LTST-S270KFKT ऑरेंज साइड-एमिटिंग SMD LED डेटाशीट - साइड-व्यू टाइप - 2.0-2.4V - 30mA - 75mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च चमक वाले साइड-एमिटिंग सरफेस माउंट LED की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है, जो ज्वलंत नारंगी प्रकाश उत्पादन करता है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, 8mm टेप और रील पैकेजिंग में उपलब्ध है, जो 7-इंच के रील पर आपूर्ति की जाती है और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। यह उत्पाद RoHS निर्देश का अनुपालन करता है और पर्यावरण के अनुकूल है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस एलईडी के मुख्य लाभों में शामिल हैं: AlInGaP प्रौद्योगिकी से उत्पन्न अति-उच्च चमक आउटपुट, अवरक्त रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगतता, और इसका साइड-एमिटिंग डिज़ाइन, जो उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें घटक के किनारे से प्रकाश की आवश्यकता होती है। इसकी EIA-मानक पैकेजिंग व्यापक संगतता सुनिश्चित करती है। यह एलईडी मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक संकेतक, ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और बैकलाइटिंग जैसे अनुप्रयोग क्षेत्रों के लिए लक्षित है, जिन्हें कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय और चमकीले नारंगी संकेतक की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

डिवाइस की परिचालन सीमाएँ परिवेश तापमान (Ta) 25°C की स्थिति में परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(पीक)):80 mA. यह धारा केवल 1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई की पल्स स्थितियों में अनुमत है।
• निरंतर अग्र धारा (I_F):30 mA DC. यह निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V. इस सीमा से अधिक रिवर्स वोल्टेज लागू करने से LED जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• कार्यशील तापमान सीमा (T_opr):-30°C से +85°C।
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-40°C से +85°C।
• इन्फ्रारेड वेल्डिंग शर्तें:यह 260°C पर 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो विशिष्ट लीड-मुक्त रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करता है।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

Ta=25°C और फॉरवर्ड करंट (I_F) 20 mA की स्थिति में मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर मापे जाते हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• Luminous intensity (I_V):45.0 - 90.0 mcd (typical). Actual intensity is binned (see Section 3). Measured using a sensor/filter approximating the CIE photopic response curve.
• Viewing angle (2θ_1/2):130 डिग्री (विशिष्ट मान)। यह विस्तृत देखने का कोण साइड-व्यू लेंस डिज़ाइन की एक विशेषता है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_P):611 nm (विशिष्ट मान)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल आउटपुट अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):605 nm (I_F=20mA पर विशिष्ट मान)। यह CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट से प्राप्त मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला मोनोक्रोमैटिक तरंगदैर्ध्य है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):17 nm (विशिष्ट मान)। उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रम शुद्धता का माप।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):2.0 - 2.4 V (I_F=20mA पर विशिष्ट मान)। LED चालू होने पर इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप।
• रिवर्स करंट (I_R):10 μA (V_R=5V पर अधिकतम मान)। LED रिवर्स बायस्ड होने पर होने वाली छोटी लीकेज करंट।

स्थैतिक विद्युत सुरक्षा चेतावनी:यह उपकरण स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशील है। क्षति से बचने के लिए ग्राउंडिंग कलाई पट्टा और एंटीस्टैटिक उपकरणों का उपयोग सहित उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करना आवश्यक है।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

LED की चमक तीव्रता को ग्रेडेड किया जाता है, ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। ग्रेडिंग कोड न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता सीमा को परिभाषित करता है।

• ग्रेडिंग कोड P:45.0 - 71.0 mcd
• Bin Code Q:71.0 - 112.0 mcd
• Bin Code R:112.0 - 180.0 mcd
• ग्रेड कोड S:180.0 - 280.0 mcd

प्रत्येक तीव्रता ग्रेड के लिए ±15% सहनशीलता लागू की गई है। यह प्रणाली 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 विनिर्देशन पुस्तिका में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (उदाहरण के लिए, Figure 1 स्पेक्ट्रल आउटपुट, Figure 6 व्यूिंग एंगल), सामान्य संबंध को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है:

