LTST-C230KSKT रिवर्स माउंट चिप LED डेटाशीट - पीला - 20mA - 2.4V - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) तकनीक का उपयोग करने वाले उच्च चमक वाले रिवर्स माउंटेड चिप एलईडी की विशिष्टताओं का विस्तार से वर्णन करता है। यह उपकरण सतह माउंट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें पानी साफ लेंस का उपयोग किया गया है और यह पीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। उत्पाद 8mm टेप और रील के रूप में पैक किया गया है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा गया है, और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली सिस्टम और मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ पूरी तरह संगत है। यह उत्पाद RoHS (खतरनाक पदार्थों के प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है और एक पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ एवं लक्षित बाज़ार

इस एलईडी की मुख्य विशेषताओं में इसका रिवर्स माउंट डिज़ाइन (विशिष्ट ऑप्टिकल या मैकेनिकल लेआउट के लिए उपयुक्त) और अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस AlInGaP चिप का उपयोग (अपनी उच्च दक्षता और स्थिरता के लिए प्रसिद्ध) शामिल है। पैकेजिंग EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक के अनुरूप है, जो व्यापक संगतता सुनिश्चित करती है। इसकी इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) संगत ड्राइव विशेषता इसे माइक्रोकंट्रोलर आउटपुट या ड्राइवर सर्किट से सीधे इंटरफेस करने के लिए उपयुक्त बनाती है। यह एलईडी मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक संकेतक लैंप, ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और विश्वसनीय स्वचालित असेंबली की आवश्यकता वाले सामान्य बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए लक्षित है।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। सभी पैरामीटर परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW। यह एलईडी पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)):80 mA. यह धारा केवल स्पंदित स्थितियों में अनुमत है (ड्यूटी चक्र 1/10, स्पंद चौड़ाई 0.1ms), अत्यधिक गर्म होने से रोकने के लिए।
• DC अग्र धारा (I_F):30 mA. यह दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम सतत धारा है।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V. रिवर्स बायस के तहत इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• कार्य और भंडारण तापमान सीमा:-55°C से +85°C। यह उपकरण इस विस्तृत औद्योगिक तापमान सीमा में कार्य करने और भंडारित होने के लिए रेटेड है।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग शर्तें:यह 260°C के शिखर तापमान को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो लीड-मुक्त (Pb-free) रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये सामान्य प्रदर्शन मापदंड हैं, जो Ta=25°C और I_F=20mA की माप स्थितियों के तहत हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• प्रकाश तीव्रता (I_V):18.0 - 60.0 mcd (मिलिकैंडेला)। वास्तविक तीव्रता को ग्रेडेड किया गया है (धारा 3 देखें)। माप CIE मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र का पालन करता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):130 डिग्री। यह विस्तृत दृष्टिकोण इंगित करता है कि यह एक विसरित, गैर-फोकस प्रकाश उत्सर्जन मोड है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
• चरम उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P):588 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रम पावर आउटपुट अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):587 nm। CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम के आधार पर गणना की गई, यह एकल तरंगदैर्ध्य LED के अनुभव किए गए रंग (पीला) का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):15 nm। यह संकीर्ण बैंडविड्थ AlInGaP LED की विशेषता है, जो संतृप्त रंग शुद्धता प्रदान करती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):20mA पर 2.0V (न्यूनतम), 2.4V (सामान्य)। यह पैरामीटर करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर अधिकतम 10 μA।
• कैपेसिटेंस (C):V_F=0V, f=1MHz पर विशिष्ट मान 40 pF है। यह उच्च गति स्विचिंग अनुप्रयोगों से संबंधित है।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

LED की चमक तीव्रता को एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया गया है। ग्रेड कोड 20mA पर मापी गई न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता सीमा को परिभाषित करता है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर सहनशीलता ±15% है।

• M मोड:18.0 - 28.0 mcd
• N मोड:28.0 - 45.0 mcd
• P मोड:45.0 - 71.0 mcd
• Q मोड:71.0 - 112.0 mcd
• R श्रेणी:112.0 - 180.0 mcd

यह प्रणाली डिजाइनरों को अनुप्रयोग की आवश्यकताओं के आधार पर आवश्यक चमक स्तर वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे बहु-एलईडी सरणियों की दृश्य समरूपता सुनिश्चित होती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि विशिष्ट चार्ट्स (जैसे चित्र 1, चित्र 5) का डेटाशीट में उल्लेख किया गया है, लेकिन इस प्रकार के एलईडी के विशिष्ट वक्रों में शामिल हैं:

