द्वि-रंग SMD LED LTST-C295KGKSKT डेटाशीट - पैकेज आयाम - हरा/पीला - 20mA - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक द्वि-रंग, सतह-माउंट LED के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण एक ही अति-पतले पैकेज के भीतर दो अलग-अलग AlInGaP सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है, जिससे हरे और पीले प्रकाश का उत्सर्जन संभव होता है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं और आधुनिक लीड-फ्री सोल्डरिंग तकनीकों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है।

इस घटक के मुख्य लाभों में इसका कॉम्पैक्ट आकार, उन्नत AlInGaP प्रौद्योगिकी से उच्च चमकदार तीव्रता आउटपुट और पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन शामिल है। यह उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक संकेतकों, ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था और सामान्य-उद्देश्य सिग्नलिंग में अनुप्रयोगों के लिए लक्षित है, जहाँ न्यूनतम फुटप्रिंट में विश्वसनीय, द्वि-रंग संकेतन की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी विनिर्देश गहन विवरण

2.1 अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत संचालन की गारंटी नहीं है। हरे और पीले दोनों चिप्स के लिए:

• शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW। यह अधिकतम शक्ति है जिसे LED गर्मी के रूप में अपव्ययित कर सकता है।
• शिखर अग्र धारा (I_FP):80 mA। यह केवल स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत अनुमेय है ताकि अधिक गर्म होने से बचा जा सके।
• निरंतर अग्र धारा (I_F):30 mA DC। यह निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है।
• विपरीत वोल्टेज (V_R):5 V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर सेमीकंडक्टर जंक्शन टूट सकता है।
• संचालन तापमान (T_opr):-30°C से +85°C। विश्वसनीय संचालन के लिए परिवेश तापमान सीमा।
• भंडारण तापमान (T_stg):-40°C से +85°C।

2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ

Ta=25°C और I_F=20mA पर मापा गया, ये पैरामीटर सामान्य संचालन स्थितियों के तहत उपकरण के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• चमकदार तीव्रता (I_V):हरे चिप की न्यूनतम 18.0 mcd और अधिकतम 112.0 mcd है। पीले चिप की न्यूनतम 28.0 mcd और अधिकतम 180.0 mcd है। विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं हैं, जो दर्शाता है कि प्रदर्शन बिनिंग प्रणाली द्वारा परिभाषित है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):130 डिग्री (विशिष्ट)। यह विस्तृत देखने का कोण LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें व्यापक दृष्टिकोणों से दृश्यता की आवश्यकता होती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P):574 nm (हरा, विशिष्ट) और 591 nm (पीला, विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति सबसे अधिक होती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):571 nm (हरा, विशिष्ट) और 589 nm (पीला, विशिष्ट)। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर रंग बिंदु को परिभाषित करती है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):दोनों रंगों के लिए 15 nm (विशिष्ट), जो अपेक्षाकृत शुद्ध रंग उत्सर्जन को इंगित करता है।
• अग्र वोल्टेज (V_F):2.0 V (विशिष्ट), 20mA पर 2.4 V (अधिकतम)। यह कम वोल्टेज सामान्य लॉजिक-लेवल बिजली आपूर्ति के साथ संगत है।
• विपरीत धारा (I_R):V_R=5V पर 10 μA (अधिकतम)।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LEDs को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह उपकरण एक चमकदार तीव्रता बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।

3.1 हरा चिप बिनिंग

बिन: M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd)। प्रत्येक बिन की सहनशीलता +/-15% है।

3.2 पीला चिप बिनिंग

बिन: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd)। प्रत्येक बिन की सहनशीलता +/-15% है।

डिज़ाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए वांछित चमक स्तरों की गारंटी देने के लिए ऑर्डर करते समय आवश्यक बिन कोड निर्दिष्ट करने होंगे। अलग से तरंगदैर्ध्य/रंग बिनिंग का संकेत नहीं दिया गया है, जो निर्माण के दौरान प्रमुख तरंगदैर्ध्य पर कड़े नियंत्रण का सुझाव देता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालाँकि विशिष्ट ग्राफिकल डेटा का संदर्भ दिया गया है लेकिन प्रदान किए गए पाठ में पूरी तरह से विस्तृत नहीं है, ऐसे उपकरण के लिए विशिष्ट वक्रों में शामिल होंगे:

• I-V (धारा-वोल्टेज) वक्र:अग्र वोल्टेज और धारा के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। वक्र में लगभग 2.0V के आसपास एक विशेषता "घुटने" का वोल्टेज होगा।
• चमकदार तीव्रता बनाम अग्र धारा:अधिकतम रेटेड धारा तक एक अपेक्षाकृत रैखिक संबंध, जिसके बाद गर्म होने के कारण दक्षता गिर सकती है।
• चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश आउटपुट में कमी दर्शाता है, डिज़ाइन में थर्मल प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण कारक।
• स्पेक्ट्रल वितरण:सापेक्ष प्रकाशीय शक्ति बनाम तरंगदैर्ध्य दिखाने वाले ग्राफ, निर्दिष्ट λ_Pपर शिखर पर, जिसकी चौड़ाई Δλ द्वारा परिभाषित है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

