SMD LED LTST-108TBL डेटाशीट - ब्लू InGaN - 3.2x1.6x1.1mm - 3.4V अधिकतम - 102mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-108TBL एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है जो स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका लघु आकार इसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ

• लघु फुटप्रिंट: The compact EIA standard package allows for high-density PCB layouts.
• Automation Compatibility: Supplied in 8mm tape on 7-inch reels, it is fully compatible with automatic pick-and-place equipment.
• Robust Manufacturing: Compatible with infrared (IR) reflow soldering processes, supporting lead-free (Pb-free) assembly lines.
• Environmental Compliance: उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का अनुपालन करता है।
• विश्वसनीयता: उपकरणों को JEDEC स्तर 3 नमी संवेदनशीलता स्तरों तक त्वरित करने के लिए पूर्व-संसाधित किया जाता है, जिससे सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।

1.2 Target Market & Applications

यह एलईडी उपभोक्ता, वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग के लिए डिज़ाइन की गई है, जहाँ विश्वसनीय, कम-प्रोफ़ाइल स्थिति संकेतन की आवश्यकता होती है।

• Telecommunications: राउटर, मॉडेम और नेटवर्क स्विच में स्थिति संकेतक।
• Office Automation & Computing: लैपटॉप, डेस्कटॉप पीसी और परिधीय उपकरणों में पावर/गतिविधि लाइटें।
• होम Appliances & Consumer Electronics: नियंत्रण पैनलों पर संकेतक लाइटें।
• औद्योगिक उपकरण: मशीन की स्थिति और दोष संकेतक।
• सामान्य उद्देश्य: फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग, सिग्नल और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोग।

2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

• Power Dissipation (Pd): Ta=25°C पर 102 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• DC Forward Current (IF): 30 mA सतत। इस धारा से अधिक होने पर जंक्शन तापमान काफी बढ़ जाता है और ल्यूमेन ह्रास तेज हो जाता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट: 80 mA, केवल पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में संक्षिप्त सिग्नल बर्स्ट के लिए अनुमेय।
• डिरेटिंग फैक्टर: 25°C से 0.38 mA/°C रैखिक। अधिकतम अनुमेय DC धारा को परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ कम किया जाना चाहिए ताकि जंक्शन तापमान सीमा का उल्लंघन न हो।
• Operating & Storage Temperature: क्रमशः -40°C से +85°C और -40°C से +100°C, जो संचालन और गैर-संचालन के लिए पर्यावरणीय सीमाएं निर्धारित करते हैं।

2.2 Electro-Optical Characteristics

Ta=25°C और IF=20mA पर मापा गया, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। ये सामान्य प्रदर्शन मापदंड हैं।

• Luminous Intensity (Iv): 330.0 mcd (न्यूनतम) से 520.0 mcd (अधिकतम) तक परिवर्तित होता है, जिसका विशिष्ट मान बिन रैंक पर निर्भर करता है। CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा गया।
• व्यूइंग एंगल (2θ½): एक विस्तृत 110-डिग्री (विशिष्ट) कोण, जिसे ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां तीव्रता, अक्षीय (ऑन-एक्सिस) तीव्रता की आधी होती है।
• पीक वेवलेंथ (λp): आमतौर पर 471 nm, जो उत्सर्जित प्रकाश के स्पेक्ट्रल शिखर को दर्शाता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 457 nm से 467 nm तक की सीमा में होता है। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख रंग (नीला) परिभाषित करने के लिए अनुभव करती है। सहनशीलता प्रति बिन ±1 nm है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): आमतौर पर 26 nm, उत्सर्जित नीले प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता या बैंडविड्थ का वर्णन करता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 20mA पर 2.6V (न्यूनतम) और 3.4V (अधिकतम) के बीच। सर्किट डिज़ाइन में स्थिरता के लिए इस पैरामीटर को बिन किया गया है।
• रिवर्स करंट (IR): VR=5V पर अधिकतम 5 µA। डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण केवल गुणवत्ता आश्वासन के लिए है।
• कैपेसिटेंस (C): आमतौर पर VF=0V, f=1 MHz पर 40 pF, उच्च-गति स्विचिंग विचारों के लिए प्रासंगिक।

