SMD LED LTST-T180UBKT डेटाशीट - ब्लू 468nm - 120° व्यूइंग एंगल - 30mA - 108mW - अंग्रेजी 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 घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें एक लघु आकार है जो स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। एलईडी नीला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो एक वाटर-क्लियर लेंस पैकेज में संलग्न है।

1.1 विशेषताएँ और मुख्य लाभ

एलईडी रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंसेज (आरओएचएस) निर्देश का अनुपालन करता है। इसे उद्योग-मानक 8 मिमी टेप पर 7 इंच व्यास के रील्स में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगतता सुविधाजनक बनाता है। डिवाइस को इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह मानक इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन कर सकता है। इसे जेडेक (जॉइंट इलेक्ट्रॉन डिवाइस इंजीनियरिंग काउंसिल) नमी संवेदनशीलता स्तर 3 को तेज करने के लिए पूर्व-संसाधित किया गया है।

1.2 लक्ष्य बाजार और अनुप्रयोग

यह एलईडी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। प्राथमिक अनुप्रयोग क्षेत्रों में दूरसंचार उपकरण, कार्यालय स्वचालन उपकरण, घरेलू उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ शामिल हैं। इसके विशिष्ट उपयोग स्थिति संकेतकों, सिग्नल या प्रतीक प्रकाश स्रोतों और फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग के रूप में हैं।

2. तकनीकी मापदंड गहन उद्देश्य व्याख्या

2.1 Absolute Maximum Ratings

सभी रेटिंग 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं। इन सीमाओं को पार करने से स्थायी क्षति हो सकती है।

• शक्ति क्षय (Pd): 108 mW. यह डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में क्षय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति की मात्रा है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)): 100 mA. यह अधिकतम अनुमेय तात्कालिक अग्र धारा है, आमतौर पर स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत।
• DC Forward Current (I_F): 30 mA. यह विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• संचालन तापमान सीमा: -40°C से +100°C. यह डिवाइस इस परिवेशी तापमान सीमा के भीतर कार्य करने की गारंटी है।
• भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +100°C. इस सीमा के भीतर डिवाइस को बिना क्षति के संग्रहित किया जा सकता है।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये पैरामीटर Ta=25°C पर सामान्य संचालन स्थितियों में LED की विशिष्ट प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_V): 20mA की अग्र धारा (I) पर 280 से 560 मिलीकैंडेला (mcd)।_Fतीव्रता को CIE प्रकाशिकीय आँख-प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाने वाले सेंसर और फ़िल्टर का उपयोग करके मापा जाता है।
• दर्शन कोण (2θ_1/2): 120 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने अक्षीय (ऑन-एक्सिस) मान की आधी हो जाती है।
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 468 नैनोमीटर (nm) सामान्य। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): I=20mA पर 465 से 475 nm_Fयह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE वर्णमिति आरेख से प्राप्त होती है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 20 nm typical. This indicates the spectral purity or bandwidth of the emitted light.
• Forward Voltage (V_F): 2.6 to 3.6 Volts at I_F=20mA. This is the voltage drop across the LED when conducting current.
• Reverse Current (I_R): 5V के रिवर्स वोल्टेज (V) पर अधिकतम 10 μA।_Rडिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।

3. Bin Ranking System Explanation

एलईडी को एक उत्पादन लॉट के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) रैंक

20mA पर मापा गया। प्रत्येक बिन पर सहनशीलता ±0.1 वोल्ट है।

• D6: 2.6V (Min) - 2.8V (Max)
• D7: 2.8V - 3.0V
• D8: 3.0V - 3.2V
• D9: 3.2V - 3.4V
• D10: 3.4V - 3.6V

3.2 Luminous Intensity (I_V) रैंक

20mA पर मिलिकैंडेला (mcd) में मापा गया। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±11% है।

• T1: 280 mcd (न्यूनतम) - 355 mcd (अधिकतम)
• T2: 355 mcd - 450 mcd
• U1: 450 mcd - 560 mcd

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) रैंक

20mA पर नैनोमीटर (nm) में मापा गया। प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है।

• AC: 465.0 nm (Min) - 470.0 nm (Max)
• AD: 470.0 nm - 475.0 nm

4. Performance Curve Analysis

Typical characteristic curves are provided to illustrate the relationship between key parameters. These curves are essential for circuit design and performance prediction.

