LTST-S320TGKT साइड-एमिटिंग SMD LED डेटाशीट - साइड-व्यू टाइप - 3.2x2.0x1.1mm - 3.2V - 76mW - ग्रीन - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-S320TGKT एक उच्च प्रदर्शन वाला साइड-व्यू सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है। यह उन्नत इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है जो चमकदार हरी रोशनी उत्सर्जित करता है। यह घटक विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें घटक के शीर्ष के बजाय उसके किनारे से प्रकाश की आवश्यकता होती है। इसका कॉम्पैक्ट EIA मानक पैकेज और टेप एवं रील पैकेजिंग इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में आम बड़े पैमाने पर, स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए आदर्श बनाता है।

इस एलईडी के मुख्य लाभों में RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश के अनुपालन के साथ पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद होना शामिल है। यह अधिकतम प्रकाश उत्पादन के लिए वाटर क्लियर लेंस का उपयोग करता है और उत्कृष्ट सोल्डरबिलिटी सुनिश्चित करने के लिए टिन-प्लेटेड लीड फ्रेम का उपयोग करता है। यह डिवाइस इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ पूरी तरह संगत है, जो सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) सर्किट बोर्डों को असेंबल करने की मानक प्रक्रिया है। इसका डिज़ाइन स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है, जिससे उत्पादन लाइन प्रक्रिया सरल हो जाती है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में LED संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। 25°C परिवेश तापमान (Ta) पर, अधिकतम शक्ति अपव्यय 76 मिलीवाट (mW) है। डीसी फॉरवर्ड करंट लगातार 20 mA से अधिक नहीं होना चाहिए। पल्स ऑपरेशन के लिए, सख्त 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1 मिलीसेकंड पल्स चौड़ाई पर, अनुमत पीक फॉरवर्ड करंट 100 mA है। डिवाइस -20°C से +80°C के परिवेश तापमान सीमा में कार्य कर सकता है और -30°C से +100°C तापमान पर संग्रहित किया जा सकता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

मानक परीक्षण स्थितियों Ta=25°C और 20 mA की अग्र धारा (IF) पर, LED अपने मुख्य प्रदर्शन मापदंडों को प्रदर्शित करता है। चमकदार तीव्रता (Iv) का विशिष्ट मान 150 मिलीकैंडेला (mcd) है, न्यूनतम निर्दिष्ट मान 71.0 mcd है। यह पैरामीटर उत्सर्जित प्रकाश की अनुभूत चमक को मात्रात्मक रूप से व्यक्त करता है। देखने का कोण (2θ1/2), जिसे वह पूर्ण कोण परिभाषित किया जाता है जहां तीव्रता अक्षीय मान से आधी हो जाती है, 130 डिग्री है, जो पार्श्व प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त एक विस्तृत बीम पैटर्न प्रदान करता है।

स्पेक्ट्रम विशेषताओं को शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) 530 नैनोमीटर (nm) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 525 nm द्वारा परिभाषित किया गया है। स्पेक्ट्रम रेखा की अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 35 nm है, जो हरे रंग की शुद्धता को दर्शाती है। विद्युत विशेषताओं के संदर्भ में, अग्र वोल्टेज (VF) का विशिष्ट मापा मान 3.2 वोल्ट है, जो 2.8V से 3.6V तक की सीमा में है। जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है, तो रिवर्स करंट (IR) 10 माइक्रोएम्पीयर (μA) या उससे कम होने की गारंटी है, हालांकि यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है जो उनके अनुप्रयोग की विशिष्ट सहनशीलता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 Forward Voltage Binning

फॉरवर्ड वोल्टेज को 0.2V के चरणों में ग्रेड किया गया है। ग्रेड कोड D7, D8, D9 और D10 क्रमशः 2.80-3.00V, 3.00-3.20V, 3.20-3.40V और 3.40-3.60V के वोल्टेज रेंज से मेल खाते हैं, प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±0.1V है।

3.2 Luminous Intensity Binning

ल्यूमिनस इंटेंसिटी को Q, R और S ग्रेड में वर्गीकृत किया गया है। ग्रेड Q 71.0-112.0 mcd, ग्रेड R 112.0-180.0 mcd और ग्रेड S 180.0-280.0 mcd को कवर करता है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर ±15% की सहनशीलता लागू होती है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण

अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करने वाला प्रमुख तरंगदैर्ध्य AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm) और AR (530.0-535.0 nm) ग्रेड में विभाजित है। प्रत्येक ग्रेड के लिए सहनशीलता ±1 nm है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल कर्व्स का उल्लेख किया गया है (उदाहरण के लिए, चित्र 1 स्पेक्ट्रम वितरण और चित्र 5 व्यू एंगल है), इसके विशिष्ट व्यवहार का वर्णन किया जा सकता है। फॉरवर्ड करंट (IF) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के बीच संबंध घातीय है, जो डायोड की एक विशेषता है। अनुशंसित ऑपरेटिंग रेंज के भीतर, ल्यूमिनस इंटेंसिटी लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। पीक वेवलेंथ करंट में वृद्धि के साथ मामूली नकारात्मक शिफ्ट (छोटी तरंग दैर्ध्य की ओर) और जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ सकारात्मक शिफ्ट (लंबी तरंग दैर्ध्य की ओर) दिखा सकती है। स्थिर और सुसंगत प्रकाश व्यवस्था डिजाइन करने के लिए इन प्रवृत्तियों को समझना महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