उपकरण में एक उद्योग-मानक SMD पैकेज है। प्रमुख यांत्रिक नोट्स में शामिल हैं:

• पैकेज अतिरिक्त पतला है जिसकी ऊंचाई 0.55 मिमी है।
• सभी आयाम प्राथमिक इकाई के रूप में मिलीमीटर का उपयोग करते हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.10 मिमी है।
• पिन असाइनमेंट है: पिन 1 और 3 पर हरा LED, पिन 2 और 4 पर पीला LED। यह कॉमन-कैथोड या कॉमन-एनोड कॉन्फ़िगरेशन (स्पष्ट रूप से नहीं कहा गया लेकिन द्वि-रंग LEDs के लिए विशिष्ट) प्रत्येक रंग के स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देता है।
• लेंस पानी की तरह साफ है, जिससे वास्तविक चिप का रंग देखा जा सकता है।
• PCB लैंड पैटर्न डिज़ाइन और स्वचालित हैंडलिंग के लिए विस्तृत पैकेज आयाम चित्र, टेप आयाम और रील विनिर्देश (7-इंच व्यास, प्रति रील 4000 टुकड़े) प्रदान किए गए हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-फ्री प्रक्रियाओं के लिए एक सुझाई गई इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्री-हीट:150-200°C।
• प्री-हीट समय:अधिकतम 120 सेकंड।
• शिखर तापमान:अधिकतम 260°C।
• लिक्विडस से ऊपर समय:अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों के लिए अनुशंसित)।
• प्रोफाइल JEDEC मानकों पर आधारित है ताकि LED पैकेज या आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान पहुंचाए बिना विश्वसनीय माउंटिंग सुनिश्चित की जा सके।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि आवश्यक हो, तो आयरन के साथ हैंड सोल्डरिंग सीमाओं के साथ अनुमेय है:

• आयरन तापमान:अधिकतम 300°C।
• सोल्डरिंग समय:प्रति जोड़ अधिकतम 3 सेकंड, केवल एक बार।

6.3 भंडारण और हैंडलिंग

• ESD सावधानियाँ:उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। कलाई पट्टियाँ, ग्राउंडेड उपकरण और एंटी-स्टैटिक पैकेजिंग का उपयोग करें।
• नमी संवेदनशीलता:जब डिसिकेंट के साथ मूल नमी-रोधी बैग में सील किया जाता है, तो ≤30°C/90%RH पर शेल्फ लाइफ एक वर्ष है। एक बार खोलने के बाद, LEDs को एक सप्ताह के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए या यदि लंबे समय तक संग्रहीत किया जाता है तो रीफ्लो से पहले बेक (60°C पर 20+ घंटे) किया जाना चाहिए।
• सफाई:केवल कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए निर्दिष्ट सॉल्वेंट जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग करें। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग

उपकरण स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के साथ संगतता के लिए 7-इंच व्यास की रीलों पर 8mm टेप में आपूर्ति किया जाता है। अवशेषों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है। टेप और रील विनिर्देश ANSI/EIA 481 मानकों का पालन करते हैं।

8. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• स्थिति संकेतक:द्वि-रंग क्षमता एक ही घटक फुटप्रिंट में कई स्थितियाँ दिखाने की अनुमति देती है (उदाहरण के लिए, हरा=ठीक, पीला=चेतावनी)।
• बैकलाइटिंग:छोटे LCD डिस्प्ले या कीपैड के लिए जिन्हें अनुकूलन योग्य रंग प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:कॉम्पैक्ट उपकरणों में पावर बटन, चार्ज स्थिति लाइट, सजावटी प्रकाश व्यवस्था।
• ऑटोमोटिव आंतरिक:डैशबोर्ड और कंट्रोल पैनल प्रकाश व्यवस्था जहाँ स्थान सीमित है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• धारा सीमित करना:प्रति चिप अग्र धारा को 30mA DC या उससे कम तक सीमित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला प्रतिरोधक या स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें।
• थर्मल प्रबंधन:विशेष रूप से यदि अधिकतम धारा के पास या उच्च परिवेश तापमान में संचालित किया जा रहा है, तो चमकदार आउटपुट और दीर्घायु बनाए रखने के लिए गर्मी अपव्यय के लिए पर्याप्त PCB तांबा क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
• PCB लैंड पैटर्न:उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड आयामों का पालन करें।
• प्रकाशीय डिज़ाइन:130-डिग्री के विस्तृत देखने के कोण के लिए, यदि अधिक केंद्रित बीम वांछित है, तो लाइट गाइड या डिफ्यूज़र की आवश्यकता हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना और भेदभाव