• I-V (Current-Voltage) curve:फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) has a logarithmic relationship with forward current (I_F). It remains relatively constant within the normal operating range but increases with rising current.
• प्रकाश तीव्रता बनाम धारा:अधिकतम रेटेड धारा तक पहुँचने से पहले, प्रकाश उत्पादन मोटे तौर पर फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। रेटेड धारा से अधिक पर संचालन से ऊष्मा में अतिरेखीय वृद्धि और संभावित दक्षता गिरावट (दक्षता क्षय) हो सकती है।
• तापमान निर्भरता:फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ घटता है (नकारात्मक तापमान गुणांक)। चमक तीव्रता आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटती है, जो उच्च शक्ति या उच्च परिवेशी तापमान अनुप्रयोगों में थर्मल प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 611 nm (शिखर) पर केंद्रित है, जिसकी अपेक्षाकृत संकीर्ण अर्ध-चौड़ाई (17 nm) है, जो इंगित करती है कि इसका रंग संतृप्त नारंगी है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता

यह LED साइड-एमिटिंग पैकेज में आती है, जिसमें एक पारदर्शी लेंस लगा होता है। डेटाशीट में विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किए गए हैं, सभी माप मिलीमीटर में हैं (जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.10mm है)। संगतता सुनिश्चित करने के लिए पैकेज डिज़ाइन EIA मानकों का अनुपालन करता है। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक नॉच, हरा बिंदु या चम्फर जैसे दृश्य चिह्नों द्वारा पहचाना जाता है। PCB असेंबली के दौरान सही अभिविन्यास और सोल्डरिंग सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट और ओरिएंटेशन प्रदान किए गए हैं।

5.2 टेपिंग और रील विनिर्देश

घटकों को सुरक्षात्मक कवर टेप सहित इम्बॉस्ड कैरियर टेप में पैक किया जाता है और 7 इंच (178mm) व्यास की रील पर लपेटा जाता है।

• प्रति रील मात्रा: 4000
• न्यूनतम ऑर्डर मात्रा (MOQ) मार्जिन:500 पीस
• लगातार गुम हुए एलईडी बल्ब:प्रति रील में अधिकतम दो की अनुमति है।
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश के अनुरूप है।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

लीड-फ्री असेंबली प्रक्रिया के लिए एक सुझाई गई इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान करता है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्रीहीट:150–200°C
• प्रीहीट समय:अधिकतम 120 सेकंड।
• पीक तापमान:अधिकतम 260°C।
• लिक्विडस टाइम:अधिकतम 10 सेकंड (पृष्ठ 3 पर अनुशंसित वक्र)।
• इस तापमान प्रोफ़ाइल को विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और उपयोग किए गए रीफ्लो ओवन के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हस्त वेल्डिंग आवश्यक हो:

• सोल्डरिंग आयरन तापमान:अधिकतम 300°C.
• सोल्डरिंग समय:प्रत्येक सोल्डर जोड़ के लिए अधिकतम 3 सेकंड।
• प्लास्टिक पैकेजिंग को गर्मी से होने वाले नुकसान से बचाने के लिए इसे एक वेल्डिंग चक्र तक सीमित करें।

6.3 क्लीनिंग

केवल निर्दिष्ट क्लीनर का उपयोग किया जाना चाहिए। कमरे के तापमान पर एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। LED को एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस या पैकेजिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 भंडारण की शर्तें

सोल्डरबिलिटी बनाए रखने और नमी अवशोषण (जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव का कारण बन सकती है) को रोकने के लिए उचित भंडारण महत्वपूर्ण है।

• सीलबंद नमी-रोधी बैग (MBB):≤30°C और ≤90% RH स्थितियों में संग्रहित करें। बैग सील करने की तारीख के एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• बैग खोलने के बाद:≤30°C और ≤60% RH की स्थिति में संग्रहित करें। एक्सपोजर के बाद एक सप्ताह के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
• दीर्घकालिक भंडारण (खोला गया):डिसिकेंट के साथ सील कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में संग्रहित करें।
• बेकिंग:यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक उजागर किया गया है, तो अवशोषित नमी को हटाने के लिए वेल्डिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक करें।

7. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह साइड-एमिटिंग ऑरेंज LED विशेष रूप से उपयुक्त है:

• स्टेटस इंडिकेटर:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, घरेलू उपकरण और नेटवर्किंग उपकरणों के लिए जहाँ व्यापक देखने का कोण आवश्यक हो।
• बैकलाइट:साइड-एमिटिंग के लिए अनुकूल एज-लिट पैनल, फिल्म स्विच या प्रतीकों के लिए।
• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:इंस्ट्रूमेंट पैनल या कंसोल लाइटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
• इंडस्ट्रियल कंट्रोल पैनल:मशीन पर अलार्म या स्टेटस लाइट के रूप में उपयोग किया जाता है।

7.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:सीरीज़ करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग अवश्य करें। सूत्र R = (V_{बिजली की आपूर्ति}- V_F) / I_F प्रतिरोध मान की गणना करें। 5V बिजली की आपूर्ति के लिए, लक्ष्य I_F=20mA, V_F=2.4V, तो R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω.
• थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि बिजली की खपत कम है (75mW), लेकिन यदि उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम धारा के करीब काम किया जाता है, तो LED के जीवनकाल और स्थिर प्रकाश उत्पादन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉयल क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करना आवश्यक है।
• स्थैतिक बिजली सुरक्षा:यदि LED एक खुले स्थान पर है, तो संवेदनशील इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा डायोड जोड़ा जाना चाहिए और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सख्त ESD ऑपरेटिंग प्रोटोकॉल का पालन किया जाना चाहिए।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:साइड-एमिटिंग विशेषता का अर्थ है कि प्रमुख प्रकाश उत्पादन पीसीबी सतह के समानांतर होता है। आवश्यकता के अनुसार, प्रकाश को निर्देशित करने के लिए लाइट पाइप, रिफ्लेक्टर या डिफ्यूज़र के उपयोग पर विचार करें।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक टॉप-एमिटिंग एलईडी या GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों का उपयोग करने वाले एलईडी की तुलना में, इस AlInGaP साइड-एमिटिंग एलईडी के स्पष्ट लाभ हैं:

• उच्च दक्षता (AlInGaP बनाम GaAsP):AlInGaP प्रौद्योगिकी काफी उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान धारा पर अधिक चमकदार आउटपुट प्राप्त होता है।
• बेहतर रंग संतृप्ति:संकीर्ण स्पेक्ट्रम आधा-चौड़ाई (17nm) अधिक चौड़े स्पेक्ट्रम वाले विकल्पों की तुलना में अधिक शुद्ध, अधिक संतृप्त नारंगी रंग उत्पन्न करती है।
• डिज़ाइन लचीलापन (साइड-एमिटिंग):यह पैकेजिंग एक अद्वितीय ऑप्टिकल डिज़ाइन को सक्षम बनाती है जो टॉप-एमिटर द्वारा संभव नहीं है, ऊर्ध्वाधर स्थान बचाती है, और एज-लाइटिंग समाधानों का समर्थन करती है।
• आधुनिक प्रक्रिया संगतता:पूर्णतः अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग और स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत, जो आधुनिक SMT असेंबली लाइन को सरल बनाता है।

9. सामान्य प्रश्न (FAQ)

Q1: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A1: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P=611nm) स्पेक्ट्रम में ऊर्जा का सबसे बड़ा भौतिक बिंदु है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d=605nm) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर धारणा का रंग बिंदु है। λ_dरंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक है।

Q2: क्या मैं इस LED को बिना रेसिस्टर के 3.3V पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
A2: नहीं। इसका फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 2.4V है। इसे सीधे 3.3V से जोड़ने पर करंट बहुत अधिक हो जाएगा, जो 30mA की सीमा से अधिक हो सकता है और LED को नुकसान पहुंचा सकता है। करंट लिमिटिंग रेसिस्टर हमेशा आवश्यक है।

Q3: ल्यूमिनस इंटेंसिटी में ग्रेडिंग सिस्टम क्यों होता है?
A3: निर्माण में भिन्नता के कारण आउटपुट में मामूली अंतर हो सकता है। बिनिंग एलईडी को समान चमक के अनुसार समूहों में वर्गीकृत करती है, जिससे डिजाइनर उपयुक्त ग्रेड का चयन कर सकते हैं और बैच के भीतर प्रदर्शन की भविष्यवाणी सुनिश्चित कर सकते हैं।

