एसएमडी एलईडी LTST-C230KGKT डेटाशीट - AlInGaP हरा - 20mA - 2.4V - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उत्पाद एक रिवर्स-माउंट प्रकार का चिप एलईडी है जो हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करता है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है, जो इसे उच्च-मात्रा वाले निर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है। डिवाइस को कुशल पिक-एंड-प्लेस ऑपरेशन के लिए 7-इंच व्यास के रील पर लपेटी गई 8mm टेप पर पैक किया जाता है।

1.1 मुख्य लाभ

• उच्च चमक:AlInGaP चिप उच्च चमकदार तीव्रता प्रदान करती है।
• डिज़ाइन संगतता:EIA मानक पैकेज फुटप्रिंट की विशेषता है।
• निर्माण के अनुकूल:स्वचालित प्लेसमेंट उपकरण और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डर प्रक्रियाओं के साथ संगत।
• पर्यावरण अनुपालन:यह उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का पालन करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

निम्नलिखित रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाद डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW
• पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):80 mA (1/10 ड्यूटी साइकल पर, 0.1ms पल्स चौड़ाई)
• डीसी फॉरवर्ड करंट (IF):30 mA
• रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V
• ऑपरेटिंग तापमान सीमा (Topr):-30°C से +85°C
• भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-40°C से +85°C
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति:अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C पीक तापमान।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये पैरामीटर सामान्य ऑपरेटिंग स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं, जिन्हें आमतौर पर Ta=25°C और फॉरवर्ड करंट (IF) 20mA पर मापा जाता है, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो।

• चमकदार तीव्रता (Iv):18.0 mcd (न्यूनतम), 35.0 mcd (सामान्य)। CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाने वाले सेंसर/फ़िल्टर के साथ मापा गया।
• देखने का कोण (2θ1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता केंद्रीय अक्ष पर मापे गए मान की आधी होती है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λP):574 nm.
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):571 nm। यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आँख द्वारा देखे गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):15 nm। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):2.0 V (न्यूनतम), 2.4 V (सामान्य) IF=20mA पर।
• रिवर्स करंट (IR):10 μA (अधिकतम) VR=5V पर।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एप्लिकेशन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए डिवाइस को मुख्य पैरामीटर के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इस उत्पाद के लिए बिन कोड निम्नानुसार परिभाषित हैं:

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

IF=20mA पर बिन किया गया। प्रत्येक बिन पर सहनशीलता ±0.1V है।
बिन कोड 4: 1.90V - 2.00V
बिन कोड 5: 2.00V - 2.10V
बिन कोड 6: 2.10V - 2.20V
बिन कोड 7: 2.20V - 2.30V
बिन कोड 8: 2.30V - 2.40V

3.2 चमकदार तीव्रता बिनिंग

IF=20mA पर बिन किया गया। प्रत्येक बिन पर सहनशीलता ±15% है।
बिन कोड M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
बिन कोड N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
बिन कोड P: 45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

IF=20mA पर बिन किया गया। प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1nm है।
बिन कोड C: 567.5 nm - 570.5 nm
बिन कोड D: 570.5 nm - 573.5 nm
बिन कोड E: 573.5 nm - 576.5 nm

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का संदर्भ देती है जो डिज़ाइन के लिए आवश्यक हैं। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में पुनर्निर्मित नहीं किए गए हैं, वे आम तौर पर शामिल हैं:

• सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट:दर्शाता है कि करंट के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है, ड्राइविंग सर्किट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट:IV विशेषता वक्र, शक्ति अपव्यय की गणना और करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण।
• सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:प्रकाश उत्पादन के थर्मल डिरेटिंग को प्रदर्शित करता है, जो विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रल वितरण:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक प्लॉट, 574nm पर पीक और 15nm हाफ-विड्थ दिखाता है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

डिवाइस एक EIA मानक पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.10mm है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न किया गया हो। डेटाशीट में रिवर्स-माउंट कॉन्फ़िगरेशन के लिए लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड पोजीशन दिखाते हुए एक विस्तृत आयामी चित्र शामिल है।

