LTW-S115KSDS-5A Dual Color SMD LED Datasheet - Side View - White & Yellow - 5mA - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

LTW-S115KSDS-5A एक द्वि-रंग, सतह-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है जिसे विशेष रूप से साइड-व्यू इल्युमिनेशन अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है, विशेष रूप से लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCDs) के लिए बैकलाइट स्रोत के रूप में। यह एक ही EIA-मानक पैकेज के भीतर दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है: सफेद प्रकाश उत्सर्जन के लिए एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप और पीले प्रकाश उत्सर्जन के लिए एक AlInGaP (एल्यूमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप। यह विन्यास एक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट से लचीली प्रकाश व्यवस्था समाधान की अनुमति देता है। यह डिवाइस बड़े पैमाने पर असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है, 7-इंच रील्स पर लगे 8mm टेप पर आपूर्ति की जाती है, और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों और मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह संगत है।

1.1 मुख्य लाभ

• द्वि-रंग स्रोत: एक ही पैकेज में सफेद और पीली प्रकाश उत्सर्जन को जोड़ता है, जिससे बोर्ड स्थान की बचत होती है और बहु-रंग संकेतन या मिश्रित बैकलाइटिंग के लिए डिज़ाइन सरल हो जाता है।
• साइड-व्यू उत्सर्जन: प्राथमिक प्रकाश उत्पादन माउंटिंग तल के समानांतर निर्देशित होता है, जो इसे LCD मॉड्यूल जैसी पतली पैनलों के किनारे प्रकाशन के लिए आदर्श बनाता है।
• उच्च चमक: उच्च प्रकाशीय तीव्रता प्रदान करने के लिए उन्नत InGaN और AlInGaP चिप प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता है।
• निर्माण के लिए अनुकूल: Features tin-plated leads for improved solderability and is packaged for compatibility with automated assembly lines.
• Environmental Compliance: The product meets the Restriction of Hazardous Substances (RoHS) directive.

2. Technical Parameter Analysis

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

किसी भी परिस्थिति में निम्नलिखित सीमाओं का उल्लंघन नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि ऐसा करने से डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। रेटिंग्स परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• शक्ति अपव्यय (Pd): सफेद: 35 mW; पीला: 48 mW. यह अधिकतम अनुमेय शक्ति है जिसे LED ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है।
• शिखर अग्र धारा (I_FP): White: 50 mA; Yellow: 80 mA. This is the maximum instantaneous current allowed under pulsed conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width).
• DC Forward Current (I_F): White: 10 mA; Yellow: 20 mA. This is the maximum continuous forward current for reliable operation.
• ऑपरेटिंग तापमान सीमा: -20°C से +80°C.
• भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +85°C.
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग की स्थिति: रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान 10 सेकंड के लिए 260°C के शिखर तापमान को सहन करता है।

2.2 Electro-Optical Characteristics

सामान्य प्रदर्शन मापदंड Ta=25°C और 5 mA की अग्र धारा (I) पर मापे जाते हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।_F) of 5 mA, unless otherwise noted.

• दीप्त तीव्रता (I_V): सफेद: न्यूनतम 28 mcd, सामान्य N/A, अधिकतम 112 mcd. पीला: न्यूनतम 7.1 mcd, सामान्य N/A, अधिकतम 71 mcd. यह LED की प्रतीयमान चमक है जिसे एक फोटोपिक (मानव आँख प्रतिक्रिया) सेंसर द्वारा मापा जाता है।
• देखने का कोण (2θ)_1/2): 130 डिग्री (आमतौर पर दोनों रंगों के लिए)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता अपने शिखर मूल्य के आधे तक गिर जाती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P): पीला: 591 nm (सामान्य)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर पीले चिप का स्पेक्ट्रल पावर वितरण सर्वोच्च होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): पीला: 590 nm (I पर सामान्य_F=5mA)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो पीले LED के प्रत्यक्षित रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): पीला: 15 nm (सामान्य)। यह उत्सर्जित पीले प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
• क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स (x, y): सफेद: x=0.290, y=0.282 (I पर सामान्य)_F=5mA). ये CIE 1931 निर्देशांक एक क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर सफेद LED के रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): सफेद: न्यूनतम 2.55V, सामान्य 2.85V, अधिकतम 3.15V। पीला: न्यूनतम 1.6V, सामान्य 2.00V, अधिकतम 2.40V। यह निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट प्रवाहित होने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है।
• रिवर्स करंट (I_R): सफेद: अधिकतम 10 µA; पीला: अधिकतम 100 µA (V_R=5V). यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल लीकेज करंट टेस्टिंग के लिए है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एलईडी को एक उत्पादन लॉट के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख ऑप्टिकल पैरामीटर्स के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। बिन कोड पैकेजिंग पर अंकित होता है।

3.1 Luminous Intensity (I_V) Binning

LEDs are classified into bins based on their measured luminous intensity at I_F = 5 mA. The tolerance for each bin is ±15%.

