LTW-326ZDSKR-5A LED डेटाशीट - ड्यूल कलर (व्हाइट/रेड) - साइड-व्यू - SMD पैकेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTW-326ZDSKR-5A एक ड्यूल-कलर, साइड-व्यू सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन उद्देश्य LCD बैकलाइट एप्लिकेशन हैं, जिन्हें कॉम्पैक्ट, समकोण प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। यह डिवाइस एक ही पैकेज में दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है: एक InGaN चिप सफेद प्रकाश उत्सर्जन के लिए और एक AlInGaP चिप लाल प्रकाश उत्सर्जन के लिए। यह ड्यूल-चिप कॉन्फ़िगरेशन एक ही घटक से रंग मिश्रण या दोनों रंगों के स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देती है, जिससे सीमित स्थान वाले डिज़ाइन (जैसे अल्ट्रा-थिन डिस्प्ले) में बोर्ड स्थान की बचत होती है और असेंबली सरल होती है।

इस LED के मुख्य लाभों में शामिल हैं: दोनों चिप्स में अत्यधिक उच्च चमक आउटपुट, मानक स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता, और लीड-फ्री इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो प्रक्रिया के लिए उपयुक्तता। यह 8mm कैरियर टेप पैकेजिंग में आता है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा जाता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन सुविधाजनक होता है। यह उत्पाद RoHS निर्देश का स्पष्ट रूप से अनुपालन करता है और पर्यावरण के अनुकूल है।

2. तकनीकी विनिर्देश विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

इन सीमाओं से परे डिवाइस संचालित करने से स्थायी क्षति हो सकती है। परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर प्रमुख रेटिंग इस प्रकार हैं:

• शक्ति अपव्यय:व्हाइट LED चिप: 35 mW, रेड LED चिप: 48 mW। यह निरंतर संचालन में एलईडी द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति को परिभाषित करता है।
• फॉरवर्ड करंट:डीसी फॉरवर्ड करंट: व्हाइट एलईडी: 10 एमए, रेड एलईडी: 20 एमए। पीक फॉरवर्ड करंट (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 एमएस पल्स): व्हाइट एलईडी: 50 एमए, रेड एलईडी: 40 एमए। डीसी करंट से अधिक करंट सेमीकंडक्टर जंक्शन पर अत्यधिक तनाव पैदा करेगा।
• रिवर्स वोल्टेज:दोनों चिप्स 5 V के हैं। इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• तापमान सीमा:कार्यशील तापमान: -20°C से +80°C। भंडारण तापमान: -40°C से +85°C।
• ESD संवेदनशीलता:मानव शरीर मॉडल (HBM) थ्रेशोल्ड 2000V है। संचालन के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सुरक्षा उपाय अपनाए जाने चाहिए।
• सोल्डरिंग:260°C के पीक तापमान पर 10 सेकंड तक चलने वाली इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग को सहन कर सकता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

मापन की शर्तें Ta=25°C, अग्र धारा (IF)=5mA हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• दीप्ति तीव्रता (Iv):एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन संकेतक। सफेद प्रकाश: न्यूनतम 28.0 mcd, विशिष्ट मान -, अधिकतम 112.0 mcd। लाल प्रकाश: न्यूनतम 7.1 mcd, विशिष्ट मान -, अधिकतम 45.0 mcd। प्रत्येक इकाई का वास्तविक Iv ग्रेडिंग के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है (धारा 3 देखें)।
• देखने का कोण (2θ1/2):दोनों रंगों के लिए 130 डिग्री, जो बैकलाइट लाइट गाइड प्लेटों में उपयोग किए जाने वाले साइड-एमिटिंग लेंस के लिए विशिष्ट व्यापक देखने के कोण के शंक्वाकार प्रोफ़ाइल को दर्शाता है।
• Forward Voltage (VF):White Light: Min 2.7V, Typ 3.0V, Max 3.7V. Red Light: Min 1.70V, Typ 2.00V, Max 2.40V. The difference in VF stems from the different bandgap energies of InGaN and AlInGaP materials. This must be considered when designing drive circuits, especially in common anode or common cathode configurations.
• Peak Emission Wavelength (λP):Red LED chip: 639 nm (typical value).
• Dominant wavelength (λd):Red LED chip: 630 nm (typical value). This is the single wavelength perceived by the human eye that defines the color.
• Chromaticity coordinates (x, y):व्हाइट एलईडी चिप: x=0.3, y=0.3 (टाइपिकल)। ये CIE 1931 निर्देशांक व्हाइट पॉइंट रंग को परिभाषित करते हैं। लागू सहनशीलता ±0.01 है।
• रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर, अधिकतम 100 µA।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