5.2 पोलैरिटी पहचान

एक रिवर्स-माउंट घटक के रूप में, पीसीबी पर पोलैरिटी पहचान महत्वपूर्ण है। डेटाशीट में सुझाई गई सोल्डरिंग पैड लेआउट असेंबली के दौरान सही ओरिएंटेशन सुनिश्चित करने के लिए कैथोड और एनोड पैड ज्यामिति को स्पष्ट रूप से इंगित करता है।

5.3 टेप और रील विशिष्टताएँ

डिवाइस EIA-481 मानकों के अनुसार 8mm कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती है, जो 7-इंच (178mm) व्यास के रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। मुख्य टेप विशिष्टताओं में स्वचालित उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए पॉकेट आयाम, कवर टेप और लीडर/ट्रेलर टेप आवश्यकताएँ शामिल हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-फ्री (Pb-मुक्त) प्रक्रियाओं के लिए एक सुझाई गई इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य पैरामीटर शामिल हैं:
- प्री-हीट:150-200°C.
- प्री-हीट समय:अधिकतम 120 सेकंड।
- पीक तापमान:अधिकतम 260°C.
- लिक्विडस से ऊपर समय:विशिष्ट प्रोफाइल वक्र के अनुसार (मूल दस्तावेज़ के पृष्ठ 3 पर संदर्भित)।
- महत्वपूर्ण सीमा:डिवाइस को 260°C से अधिक 10 सेकंड से अधिक समय तक उजागर नहीं किया जाना चाहिए। रीफ्लो अधिकतम दो बार किया जाना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है:
- आयरन तापमान:अधिकतम 300°C.
- सोल्डरिंग समय:प्रति जोड़ अधिकतम 3 सेकंड।
- महत्वपूर्ण:हैंड सोल्डरिंग केवल एक बार किया जाना चाहिए।

6.3 भंडारण स्थितियाँ

• सीलबंद पैकेज (डिसिकेंट के साथ):≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहित करें। नमी अवरोध बैग खोलने के एक वर्ष के भीतर उपयोग की सिफारिश की जाती है।
• खुला पैकेज / एक्सपोजर के बाद:≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित करें। घटकों को परिवेशी वायु (MSL 2a) के संपर्क में आने के 672 घंटे (28 दिन) के भीतर IR-रीफ्लो किया जाना चाहिए। लंबे समय तक भंडारण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन डिसिकेटर का उपयोग करें। 672 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेकिंग की आवश्यकता होती है।

6.4 सफाई

अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग न करें। यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो एलईडी को कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक ऑर्डरिंग यूनिट 3000 टुकड़ों वाली 7-इंच रील है। शेष मात्रा के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े लागू होती है। टेप और रील पैकेजिंग उच्च-गति स्वचालित असेंबली लाइनों के साथ संगतता सुनिश्चित करती है। पार्ट नंबर LTST-C230KGKT इस डिवाइस की विशिष्ट विशेषताओं को एनकोड करता है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह एलईडी कॉम्पैक्ट, चमकदार हरे संकेतक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पर स्थिति संकेतक (जैसे, राउटर, चार्जर, उपकरण)।
- मेंब्रेन स्विच या छोटे पैनल के लिए बैकलाइटिंग।
- कॉम्पैक्ट स्थानों में सजावटी प्रकाश व्यवस्था।
- औद्योगिक नियंत्रण पैनल संकेतक।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:फॉरवर्ड करंट को अधिकतम 30mA DC तक सीमित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रेसिस्टर या स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें। सामान्य ऑपरेटिंग पॉइंट 20mA है।
• थर्मल प्रबंधन:सुनिश्चित करें कि पीसीबी डिज़ाइन गर्मी अपव्यय की अनुमति देता है, खासकर यदि अधिकतम करंट के पास या उच्च परिवेश तापमान में संचालित हो रहा है, क्योंकि चमकदार तीव्रता तापमान बढ़ने के साथ घटती है।
• ईएसडी सुरक्षा:एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उचित ईएसडी नियंत्रण लागू करें, जैसे ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप और वर्कस्टेशन का उपयोग करना।
• रिवर्स वोल्टेज सुरक्षा:अधिकतम रिवर्स वोल्टेज केवल 5V है। यदि सर्किट एलईडी को संभावित रिवर्स बायस के संपर्क में लाता है तो सुरक्षा (जैसे, समानांतर में एक डायोड) शामिल करें।