Q4: 130 डिग्री के दृश्य कोण को कैसे समझें?
A4: दृश्य कोण (2θ_1/2) वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश की तीव्रता अपने शिखर मान की आधी हो जाती है। 130° के कोण का अर्थ है कि प्रकाश एक बहुत ही चौड़े शंक्वाकार क्षेत्र में उत्सर्जित होता है, जिससे इसे कई पार्श्व दृष्टिकोणों से देखा जा सकता है।

Q5: क्या वेल्डिंग से पहले हमेशा बेकिंग की आवश्यकता होती है?
A5: बेकिंग केवल तभी आवश्यक है जब LED अपने मूल सील्ड बैग के बाहर निर्दिष्ट समय (जैसे, ≤60% RH पर एक सप्ताह से अधिक) से अधिक समय तक पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में रहा हो। यह रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान नमी के कारण पैकेज क्रैकिंग को रोकता है।

10. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग उदाहरण

उदाहरण 1: पैनल-माउंटेड स्टेटस इंडिकेटर
कंट्रोल पैनल में, LED को कटआउट के किनारे पर लगाया जा सकता है, जिसकी साइड-एमिटिंग लाइट को लाइट पाइप या फ्रॉस्टेड विंडो के माध्यम से निर्देशित किया जाता है। विस्तृत व्यूइंग एंगल यह सुनिश्चित करता है कि ऑपरेटर विभिन्न स्थितियों से इंडिकेटर देख सकता है। 5V माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से 150Ω रेसिस्टर के माध्यम से एक साधारण सर्किट लगभग 17mA का पर्याप्त ड्राइव करंट प्रदान कर सकता है।

उदाहरण 2: कंज्यूमर डिवाइस में सीक्वेंशियल लाइटिंग
कई एलईडी को डिवाइस के आवरण के किनारे के साथ साथ-साथ रखा जा सकता है। एक माइक्रोकंट्रोलर द्वारा उन्हें क्रमिक रूप से नियंत्रित करके, उनकी साइड-एमिटिंग विशेषता का उपयोग "नाइट राइडर" शैली की स्कैनिंग प्रभाव या प्रगति पट्टी बनाने के लिए किया जा सकता है, जिससे एक सहज प्रकाश किरण बनती है।

11. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी सब्सट्रेट पर उगाए गए AlInGaP अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल PN जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। 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)। साइड-एमिटिंग पैकेज में प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देने के लिए एक मोल्डेड एपॉक्सी लेंस शामिल होता है, जो प्रकाश को चिप के शीर्ष के बजाय किनारे से निकालता है। इस डिज़ाइन में आमतौर पर प्रकाश को पुनर्निर्देशित करने के लिए पैकेज के अंदर एक परावर्तक गुहा शामिल होती है।

12. Industry Trends and Development

एसएमडी संकेतक एलईडी का रुझान उच्च दक्षता, छोटे पैकेज और उच्च एकीकरण की ओर निरंतर विकास जारी है। हालांकि AlInGaP उच्च-दक्षता वाले लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए प्रमुख तकनीक बना हुआ है, निरंतर शोध का ध्यान प्रकाश निष्कर्षण दक्षता और थर्मल स्थिरता में सुधार पर है। साथ ही, ऑटोमोटिव लाइटिंग और हाई-एंड डिस्प्ले जैसे अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने के लिए, उद्योग अधिक सटीक बिनिंग और सख्त सहनशीलता की ओर बढ़ रहा है। वैश्विक पर्यावरणीय नियमों से प्रेरित होकर, लीड-फ्री, हाई-टेम्परेचर रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता एक मानक आवश्यकता बन गई है। इसके अलावा, कठोर वातावरण (व्यापक तापमान सीमा, उच्च आर्द्रता) में विश्वसनीय प्रदर्शन की आवश्यकता भी पैकेज सीलिंग और सामग्री विज्ञान में प्रगति को लगातार प्रेरित कर रही है।