• White Chip Bins: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
• येलो चिप बिन्स: K (7.10-11.2 mcd), L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd).

3.2 Hue (Color) Binning

सफेद एलईडी को CIE 1931 आरेख पर उनके वर्णिकता निर्देशांक (x, y) के आधार पर आगे वर्गीकृत किया जाता है। चार ह्यू बिन परिभाषित किए गए हैं (C1, C2, D1, D2), जिनमें से प्रत्येक की विशिष्ट निर्देशांक सीमाएँ होती हैं। प्रत्येक ह्यू बिन की सहनशीलता x और y दोनों निर्देशांकों में ±0.01 है। यह रंग एकरूपता सुनिश्चित करता है, जो बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ कई एलईडी एक साथ उपयोग किए जाते हैं।

4. Performance Curve Analysis

The datasheet references typical performance curves (though not displayed in the provided text). These curves are essential for design engineers.

• I-V (Current-Voltage) Curve: सफेद और पीले चिप दोनों के लिए अग्र धारा (I) और अग्र वोल्टेज (V) के बीच संबंध दर्शाता है।_Fयह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।_Fदीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा:
• दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा: प्रकाश उत्पादन (I) कैसे ड्राइव करंट के साथ बढ़ता है, इसे दर्शाता है।_Vयह चमक और दक्षता/आयु के बीच संतुलन बनाने के लिए इष्टतम कार्य बिंदु निर्धारित करने में सहायता करता है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन में कमी को प्रदर्शित करता है। यह अंतिम अनुप्रयोग में थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन: पीले एलईडी के लिए, यह वक्र विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित सापेक्ष शक्ति को दर्शाता है, जो लगभग 591 nm के शिखर तरंग दैर्ध्य पर केंद्रित है।

5. मैकेनिकल और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और पिनआउट

यह डिवाइस एक EIA मानक पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। मुख्य आयामों में बॉडी का आकार और लीड स्पेसिंग शामिल हैं। सही ओरिएंटेशन के लिए पिन असाइनमेंट महत्वपूर्ण है: पिन C1 InGaN White chip के लिए निर्दिष्ट है, और पिन C2 AlInGaP Yellow chip के लिए निर्दिष्ट है। एक विस्तृत आयामित चित्र (यहां नहीं दिखाया गया है) सभी महत्वपूर्ण पैकेज मापों को ±0.10 mm की विशिष्ट सहनशीलता के साथ निर्दिष्ट करता है।

5.2 सुझाया गया सोल्डर पैड लेआउट और पोलैरिटी

एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (सोल्डर पैड डिज़ाइन) प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) के लिए प्रदान किया गया है ताकि रीफ्लो के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ निर्माण और उचित संरेखण सुनिश्चित हो सके। डेटाशीट प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए टेप रील फ़ीड के सापेक्ष सुझाए गए सोल्डरिंग दिशा को भी इंगित करती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह LED इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है। एक विशिष्ट सोल्डरिंग प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है, जिसमें 260°C का शिखर तापमान 10 सेकंड के लिए बनाए रखा जाता है। डेटाशीट इस बात पर जोर देती है कि 245°C से नीचे शिखर तापमान वाली प्रोफाइल विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए अपर्याप्त हो सकती हैं, खासकर घटक की टिन प्लेटिंग के लाभ के बिना। एक विस्तृत समय-तापमान ग्राफ आमतौर पर प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग जोन दिखाता है।

6.2 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। डेटाशीट सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए एलईडी को एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में डुबाने की सिफारिश करती है। अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग एलईडी पैकेज को नुकसान पहुंचा सकता है।

