LTST-S327TBKSKT द्वि-रंग SMD एलईडी डेटाशीट - नीला और पीला - 20mA/30mA - 76mW/75mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट द्वि-रंग एलईडी घटक के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है। यह डिवाइस एक ही पैकेज के भीतर दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है: एक नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है और दूसरा पीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह कॉन्फ़िगरेशन उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें न्यूनतम फुटप्रिंट में कई स्थिति संकेत या रंग मिश्रण की आवश्यकता होती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस घटक का प्राथमिक लाभ इसका स्थान-बचत डिज़ाइन है, जो दो प्रकाश स्रोतों को जोड़ता है। इसे उन्नत सेमीकंडक्टर सामग्रियों का उपयोग करके निर्मित किया गया है: नीले एमिटर के लिए InGaN और पीले एमिटर के लिए AlInGaP, जो अपनी उच्च दक्षता और चमक के लिए जाने जाते हैं। पैकेज RoHS निर्देशों के साथ पूरी तरह से अनुपालन करता है और बेहतर सोल्डरबिलिटी के लिए टिन प्लेटिंग के साथ समाप्त होता है। इसे उद्योग-मानक 8mm टेप पर आपूर्ति की जाती है जो 7-इंच रीलों पर लगा होता है, जिससे यह उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली सिस्टम और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह से संगत है। इसके विशिष्ट अनुप्रयोग दूरसंचार उपकरण, कार्यालय स्वचालन उपकरण, घरेलू उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण पैनल, कीबोर्ड बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतक और विभिन्न सिग्नलिंग अनुप्रयोगों तक फैले हुए हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

निम्नलिखित खंड प्रदान किए गए डेटा के आधार पर डिवाइस की विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत संचालन की गारंटी नहीं है। नीली चिप के लिए: अधिकतम शक्ति अपव्यय 76 mW है, शिखर अग्र धारा (स्पंदित स्थितियों में: 1/10 ड्यूटी चक्र, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) 100 mA है, और अधिकतम निरंतर DC अग्र धारा 20 mA है। पीली चिप के लिए: अधिकतम शक्ति अपव्यय 75 mW है, शिखर अग्र धारा 80 mA है, और अधिकतम निरंतर DC अग्र धारा 30 mA है। डिवाइस -20°C से +80°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज और -30°C से +100°C के भंडारण तापमान रेंज के लिए रेटेड है। अधिकतम अनुमेय इन्फ्रारेड सोल्डरिंग तापमान 260°C है, जिसकी अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

These parameters are specified at an ambient temperature (Ta) of 25°C and represent typical operating conditions. Luminous intensity (Iv) for both colors ranges from a minimum of 28.0 mcd to a maximum of 180.0 mcd when driven at their respective recommended DC forward current (20mA for blue, 20mA for yellow test condition). The viewing angle (2θ1/2) is 130 degrees for both emitters, indicating a very wide beam pattern. The peak emission wavelength (λP) is approximately 468 nm for blue and 592 nm for yellow. The dominant wavelength (λd), which defines the perceived color, is typically 470 nm for blue and 590 nm for yellow. The spectral line half-width (Δλ) is 25 nm for blue and 17 nm for yellow, describing the spectral purity. The forward voltage (Vf) at 20mA is typically 3.4V for the blue chip (range 3.4V to 3.8V) and 2.0V for the yellow chip (range 2.0V to 2.4V). The maximum reverse current (Ir) at 5V is 10 μA for both.

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

चमक में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को उनकी मापी गई चमकदार तीव्रता के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

नीली और पीली दोनों चिप्स कोड N, P, Q, और R द्वारा परिभाषित एक समान बिनिंग संरचना का उपयोग करती हैं। प्रत्येक बिन में मिलिकैंडेलस (mcd) में मापी गई एक निर्दिष्ट न्यूनतम और अधिकतम चमकदार तीव्रता मान होता है, जो 20mA के मानक परीक्षण धारा पर होता है। बिन N 28.0 से 45.0 mcd को कवर करता है, बिन P 45.0 से 71.0 mcd को कवर करता है, बिन Q 71.0 से 112.0 mcd को कवर करता है, और बिन R 112.0 से 180.0 mcd को कवर करता है। प्रत्येक बिन की सीमाओं पर +/-15% की सहनशीलता लागू की जाती है। यह सिस्टम डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए पूर्वानुमेय चमक स्तर वाले घटकों का चयन करने की अनुमति देता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि विशिष्ट ग्राफिकल डेटा दस्तावेज़ में संदर्भित है (उदाहरण के लिए, स्पेक्ट्रल माप के लिए चित्र 1, दृश्य कोण के लिए चित्र 5), विशिष्ट प्रदर्शन प्रवृत्तियों को पैरामीटर से अनुमान लगाया जा सकता है। अग्र वोल्टेज (Vf) में एक नकारात्मक तापमान गुणांक होगा, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है। चमकदार तीव्रता भी बढ़ते जंक्शन तापमान के साथ घटेगी, यह सभी एलईडी में सामान्य विशेषता है। अग्र धारा (If) और चमकदार तीव्रता (Iv) के बीच संबंध आमतौर पर अनुशंसित ऑपरेटिंग रेंज के भीतर रैखिक होता है। स्पेक्ट्रल विशेषताएँ (शिखर तरंगदैर्ध्य, प्रमुख तरंगदैर्ध्य) ड्राइव करंट और तापमान में परिवर्तन के साथ थोड़ा स्थानांतरण का अनुभव कर सकती हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और पिन असाइनमेंट