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

यह वक्र एलईडी से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच के घातांकीय संबंध को दर्शाता है। ड्राइव सर्किट में उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन करने के लिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है।

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

यह ग्राफ दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन (mcd में) अग्र धारा के साथ बढ़ता है। यह सामान्यतः अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर एक लगभग रैखिक संबंध दिखाता है, जो डिजाइनरों को वांछित चमक स्तर प्राप्त करने में सहायता करता है।

4.3 Spectral Power Distribution

यह वक्र तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष प्रकाश तीव्रता को दर्शाता है, जो लगभग 468nm पर शिखर और लगभग 20nm के वर्णक्रमीय अर्ध-चौड़ाई को दिखाता है, जो नीले रंग की विशेषताओं को परिभाषित करता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

एलईडी ईआईए (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक एसएमडी पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करती है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.2 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। चित्र में मुख्य माप जैसे बॉडी लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड स्पेसिंग शामिल हैं।

5.2 अनुशंसित पीसीबी अटैचमेंट पैड लेआउट

इन्फ्रारेड या वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक लैंड पैटर्न डायग्राम प्रदान किया गया है। यह पीसीबी पर अनुशंसित कॉपर पैड आयाम और अंतराल दर्शाता है ताकि उचित सोल्डर जोड़ निर्माण, यांत्रिक स्थिरता और तापीय प्रबंधन सुनिश्चित हो सके।

5.3 Polarity Identification

कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न द्वारा इंगित किया जाता है, जैसे कि एक खांचा, बिंदु या कटा हुआ कोना। असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी ओरिएंटेशन महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए एक सुझाया गया तापमान प्रोफाइल प्रदान किया गया है, जो J-STD-020B के अनुरूप है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्री-हीट तापमान: 150°C से 200°C.
• प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड.
• पीक तापमान: अधिकतम 260°C.
• तरल अवस्था से ऊपर का समय: अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों की अनुमति है).

प्रोफाइलों को विशिष्ट PCB डिज़ाइन, घटकों और प्रयुक्त सोल्डर पेस्ट के लिए चरित्रित किया जाना चाहिए।

6.2 भंडारण स्थितियाँ

सीलबंद पैकेज: मूल नमी-रोधी बैग में डिसिकेंट के साथ संग्रहित करने पर शेल्फ लाइफ एक वर्ष है। ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें।
खोला गया पैकेज: मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों के लिए, संग्रहण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। 168 घंटे (7 दिन) के भीतर IR रीफ्लो पूरा करने की सिफारिश की जाती है। इस अवधि से अधिक संग्रहण के लिए, सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक करें।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थों से बचें।

6.4 हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन)

यदि हाथ से सोल्डरिंग की आवश्यकता हो, तो आयरन टिप का तापमान अधिकतम 300°C तक और प्रति लीड सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित रखें। यह कार्य केवल एक बार किया जाना चाहिए।

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Tape and Reel Specifications

एलईडी को 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप में पैक किया जाता है, जिसे 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं। टेप पॉकेट आयाम और रील हब/फ्लैंज आयाम विस्तृत चित्रों में प्रदान किए गए हैं, जो ANSI/EIA-481 विशिष्टताओं के अनुरूप हैं।

7.2 पैकिंग नोट्स

• खाली घटक जेबों को एक शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है।
• शेष लॉट के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े है।
• प्रति रील में अधिकतम दो लगातार लापता घटक (लैंप) की अनुमति है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। एकाधिक एलईडी को समानांतर में चलाते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक व्यक्तिगत एलईडी के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला जोड़ा जाना चाहिए। एक सरल ड्राइव सर्किट में एक वोल्टेज स्रोत (V_CC), एक श्रृंखला रोकनेवाला (R_S), और एलईडी शामिल होते हैं। रोकनेवाले का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R_S = (V_CC - V_F) / I_F, जहाँ V_F LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है वांछित करंट I पर_F.

8.2 डिज़ाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन: सुनिश्चित करें कि PCB डिज़ाइन पर्याप्त ऊष्मा अपव्यय की अनुमति देता है, विशेष रूप से अधिकतम धारा या शक्ति रेटिंग के निकट संचालन करते समय।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120° का विस्तृत व्यूइंग एंगल इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें व्यापक प्रकाश व्यवस्था या कई कोणों से दृश्यता की आवश्यकता होती है। यदि अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता है तो लेंसिंग या लाइट गाइड्स पर विचार करें।
• ESD प्रोटेक्शन: हालांकि स्पष्ट रूप से नहीं कहा गया है, हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

9. Technical Comparison and Differentiation

इस एलईडी की प्रमुख विशिष्टताओं में अपेक्षाकृत उच्च चमकदार तीव्रता (560 एमसीडी तक) और बहुत चौड़े 120-डिग्री व्यूइंग एंगल का संयोजन शामिल है। InGaN तकनीक कुशल नीली रोशनी उत्सर्जन प्रदान करती है। स्वचालित असेंबली और मानक आईआर रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता इसे उच्च मात्रा वाले विनिर्माण के लिए एक लागत-प्रभावी विकल्प बनाती है। विस्तृत बिनिंग संरचना डिजाइनरों को रंग या चमक स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए कड़े पैरामीटर सहनशीलता वाले भागों का चयन करने की अनुमति देती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

10.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

Peak Wavelength (λ_P) भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहां एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) मानवीय रंग धारणा (CIE चार्ट) पर आधारित एक गणना मूल्य है और उस शुद्ध वर्णक्रमीय रंग की एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो एलईडी के अनुभूत रंग से मेल खाता है। इस नीले जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, वे अक्सर करीब होते हैं लेकिन समान नहीं।

10.2 क्या मैं इस एलईडी को बिना रोकनेवाला के 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूं?