3. Bin Rank System Explanation

उत्पाद को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है ताकि उत्पादन बैच के भीतर प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित हो सके। डिजाइनर अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप बिन निर्दिष्ट कर सकते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) रैंक

इकाई: वोल्ट @ 20mA. प्रत्येक बिन की सहनशीलता ± 0.10V है।

• F4: 2.6V (Min) - 2.8V (Max)
• F5: 2.8V - 3.0V
• F6: 3.0V - 3.2V
• F7: 3.2V - 3.4V

3.2 Luminous Intensity (Iv) Rank

Units: millicandelas (mcd) @ 20mA. Tolerance on each bin is ± 11%.

• T2: 330.0 एमसीडी (न्यूनतम) - 410.0 एमसीडी (अधिकतम)
• U1: 410.0 mcd - 520.0 mcd

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WD) श्रेणी

इकाइयाँ: नैनोमीटर (nm) @ 20mA. प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ± 1 nm है।

• AC: 457.0 nm (न्यूनतम) - 462.0 nm (अधिकतम)
• AD: 462.0 nm - 467.0 nm

4. Performance Curve Analysis

Typical characteristic curves provide insight into device behavior under varying conditions. All curves are at 25°C unless noted.

4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

यह वक्र अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर अग्र धारा (IF) और प्रकाश उत्पादन (Iv) के बीच लगभग रैखिक संबंध दर्शाता है। LED को 20mA से अधिक चलाने पर दक्षता में घटती प्रतिलाभ मिलती है और ऊष्मा बढ़ जाती है।

4.2 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान

परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। यह थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव अर्धचालक एलईडी की विशेषता है और उच्च तापमान पर संचालित होने वाले डिजाइनों में इसका ध्यान रखा जाना चाहिए।

4.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट

यह घातांकीय वक्र डायोड की I-V विशेषता को दर्शाता है। 20mA पर निर्दिष्ट VF सामान्य संचालन बिंदु है। यह वक्र करंट-सीमित सर्किटरी के डिजाइन में सहायता करता है।

4.4 Spectral Distribution

ग्राफ 471 nm (विशिष्ट) के आसपास केंद्रित एक एकल शिखर दिखाता है, जिसकी अर्ध-चौड़ाई लगभग 26 nm है, जो InGaN अर्धचालक सामग्री से एकवर्णीय नीले उत्सर्जन की पुष्टि करता है।

5. Mechanical & Package Information

5.1 Package Dimensions

LTST-108TBL एक मानक SMD पैकेज में रखा गया है। मुख्य आयाम (मिलीमीटर में, सहनशीलता ±0.2 मिमी जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो) में लगभग 3.2 मिमी (लंबाई) x 1.6 मिमी (चौड़ाई) x 1.1 मिमी (ऊंचाई) का बॉडी आकार शामिल है। लेंस पानी की तरह स्पष्ट है। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न या लेंस में हरे रंग के टिंट द्वारा पहचाना जाता है।

5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

इन्फ्रारेड या वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। यह पैटर्न असेंबली के दौरान उचित सोल्डर फिलेट निर्माण, यांत्रिक स्थिरता और थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करता है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों को प्राप्त करने और एलईडी डाई से ऊष्मा अपव्यय का प्रबंधन करने के लिए इस लेआउट का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 IR Reflow Soldering Profile (Pb-Free Process)

लीड-मुक्त असेंबली के लिए J-STD-020B के अनुरूप एक विस्तृत तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है।

• प्री-हीट: 150°C से 200°C.
• प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड.
• पीक तापमान: अधिकतम 260°C.
• द्रवीय अवस्था से ऊपर का समय: अनुशंसित प्रोफ़ाइल एक विशिष्ट अवधि दर्शाती है।
• Soldering Time: Maximum 10 seconds at peak temperature (max two reflow cycles).

Note: The optimal profile depends on the specific PCB design, solder paste, and oven. The provided profile serves as a generic target based on JEDEC standards.

6.2 Hand Soldering (If Necessary)

• Iron Temperature: अधिकतम 300°C.
• Soldering Time: प्रति पैड अधिकतम 3 सेकंड (केवल एक बार).