अनुप्रयोग में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए LED को प्रदर्शन के आधार पर ग्रेड किया जाता है। ग्रेड कोड पैकेजिंग पर अंकित होता है।

3.1 प्रदीप्ति तीव्रता (Iv) ग्रेडिंग

व्हाइट एलईडी चिप:ग्रेड N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
रेड एलईडी चिप:ग्रेड K (7.1-11.2 mcd), L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd).
प्रत्येक ग्रेड के लिए ±15% सहनशीलता लागू होती है।

3.2 लाल LED चिप ह्यू (रंग) ग्रेडिंग

लाल एलईडी को CIE 1931 चार्ट पर उनके क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) के आधार पर ग्रेड किया जाता है। छह ग्रेड (S1 से S6) परिभाषित किए गए हैं, प्रत्येक ग्रेड क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक छोटे चतुर्भुज क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है। डेटाशीट में इन ग्रेड्स के प्रत्येक शीर्ष के निर्देशांक प्रदान किए गए हैं। प्रत्येक ग्रेड के भीतर (x, y) निर्देशांक ±0.01 के सहनशीलता मान्य हैं। यह विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच लाल प्रकाश उत्सर्जन की सख्त रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण विशिष्ट विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है।

• IV वक्र (करंट बनाम वोल्टेज):यह सफेद और लाल चिप्स के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। विभिन्न थ्रेशोल्ड वोल्टेज स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट:यह दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन कैसे धारा में वृद्धि के साथ बढ़ता है। अनुशंसित कार्य सीमा के भीतर यह आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा पर संतृप्त हो जाता है।
• चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दिखाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। अंतिम अनुप्रयोग में थर्मल प्रबंधन के लिए यह महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:लाल एलईडी चिप के लिए, वक्र 639nm के आसपास एक संकीर्ण शिखर दिखाएगा, जो AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशेषता है। सफेद एलईडी चिप (आमतौर पर फॉस्फोर-लेपित नीली चिप) के लिए, स्पेक्ट्रम बहुत चौड़ा होगा, जो दृश्य प्रकाश सीमा को कवर करेगा।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 Package Dimensions

यह एलईडी साइड-एमिटिंग एलईडी के लिए EIA मानक पैकेज आकृति के अनुरूप है। महत्वपूर्ण आयामों में कुल ऊंचाई, चौड़ाई और गहराई, साथ ही पैड का स्थान और आकार शामिल हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.10mm है। लेंस को साइवेज़ (पार्श्व) उत्सर्जन के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5.2 पिन आवंटन और ध्रुवीयता

इस उपकरण में दो स्वतंत्र चिप्स हैं, प्रत्येक का अपना एनोड/कैथोड है। पिन आवंटन इस प्रकार है: सफेद प्रकाश InGaN चिप का कैथोड पिन C2 से जुड़ा है। लाल प्रकाश AlInGaP चिप का कैथोड पिन C1 से जुड़ा है। एनोड साझा हो सकता है, या पैकेज ड्राइंग के अनुसार अन्य पिनों को आवंटित किया जा सकता है। PCB लेआउट और असेंबली में सही ध्रुवता पर ध्यान देना आवश्यक है।

5.3 अनुशंसित पैड लेआउट

स्पेसिफिकेशन शीट PCB डिज़ाइन के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न (पैकेज) प्रदान करती है। इस पैटर्न का पालन करने से रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अच्छे सोल्डर जोड़, यांत्रिक स्थिरता और थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। साथ ही, टॉम्बस्टोनिंग को कम से कम करने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग दिशा भी इंगित की गई है।

6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह एलईडी इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। एक सुझाई गई तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है, जिसमें एक महत्वपूर्ण पैरामीटर 260°C का चरम तापमान है, जो अधिकतम 10 सेकंड तक रह सकता है। प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक बॉन्डिंग तारों को तापीय क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है।

6.2 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट रसायनों का उपयोग करें। डेटाशीट सुझाव देती है कि कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक न डुबोएं। अनिर्दिष्ट रसायन एनकैप्सुलेशन रेजिन या लेंस को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं।

6.3 भंडारण एवं संचालन

• ESD रोकथाम उपाय:यह डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (2000V HBM) के प्रति संवेदनशील है। कृपया ESD-सुरक्षित कलाई पट्टा, ग्राउंडेड कार्य स्टेशन और प्रवाहकीय कंटेनर का उपयोग करें।
• नमी संवेदनशीलता:एक प्लास्टिक SMD पैकेज के रूप में, इसमें नमी संवेदनशीलता होती है। यदि डिसिकेंट के साथ मूल सील्ड मॉइस्चर बैग अनओपन्ड है, तो भंडारण की स्थिति ≤30°C/≤90% RH होनी चाहिए और शेल्फ लाइफ एक वर्ष है। एक बार खोलने के बाद, LED को ≤30°C/≤60% RH स्थितियों में संग्रहित किया जाना चाहिए और एक सप्ताह के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। खोलने के बाद लंबे समय तक भंडारण के लिए, कृपया डिसिकेंट के साथ सील्ड कंटेनर या नाइट्रोजन ड्राय बॉक्स का उपयोग करें। बैग के बाहर 1 सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहीत किए गए घटकों को रिफ्लो से पहले बेकिंग (लगभग 60°C, 20 घंटे से अधिक) की आवश्यकता होती है ताकि "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोका जा सके।