डिवाइस एक उद्योग-मानक SMD पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है। मिलीमीटर में सभी महत्वपूर्ण मापों के साथ विस्तृत आयामी चित्र स्रोत दस्तावेज़ में प्रदान किए गए हैं, जिसमें सामान्य सहनशीलता ±0.1 mm है। लेंस पानी की तरह स्पष्ट है। पिन असाइनमेंट स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन A1 InGaN नीली चिप के लिए एनोड है, और पिन A2 AlInGaP पीली चिप के लिए एनोड है। कैथोड संभवतः सामान्य हैं, हालांकि सटीक आंतरिक कनेक्शन पैकेज आरेख में सत्यापित किया जाना चाहिए। असेंबली के दौरान सही ध्रुवता पहचान महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट और सोल्डरिंग दिशा

डेटाशीट में मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) अटैचमेंट पैड के लिए एक अनुशंसित फुटप्रिंट शामिल है। इस डिज़ाइन का पालन करना विश्वसनीय सोल्डर जोड़, उचित संरेखण और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान प्रभावी गर्मी अपव्यय प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह सोल्डरिंग दिशा के सापेक्ष टेप पर घटक की पसंदीदा अभिविन्यास को भी इंगित करता है ताकि स्थिर प्लेसमेंट सुनिश्चित हो सके।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग स्थितियाँ

लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए, एक विशिष्ट इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है। यह प्रोफाइल JEDEC मानकों के अनुरूप होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मुख्य पैरामीटर में 150–200°C की रेंज में एक प्री-हीट स्टेज, अधिकतम प्री-हीट समय 120 सेकंड, शिखर बॉडी तापमान 260°C से अधिक नहीं, और इस शिखर तापमान से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित शामिल हैं। घटक को इन स्थितियों के तहत दो से अधिक रीफ्लो चक्रों के अधीन नहीं किया जाना चाहिए। इस बात पर जोर दिया गया है कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और उपयोग किए गए ओवन पर निर्भर करती है, इसलिए प्रक्रिया विशेषता की सलाह दी जाती है।

6.2 भंडारण और हैंडलिंग

एलईडी नमी-संवेदनशील (MSL3) हैं। जब उन्हें डेसिकेंट के साथ उनके मूल सील नमी-रोधी बैग में संग्रहीत किया जाता है, तो उन्हें ≤30°C और ≤90% RH पर रखा जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार बैग खोलने के बाद, भंडारण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। अपने मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को एक सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो के अधीन किया जाना चाहिए। मूल बैग के बाहर एक सप्ताह से अधिक समय तक भंडारण के लिए, उन्हें डेसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर में या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक खुले में संग्रहीत किया जाता है, तो सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे के लिए बेक-आउट की आवश्यकता होती है। उचित ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियाँ, जैसे ग्राउंडेड कलाई पट्टियाँ और उपकरणों का उपयोग करना, अनिवार्य है क्योंकि डिवाइस स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त हो सकता है।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग किया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन पैकेज सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं। अनुशंसित विधि एलईडी को कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

घटकों को एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती है। टेप की चौड़ाई 8 mm है। टेप को मानक 7-इंच (178 mm) व्यास रीलों पर लपेटा जाता है। प्रत्येक पूर्ण रील में 3000 टुकड़े होते हैं। एक पूर्ण रील से कम मात्रा के लिए, शेष लॉट के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े लागू होती है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विशिष्टताओं के अनुरूप है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह द्वि-रंग एलईडी उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां बोर्ड स्थान की कमी है लेकिन कई दृश्य स्थितियों की आवश्यकता होती है। उदाहरणों में शामिल हैं: द्वि-स्थिति संकेतक (जैसे, पावर ऑन/स्टैंडबाय, नेटवर्क कनेक्टेड/सक्रिय, चार्ज स्थिति), रंग-कोडित कार्यों के साथ कीपैड के लिए बैकलाइटिंग, और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार गियर और औद्योगिक मानव-मशीन इंटरफेस (HMI) में छोटे पैमाने की सूचनात्मक डिस्प्ले।

