LTST-C21KFKT रिवर्स माउंट चिप LED डेटाशीट - ऑरेंज - 20mA - 2.4V - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ AlInGaP अर्धचालक सामग्री का उपयोग करने वाले, नारंगी प्रकाश उत्सर्जित करने वाले उच्च चमक वाले रिवर्स माउंट चिप LED की विस्तृत विनिर्देशों का वर्णन करता है। यह उपकरण सतह माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) के लिए डिज़ाइन किया गया है, 8mm टेप और रील पैकेजिंग में आता है, जिसमें रील का व्यास 7 इंच है, और यह स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली सिस्टम के साथ संगत है। यह उत्पाद RoHS निर्देश का अनुपालन करता है और पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद श्रेणी में आता है।

1.1 मुख्य लाभ

• उच्च चमक:अत्यधिक उच्च चमक वाले AlInGaP चिप का उपयोग, उत्कृष्ट प्रकाश तीव्रता प्रदान करता है।
• रिवर्स माउंट डिज़ाइन:पैकेजिंग को विशेष रूप से उस स्थापना पद्धति के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ उत्सर्जक सतह PCB की ओर होती है, जिससे अद्वितीय अनुप्रयोग समाधान संभव होते हैं।
• स्वचालन के लिए अनुकूल:EIA मानक पैकेजिंग के अनुरूप, स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।
• सोल्डरिंग विश्वसनीयता:इन्फ्रारेड (IR) और वेपर फेज रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत।
• IC संगतता:उचित करंट-लिमिटिंग शर्तों के तहत, इंटीग्रेटेड सर्किट आउटपुट द्वारा सीधे संचालित किया जा सकता है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह LED विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें कॉम्पैक्ट, चमकीले नारंगी संकेतक की आवश्यकता होती है। विशिष्ट उपयोगों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पर स्थिति संकेतक, स्विच और पैनल की बैकलाइटिंग, ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था और विभिन्न प्रकार के उपकरण प्रदर्शन शामिल हैं। इसकी रिवर्स माउंट विशेषता विशेष रूप से उन अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जहां LED को PCB के उस पक्ष पर लगाया जाता है जो देखने की दिशा के विपरीत होता है।

2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

इन सीमाओं से अधिक तनाव डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकता है। सभी मान परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(पीक)):80 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई 0.1ms पर)
• निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F):30 mA DC
• करंट डीरेटिंग:50°C से रैखिक डीरेटिंग, 0.4 mA/°C की दर से।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V
• ऑपरेटिंग तापमान रेंज (T_opr):-55°C से +85°C
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-55°C से +85°C
• सोल्डरिंग तापमान:260°C पर 5 सेकंड (IR/वेव सोल्डरिंग) या 215°C पर 3 मिनट (वेपर फेज सोल्डरिंग) सहन कर सकता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

Ta=25°C, फॉरवर्ड करंट (I_F) 20mA पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर, जब तक अन्यथा न कहा गया हो।

• ल्यूमिनस तीव्रता (I_V):180 mcd (typical). Measured using a sensor/filter approximating the CIE photopic response curve.
• Viewing angle (2θ_1/2):70 degrees. Defined as the full angle where luminous intensity drops to half of its axial value.
• Peak wavelength (λ_P):611 nm (typical). The point of maximum spectral power.
• Dominant wavelength (λ_d):605 nm (typical). A single wavelength describing the perceived color, derived from the CIE chromaticity diagram.
• Spectral bandwidth (Δλ):17 nm (typical). Full width at half maximum (FWHM) of the emission spectrum.
• Forward Voltage (V_F):2.4 V (Typical), Maximum 2.4V at I_F=20mA.
• Reverse Current (I_R):10 µA (Maximum), at V_R=5V.
• Capacitance (C):40 pF (Typical), measured at V_F=0V, f=1MHz.