यह एलईडी मानक एसएमडी पैकेज आयामों का अनुपालन करती है। प्रमुख आयामों में बॉडी की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई शामिल हैं। डेटाशीट में सभी महत्वपूर्ण मापों सहित, जैसे पिन पिच और समग्र आयाम, विस्तृत यांत्रिक चित्र प्रदान किए गए हैं, जो पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) पैड डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड लेआउट

घटक में स्पष्ट ध्रुवीयता चिह्न होते हैं, आमतौर पर पैकेज पर एक खाँचा या बिंदु, जो कैथोड को दर्शाता है। डेटाशीट में सुझाए गए सोल्डर पैड आयाम चित्र शामिल होते हैं, ताकि उचित सोल्डर जोड़ बने और यांत्रिक स्थिरता मिले। यह सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए इष्टतम अभिविन्यास की भी सिफारिश करता है, ताकि टॉम्बस्टोनिंग (यानी एक सिरे का पैड से उखड़ना) रोका जा सके।

6. Soldering and Assembly Guide

6.1 Infrared Reflow Soldering Profile

यह उपकरण लीड-मुक्त (Pb-free) वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है। JEDEC मानक का पालन करते हुए एक अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। प्रमुख पैरामीटर में प्रीहीट ज़ोन (150-200°C), नियंत्रित तापन दर, 260°C से अधिक न होने वाला पीक तापमान, और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित शामिल हैं। कुल प्रीहीट समय 120 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इस प्रोफाइल को विशिष्ट PCB असेंबली के लिए सावधानीपूर्वक निर्धारित किया जाना चाहिए।

6.2 मैनुअल सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग करना अनिवार्य है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए और किसी भी पिन के साथ संपर्क का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। एपॉक्सी पैकेज और सेमीकंडक्टर चिप को थर्मल क्षति से बचाने के लिए यह ऑपरेशन केवल एक बार किया जाना चाहिए।

6.3 सफाई और भंडारण

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपिल अल्कोहल या एथेनॉल का उपयोग करें। इसे सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन पैकेजिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं। भंडारण के लिए, अनओपन मॉइस्चर बैरियर बैग को ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) की स्थिति में रखा जाना चाहिए। एक बार खोलने के बाद, LED को ≤30°C और ≤60% RH की स्थिति में संग्रहित किया जाना चाहिए और एक सप्ताह के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। मूल पैकेजिंग से निकालने के बाद लंबे समय तक भंडारण के लिए, सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए कम से कम 20 घंटे तक 60°C पर बेक करने की सलाह दी जाती है।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

LED 8 मिलीमीटर चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में उपलब्ध है, जो 7 इंच (178 मिलीमीटर) व्यास के रील पर लपेटी गई है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। कैरियर टेप की खांचों को सुरक्षात्मक टॉप कवर टेप से सील किया गया है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश का पालन करती है। शेष मात्रा के लिए, न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा 500 टुकड़े है।

8. अनुप्रयोग नोट और डिजाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह साइड-एमिटिंग एलईडी उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें डिवाइस के किनारे से एज लाइटिंग या स्टेटस संकेत की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में मेम्ब्रेन स्विच की बैकलाइटिंग, हैंडहेल्ड डिवाइस में एलसीडी डिस्प्ले की साइड लाइटिंग, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे राउटर, सेट-टॉप बॉक्स) के बॉर्डर पर स्टेटस इंडिकेटर लाइट्स, और फ्रंट पैनल पर प्रतीकों या टेक्स्ट की बैकलाइटिंग शामिल है।

8.2 सर्किट डिज़ाइन

जब वोल्टेज स्रोत का उपयोग LED को चलाने के लिए किया जाता है, तो करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना आवश्यक है। प्रतिरोध मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF, जहां VF LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (रूढ़िवादी डिजाइन के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF आवश्यक फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए, 20 mA)। LED को चलाने के लिए कॉन्स्टेंट-करंट स्रोत का उपयोग पसंदीदा तरीका है, जो इष्टतम चमक और रंग स्थिरता प्राप्त करता है, खासकर तापमान परिवर्तन के दौरान।

8.3 थर्मल प्रबंधन

हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए PCB पर अच्छा थर्मल डिजाइन बहुत महत्वपूर्ण है। LED पैड के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करने से गर्मी का प्रसार होता है और जंक्शन तापमान कम रहता है, जिससे प्रकाश उत्पादन और सेवा जीवन बना रहता है।

8.4 ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) रोकथाम उपाय

LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। ऑपरेटिंग प्रक्रियाओं में ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक मैट और प्रवाहकीय कंटेनर के उपयोग को शामिल करना चाहिए। सभी असेंबली उपकरणों को ठीक से ग्राउंडेड होना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

