ऑरेंज SMD LED LTST-C170KFKT डेटाशीट - पैकेज आयाम - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.4V - ल्यूमिनस इंटेंसिटी 90mcd - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट ऑरेंज LED के लिए पूर्ण तकनीकी विनिर्देश प्रदान करता है। यह डिवाइस अल्ट्रा ब्राइट AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप का उपयोग करता है, जो ऑरेंज-लाल स्पेक्ट्रम में अपनी उच्च दीप्तिमान दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता के लिए जाना जाता है। इसे RoHS-अनुपालित हरित उत्पाद के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जो पर्यावरणीय सुरक्षा सुनिश्चित करता है। LED को उद्योग-मानक 8mm टेप पर 7-इंच व्यास के रील्स में आपूर्ति की जाती है, जो इसे उच्च-मात्रा इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में उपयोग किए जाने वाले स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत बनाता है। इसका डिज़ाइन इन्फ्रारेड (IR) और वेपर फेज़ रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं दोनों के साथ संगत है, जो आधुनिक PCB असेंबली लाइनों के लिए मानक हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 अधिकतम सीमा रेटिंग

डिवाइस की परिचालन सीमाएँ 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम निरंतर DC फॉरवर्ड करंट 30 mA है। पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई के तहत 80 mA का पीक फॉरवर्ड करंट अनुमेय है। अधिकतम पावर डिसिपेशन 75 mW है। डिवाइस 5 V तक के रिवर्स वोल्टेज को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान सीमा -55°C से +85°C तक निर्दिष्ट है, जो विस्तृत पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए उपयुक्तता दर्शाता है। महत्वपूर्ण सोल्डरिंग शर्तें भी परिभाषित हैं: 260°C पर 5 सेकंड के लिए वेव और इन्फ्रारेड सोल्डरिंग, और 215°C पर 3 मिनट के लिए वेपर फेज़ सोल्डरिंग।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर Ta=25°C और 20 mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर मापे जाते हैं। दीप्तिमान तीव्रता (Iv) का विशिष्ट मान 90.0 मिलिकैंडेला (mcd) है जिसका न्यूनतम 45.0 mcd है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2), जिसे वह पूर्ण कोण परिभाषित किया जाता है जहाँ तीव्रता अपने अक्षीय मान से आधी हो जाती है, 130 डिग्री है, जो एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है। पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) विशिष्ट रूप से 611 nm है, और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 605 nm है, जो आउटपुट को दृढ़ता से ऑरेंज रंग क्षेत्र में स्थापित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 17 nm है, जो अपेक्षाकृत संकीर्ण स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ को दर्शाता है। 20 mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2.0 V से 2.4 V तक होता है। रिवर्स करंट (IR) VR=5V पर अधिकतम 100 µA है, और जंक्शन कैपेसिटेंस (C) 0V और 1 MHz पर मापे जाने पर विशिष्ट रूप से 40 pF है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

यह उत्पाद दीप्तिमान तीव्रता के आधार पर इकाइयों को वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है। यह समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में चमक की स्थिरता सुनिश्चित करता है। बिन कोड और IF=20mA पर उनकी संबंधित तीव्रता सीमाएँ हैं: बिन P (45.0 - 71.0 mcd), बिन Q (71.0 - 112.0 mcd), बिन R (112.0 - 180.0 mcd), और बिन S (180.0 - 280.0 mcd)। प्रत्येक तीव्रता बिन पर +/-15% का सहनशीलता लागू होती है। डिज़ाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए वांछित चमक स्तर की गारंटी देने के लिए ऑर्डर करते समय आवश्यक बिन कोड निर्दिष्ट करना चाहिए।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का संदर्भ देती है जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं। इन वक्रों में आम तौर पर फॉरवर्ड करंट (IF) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के बीच संबंध शामिल होता है, जो डायोड की विशेषता घातीय टर्न-ऑन दिखाता है। दीप्तिमान तीव्रता और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध ड्राइव करंट चयन के लिए महत्वपूर्ण है। परिवेश तापमान के साथ दीप्तिमान तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में भिन्नता को दर्शाने वाले वक्र थर्मल प्रबंधन और तापमान उतार-चढ़ाव के संपर्क में आने वाले डिज़ाइनों में रंग स्थिरता विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं। कोणीय तीव्रता वितरण पैटर्न व्यूइंग एंगल विनिर्देश द्वारा निहित है, जो दिखाता है कि 130-डिग्री कोन में प्रकाश कैसे उत्सर्जित होता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED एक EIA मानक सतह-माउंट पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है। PCB फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए सभी महत्वपूर्ण आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं, जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.10 mm है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। लेंस को "वॉटर क्लियर" के रूप में वर्णित किया गया है, जो गैर-विसरित, उच्च-तीव्रता वाले LED के लिए विशिष्ट है। विस्तृत यांत्रिक चित्र बॉडी लंबाई, चौड़ाई, ऊँचाई, लीड स्पेसिंग और लेंस ज्यामिति दिखाएंगे।