6.3 भंडारण और हैंडलिंग

• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी): एलईडी ईएसडी के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग प्रक्रियाओं में कलाई पट्टियों, एंटी-स्टैटिक दस्ताने और उचित रूप से ग्राउंडेड उपकरणों के उपयोग को शामिल करना चाहिए।
• नमी संवेदनशीलता: एक सतह-माउंट डिवाइस के रूप में, यह नमी अवशोषण के प्रति संवेदनशील है। अनओपन्ड, नमी-रोधी बैग जिनमें सिलिका जेल होता है, का शेल्फ जीवन एक वर्ष होता है जब उन्हें ≤ 30°C और ≤ 90% RH पर संग्रहित किया जाता है। एक बार खोलने के बाद, एलईडी का उपयोग एक सप्ताह के भीतर कर लेना चाहिए या उन्हें एक शुष्क वातावरण (≤ 30°C / ≤ 60% RH) में संग्रहित करना चाहिए। जिन घटकों को उनकी मूल पैकेजिंग से बाहर एक सप्ताह से अधिक समय तक रखा गया है, उन्हें सोल्डरिंग से पहले बेकिंग (उदाहरण के लिए, 60°C पर 20 घंटे) की आवश्यकता होती है ताकि रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

एलईडी को उभरे हुए कैरियर टेप (8 मिमी चौड़ाई) में एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ आपूर्ति की जाती है, जिसे 7-इंच (178 मिमी) व्यास के रीलों पर लपेटा जाता है। मानक रील मात्रा 3000 टुकड़े है। शेष आदेशों के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े उपलब्ध है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 मानकों के अनुरूप है।

7.2 पार्ट नंबर संरचना

पार्ट नंबर LTW-S115KSDS-5A में उत्पाद परिवार, रंग, पैकेज और संभावित प्रदर्शन बिन (हालांकि सटीक डिकोडिंग मॉडल-विशिष्ट है) के बारे में कोडित जानकारी होती है।

8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट एप्लिकेशन परिदृश्य

• LCD बैकलाइटिंग: प्राथमिक अनुप्रयोग, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक डिस्प्ले और ऑटोमोटिव क्लस्टर में छोटे से मध्यम आकार के LCD पैनलों के लिए एज-लाइटिंग प्रदान करना।
• स्थिति संकेत: द्वि-रंग क्षमता बहु-अवस्था संकेतन की अनुमति देती है (उदाहरण के लिए, \"चालू\" के लिए सफेद, \"स्टैंडबाई/अलर्ट\" के लिए पीला, या तीसरी अवस्था के लिए दोनों)।
• सजावटी प्रकाश व्यवस्था: इसका उपयोग सघन स्थानों में किया जा सकता है जहाँ पार्श्व उत्सर्जन और रंग मिश्रण की आवश्यकता होती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट ड्राइविंग: LED के साथ श्रृंखला में हमेशा एक स्थिर करंट ड्राइवर या करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करें। फॉरवर्ड वोल्टेज भिन्न होता है, इसलिए वोल्टेज द्वारा ड्राइव करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। अधिकतम DC फॉरवर्ड करंट (सफेद के लिए 10mA, पीले के लिए 20mA) से अधिक न जाएं।
• थर्मल प्रबंधन: हालांकि शक्ति अपव्यय कम है, पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करने से जंक्शन तापमान को कम बनाए रखने में मदद मिलती है, जो प्रकाशमान आउटपुट को बनाए रखता है और परिचालन आयु बढ़ाता है।
• Optical Design: 130-डिग्री का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है। बैकलाइटिंग के लिए, प्रकाश को डिस्प्ले क्षेत्र में समान रूप से वितरित करने के लिए आमतौर पर लाइट गाइड और डिफ्यूज़र का उपयोग किया जाता है।
• सर्किट सुरक्षा: यदि गलत स्थापना का जोखिम है, तो रिवर्स पोलैरिटी सुरक्षा लागू करने पर विचार करें, क्योंकि LED रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

9. Technical Comparison and Differentiation

एकल-रंग साइड-व्यू एलईडी की तुलना में, LTW-S115KSDS-5A दो रंगों को एकीकृत करके महत्वपूर्ण स्थान बचत और डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है। पीले रंग के लिए AlInGaP का उपयोग उस तरंगदैर्ध्य के लिए उच्च दक्षता और अच्छा रंग संतृप्ति प्रदान करता है। एक पैकेज में सफेद के लिए InGaN और पीले के लिए AlInGaP का संयोजन उन अनुप्रयोगों के लिए तैयार एक समाधान का प्रतिनिधित्व करता है जिन्हें न्यूनतम फुटप्रिंट से विशिष्ट, विश्वसनीय रंग स्रोतों की आवश्यकता होती है, जो इसे सरल मोनोक्रोमैटिक विकल्पों या बड़े असतत समाधानों से अलग करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 क्या मैं सफेद और पीले चिप्स को स्वतंत्र रूप से चला सकता हूँ?