3. बिनिंग प्रणाली विवरण

LED की चमक तीव्रता को ग्रेड किया जाता है, ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। ग्रेड कोड पूर्ण पार्ट नंबर चयन का एक हिस्सा है।

3.1 ल्यूमिनस तीव्रता बिनिंग

तीव्रता मानक परीक्षण स्थिति I_F= 20mA पर मापी जाती है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर सहनशीलता +/-15% है।

• Q ग्रेड:71.0 mcd (न्यूनतम) से 112.0 mcd (अधिकतम)
• R ग्रेड:112.0 mcd (न्यूनतम) से 180.0 mcd (अधिकतम)
• S ग्रेड:180.0 mcd (न्यूनतम) से 280.0 mcd (अधिकतम)
• T ग्रेड:280.0 mcd (न्यूनतम) से 450.0 mcd (अधिकतम)

यह ग्रेडिंग डिजाइनरों को अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त चमक स्तर चुनने, लागत और प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाने की अनुमति देती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों (चित्र 1, चित्र 6) का उल्लेख किया गया है, लेकिन निम्नलिखित विश्लेषण प्रदान किए गए तालिका डेटा और मानक LED भौतिक विशेषताओं पर आधारित है।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)

20mA पर 2.4V का विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज इंगित करता है कि यह एक मानक AlInGaP LED है। I-V संबंध घातीय है, जो अर्धचालक डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। अनुशंसित मान से काफी अधिक ऑपरेटिंग करंट जंक्शन तापमान में तेज वृद्धि और प्रदर्शन गिरावट में तेजी लाएगा।

4.2 तापमान निर्भरता

विश्वसनीयता के लिए 50°C से ऊपर 0.4 mA/°C की दर से निर्धारित करंट डीरेटिंग महत्वपूर्ण है। जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ, थर्मल रनवे को रोकने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर करंट रैखिक रूप से घटता है। चमक तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज भी तापमान बढ़ने के साथ घटते हैं, जो LED की विशिष्ट विशेषता है।

4.3 स्पेक्ट्रल विशेषताएँ

611 nm की पीक वेवलेंथ और 605 nm की डोमिनेंट वेवलेंथ के साथ, यह LED दृश्यमान स्पेक्ट्रम में नारंगी प्रकाश उत्सर्जित करती है। अपेक्षाकृत संकीर्ण 17 nm स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ संतृप्त, शुद्ध नारंगी प्रकाश उत्पन्न करती है। पीक और डोमिनेंट वेवलेंथ के बीच का अंतर मानव आँख के फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र के आकार से उत्पन्न होता है।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता

यह एलईडी ईआईए मानक चिप एलईडी पैकेज आयामों का अनुपालन करती है। घटक के विस्तृत आयामी चित्र डेटाशीट में प्रदान किए गए हैं। रिवर्स माउंट डिज़ाइन का अर्थ है कि प्राथमिक उत्सर्जक सतह को प्रिंटेड सर्किट बोर्ड की ओर माउंट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ध्रुवीयता पैकेज मार्किंग या आंतरिक चिप संरचना द्वारा इंगित की जाती है; सही ऑरिएंटेशन उचित संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने के लिए सुझाए गए पैड पैटर्न प्रदान किए गए हैं। इन अनुशंसाओं का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (घटक का एक सिरा उठना) को रोकने और सही संरेखण तथा ताप अपव्यय सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

स्पेसिफिकेशन दो अनुशंसित इन्फ्रारेड (IR) रिफ्लो प्रोफाइल प्रदान करती है: एक मानक SnPb सोल्डर के लिए, और दूसरी लीड-फ्री (जैसे SnAgCu) सोल्डर प्रक्रिया के लिए।

• लीड-फ्री प्रक्रिया:उच्चतम चरम तापमान की आवश्यकता होती है, आमतौर पर 260°C तक, अधिकतम 5 सेकंड तक। लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (TAL) और तापन दर थर्मल शॉक से बचने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
• सावधानियां:प्रारंभिक रिफ्लो प्रक्रिया के बाद, घटक पर वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग नहीं की जानी चाहिए, क्योंकि प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन दूसरे उच्च तापमान एक्सपोजर को सहन नहीं कर सकता है।

6.2 भंडारण एवं हैंडलिंग

• भंडारण की शर्तें:30°C से नीचे और 70% से कम सापेक्ष आर्द्रता पर भंडारण की सिफारिश की जाती है। नमी-रोधी बैग से निकाले गए घटकों को एक सप्ताह के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए।
• बेकिंग:यदि पर्यावरणीय परिस्थितियों में एक सप्ताह से अधिक समय तक उजागर किया गया है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए 60°C पर 24 घंटे की बेकिंग की सिफारिश की जाती है।
• सफाई:यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट विलायकों का उपयोग करें, जैसे कि कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल या इथेनॉल, एक मिनट से अधिक नहीं। अपघर्षक या अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग करने से प्लास्टिक लेंस और एनकैप्सुलेशन क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप एवं रील विनिर्देश