• I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र:फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। नेक वोल्टेज लगभग 2.0-2.4V है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट:अधिकतम रेटेड धारा तक पहुँचने तक तीव्रता धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है।
• प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:क्वांटम दक्षता में कमी और गैर-विकिरण पुनर्संयोजन में वृद्धि के कारण, तीव्रता आमतौर पर परिवेश तापमान बढ़ने के साथ घटती है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश उत्पादन के संबंध को दर्शाने वाला वक्र, जिसका शिखर 588nm पर है और अर्ध-चौड़ाई 15nm है।
• देखने का कोण वितरण आरेख:ध्रुवीय आरेख, जो 130 डिग्री के पूर्ण देखने के कोण को दर्शाता है, जिस कोण पर तीव्रता अक्षीय मान की आधी रह जाती है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

LED मानक SMD पैकेज में आता है। डेटाशीट में डिवाइस का विस्तृत आयामी चित्र (इकाई: mm) शामिल है। प्रमुख यांत्रिक विवरण में शामिल हैं:

• अधिकांश आकारों के लिए सहनशीलता ±0.10mm है।
• पैकेजिंग को रिवर्स माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए पैड आयाम प्रदान किए गए हैं।
• घटक पर ध्रुवीयता चिह्नित है, जो सही स्थापना के लिए महत्वपूर्ण है।

5.1 टेप और रील पैकेजिंग

LED 8mm कैरियर टेप के रूप में उपलब्ध हैं, जो टॉप कवर टेप से सील किए गए हैं और 7 इंच (178mm) व्यास के रील पर लपेटे गए हैं।

• प्रति रील मात्रा:3000 पीस।
• न्यूनतम आदेश मात्रा (MOQ):शेष मात्रा 500 टुकड़ों से आदेश दी जा सकती है।
• पैकेजिंग मानक:ANSI/EIA-481 मानक के अनुरूप।
• गुम हिस्सा:रील मानक के अनुसार, प्रति रील में अधिकतम दो लगातार खाली स्थान की अनुमति है।

6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल

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

• प्रीहीटिंग:150-200°C.
• प्रीहीटिंग समय:अधिकतम 120 सेकंड।
• शिखर तापमान:अधिकतम 260°C।
• लिक्विडस से ऊपर समय (शिखर पर):अधिकतम 10 सेकंड। एलईडी को दो से अधिक बार रीफ्लो सोल्डरिंग के अधीन नहीं किया जाना चाहिए।

यह वक्र JEDEC मानक पर आधारित है। डिजाइनरों को अपनी विशिष्ट पीसीबी असेंबली प्रक्रिया (सर्किट बोर्ड डिजाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन विशेषताओं पर विचार करते हुए) के आधार पर प्रक्रिया सत्यापन करना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हस्त वेल्डिंग आवश्यक हो:

• सोल्डरिंग आयरन तापमान:अधिकतम 300°C.
• वेल्डिंग समय:प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड.
• केवल एक वेल्डिंग चक्र.

6.3 Cleaning

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो:

• केवल निर्दिष्ट विलायक का उपयोग करें: कमरे के तापमान पर एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल।
• भिगोने का समय एक मिनट से कम होना चाहिए।
• अनिर्दिष्ट रसायन LED पैकेजिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 Storage Conditions

• सीलबंद पैकेजिंग (डिसिकेंट के साथ):30°C से कम या बराबर और 90% से कम या बराबर सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें। एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• खोला गया पैकेज:30°C से कम या बराबर और 60% से कम या बराबर सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें। नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग से निकाले गए घटकों के लिए, 672 घंटों (28 दिन, MSL 2a) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
• दीर्घकालिक भंडारण (बैग के बाहर):सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में सिलिका जेल के साथ संग्रहित करें। यदि भंडारण 672 घंटे से अधिक है, तो वेल्डिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक करें।

7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• स्थिति संकेतक:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, घरेलू उपकरण और नेटवर्किंग उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है।
• बैकलाइट:कीबोर्ड बटन, मेम्ब्रेन स्विच या छोटे LCD पैनल के लिए उपयोग किया जाता है।
• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर आइकन, स्विच लाइटिंग या एंबिएंट लाइटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
• Industrial Panel Indicator Light:Provide clear visual status indication in the control panel.