यह अनुशंसित नहीं है। अग्र वोल्टेज (V_F) 2.6V से 3.6V तक होता है। यदि LED का Vf 3.3V से कम है, तो सीधे 3.3V आपूर्ति जोड़ने से अत्यधिक धारा प्रवाहित हो सकती है, जिससे इसे क्षति पहुँच सकती है।_F हमेशा एक श्रृंखला में धारा-सीमित रोकनेवाला या एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें।

10.3 खुले पैकेज के भंडारण की स्थिति सीलबंद पैकेज की तुलना में अधिक सख्त क्यों होती है?

सीलबंद पैकेज में बहुत कम आर्द्रता स्तर बनाए रखने के लिए एक शोषक होता है, जो नमी-संवेदनशील डिवाइस की सुरक्षा करता है। एक बार खोलने के बाद, LED परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आ जाता है, जो प्लास्टिक पैकेज में अवशोषित हो सकती है। रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैल सकती है, जिससे आंतरिक परत अलग होना या "पॉपकॉर्निंग" हो सकता है, जिससे पैकेज में दरार पड़ जाती है। 168-घंटे की फ्लोर लाइफ और बेकिंग आवश्यकताएं इस विफलता मोड के खिलाफ सावधानियां हैं।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग मामला

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए एक बहु-एलईडी स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना।
पैनल को 10 नीली स्थिति एलईडी की आवश्यकता है। सौंदर्य और कार्यात्मक कारणों से समान चमक महत्वपूर्ण है।
डिज़ाइन चरण:
1. सर्किट डिज़ाइन: 5V रेल का उपयोग करें। एक सामान्य V मानते हुए।_F D8 बिन से 3.2V का और एक लक्ष्य I_F 20mA के लिए, श्रृंखला प्रतिरोधक की गणना करें: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 ओम। एक मानक 91 ओम प्रतिरोधक का उपयोग किया जा सकता है। प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक प्रतिरोधक लगाएं, सभी 10 LED-प्रतिरोधक जोड़ियों को 5V आपूर्ति के समानांतर जोड़ें।
2. घटक चयन: ऑर्डर करते समय आवश्यक बिन निर्दिष्ट करें: उदा., V_F Bin D8, I_V Bin U1 (उच्च चमक के लिए), λ_d Bin AC for consistent blue hue.
3. PCB Layout: Implement the recommended pad layout from the datasheet. Ensure adequate spacing between LEDs for heat dissipation.
4. असेंबली: IR रीफ्लो प्रोफाइल दिशानिर्देशों का पालन करें। यदि बोर्डों को खुले घटकों के लिए 168-घंटे के फ्लोर लाइफ से अधिक बैचों में असेंबल किया जाता है, तो सोल्डरिंग से पहले 60°C/48-घंटे की बेकिंग प्रक्रिया लागू करें।

12. सिद्धांत परिचय

लाइट एमिटिंग डायोड्स (LEDs) अर्धचालक उपकरण हैं जो प्रकाश उत्सर्जित करते हैं जब उनमें से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। इस घटना को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। एक InGaN LED में, विद्युत ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों और होल्स को अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित करने का कारण बनती है, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग), इस मामले में नीला (~468 nm), InGaN सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप की सुरक्षा करने, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने (जिसके परिणामस्वरूप 120° व्यूइंग एंगल होता है), और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाने का कार्य करता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

एसएमडी एलईडी प्रौद्योगिकी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन), बेहतर रंग स्थिरता और संतृप्ति, और आगे लघुकरण की ओर बनी हुई है। उच्च तापमान और करंट घनत्व परिचालन स्थितियों के तहत विश्वसनीयता बढ़ाने पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है। मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रियाओं को सख्त बिनिंग सहनशीलता और उच्च उपज के लिए अनुकूलित किया जाता है। ऊर्जा दक्षता का प्रयास और IoT तथा पोर्टेबल उपकरणों के प्रसार से इस घटक जैसे विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट और उच्च-प्रदर्शन संकेतक एलईडी की निरंतर मांग सुनिश्चित होती है।