LTST-S225KRTGKT-Q साइड-एमिटिंग डुअल-कलर (रेड/ग्रीन) एसएमडी एलईडी डेटाशीट - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक कॉम्पैक्ट साइड-एमिटिंग डुअल-कलर सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह घटक स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है और सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श विकल्प है। डिवाइस एक ही पैकेज में दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है: लाल प्रकाश उत्सर्जन के लिए एक AlInGaP चिप और हरे प्रकाश उत्सर्जन के लिए एक InGaN चिप। यह विन्यास एकल माइक्रो पैकेज के भीतर ही द्वि-रंग संकेतन कार्यक्षमता प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश आवश्यकताओं का अनुपालन करता है।
• द्वि-रंग (लाल और हरा) पार्श्व प्रकाश उत्सर्जन डिज़ाइन।
• वेल्डेबिलिटी बढ़ाने के लिए पिन्स पर टिन कोटिंग की गई है।
• उच्च दक्षता वाली AlInGaP (लाल प्रकाश) और InGaN (हरा प्रकाश) चिप तकनीक का उपयोग किया गया है।
• स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए उपयुक्त, 8mm कैरियर टेप पैकेजिंग, 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा गया।
• मानक EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) पैकेज आउटलाइन विनिर्देशों के अनुरूप।
• इनपुट लॉजिक संगत।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत डिज़ाइन।
• इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त।

1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र

यह घटक उन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है जिन्हें कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय स्थिति संकेत या बैकलाइट की आवश्यकता होती है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• संचार उपकरण (उदाहरण: मोबाइल फोन, नेटवर्किंग उपकरण)।
• कार्यालय स्वचालन उपकरण और घरेलू उपकरण।
• औद्योगिक नियंत्रण पैनल और उपकरण।
• कीबोर्ड या कुंजी बैकलाइट।
• स्थिति और शक्ति संकेतक।
• माइक्रो डिस्प्ले और आइकन प्रकाश व्यवस्था।
• संकेत और प्रतीक प्रकाश उपकरण।

2. पैकेज आयाम और पिन परिभाषा

LED सरफेस माउंट पैकेज में आता है। लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और पैड स्थिति को परिभाषित करने वाले विशिष्ट यांत्रिक चित्र स्पेसिफिकेशन शीट में प्रदान किए गए हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर (मिमी) में हैं, मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है।

पिन असाइनमेंट:

• पिन 1 और 2: हरे प्रकाश (InGaN) LED चिप के एनोड और कैथोड।
• पिन 3 और 4: लाल प्रकाश (AlInGaP) LED चिप के एनोड और कैथोड।

3. रेटिंग और विशेषताएँ

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी विनिर्देश परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर परिभाषित हैं।

3.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

इन सीमाओं से परे तनाव डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकता है।

• शक्ति अपव्यय (Pd):लाल प्रकाश: 50 mW, हरा प्रकाश: 38 mW।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(पीक)):दोनों रंगों के लिए 40 mA (पल्स शर्तें: 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)।
• प्रत्यक्ष धारा (I_F):लाल प्रकाश: 20 mA, हरा प्रकाश: 10 mA.
• कार्य तापमान सीमा (T_opr):-20°C से +80°C.
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-30°C से +85°C.
• सोल्डरिंग तापमान:260°C को 10 सेकंड के लिए सहन कर सकता है (लेड-मुक्त प्रक्रिया)।

3.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ (I_F= 5mA पर)

ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• ल्यूमिनस तीव्रता (I_V):
  • लाल: न्यूनतम 11.2 mcd, विशिष्ट मान -, अधिकतम 28.0 mcd।
  • हरा: न्यूनतम 56.0 mcd, विशिष्ट मान -, अधिकतम 140.0 mcd।
• देखने का कोण (2θ_1/2):विशिष्ट मान 130 डिग्री (जब प्रकाश तीव्रता अक्षीय मान की आधी हो तो का कोण)।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P):लाल प्रकाश: 639.0 nm, हरा प्रकाश: 525.0 nm।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):
  • लाल प्रकाश: न्यूनतम 617.0 nm, अधिकतम 633.0 nm।
  • हरा प्रकाश: न्यूनतम 520.0 nm, अधिकतम 535.0 nm।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):लाल प्रकाश: 20.0 nm, हरा प्रकाश: 35.0 nm.
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):
  • लाल प्रकाश: न्यूनतम 1.6V, अधिकतम 2.3V.
  • हरा प्रकाश: न्यूनतम 2.6V, अधिकतम 3.5V.
• रिवर्स करंट (I_R):V_R= 5V की स्थिति में, द्विरंगी दोनों के लिए अधिकतम 10 µA (केवल परीक्षण के लिए; डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए उपयोग नहीं किया जाता).