एलईडी एम्बॉस्ड कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती है, कवर टेप से सील की जाती है, और 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है।

• पॉकेट पिच: 8mm.
• प्रति रील मात्रा:3000 पीस (मानक पूर्ण रील)।
• न्यूनतम आर्डर मात्रा (MOQ):शेष मात्रा 500 पीस से आर्डर की जा सकती है।
• पैकेजिंग मानक:ANSI/EIA-481-1-A के अनुरूप।
• घटक की कमी:विशिष्टता के अनुसार, लगातार दो खाली घटक पॉकेट की अनुमति है।

8. अनुप्रयोग नोट एवं डिज़ाइन विचार

8.1 ड्राइवर सर्किट डिजाइन

LED एक करंट-चालित उपकरण है। स्थिर और समान संचालन सुनिश्चित करने के लिए:

• स्थिर धारा चालन:अनुशंसित विधि प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला जोड़ना है, जैसा कि डेटाशीट में "सर्किट A" में दिखाया गया है। यह विभिन्न LED के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) के प्राकृतिक अंतर की क्षतिपूर्ति कर सकता है।
• सीधे समानांतर कनेक्शन से बचें:एकाधिक LED को सीधे समानांतर ("सर्किट B") में जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है। सबसे कम V_Fवाला LED अधिक धारा खींचेगा, जिससे उसका अधिभार हो सकता है, जबकि अन्य LED मंद रहेंगे, जिससे असमान चमक और विश्वसनीयता कम हो जाती है।
• धारा गणना:रोकनेवाला मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (V_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F। टाइपिकल V_Fमान 2.4V, अपेक्षित I_Fमान 20mA, पावर सप्लाई वोल्टेज 5V, तो R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω। रेसिस्टर की रेटेड पावर I_F²* R होनी चाहिए।

8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

यह LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील है। अपनाए जाने वाले सुरक्षात्मक उपायों में शामिल हैं:

• ऑपरेटर को ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप या एंटीस्टैटिक दस्ताने पहनने चाहिए।
• सभी कार्य स्टेशनों, उपकरणों और उपकरणों को ठीक से ग्राउंडेड किया जाना चाहिए।
• आयन जनरेटर का उपयोग करके ऑपरेशन के दौरान प्लास्टिक लेंस पर जमा होने वाले स्थैतिक आवेश को निष्प्रभावी करें।
• ESD क्षतिग्रस्त LED उच्च लीकेज करंट, कम प्रकाश उत्पादन या पूर्ण विफलता प्रदर्शित कर सकते हैं।

8.3 थर्मल प्रबंधन

डिवाइस के छोटे आकार के बावजूद, बिजली की खपत (अधिकतम 75mW) पर विचार किया जाना चाहिए। सुनिश्चित करें कि PCB पर्याप्त ताप अपव्यय प्रदान करता है, खासकर जब अधिकतम करंट के करीब या उच्च परिवेश तापमान पर काम कर रहे हों। तांबे के पैड और ट्रेस हीट सिंक का काम करते हैं। 50°C से अधिक परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए, डिरेटिंग कर्व का पालन करना आवश्यक है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

मानक शीर्ष-उत्सर्जक चिप एलईडी की तुलना में, यह उल्टा माउंटेड मॉडल विशिष्ट पीसीबी लेआउट के लिए एक महत्वपूर्ण यांत्रिक लाभ प्रदान करता है, जहां संकेतक को घटक स्थापना सतह के विपरीत दिशा से देखने की आवश्यकता होती है। GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP तकनीक का उपयोग उच्च दक्षता और उज्जवल नारंगी/लाल प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करता है, जिससे कम धारा पर बेहतर दृश्यता प्राप्त होती है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

10.1 क्या मैं इस LED को बिना करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के चला सकता हूँ?

No.एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ना तत्काल विफलता का एक सामान्य कारण है। फॉरवर्ड वोल्टेज एक निश्चित सीमा नहीं है, बल्कि प्रवाहित धारा की एक विशेषता है। बिना रेसिस्टर के धारा को सीमित किए, एलईडी अत्यधिक धारा खींचेगी, जिससे तेजी से अधिक गर्म होकर क्षति हो जाएगी।

10.2 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में अंतर क्यों होता है?