7.2 ड्राइव विधि एवं सर्किट डिज़ाइन

LED एक करंट-चालित उपकरण है। स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए:

• करंट-सीमित रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग अवश्य करें।सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
• श्रृंखला प्रतिरोध की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके करें: R = (V_{पावर स्रोत}- V_F) / I_Fडिज़ाइन को रूढ़िवादी रखने के लिए, कृपया स्पेसिफिकेशन शीट में अधिकतम V का उपयोग करें।_Fमान।
• उदाहरण के लिए, 5V पावर सप्लाई का उपयोग करते हुए, लक्ष्य I।_F=20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ω। मानक 130Ω या 150Ω रेसिस्टर दोनों उपयुक्त हैं।
• 对于PWM（脉宽调制）调光，确保频率足够高（>100Hz）以避免可见闪烁。

7.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

LED, ESD के प्रति संवेदनशील है। संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान निम्नलिखित सावधानियों का पालन अवश्य करें।

• ग्राउंडिंग कलाई पट्टा या एंटीस्टैटिक दस्ताने का उपयोग करें।
• सुनिश्चित करें कि सभी कार्य स्टेशन, उपकरण और मशीनें ठीक से ग्राउंडेड हैं।
• LED को ESD सुरक्षित पैकेजिंग में संग्रहित और परिवहनित करें।

8. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

पारंपरिक थ्रू-होल एलईडी या अन्य एसएमडी प्रकारों की तुलना में, इस उपकरण के निम्नलिखित लाभ हैं:

• रिवर्स माउंट डिज़ाइन:ऑप्टिकल डिज़ाइन के लिए लचीलापन प्रदान करता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ प्रकाश उत्सर्जक सतह को PCB के करीब या विशिष्ट प्रकाश निष्कर्षण कोण की आवश्यकता होती है।
• AlInGaP तकनीक:GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है, जिससे चमकदार और अधिक सुसंगत पीला प्रकाश उत्पादन संभव होता है।
• पूर्ण SMD संगतता:टेप और रील पैकेजिंग और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगतता, उच्च गति, कम लागत वाली स्वचालित असेंबली का समर्थन करती है, जिससे निर्माण समय और मानवीय त्रुटि की संभावना कम होती है।
• व्यापक देखने का कोण:130 डिग्री का व्यू एंगल एक विस्तृत, समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है, न कि संकीर्ण बीम, जो इंडिकेटर लाइट अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

9. सामान्य प्रश्न (FAQ)

Q1: Peak Wavelength (588nm) और Dominant Wavelength (587nm) में क्या अंतर है?
A1: शिखर तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रमी आउटपुट के अधिकतम मान का भौतिक बिंदु है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य रंगमिति के आधार पर गणना किया गया वह मान है जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए जाने वाले रंग के सबसे निकट होता है। इस तरह के एकवर्णी LED के लिए, दोनों आमतौर पर बहुत करीब होते हैं।

Q2: क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?
A2: हाँ, 30mA अधिकतम रेटेड DC अग्र धारा है। हालाँकि, इष्टतम जीवनकाल प्राप्त करने और बढ़े हुए परिवेश के तापमान को ध्यान में रखते हुए, इसे 20mA या उससे कम के विशिष्ट मान पर चलाने की सलाह दी जाती है। PCB पर ताप प्रबंधन का हमेशा ध्यान रखें।

Q3: "रिवर्स माउंटिंग" का क्या अर्थ है?
A3: मानक SMD LED में, लेंस PCB से दूर की ओर होता है। रिवर्स माउंटिंग डिज़ाइन में, LED को इस तरह से लगाया जाता है कि लेंस का सतहकी ओरPCB। यह आमतौर पर प्रकाश के उत्सर्जन के लिए PCB पर LED स्थिति के नीचे एक छेद या खुलने की डिजाइनिंग की आवश्यकता होती है, जिससे अद्वितीय प्रकाशीय एकीकरण प्राप्त होता है।

