerinde küçük bir gerilim artışıyla akım hızla artar. Bu, termal kaçak ve cihazın tahribatını önlemek için sabit bir gerilim kaynağı yerine bir akım sınırlama mekanizması (direnç veya sabit akım sürücüsü) kullanmanın önemini vurgular.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Yönlü Akım

Bu eğri, ışık çıktısının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Tipik olarak, ilişki daha düşük akımlarda nispeten doğrusaldır, ancak artan bağlantı sıcaklığı ve verim düşüşü nedeniyle daha yüksek akımlarda doyabilir veya alt doğrusal hale gelebilir. LED'i belirtilen DC akım aralığında (30mA'ye kadar) çalıştırmak, optimal verimlilik ve uzun ömür sağlar.

4.3 Spektral Dağılım

Bir AlInGaP sarı LED için spektral çıktı eğrisi, belirtildiği gibi tipik olarak yaklaşık 15 nm spektral yarı genişliğe (Δλ) sahip nispeten dar bir emisyon bandı gösterir. Tepe, 591 nm civarında merkezlenmiş olacaktır. Bu dar bant genişliği, fosfor dönüştürmeli beyaz LED'ler gibi daha geniş spektrumlu kaynaklarla karşılaştırıldığında doymuş, saf bir sarı renk ile sonuçlanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

Fiziksel yapı ve boyutlar, PCB yerleşimi ve montajı için kritiktir.

5.1 Paket Boyutları ve Polarite Tanımlama

LED, standart bir çip LED ayak izine sahiptir. Anahtar boyutlar arasında toplam uzunluk, genişlik ve kritik derecede düşük olan 0.35mm yükseklik yer alır. Katot (negatif) terminali tipik olarak paket üzerinde bir işaretleme ile tanımlanır, örneğin yeşil bir nokta, bir çentik veya farklı şekilli bir ped. Veri sayfası, ped konumları, bileşen dış hatları ve lens boyutu dahil tüm kritik ölçümleri milimetre cinsinden veren ayrıntılı bir boyut çizimi sağlar. Tasarımcılar, doğru lehimleme ve hizalamayı sağlamak için PCB land pattern (ayak izi) için bu boyutlara uymalıdır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Tasarımı

Güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için önerilen bir land pattern (lehim pedi düzeni) sağlanmıştır. Bu desen, lehim fileto oluşumunu hesaba katar ve tombstoning (bir ucun pedden kalkması) gibi sorunları önler. Tasarım tipik olarak, ped büyük bir bakır düzlemine bağlıysa, lehimleme sırasında ısıyı yönetmek için termal rahatlama bağlantıları içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Doğru kullanım ve montaj, verim ve güvenilirlik için son derece önemlidir.

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz (Pb-free) işlemler için belirli bir reflow profili önerilir. Tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmamalı ve 260°C üzerindeki süre maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Sıcaklığı yavaşça artırmak ve flux'u etkinleştirmek için bir ön ısıtma aşaması (tipik olarak 150-200°C) gereklidir, maksimum ön ısıtma süresi 120 saniyedir. Profil, belirli PCB, lehim pastası ve fırın için karakterize edilmelidir, böylece tüm bileşenler hasar görmeden doğru şekilde lehimlenir.

6.2 Depolama ve Kullanım Koşulları

LED'ler nem hassasiyetine sahiptir (MSL2a). Orijinal, nem geçirmez, desikatörlü torbalarında saklandığında, ≤30°C ve ≤%90 bağıl nem (RH) koşullarında tutulmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldıktan sonra, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. Ortam havasına maruz kalan bileşenler, 672 saat (28 gün) içinde IR reflow işlemine tabi tutulmalıdır. Bu süre aşılırsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme gereklidir.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre batırmak kabul edilebilir. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar plastik lensi veya paketi hasara uğratabilir.

6.4 Elektrostatik Deşarj (ESD) Uyarısı

LED, statik elektrik ve gerilim dalgalanmalarından hasar görmeye karşı hassastır. Cihazı topraklanmış bir bileklik veya antistatik eldivenler kullanarak kullanmanız önerilir. Tüm ekipmanlar, iş istasyonları ve makineler dahil, ESD olaylarını önlemek için uygun şekilde topraklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LTST-C281KSKT-5A, otomatik montaja uygun bir şerit ve makara formatında tedarik edilir. Şerit genişliği 8mm'dir ve standart 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılmıştır. Her makara 5000 adet içerir. Daha küçük miktarlar için, 500 adetlik minimum paketleme miktarı mevcuttur. Şerit ve makara özellikleri ANSI/EIA 481 standartlarına uygundur, standart besleyici sistemleriyle uyumluluğu garanti eder. Şeridin bileşenleri koruyan bir kapağı vardır ve ardışık iki bileşen cebinin boş olmaması gerektiğine dair bir spesifikasyon bulunur.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

En yaygın sürme yöntemi, bir gerilim kaynağına (Vcc) bağlı seri bir akım sınırlayıcı dirençtir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF, burada VF LED'in ileri yönlü gerilimidir (muhafazakar bir tasarım için sınıf veya veri sayfasındaki maksimum değer kullanılır) ve IF istenen ileri yönlü akımdır (örneğin, 5mA, 10mA, maksimum 30mA'ye kadar). Tutarlı parlaklık veya geniş bir gerilim aralığında çalışma gerektiren uygulamalar için, sabit akım sürücü IC'si önerilir.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maksimum 75mW), etkili termal yönetim LED ömrünü korumak ve renk kaymasını önlemek için hala önemlidir. PCB'nin kendisi bir ısı emici görevi görür. LED'in termal pedini (varsa) PCB üzerinde yeterli bir bakır alanına bağlamak ısıyı dağıtmaya yardımcı olur. LED'i mutlak maksimum akım ve sıcaklıkta aynı anda uzun süreler boyunca çalıştırmaktan kaçının.