इस घटक का मुख्य अंतर इसकी साइड-एमिटिंग ऑप्टिकल डिजाइन में है, जो अधिक सामान्य टॉप-एमिटिंग SMD LED से भिन्न है। AlGaInP (लाल/पीली रोशनी के लिए) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, InGaN चिप हरे/नीले स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और चमक प्रदान करती है। 130 डिग्री का व्यूइंग एंगल बहुत विस्तृत प्रकाशन सीमा प्रदान करता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए बहुत फायदेमंद है जहां सतह के साथ प्रकाश के फैलाव की आवश्यकता होती है। मानक इन्फ्रारेड रिफ्लो प्रक्रिया के साथ इसकी संगतता इसे आधुनिक SMT असेंबली आवश्यकताओं के अनुरूप बनाती है, जो पुराने स्टाइल के थ्रू-होल LED से अलग है जिन्हें वेव सोल्डरिंग की आवश्यकता होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। LED एक करंट-चालित डिवाइस है। इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जो तुरंत इसे नष्ट कर देगा। हमेशा एक श्रृंखला (सीरीज) रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य (λP) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होता है और उस शुद्ध एकवर्णी प्रकाश की एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो LED के अनुभव किए गए रंग से मेल खाती है। रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 20mA पर निरंतर संचालित कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, 20mA अनुशंसित निरंतर DC अग्र धारा है। हालाँकि, यह सुनिश्चित करें कि परिवेश का तापमान और PCB तापीय डिज़ाइन जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने की अनुमति देते हैं, ताकि निर्दिष्ट प्रदर्शन और जीवनकाल बना रहे।

प्रश्न: SMD LED के लिए भंडारण की स्थिति इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: प्लास्टिक एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन हवा से नमी अवशोषित कर लेता है। उच्च तापमान रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो जाती है, जिससे आंतरिक दबाव पैदा होता है और एनकैप्सुलेशन में दरार या चिप डिलैमिनेशन हो सकता है - इस घटना को "पॉपकॉर्न" प्रभाव कहा जाता है। उचित भंडारण और बेकिंग इससे बचा सकती है।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

परिदृश्य: एक वायरलेस राउटर के लिए एक साइड-लिट स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करना।LED को मुख्य PCB पर स्थापित किया जाना चाहिए, जिसे लीड-फ्री इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रक्रिया का उपयोग करके असेंबल किया गया है। राउटर के प्लास्टिक आवरण के किनारे पर एक छोटी खिड़की से प्रकाश निकलकर "पावर ऑन" और "नेटवर्क गतिविधि" (टिमटिमाता हुआ) का संकेत देना चाहिए।

कार्यान्वयन योजना:LTST-S320TGKT को इसके साइड-एमिटिंग और ग्रीन कैरेक्टरिस्टिक्स के कारण चुना गया था। दो एलईडी को पीसीबी के किनारे के पास रखा गया है, जो हाउसिंग में लाइट गाइड पिलर्स के साथ संरेखित हैं। पीसीबी पैड पैटर्न डेटाशीट में सुझाए गए पैड आकार के अनुसार डिज़ाइन किया गया है। 5V पावर सप्लाई के लिए 150Ω का करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर कैलकुलेट किया गया (VF_max=3.6V, IF=20mA का उपयोग करके: R = (5-3.6)/0.02 = 70Ω, 150Ω लगभग 9mA का सुरक्षित करंट प्रदान करता है)। माइक्रोकंट्रोलर का GPIO पिन इस रेसिस्टर के माध्यम से एलईडी को ड्राइव करता है। असेंबली निर्दिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करती है, और अंतिम उत्पाद स्पष्ट, वाइड-एंगल साइड लाइटिंग प्रदान करता है।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी InGaN सेमीकंडक्टर टेक्नोलॉजी पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल एक्टिव रीजन में इंजेक्ट होते हैं। उनके रिकॉम्बिनेशन से ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में निकलती है। क्वांटम वेल स्ट्रक्चर में इंडियम गैलियम नाइट्राइड मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप एनर्जी निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है - इस मामले में, लगभग 530nm का हरा प्रकाश। साइड-व्यू करैक्टरिस्टिक चिप की पैकेज के अंदर प्लेसमेंट और रिफ्लेक्टिव कप व एपॉक्सी लेंस के मोल्डिंग के माध्यम से हासिल की जाती है, जिससे मुख्य प्रकाश आउटपुट किनारे की ओर निर्देशित होता है।

13. उद्योग प्रवृत्तियाँ

SMD LED के रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), उच्च घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए छोटे पैकेज आकार, और सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता की दिशा में बने हुए हैं। ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, कठोर परिस्थितियों (उच्च तापमान, आर्द्रता) में विश्वसनीयता पर भी तेजी से ध्यान दिया जा रहा है। इसके अलावा, नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स को सीधे LED चिप के साथ एकीकृत करना (उदाहरण के लिए, एड्रेसेबल RGB LED के लिए) एक महत्वपूर्ण विकास दिशा है, हालांकि इस तरह के साधारण संकेतक LED के लिए, ध्यान अभी भी लागत प्रभावशीलता, विश्वसनीयता और स्वचालित उच्च-गति असेंबली लाइनों के साथ संगतता पर केंद्रित है।