Q4: मॉडल में ग्रेडिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
A4: ग्रेडिंग कोड (जैसे KSKT) को अंश में पूरी तरह से विस्तृत नहीं किया गया है, लेकिन यह आमतौर पर विशिष्ट चमक तीव्रता सीमा से मेल खाता है, और कभी-कभी रंगता भी शामिल होती है। प्रदान की गई अलग ग्रेडिंग सूची (M, N, P, Q, R) ऑर्डर करने के लिए निर्दिष्ट तीव्रता ग्रेड के लिए उपयोग की जाती है। मॉडल प्रत्यय के सटीक मानचित्रण के लिए, निर्माता की पूर्ण ग्रेडिंग दस्तावेज़ देखें।

10. वास्तविक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:3.3V माइक्रोकंट्रोलर पावर रेल द्वारा संचालित एक पोर्टेबल डिवाइस के लिए एक कम बिजली खपत वाला पीला स्टेटस संकेतक डिज़ाइन करें।

डिज़ाइन चरण:

1. करंट चयन:कम बिजली की खपत प्राप्त करने के लिए 10mA का ड्राइव करंट चुना गया है, जबकि अच्छी दृश्यता बनाए रखी जाती है। विशिष्ट वक्र के अनुसार, 10mA पर ल्यूमिनस तीव्रता मोटे तौर पर करंट के समानुपाती होती है (लगभग 20mA मान का आधा)।
2. प्रतिरोध गणना:विशिष्ट V_F= 2.4V, Vcc = 3.3V का उपयोग करें। R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90 Ω। निकटतम मानक मान 91 Ω है।
3. शक्ति अपव्यय जाँच:एलईडी पावर खपत: P_{एलईडी}= V_F* मैं_F= 2.4V * 0.01A = 24 mW, जो 75 mW की अधिकतम सीमा से काफी कम है। रेसिस्टर पावर डिसिपेशन: P_R= (0.01A)^2 * 91Ω = 9.1 mW।
4. PCB लेआउट:डेटाशीट में सुझाए गए पैड आकार का पालन करें। सुनिश्चित करें कि पैकेज पर ध्रुवीयता चिह्न LED के कैथोड चिह्न से मेल खाता हो। यदि रिवर्स माउंटिंग सुविधा का उपयोग किया जाता है, तो LED स्थिति के नीचे PCB पर उपयुक्त खुला स्थान डिज़ाइन करें।
5. ESD और असेंबली:असेंबली दिशानिर्देशों में ESD रोकथाम उपायों को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट करें। प्रक्रिया सत्यापन के लिए प्रारंभिक बिंदु के रूप में अनुशंसित रीफ्लो तापमान प्रोफ़ाइल पैरामीटर का उपयोग करें।

11. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी सब्सट्रेट पर उगाए गए AlInGaP अर्धचालक पदार्थ पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं और वहां पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP जैसी प्रत्यक्ष बैंडगैप सामग्री में, यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। पीले प्रकाश (लगभग 587-588 nm) की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य AlInGaP मिश्र धातु संरचना की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती है। चिप को वाटर क्लियर एपॉक्सी रेजिन लेंस से एनकैप्सुलेट किया गया है, जो यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश उत्पादन को आकार देता है (130 डिग्री व्यूइंग एंगल), और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाता है।

12. Industry Trends

SMD LED बाजार निम्नलिखित दिशाओं में लगातार विकसित हो रहा है:

• उच्च दक्षता:उच्च लुमेन प्रति वाट (lm/W), समान प्रकाश उत्पादन पर ऊर्जा खपत कम करना।
• लघुकरण:छोटे पैकेज आकार (उदाहरणार्थ 0402, 0201), PCB पर उच्च घनत्व प्राप्त करना।
• रंग एकरूपता में सुधार:अधिक कठोर चमक तीव्रता और क्रोमैटिकिटी निर्देशांक बिनिंग सहनशीलता, उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें एक समान उपस्थिति की आवश्यकता होती है।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता:उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में बेहतर प्रदर्शन, ऑटोमोटिव जैसे कठोर वातावरण में सेवा जीवन को बढ़ाता है।
• एकीकृत समाधान:अंतर्निहित करंट-सीमित प्रतिरोध, ईएसडी सुरक्षा के लिए जेनर डायोड और यहां तक कि ड्राइवर आईसी वाले एलईडी, सर्किट डिजाइन को सरल बनाते हैं।

यह रिवर्स-माउंट AlInGaP एलईडी इस व्यापक प्रवृत्ति में एक परिपक्व और विश्वसनीय समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जो व्यापक संकेतक अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन, लागत और निर्माण क्षमता का संतुलन प्रदान करता है।