Peak wavelength (λ_P) एलईडी चिप का वह भौतिक बिंदु है जहाँ ऊर्जा उत्पादन अधिकतम होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) एक गणना मूल्य है जो इस बात पर आधारित है कि मानव आँख उस वर्णक्रमीय रंग को कैसे समझती है। यह एक शुद्ध वर्णक्रमीय रंग के एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो समान रंगत प्रस्तुत करेगा। नारंगी/लाल एलईडी के लिए, मानव आँख की संवेदनशीलता वक्र के कारण, प्रमुख तरंगदैर्ध्य आमतौर पर शिखर तरंगदैर्ध्य से थोड़ा कम होता है।

10.3 PCB डिज़ाइन के लिए "रिवर्स माउंट" का क्या अर्थ है?

इसका मतलब है कि एलईडी का प्राथमिक प्रकाश उत्सर्जक सतहनीचेकी ओर, पीसीबी का सामना करते हुए माउंट किया जाता है। प्रकाश सब्सट्रेट के माध्यम से बाहर निकलता है या परावर्तित होता है। इसके लिए विपरीत दिशा से प्रकाश देखने के लिए पीसीबी या आवास में संबंधित छिद्र या लाइट पाइप डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है। पैड और पैकेज आकार मानक हैं, लेकिन प्रकाश पथ को तदनुसार डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

11.1 पीसीबी रियर माउंटिंग का उपयोग करने वाले फ्रंट पैनल स्टेटस इंडिकेटर

एक ब्रश्ड एल्यूमीनियम फ्रंट पैनल वाले कंज्यूमर ऑडियो एम्पलीफायर पर विचार करें। डिजाइनर एक छोटा, सूक्ष्म नारंगी पावर इंडिकेटर चाहते हैं। पैनल होल के पीछे कंट्रोल PCB के सामने की ओर एक LED लगाने के बजाय, वे इस रिवर्स-माउंट LED का उपयोग कर सकते हैं। LED को कंट्रोल PCB केपिछले हिस्से परसोल्डर किया जाता है। PCB में सटीक रूप से ड्रिल किया गया एक छोटा सा छिद्र रिवर्स-माउंट LED के प्रकाश को गुजरने की अनुमति देता है। फ्रंट पैनल में संबंधित छोटा छिद्र होता है या सेमी-ट्रांसपेरेंट लोगो का उपयोग किया जाता है। इससे एक स्मूद, फ्लश इंडिकेटर बनता है जिसमें कोई दिखने वाला कंपोनेंट उभार नहीं होता, जिससे असेंबली सरल हो जाती है और सौंदर्यशास्त्र बढ़ जाता है।

12. कार्य सिद्धांत

यह LED अल्युमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) सेमीकंडक्टर तकनीक पर आधारित है। जब डायोड जंक्शन क्षमता से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-टाइप और p-टाइप सामग्री से एक्टिव रीजन में इंजेक्ट होते हैं। ये वाहक रेडिएटिव रिकॉम्बिनेशन से गुजरते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है - इस मामले में नारंगी (लगभग 605-611 nm)। चिप को सेमीकंडक्टर डाई की सुरक्षा और प्रकाश आउटपुट बीम (70 डिग्री व्यूइंग एंगल) को आकार देने के लिए वाटर क्लियर एपॉक्सी लेंस में एनकैप्सुलेट किया गया है।

13. तकनीकी रुझान

इंडिकेटर LED का समग्र रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जो कम ड्राइव करंट पर समान चमक प्राप्त करने की अनुमति देता है, जिससे बिजली की खपत और थर्मल लोड कम हो जाता है। साथ ही, कलर और इंटेंसिटी के बिनिंग टॉलरेंस को अधिक सख्त बनाने की दिशा में भी प्रगति हो रही है ताकि कई LED वाले एप्लिकेशन (जैसे फुल-कलर डिस्प्ले या बैकलाइट ऐरे) में स्थिरता सुनिश्चित की जा सके। पैकेजिंग भी बेहतर थर्मल प्रदर्शन और लीड-फ्री, हाई-टेम्परेचर सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता हासिल करने के लिए विकसित हो रही है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पतले होते जा रहे हैं और औद्योगिक डिजाइन को अधिक एकीकृत प्रकाश समाधानों की आवश्यकता होती है, रिवर्स-माउंट और साइड-व्यू पैकेज अधिक सामान्य होते जा रहे हैं।