9. तकनीकी तुलना और भेद

इस एलईडी के प्रमुख भेदकारी कारक इसकारिवर्स-माउंट डिज़ाइनऔरAlInGaP तकनीकहैं। रिवर्स-माउंट एक कम प्रोफाइल असेंबली की अनुमति देता है क्योंकि एलईडी को देखने की दिशा से पीसीबी के विपरीत पक्ष पर माउंट किया जाता है। AlInGaP तकनीक हरे एलईडी के लिए मानक GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर प्रदर्शन स्थिरता प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च चमक और अधिक सुसंगत रंग होता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
उत्तर: पीक वेवलेंथ (λP) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर एमिशन स्पेक्ट्रम की अधिकतम तीव्रता होती है (574nm)। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) CIE रंग चार्ट से एक गणना मूल्य (571nm) है जो मानव आँख द्वारा देखे गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन आपको एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 20mA पर VF 2.4V के साथ, रेसिस्टर मान होगा R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 ओम। निकटतम मानक मान का उपयोग करें और पावर रेटिंग की जाँच करें।

प्रश्न: भंडारण के लिए "MSL 2a" का क्या अर्थ है?
उत्तर: मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल 2a इंगित करता है कि घटक को रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले "पॉपकॉर्निंग" क्षति को रोकने के लिए बेकिंग की आवश्यकता होने से पहले फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (≤60% RH, ≤30°C) में अधिकतम 4 सप्ताह (672 घंटे) तक उजागर किया जा सकता है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:5V USB स्रोत द्वारा संचालित एक पोर्टेबल डिवाइस के लिए एक स्थिति संकेतक डिजाइन करना। संकेतक को चमकदार हरा होना चाहिए और पीसीबी के निचले पक्ष पर माउंट किया जाना चाहिए, एक छोटी खिड़की के माध्यम से दिखाई देना चाहिए।

समाधान:इसकी रिवर्स-माउंट क्षमता के कारण LTST-C230KGKT आदर्श है। एक सरल श्रृंखला रेसिस्टर सर्किट डिज़ाइन किया गया है: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। एक 130Ω, 1/8W रेसिस्टर का चयन किया गया है। पीसीबी लेआउट डेटाशीट से सुझाए गए पैड आयामों का उपयोग करता है। एलईडी को निचली परत पर रखा गया है, और आवरण में व्यूइंग विंडो उसकी स्थिति के साथ संरेखित है। 130-डिग्री व्यूइंग एंगल अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है।

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। क्रिस्टल जालक में एल्यूमीनियम, इंडियम और गैलियम का विशिष्ट अनुपात बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होता है—इस मामले में, हरा (~571nm)। "वाटर क्लियर" लेंस एपॉक्सी या सिलिकॉन से बना होता है जिसमें कोई डिफ्यूज़ेंट नहीं होता है, जिससे चिप का आंतरिक चमकदार, संतृप्त रंग देखा जा सकता है।

13. उद्योग रुझान

एसएमडी संकेतक एलईडी में रुझान उच्च दक्षता (प्रति mA अधिक प्रकाश उत्पादन), सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता, और लीड-फ्री रीफ्लो जैसी उच्च तापमान सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर जारी है। ऑप्टिकल प्रदर्शन को बनाए रखते हुए या बढ़ाते हुए लघुकरण की भी एक प्रवृत्ति है। आधुनिक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में स्लीक, लो-प्रोफाइल डिज़ाइन हासिल करने के लिए रिवर्स-माउंट और साइड-व्यू पैकेज तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं। इसके अलावा, ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एकीकरण (जैसे, स्थिर करंट या रंग नियंत्रण के लिए अंतर्निहित IC) एक बढ़ता हुआ क्षेत्र है, हालांकि यह विशेष डिवाइस एक अलग, मानक घटक बना हुआ है।