5.2 सोल्डरिंग पैड लेआउट और ध्रुवता

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ निर्माण और रीफ्लो के दौरान उचित संरेखण सुनिश्चित करने के लिए एक सुझाया गया सोल्डरिंग पैड आयाम लेआउट प्रदान किया गया है। पैड डिज़ाइन थर्मल रिलीफ और सोल्डर फिलेट निर्माण को ध्यान में रखता है। LED की ध्रुवता (एनोड और कैथोड) पैकेज ड्राइंग में स्पष्ट रूप से इंगित की गई है, आम तौर पर बॉडी पर एक चिह्न या असममित पैड डिज़ाइन द्वारा, जो सही PCB असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है।

5.3 टेप और रील विनिर्देश

डिवाइस को 8mm चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप में पैक किया जाता है जो 7-इंच (178mm) व्यास के रील्स पर लपेटी जाती है। मानक रील मात्रा 3000 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 विनिर्देशों का पालन करती है। मुख्य टेप आयामों में पॉकेट पिच, पॉकेट आकार और कवर टेप विनिर्देश शामिल हैं। नोट्स निर्दिष्ट करते हैं कि खाली पॉकेट सील किए गए हैं, शेष भागों के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े है, और लगातार गायब घटकों की अधिकतम संख्या दो है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल

दो सुझाई गई इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल प्रदान की गई हैं: एक मानक टिन-लेड (SnPb) सोल्डर प्रक्रिया के लिए और एक लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डर प्रक्रिया के लिए, आम तौर पर SAC (Sn-Ag-Cu) मिश्र धातु का उपयोग करते हुए। लीड-फ्री प्रोफाइल को अधिकतम सीमा रेटिंग्स द्वारा इंगित अनुसार, लगभग 260°C के उच्चतम तापमान की आवश्यकता होती है। प्रोफाइल महत्वपूर्ण पैरामीटर परिभाषित करती हैं: प्रीहीट तापमान और समय, तापमान रैंप-अप दर, लिक्विडस से ऊपर समय (TAL), उच्चतम तापमान और कूलिंग दर। LED के प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड्स को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इन प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है।

6.2 भंडारण स्थितियाँ

LED को 30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं के वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। एक बार मूल नमी-अवरोधक पैकेजिंग से निकालने के बाद, IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया को 672 घंटे (28 दिन) के भीतर पूरा करने की सिफारिश की जाती है। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, LED को एक सील कंटेनर में डिसिकेंट के साथ या नाइट्रोजन-प्यूरीफाइड डिसिकेटर में रखा जाना चाहिए। 672 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 24 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन LED के एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुँचा सकते हैं। अनुशंसित विधि है कि LED को सामान्य कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाए। आक्रामक या अल्ट्रासोनिक सफाई की सलाह नहीं दी जाती है।

7. अनुप्रयोग सिफारिशें

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह उच्च-चमक ऑरेंज SMD LED स्पष्ट, दृश्यमान संकेतक लाइटों की आवश्यकता वाले विस्तृत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। सामान्य उपयोगों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (राउटर, प्रिंटर, चार्जर) पर स्थिति संकेतक, छोटे डिस्प्ले या आइकन के लिए बैकलाइटिंग, ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था, साइनेज और सामान्य-उद्देश्य पैनल संकेतक शामिल हैं। स्वचालित प्लेसमेंट के साथ इसकी संगतता इसे लागत-प्रभावी, उच्च-मात्रा उत्पादन के लिए आदर्श बनाती है।

7.2 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन

LED करंट-संचालित उपकरण हैं। समानांतर में कई LED ड्राइव करते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक व्यक्तिगत LED (सर्किट मॉडल A) के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। एकल करंट स्रोत (सर्किट मॉडल B) से सीधे समानांतर में कई LED ड्राइव करने की सलाह नहीं दी जाती है क्योंकि प्रत्येक LED की फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) विशेषता में छोटे अंतर करंट शेयर और परिणामस्वरूप, अनुभूत चमक में महत्वपूर्ण अंतर पैदा कर सकते हैं। श्रृंखला रेसिस्टर प्रत्येक LED के माध्यम से करंट को स्थिर करता है।

7.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। ESD क्षति उच्च रिवर्स लीकेज करंट, कम फॉरवर्ड वोल्टेज, या कम करंट पर प्रकाशित न होने के रूप में प्रकट हो सकती है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान निवारक उपाय लागू किए जाने चाहिए: कर्मियों को ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप या एंटी-स्टैटिक दस्ताने पहनने चाहिए; सभी उपकरण, वर्कबेंच और स्टोरेज रैक को ठीक से ग्राउंड किया जाना चाहिए; और हैंडलिंग घर्षण के कारण प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए एक आयनाइज़र का उपयोग किया जाना चाहिए। कम करंट पर "लाइट-अप" और Vf की जाँच करने से ESD-क्षतिग्रस्त इकाइयों की पहचान करने में मदद मिल सकती है।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