8.2 डिजाइन विचार

डिजाइनरों को दो चिप्स के अलग-अलग अग्र वोल्टेज (Vf) और करंट रेटिंग का हिसाब रखना चाहिए। उचित संचालन सुनिश्चित करने और ओवर-करंट क्षति को रोकने के लिए प्रत्येक एनोड (A1 और A2) के लिए अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होगी। 130-डिग्री का व्यापक दृश्य कोण इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां संकेतक को विस्तृत स्थितियों से दिखाई देने की आवश्यकता होती है। तापीय प्रबंधन पर विचार किया जाना चाहिए, खासकर यदि अधिकतम करंट रेटिंग के पास या उच्च परिवेश के तापमान में संचालित किया जा रहा है, क्योंकि गर्मी प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को कम कर देगी।

9. तकनीकी तुलना और भेदभाव

इस घटक का मुख्य भेदभाव कारक एक मिनिएचर SMD पैकेज में दो उच्च-प्रदर्शन, रासायनिक रूप से अलग एलईडी चिप्स (InGaN नीला और AlInGaP पीला) का एकीकरण है। यह दो अलग-अलग एकल-रंग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट और संभावित रूप से अधिक विश्वसनीय समाधान प्रदान करता है। पीले के लिए AlInGaP का उपयोग आमतौर पर कुछ अन्य पीले उत्सर्जक तकनीकों जैसे फॉस्फर-परिवर्तित एलईडी की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है।

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

प्रश्न: क्या मैं नीले और पीले एलईडी को उनकी अधिकतम DC धारा पर एक साथ चला सकता हूँ?

उत्तर: सावधानीपूर्वक तापीय विश्लेषण के बिना दोनों को उनकी पूर्ण अधिकतम DC धारा (20mA नीला + 30mA पीला = कुल 50mA) पर लगातार चलाने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि संयुक्त शक्ति अपव्यय पैकेज की गर्मी छोड़ने की क्षमता से अधिक हो सकता है, जिससे त्वरित गिरावट हो सकती है।

प्रश्न: दो रंगों के लिए अग्र वोल्टेज अलग क्यों है?

उत्तर: अग्र वोल्टेज सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप का एक मौलिक गुण है। InGaN (नीला) में AlInGaP (पीला) की तुलना में व्यापक बैंडगैप होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च अग्र वोल्टेज आवश्यकता होती है।

प्रश्न: "शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य" बनाम "प्रमुख तरंगदैर्ध्य" का क्या अर्थ है?

उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट सबसे अधिक होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आंख को समान रंग का प्रतीत होगी। वे अक्सर करीब होते हैं लेकिन समान नहीं होते, खासकर व्यापक स्पेक्ट्रा वाले एलईडी के लिए।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग मामला

एकल संकेतक कटआउट वाले पोर्टेबल डिवाइस पर विचार करें। इस द्वि-रंग एलईडी का उपयोग करके, डिजाइन तीन अलग-अलग स्थितियाँ दिखा सकता है: बंद (दोनों चिप बंद), स्थिति A (नीला चालू, उदाहरण के लिए, "ब्लूटूथ सक्षम"), स्थिति B (पीला चालू, उदाहरण के लिए, "बैटरी चार्जिंग"), और संभावित रूप से स्थिति C (दोनों चालू, हरे रंग का रंग बनाते हुए, उदाहरण के लिए, "पूरी तरह चार्ज और कनेक्टेड")। यह बोर्ड क्षेत्र की प्रति इकाई कार्यक्षमता को अधिकतम करता है और दो अलग-अलग एलईडी फिट करने की तुलना में यांत्रिक डिजाइन को सरल बनाता है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब एक सेमीकंडक्टर चिप के p-n जंक्शन पर एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये चार्ज वाहक पुनर्संयोजन करते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN या AlInGaP जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप सेमीकंडक्टर में, यह ऊर्जा मुख्य रूप से फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश का विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। InGaN चिप नीले स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित करती है, जबकि AlInGaP चिप पीले/एम्बर स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित करती है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

संकेतक एलईडी में रुझान उच्च दक्षता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन), छोटे पैकेज आकार और अधिक एकीकरण की ओर जारी है। अति-लघु फुटप्रिंट में द्वि- और बहु-रंग पैकेज तेजी से सघन इलेक्ट्रॉनिक असेंबली का समर्थन करने के लिए अधिक सामान्य होते जा रहे हैं। तापमान और जीवनकाल पर रंग स्थिरता और स्थिरता में सुधार पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है। अंतर्निहित सामग्री, जैसे InGaN, प्रदर्शन और लागत-प्रभावशीलता में सुधार देखना जारी रखती हैं, जिससे उनका उपयोग नीले/हरे से व्यापक स्पेक्ट्रल रेंज तक विस्तारित हो रहा है।