7. पैकेजिंग एवं आर्डर

मानक पैकेजिंग 8mm एम्बॉस्ड कैरियर टेप है, जिसे कवर टेप से सील किया जाता है और 7 इंच (178mm) व्यास के रील पर लपेटा जाता है। प्रत्येक पूर्ण रील में 3000 टुकड़े होते हैं। शेष मात्रा के लिए, न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा 500 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1 विनिर्देश का अनुपालन करती है। स्वचालित फीडर सेटअप के लिए कैरियर टेप और रील आयाम प्रदान किए गए हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य अनुप्रयोग उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक डिस्प्ले और ऑटोमोटिव इंटीरियर डिस्प्ले के लिए LCD बैकलाइट हैं, जहाँ अल्ट्रा-थिन प्रोफ़ाइल महत्वपूर्ण है। डुअल-कलर कार्यक्षमता डायनेमिक बैकलाइटिंग (जैसे, सामान्य संचालन के लिए सफेद प्रकाश, रात मोड या चेतावनी के लिए लाल प्रकाश) या रंगों को मिलाकर अन्य रंग बनाने की अनुमति देती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट ड्राइव:स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए कॉन्स्टेंट वोल्टेज के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें। पूर्ण अधिकतम डीसी करंट रेटिंग (सफेद एलईडी के लिए 10mA, लाल एलईडी के लिए 20mA) का पालन करें।
• थर्मल प्रबंधन:कम बिजली की खपत के बावजूद, गर्मी उत्पन्न होती है। यह सुनिश्चित करें कि हीट सिंक के लिए पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या थर्मल वियाज़ पैड के नीचे मौजूद हैं, खासकर जब उच्च करंट या उच्च परिवेश तापमान पर चलाया जा रहा हो। यह प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और सेवा जीवन को बनाए रखने में मदद करता है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:130 डिग्री साइड-एमिटिंग डिज़ाइन का उद्देश्य लाइट गाइड प्लेट (LGP) में युग्मन करना है। LGP में प्रकाश प्रवेश बिंदु और डॉट पैटर्न डिज़ाइन एक समान बैकलाइट प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
• सर्किट डिज़ाइन:ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन करते समय, दो चिप्स के भिन्न फॉरवर्ड वोल्टेज पर विचार करना आवश्यक है, खासकर यदि दोनों के लिए एक साझा करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग किया जाता है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मोनोक्रोमैटिक साइड-एमिटिंग एलईडी की तुलना में, इसका मुख्य लाभ ड्यूल-कलर एप्लिकेशन के लिए स्थान बचाना और असेंबली को सरल बनाना है। AlInGaP का उपयोग कर लाल प्रकाश का निर्माण, GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, अधिक कुशल और अधिक संतृप्त रंग प्रदान करता है। InGaN-आधारित व्हाइट एलईडी चिप उच्च चमक प्रदान करती है। दोनों को एक ही पैकेज में संयोजित करना, लागत-संवेदनशील, उच्च-मात्रा बैकलाइट यूनिट के लिए एक सिस्टम-स्तरीय अनुकूलन है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं सफेद और लाल एलईडी चिप्स को एक साथ अधिकतम डीसी करंट पर चला सकता हूं?
उत्तर: आपको पैकेज पर कुल बिजली की खपत और थर्मल लोड पर विचार करना होगा। दोनों को एक साथ अधिकतम करंट (10mA + 20mA = कुल 30mA) और विशिष्ट VF (3.0V + 2.0V = 5.0V) पर चलाने से 150mW का विद्युत इनपुट उत्पन्न होगा। यह उनकी संबंधित बिजली अपव्यय रेटिंग (35mW और 48mW) से अधिक है और संभवतः डिवाइस के अत्यधिक गर्म होने का कारण बनेगा। डीरेटिंग या पल्स ऑपरेशन की आवश्यकता है।