4. बिनिंग प्रणाली

रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को मापी गई वास्तविक प्रदर्शन के आधार पर विभिन्न बिन में छाँटा जाता है।

4.1 ल्यूमिनस तीव्रता (चमक) बिनिंग

• लाल प्रकाश:ग्रेड L (11.2-18.0 mcd) और M (18.0-28.0 mcd)। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±15% है।
• हरा प्रकाश:ग्रेड P2 (56.0-71.0 mcd), Q1 (71.0-90.0 mcd), Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd)। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±15% है।

4.2 रंग टोन (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) श्रेणीकरण

• केवल हरा प्रकाश:ग्रेड AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm), AR (530-535 nm)। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±1 nm है।

5. प्रदर्शन वक्र और ग्राफिकल डेटा

डेटाशीट में डिजाइन विश्लेषण में सहायता के लिए विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल हैं। ये ग्राफिकल प्रतिनिधित्व इंजीनियरों को विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने में मदद करते हैं। हालांकि विशिष्ट वक्र डेटा बिंदु पाठ में सूचीबद्ध नहीं हैं, डिजाइनर को निम्नलिखित विस्तृत जानकारी प्राप्त करने के लिए प्रदान किए गए चार्ट का संदर्भ लेना चाहिए:

• लाल और हरे प्रकाश चिप के लिए फॉरवर्ड करंट (I_F) और फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) के बीच संबंध।
• द्विरंगा के लिए फॉरवर्ड करंट (I_F) और सापेक्ष चमक तीव्रता के बीच संबंध।
• परिवेश के तापमान का सापेक्ष चमक तीव्रता पर प्रभाव।
• लाल और हरे प्रकाश चिप्स के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (SPD) वक्र प्रदर्शित करता है।

6. असेंबली और संचालन निर्देश

6.1 सफाई

यदि सोल्डरिंग या हैंडलिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग करें। LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक न डुबोएं। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर का उपयोग न करें, क्योंकि वे पैकेजिंग सामग्री को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं।

6.2 PCB पैड लेआउट और सोल्डरिंग

एक अच्छा सोल्डर जोड़ बनाने और यांत्रिक स्थिरता प्राप्त करने के लिए अनुशंसित PCB पैड पैटर्न (पैकेज आयाम) आयाम प्रदान किए गए हैं। डेटाशीट में एक आरेख शामिल है जो इष्टतम सोल्डरिंग दिशा और अच्छे सोल्डर वेटिंग को बढ़ावा देने तथा टॉम्बस्टोनिंग को रोकने के लिए अनुशंसित पैड ज्यामिति दिखाता है।

6.3 पैकेजिंग: कैरियर टेप और रील

घटकों को 8 मिमी चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप में पैक किया जाता है और मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास वाली रील पर लपेटा जाता है। यह पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश का अनुपालन करती है। प्रमुख विवरणों में शामिल हैं:

• घटकों को रखने वाले पॉकेट्स की पिच और आयाम।
• रील हब व्यास, फ्लैंज व्यास और चौड़ाई।
• मानक मात्रा: प्रति पूर्ण रील 4000 टुकड़े।
• न्यूनतम आदेश मात्रा शेष मात्रा के लिए: 500 टुकड़े।
• अधिकतम दो खाली पॉकेट लगातार अनुमत हैं।

7. महत्वपूर्ण सावधानियाँ और उपयोग निर्देश

7.1 अनुप्रयोग दायरा

यह LED मानक वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उन सुरक्षा-महत्वपूर्ण या उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है जहां विफलता सीधे जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (उदाहरण: एविएशन, मेडिकल लाइफ सपोर्ट, ट्रैफिक कंट्रोल)। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, निर्माता से परामर्श करने की आवश्यकता है।

7.2 भंडारण की शर्तें

सोल्डर करने की क्षमता और प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए उचित भंडारण महत्वपूर्ण है।