पुराने एकल-रंग LEDs या विभिन्न सेमीकंडक्टर सामग्री (जैसे पारंपरिक GaP) का उपयोग करने वालों की तुलना में, यह AlInGaP-आधारित द्वि-रंग LED प्रदान करता है:

• उच्च दक्षता:AlInGaP प्रौद्योगिकी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में एम्बर/पीले/हरे रंगों के लिए प्रति इकाई धारा (mcd/mA) उच्च चमकदार तीव्रता प्रदान करती है।
• स्थान बचत:दो रंगों को एक 0.55mm पतले पैकेज में एकीकृत करने से दो अलग-अलग LEDs का उपयोग करने की तुलना में PCB क्षेत्र और घटक संख्या कम हो जाती है।
• प्रक्रिया संगतता:इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग और स्वचालित प्लेसमेंट के साथ पूर्ण संगतता आधुनिक SMT असेंबली लाइनों को सुव्यवस्थित करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं हरे और पीले दोनों LEDs को 30mA पर एक साथ चला सकता हूँ?

उत्तर: प्रति चिप अधिकतम शक्ति अपव्यय 75mW है। 2.0V के विशिष्ट Vf और 30mA पर, प्रत्येक चिप 60mW (P=I*V) अपव्ययित करता है। दोनों को एक साथ चलाने से कुल 120mW का अपव्यय होगा, जो प्रति-चिप रेटिंग से अधिक है और सावधानीपूर्वक थर्मल विश्लेषण की आवश्यकता है। निरपेक्ष अधिकतम से नीचे संचालित करना सुरक्षित है, शायद परीक्षण स्थितियों में उपयोग किए गए 20mA पर।

प्रश्न: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?

उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) LED के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में उच्चतम बिंदु का भौतिक माप है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) मानव रंग धारणा (CIE चार्ट) के आधार पर एक गणना मूल्य है जो उस "रंग" का प्रतिनिधित्व करता है जो हम देखते हैं। इस LED जैसे मोनोक्रोमैटिक स्रोत के लिए, वे बहुत करीब होते हैं।

प्रश्न: डिज़ाइन करते समय मैं बिन कोड की व्याख्या कैसे करूँ?

उत्तर: उस बिन का चयन करें जो आपकी न्यूनतम आवश्यक चमक की गारंटी देता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके डिज़ाइन को पीले LED से कम से कम 50 mcd की आवश्यकता है, तो आपको बिन Q (71.0-112.0 mcd) या उच्चतर निर्दिष्ट करना होगा, क्योंकि बिन P केवल 71.0 mcd तक की गारंटी देता है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग मामला

मामला: द्वि-स्थिति प्रणाली स्थिति संकेतक

एक पोर्टेबल चिकित्सा उपकरण में, बैटरी और सिस्टम स्थिति को इंगित करने के लिए एक एकल LED का उपयोग किया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर पिनों को स्वतंत्र रूप से चलाता है।

- सर्किट:दो GPIO पिन, प्रत्येक संबंधित LED रंग के एनोड से जुड़े एक 100Ω धारा-सीमित प्रतिरोधक (3.3V आपूर्ति से ~20mA के लिए गणना: R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A ≈ 65Ω; 100Ω एक सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है) के माध्यम से जुड़े हुए हैं। कैथोड ग्राउंड से जुड़े हुए हैं।

- लॉजिक:हरा = सिस्टम चालू/सामान्य। पीला = बैटरी चार्जिंग/कम चेतावनी। दोनों बंद = सिस्टम बंद। यह कार्यान्वयन स्थान बचाता है, उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस को सरल बनाता है, और प्रदान की गई प्रोफाइल का पालन करते हुए मानक SMT रीफ्लो प्रक्रियाओं का उपयोग करके इकट्ठा किया जाता है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह LED AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन के पार एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहाँ वे पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य (रंग) को निर्धारित करती है—इस उपकरण में हरा ~571nm पर और पीला ~589nm पर। दोनों चिप्स एक ही एपॉक्सी पैकेज में रखे गए हैं जिसमें एक स्पष्ट लेंस है जो प्रकाश अवशोषण को कम करता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

LEDs का विकास इस घटक से संबंधित कई प्रमुख क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करना जारी रखता है: बढ़ी हुई चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश आउटपुट), बेहतर रंग स्थिरता और संतृप्ति, पैकेजों का और अधिक लघुकरण, और उच्च तापमान और आर्द्रता स्थितियों के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता। एम्बर-हरे स्पेक्ट्रम के लिए AlInGaP जैसी उन्नत सेमीकंडक्टर सामग्रियों का उपयोग एक परिपक्व लेकिन अनुकूलित प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है, जो संकेतक अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन, लागत और विश्वसनीयता का एक मजबूत संतुलन प्रदान करता है। भविष्य के रुझानों में पैकेज के भीतर ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स का एकीकरण या और भी व्यापक स्पेक्ट्रम ट्यूनबिलिटी शामिल हो सकती है।