प्रश्न: पैकेजिंग बैग पर Iv ग्रेडिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: पैकेजिंग बैग पर एक कोड होगा जो आंतरिक एलईडी के विशिष्ट आईवी बिन (जैसे, सफेद प्रकाश के लिए "Q", लाल प्रकाश के लिए "L") को दर्शाता है। आपको इस अक्षर को डेटाशीट में दिए गए आईवी स्पेसिफिकेशन चार्ट के साथ क्रॉस-रेफरेंस करना होगा, ताकि उस बैच की गारंटीकृत न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमिनस इंटेंसिटी रेंज का पता चल सके।

प्रश्न: लाल एलईडी चिप की पीक वेवलेंथ 639nm है, लेकिन डोमिनेंट वेवलेंथ 630nm है। यह अंतर क्यों है?
उत्तर: पीक वेवलेंथ (λP) स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन कर्व का उच्चतम बिंदु है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) सीआईई डायग्राम पर व्हाइट पॉइंट (लाइट सोर्स) से शुरू करके, एलईडी के मापे गए (x,y) कोऑर्डिनेट्स से होते हुए एक रेखा खींचकर और स्पेक्ट्रम लोकस को काटने पर निर्धारित की जाती है। λd वह मोनोक्रोमैटिक वेवलेंथ है जिसे मानव आंख रंग के रूप में अनुभव करती है, और यह λP से भिन्न हो सकती है, खासकर जब स्पेक्ट्रम पूरी तरह से सममित न हो।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:पोर्टेबल मेडिकल डिवाइस डिस्प्ले के लिए स्टेटस इंडिकेटर/बैकलाइट डिज़ाइन करें। इंडिकेटर को "पावर ऑन/ऑपरेटिंग" के लिए सफेद और "लो बैटरी/चेतावनी" के लिए लाल रंग दिखाना चाहिए। स्थान अत्यंत सीमित है।
कार्यान्वयन योजना:एक छोटे आकार के LCD के किनारे पर एक LTW-326ZDSKR-5A LED रखें। दो स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग सर्किट (जैसे, ट्रांजिस्टर का उपयोग करके) को नियंत्रित करने के लिए दो GPIO पिन वाले एक साधारण माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करें। एक सर्किट व्हाइट लाइट चिप को ड्राइव करता है, दूसरा रेड लाइट चिप को ड्राइव करता है। 130 डिग्री का साइड-एमिटिंग एंगल डिस्प्ले के लाइट गाइड प्लेट में प्रभावी ढंग से युग्मित होता है। दो अलग-अलग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में, यह डिज़ाइन स्थान बचाता है और असेंबली प्रक्रिया के दौरान ऑप्टिकल अलाइनमेंट को सरल बनाता है।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

InGaN व्हाइट LED:आमतौर पर, एक नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाला InGaN सेमीकंडक्टर चिप पीले फॉस्फोर (उदाहरण के लिए, YAG:Ce) से लेपित होता है। नीले प्रकाश का एक हिस्सा फॉस्फोर द्वारा पीले प्रकाश में परिवर्तित हो जाता है। शेष नीला प्रकाश और परिवर्तित पीला प्रकाश मिलकर, मानव आँख को श्वेत प्रकाश के रूप में अनुभव होते हैं। सटीक वर्ण तापमान (ठंडा सफेद, गर्म सफेद) फॉस्फोर संरचना द्वारा समायोजित किया जाता है।

AlInGaP लाल प्रकाश LED:इस सामग्री प्रणाली में प्रत्यक्ष बैंडगैप होता है, और एल्यूमीनियम और इंडियम के अनुपात को बदलकर लाल, नारंगी और पीले स्पेक्ट्रम क्षेत्रों में समायोजित किया जा सकता है। AlInGaP LED लाल से अंबर रंग की सीमा में अपनी उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता (संकीर्ण स्पेक्ट्रम चौड़ाई) के लिए जाने जाते हैं, जो पुरानी GaAsP तकनीक से बेहतर है।

13. उद्योग प्रवृत्तियाँ और विकास

बैकलाइट LED का रुझान बेहतर छवि गुणवत्ता, विशेष रूप से पेशेवर मॉनिटर और टीवी में प्राप्त करने के लिए उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) और उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) की ओर बना हुआ है। साइड-व्यू प्रकार के लिए, ड्राइवर पतले पैकेजिंग हैं ताकि अधिक पतली डिस्प्ले डिजाइन हासिल की जा सके। चिप स्केल पैकेजिंग (CSP) और मिनी/माइक्रो LED प्रौद्योगिकियां भी निरंतर विकास में हैं, जो उन्नत बैकलाइट यूनिट्स के लिए छोटे फॉर्म फैक्टर, उच्च घनत्व और स्थानीय डिमिंग क्षमताएं लाने की उम्मीद जगाती हैं। मिड-रेंज अनुप्रयोगों में, लागत-प्रभावी खंडित रंग नियंत्रण के लिए डुअल-कलर स्कीम अभी भी प्रासंगिक बनी हुई है।