• सीलबंद पैकेजिंग:भंडारण तापमान ≤30°C, सापेक्ष आर्द्रता (RH) ≤90%। कृपया डेट कोड पर दर्शाई गई तारीख से एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• खोला गया पैकेज:घटक नमी के प्रति संवेदनशील हैं (MSL लेवल 3)। भंडारण तापमान ≤30°C, सापेक्ष आर्द्रता (RH) ≤60%। नमी-रोधी बैग खोलने के एक सप्ताह के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सलाह दी जाती है। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक भंडारित किया जाता है, तो सोल्डरिंग से पहले कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक करें, या ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहित करें।

7.3 वेल्डिंग सिफारिशें

थर्मल क्षति को रोकने के लिए निम्नलिखित शर्तों का पालन करें:

• रीफ्लो सोल्डरिंग (अनुशंसित):
  • प्रीहीटिंग: 150-200°C, अधिकतम 120 सेकंड।
  • पीक तापमान: अधिकतम 260°C।
  • 260°C से अधिक तापमान का समय: अधिकतम 10 सेकंड। रिफ्लो सोल्डरिंग अधिकतम दो बार की जा सकती है।
• हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):
  • सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान: अधिकतम 300°C।
  • सोल्डरिंग समय: प्रत्येक जोड़ के लिए अधिकतम 3 सेकंड। एक सोल्डरिंग चक्र तक सीमित।

रीफ्लो तापमान प्रोफाइल के बारे में:इष्टतम तापमान प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, घटकों, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। विशिष्ट असेंबली प्रक्रिया के लिए तापमान प्रोफाइल निर्धारित की जानी चाहिए। स्पेसिफिकेशन JEDEC मानक पर आधारित उदाहरण वक्र का संदर्भ देता है।

7.4 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संवेदनशीलता

LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) और वोल्टेज सर्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान सही ESD नियंत्रण प्रक्रियाओं का पालन करना सुनिश्चित करें:

• ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप या एंटीस्टैटिक दस्ताने का उपयोग करें।
• सुनिश्चित करें कि सभी वर्कस्टेशन, उपकरण और औजार ठीक से ग्राउंडेड हैं।
• ESD संरक्षित क्षेत्र में उपकरण संचालित करें।

8. डिज़ाइन विचार एवं अनुप्रयोग नोट

8.1 करंट लिमिटिंग

LED को ड्राइव करने के लिए हमेशा श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। रोकनेवाला मान (R) ओम के नियम से गणना की जा सकती है: R = (V_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F। रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए, सुनिश्चित करें कि करंट आवश्यक I_Fकृपया स्पेसिफिकेशन शीट में दिए गए अधिकतम V का उपयोग करें।_FDC या पल्स करंट के पूर्ण अधिकतम रेटेड मूल्य को कभी भी पार न करें।

8.2 थर्मल मैनेजमेंट

यद्यपि पैकेज आकार में छोटा है, बिजली की खपत (लाल के लिए अधिकतम 50 mW, हरे के लिए अधिकतम 38 mW) गर्मी उत्पन्न करेगी। अधिकतम या अधिकतम के करीब धारा पर निरंतर संचालन के मामलों में, हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए पैड के आसपास पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉयल क्षेत्र सुनिश्चित करना चाहिए। यह कम जंक्शन तापमान बनाए रखने में मदद करता है, जिससे प्रकाश उत्पादन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनी रहती है।

8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन

साइड-एमिटिंग (विशिष्ट व्यूिंग एंगल 120 डिग्री) डिज़ाइन प्रकाश को PCB तल के समानांतर उत्सर्जित करता है। यह एज-लिट लाइट गाइड प्लेट्स, साइडवेज़ आइकन को रोशन करने, या डिवाइस के किनारे से देखे जाने वाले स्टेटस इंडिकेटर्स के लिए आदर्श है। लाइट पाइप या लेंस डिजाइन करते समय, वांछित प्रकाश पैटर्न प्राप्त करने के लिए कोणीय प्रकाश तीव्रता वितरण पर विचार करें।

8.4 डुअल-कलर ड्राइव

लाल और हरा प्रकाश चिप्स विद्युतीय रूप से स्वतंत्र हैं। उन्हें अलग-अलग संचालित करके लाल, हरा प्रदर्शित किया जा सकता है, या तीव्र स्विचिंग के माध्यम से अनुमानित एम्बर/पीला रंग दिखाया जा सकता है। रंग मिश्रण अनुप्रयोगों के लिए, चमक और रंग मिश्रण को नियंत्रित करने के लिए आमतौर पर PWM (पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन) आउटपुट वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाता है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