हाँ। दोनों चिप्स के अलग-अलग एनोड/कैथोड कनेक्शन (पिन C1 और C2) हैं। प्रत्येक रंग को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करने के लिए उन्हें अलग-अलग करंट-लिमिटिंग सर्किट द्वारा चलाया जाना चाहिए।

10.2 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहाँ उत्सर्जन स्पेक्ट्रम सबसे प्रबल होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) एक परिकलित मूल्य है जो CIE आरेख पर एकल तरंगदैर्ध्य के रूप में अनुभव किए गए रंग का प्रतिनिधित्व करता है। यहाँ पीले रंग जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, वे अक्सर बहुत निकट होते हैं।

10.3 यदि बैग खोला गया है तो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग प्रक्रिया की आवश्यकता क्यों है?

एसएमडी प्लास्टिक पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक दबाव बनता है जो पैकेज को फाड़ सकता है या आंतरिक इंटरफेस को परतदार कर सकता है—इस विफलता को "पॉपकॉर्निंग" के रूप में जाना जाता है। बेकिंग इस अवशोषित नमी को दूर करती है।

11. Practical Design Case Study

एक छोटे औद्योगिक उपकरण डिस्प्ले के लिए बैकलाइट डिजाइन करने पर विचार करें। डिजाइन को सामान्य संचालन के लिए एक चमकदार सफेद बैकलाइट और अलार्म स्थितियों के लिए एक अलग पीला संकेतक दोनों की आवश्यकता है। LTW-S115KSDS-5A का उपयोग करते हुए, डिजाइनर लाइट गाइड के किनारे पर एक ही घटक रख सकता है। मुख्य बैकलाइट के लिए सफेद चिप को एक स्थिर धारा सर्किट के माध्यम से 5mA पर चलाया जाता है। पीली चिप उपकरण की अलार्म लॉजिक द्वारा नियंत्रित एक अलग ड्राइवर सर्किट से जुड़ी होती है। यह दृष्टिकोण यांत्रिक डिजाइन को सरल बनाता है (दो के बजाय एक घटक), पीसीबी फुटप्रिंट को कम करता है, और लाइट गाइड के सापेक्ष दो प्रकाश स्रोतों के पूर्ण संरेखण को सुनिश्चित करता है।

12. कार्य सिद्धांत

एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजन करते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश का रंग (तरंगदैर्ध्य) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। InGaN चिप में एक व्यापक बैंडगैप होती है, जो छोटी तरंगदैर्ध्य वाला प्रकाश (नीला) उत्सर्जित करने में सक्षम बनाती है, जिसे पैकेज के अंदर एक फॉस्फर कोटिंग द्वारा आंशिक रूप से एक व्यापक स्पेक्ट्रम (सफेद दिखाई देने वाला) में परिवर्तित किया जाता है। AlInGaP चिप में एक संकीर्ण बैंडगैप होती है, जिसे स्पेक्ट्रम के पीले/नारंगी/लाल भाग में सीधे फोटॉन उत्सर्जित करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप देखा गया शुद्ध पीला प्रकाश प्राप्त होता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

एलईडी उद्योग उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन (विशेष रूप से सफेद एलईडी के लिए), और अधिक लघुकरण की ओर विकसित होना जारी है। साइड-व्यू और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए, रुझानों में और भी पतले पैकेज, उच्च चमक घनत्व, और गतिशील रंग नियंत्रण के लिए अधिक जटिल मल्टी-चिप एरे (RGB, RGBW) को एकल पैकेज में एकीकरण शामिल है। इसके अलावा, पैकेजिंग सामग्री और फॉस्फर प्रौद्योगिकी में प्रगति का उद्देश्य तापमान और जीवनकाल के दौरान विश्वसनीयता, तापीय प्रदर्शन और रंग स्थिरता को बढ़ाना है।