इस LED की मुख्य विभेदक विशेषता इसका AlInGaP अर्धचालक सामग्री का उपयोग है, जो ऑरेंज/लाल रंगों के लिए मानक GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में श्रेष्ठ दक्षता और रंग स्थिरता प्रदान करता है। 130-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल इसे व्यापक दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, संकीर्ण-बीम LED के विपरीत। कठोर रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (IR और वेपर फेज़ दोनों) के साथ इसका अनुपालन एक मजबूत पैकेज निर्माण को इंगित करता है जो मानक SMT असेंबली थर्मल तनाव को सहन करने में सक्षम है। विस्तृत बिनिंग सिस्टम डिज़ाइनरों को अपने उत्पादों में चमक एकरूपता पर सटीक नियंत्रण प्रदान करता है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

उत्तर: पीक वेवलेंथ (λP) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति अधिकतम होती है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के अनुभूत रंग से सबसे अच्छा मेल खाता है। इस LED जैसे मोनोक्रोमैटिक स्रोत के लिए, वे करीब होते हैं, लेकिन रंग विनिर्देश के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को इसके अधिकतम DC करंट 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?

उत्तर: हालांकि संभव है, लेकिन इष्टतम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। अधिकतम सीमा रेटिंग्स पर या उसके निकट संचालन से जंक्शन तापमान बढ़ता है और गिरावट तेज होती है। डिज़ाइनरों को चमक और दीर्घायु के बेहतर संतुलन के लिए 20mA या उससे कम की विशिष्ट ऑपरेटिंग स्थिति का उपयोग करना चाहिए।

प्रश्न: यदि पार्ट्स को बहुत लंबे समय तक संग्रहीत किया गया है तो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग प्रक्रिया की आवश्यकता क्यों है?

उत्तर: प्लास्टिक SMD पैकेज वातावरण 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 तोड़ सकता है या आंतरिक इंटरफेस को अलग कर सकता है ("पॉपकॉर्निंग")। बेकिंग इस अवशोषित नमी को बाहर निकाल देती है।

प्रश्न: सही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान का चयन कैसे करूँ?

उत्तर: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_LED। 5V आपूर्ति, 2.4V के विशिष्ट Vf, और 20mA के वांछित करंट के लिए: R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 ओम। इस गणना के लिए हमेशा डेटाशीट से अधिकतम Vf (2.4V) का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सभी स्थितियों में करंट वांछित मान से अधिक न हो।

10. डिज़ाइन-इन केस स्टडी

दस समान ऑरेंज LED संकेतकों वाले नेटवर्क स्विच के लिए एक स्थिति संकेतक पैनल डिज़ाइन करने पर विचार करें। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, डिज़ाइनर आपूर्तिकर्ता से बिन Q (71-112 mcd) निर्दिष्ट करता है। एक ड्राइव सर्किट 5V रेल का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। अधिकतम Vf 2.4V और लक्ष्य करंट 18mA (मार्जिन के लिए विशिष्ट से थोड़ा कम) का उपयोग करके श्रृंखला रेसिस्टर की गणना करने पर R = (5V - 2.4V) / 0.018A ≈ 144 ओम मिलता है। एक मानक 150 ओम, 1% सहनशीलता वाला रेसिस्टर चुना जाता है। PCB पर दस समान सर्किट लेआउट किए जाते हैं, प्रत्येक का अपना रेसिस्टर होता है। PCB फुटप्रिंट अनुशंसित पैड आयामों का पालन करता है। असेंबली हाउस प्रदान की गई लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करता है। असेंबली के बाद, सभी दस LED अपेक्षित बिन Q सीमा के भीतर सुसंगत चमक प्रदर्शित करते हैं, जो व्यक्तिगत करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स और सावधानीपूर्वक बिन चयन के डिज़ाइन दृष्टिकोण को मान्य करता है।

11. संचालन सिद्धांत

यह LED एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। सक्रिय क्षेत्र AlInGaP से बना है। जब डायोड के टर्न-ऑन वोल्टेज (लगभग 2.0V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य (रंग) को निर्धारित करती है—इस मामले में, लगभग 605-611 nm पर ऑरेंज। "वॉटर क्लियर" लेंस प्रकाश को न्यूनतम प्रकीर्णन के साथ पैकेज से बाहर निकलने की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च अक्षीय तीव्रता होती है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान

AlInGaP सामग्रियों का उपयोग एम्बर, ऑरेंज और लाल LED के लिए एक स्थापित, उच्च-दक्षता प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है। उद्योग में चल रहे रुझानों में उच्च दीप्तिमान प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश आउटपुट) के लिए निरंतर धक्का शामिल है, जो ऊर्जा दक्षता में सुधार करता है। तापमान और परिचालन जीवन पर रंग स्थिरता को बढ़ाने पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है। पैकेजिंग रुझान छोटे फॉर्म फैक्टर के लिए लक्षित हैं जबकि उच्च ड्राइव करंट को संभालने के लिए थर्मल प्रदर्शन को बनाए रखना या सुधारना है। इसके अलावा, बुद्धिमान ड्राइवरों के साथ एकीकरण और और भी उच्च-तापमान, लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत LED का विकास विकसित हो रहे पर्यावरणीय नियमों और निर्माण मांगों को पूरा करने के लिए सक्रिय विकास क्षेत्र बने हुए हैं।