यह द्वि-रंग साइड-एमिटिंग SMD LED सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों में विशिष्ट लाभ प्रदान करती है:

• स्थान दक्षता:एक ही घटक दो अलग-अलग रंग प्रदान करता है, जो दो अलग-अलग मोनोक्रोमैटिक LED का उपयोग करने की तुलना में घटकों की संख्या और PCB फुटप्रिंट को कम करता है।
• स्वचालन-अनुकूल:टेप और रील पैकेजिंग और मानक SMD पैकेज आकार उच्च-गति स्वचालित असेंबली लाइनों के लिए अनुकूलित हैं, जिससे विनिर्माण लागत कम होती है।
• सामग्री प्रौद्योगिकी:AlInGaP सामग्री का उपयोग करके लाल प्रकाश प्राप्त किया जाता है, जिसमें उच्च दक्षता और अच्छी तापमान स्थिरता होती है; जबकि InGaN सामग्री का उपयोग करके हरा प्रकाश प्राप्त किया जाता है, जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम में चमकदार आउटपुट प्रदान करता है।
• पार्श्व उत्सर्जन:शीर्ष-उत्सर्जक LED के विपरीत, यह पैकेजिंग प्रकाश को किनारे की ओर निर्देशित करती है, जो विशिष्ट बैकलाइट और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें ऊर्ध्वाधर स्थान या विशिष्ट देखने के कोण की आवश्यकता होती है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

Q1: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
A1: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की तीव्रता अपने अधिकतम मान तक पहुँचती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_dλ (लैम्ब्डा) वह मोनोक्रोमैटिक तरंगदैर्ध्य है जो निर्दिष्ट सफेद संदर्भ प्रकाश के साथ मिश्रित होने पर एलईडी द्वारा अनुभव किए गए रंग से मेल खाता है।_dमानव आँख के रंग के प्रति अनुभव के अधिक निकट।

Q2: क्या मैं लाल और हरे चिप्स को एक साथ अधिकतम डीसी करंट से चला सकता हूँ?
A2: नहीं। पूर्ण अधिकतम रेटिंग प्रत्येक चिप के लिए पावर डिसिपेशन सीमा निर्धारित करती है (लाल: 50 mW, हरा: 38 mW)। यदि एक साथ अधिकतम करंट पर चलाया जाता है (लाल 20mA @ ~2.3V = 46 mW, हरा 10mA @ ~3.5V = 35 mW), तो निरंतर संचालन से पैकेज की कुल ताप अपव्यय क्षमता से अधिक हो सकता है, जिससे अत्यधिक गर्मी और सेवा जीवन में कमी हो सकती है। उच्च शक्ति वाले द्वि-रंग एक साथ संचालन के लिए, करंट कम करना या थर्मल प्रबंधन उपाय लागू करना चाहिए।

Q3: पैकेज बैग खोलने के बाद भंडारण आर्द्रता आवश्यकताएँ अधिक सख्त क्यों हैं?
A3: सील बैग में डिसिकेंट होता है और यह नमी-रोधी होता है। एक बार खोलने के बाद, एसएमडी पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर लेता है। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह अवशोषित नमी तेजी से फैलती है ("पॉपकॉर्न प्रभाव"), जिससे पैकेज के अंदर डिलैमिनेशन या दरार पैदा हो सकती है। MSL 3 ग्रेड इस घटना को रोकने के लिए "फ्लोर लाइफ" और बेकिंग आवश्यकताएँ निर्धारित करता है।

Q4: ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
A4: पार्ट नंबर में आमतौर पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग कोड शामिल होता है, और कभी-कभी वेवलेंथ बिनिंग कोड भी। आपको अपने एप्लिकेशन की चमक और रंग उपस्थिति स्थिरता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आवश्यक चमक (उदाहरण के लिए, उच्चतम आउटपुट के लिए हरे रंग के लिए R1 बिन) और रंग (उदाहरण के लिए, विशिष्ट हरे रंग के रंग के लिए हरे रंग के लिए AP बिन) निर्दिष्ट करना चाहिए।