8.3 Optik Tasarım Hususları

Geniş 130 derecelik görüş açısı, bu LED'i ek difüzörler olmadan çeşitli açılardan görülmesi gereken uygulamalar için uygun hale getirir. Daha yönlendirilmiş ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları kullanılabilir. Bu özel modelin su berraklığındaki lensi, yerli çip renginin (sarı) filtrelenmeden yayılmasına izin verir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C281KSKT-5A, kendisini öncelikle ultra ince 0.35mm profiliyle farklılaştırır, bu birçok standart çip LED'den (örneğin, genellikle 0.6-0.8mm yüksekliğinde olan 0603 veya 0805 paketleri) daha incedir. Bu, onu en yeni nesil ultra ince mobil cihazlar ve giyilebilir teknolojiler için ideal kılar. AlInGaP teknolojisinin kullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla kırmızı-kehribar-sarı aralığında daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk doygunluğu sağlar. Standart IR reflow ve şerit-makara paketleme ile uyumluluğu, onu yüksek hacimli, otomatik üretim süreçleriyle uyumlu hale getirir ve uygun maliyetli, güvenilir bir çözüm sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Baskın dalga boyu ile tepe dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe dalga boyu (λp), emisyon spektrumunun maksimum yoğunluğa sahip olduğu tek dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), ışığın algılanan rengini temsil eden CIE renklilik diyagramından türetilmiş hesaplanmış bir değerdir; LED'in karışık çıktısının renk hissine eşleşecek tek dalga boyudur. Bu sarı AlInGaP LED gibi monokromatik bir kaynak için, tipik olarak birbirine çok yakındırlar, ancak λd renk spesifikasyonu için daha alakalı parametredir.

10.2 Bu LED'i bir direnç olmadan 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

Hayır, bu önerilmez ve muhtemelen LED'i tahrip eder. İleri yönlü gerilim sadece 1.7-2.3V'dir. Doğrudan 3.3V uygulamak, çok büyük, kontrolsüz bir akımın akmasına (30mA maksimumu çok aşarak) neden olur, bu da anında aşırı ısınma ve arızaya yol açar. Her zaman bir akım sınırlayıcı direnç veya regülatör gereklidir.

10.3 Sipariş verirken sınıf kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

Sipariş verirken, sıkı eşleşen karakteristiklere sahip LED'ler almak için VF, IV ve Renk Tonu sınıf kodlarının bir kombinasyonunu belirtebilirsiniz. Örneğin, "E3, M, K" talep etmek, size 1.9-2.1V ileri yönlü gerilim, 18.0-28.0 mcd ışık şiddeti ve 589.5-592.0 nm baskın dalga boyuna sahip LED'ler getirecektir. Hiçbir sınıf belirtilmezse, standart üretim sınıflarından parçalar alırsınız.

11. Çalışma Prensipleri

LTST-C281KSKT-5A, AlInGaP malzeme sistemine dayanan bir yarı iletken ışık kaynağıdır. Diyodun iç potansiyelini aşan bir ileri yönlü gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. AlInGaP alaşımının spesifik bant aralığı enerjisi, yayılan fotonların dalga boyunu belirler, bu durumda sarı bölgededir (~590 nm). Su berraklığındaki epoksi lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar, ışık çıktı demetini şekillendirir (geniş 130 derecelik açı) ve ışık çıkarma verimliliğini artırır.

12. Endüstri Trendleri ve Bağlam

LTST-C281KSKT-5A gibi LED'lerin geliştirilmesi, elektronikteki birkaç anahtar trend tarafından yönlendirilmektedir. Daha ince son ürünler sağlamak için daha küçük ayak izi ve daha düşük profile sahip bileşenler talep eden sürekli bir küçültme baskısı vardır. AlInGaP gibi yarı iletken malzemelerden artan verimlilik ve parlaklık, taşınabilir cihazlarda daha düşük güç tüketimi ve daha uzun pil ömrü sağlar. Ayrıca, endüstri çapında kurşunsuz lehimleme ve RoHS uyumluluğunun benimsenmesi, daha yüksek reflow sıcaklıklarına dayanabilen ve kısıtlı maddeler içermeyen bileşenleri zorunlu kılar. Paketlemenin standardizasyonu (şerit-makara, EIA standartları), modern tüketici elektroniği üretimini tanımlayan yüksek otomatik, yüksek hacimli üretimi destekler.