6.3 Storage Conditions

• Sealed Package: ≤ 30°C और ≤ 70% RH पर संग्रहित करें। जब नमी-रोधी बैग डेसिकेंट के साथ अक्षत हो तो एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• खुला हुआ पैकेज: ≤ 30°C और ≤ 60% RH पर संग्रहित करें। एक्सपोजर के 168 घंटे (1 सप्ताह) के भीतर IR रीफ्लो पूरा करने की सिफारिश की जाती है।
• विस्तारित भंडारण (खुला हुआ): Store in a sealed container with desiccant or in a nitrogen ambient. If exposed for >168 hours, bake at approximately 60°C for at least 48 hours before soldering to remove moisture and prevent \"popcorning\" during reflow.

6.4 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। एलईडी को सामान्य तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं। अल्ट्रासोनिक सफाई या अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग न करें।

7. Packaging & Ordering Information

7.1 टेप और रील विनिर्देश

डिवाइस ANSI/EIA 481 विनिर्देशों के अनुसार उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है।

• टेप की चौड़ाई: 8 मिमी.
• रील व्यास: 7 इंच (178 मिमी).
• प्रति रील मात्रा: 4000 pieces.
• Minimum Order Quantity (MOQ): 500 pieces for remainder quantities.
• पॉकेट सीलिंग: खाली पॉकेट्स को कवर टेप से सील किया जाता है।
• लापता घटक: प्रति विशिष्टता में अधिकतम दो लगातार लापता लैंप की अनुमति है।

8. Application Suggestions & डिज़ाइन संबंधी विचार

8.1 ड्राइव विधि

एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से कई एलईडी को समानांतर में जोड़ते समय, प्रत्येक एलईडी को एक स्थिर धारा स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए या उसका अपना करंट-सीमित रोकनेवाला होना चाहिए। श्रृंखला रोकनेवाला के बिना स्थिर वोल्टेज स्रोत के साथ संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि VF के नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण यह थर्मल रनवे का कारण बन सकता है।

8.2 Thermal Management

हालांकि पैकेज छोटा है, लंबी उम्र के लिए उचित थर्मल डिज़ाइन आवश्यक है। सुनिश्चित करें कि PCB पैड डिज़ाइन पर्याप्त थर्मल रिलीफ प्रदान करता है। डेरेटिंग फैक्टर (0.38 mA/°C) पर विचार किए बिना उच्च परिवेश के तापमान में अधिकतम करंट (30mA) पर संचालन से बचें। उच्च जंक्शन तापमान लुमेन मूल्यह्रास को तेज करते हैं और परिचालन जीवनकाल को कम कर सकते हैं।

8.3 ऑप्टिकल डिजाइन

110-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल इस एलईडी को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है। केंद्रित या निर्देशित प्रकाश के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता हो सकती है। वॉटर-क्लियर लेंस उन अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम है जहां चिप का वास्तविक रंग वांछित हो।

9. Technical Comparison & Differentiation

GaP-आधारित नीले एलईडी जैसी पुरानी तकनीक की तुलना में, यह InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) एलईडी काफी अधिक दीप्तिमान दक्षता और अधिक संतृप्त नीला रंग प्रदान करती है। इसके फॉर्म फैक्टर के भीतर, प्रमुख विभेदकों में इसका चौड़ा व्यूइंग एंगल, रंग और तीव्रता स्थिरता के लिए विशिष्ट बिनिंग संरचना, और आईआर रीफ्लो संगतता के लिए मजबूत निर्माण शामिल है, जो सभी कम लागत वाले एसएमडी एलईडी में मौजूद नहीं हो सकता है।

10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

10.1 क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?

हाँ, 30mA, 25°C पर अधिकतम रेटेड DC फॉरवर्ड करंट है। हालाँकि, इष्टतम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए, LED को उनके पूर्ण अधिकतम रेटिंग से नीचे, जैसे कि 20mA के परीक्षण स्थिति पर चलाने की सलाह अक्सर दी जाती है। यदि परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो तो हमेशा डीरेटिंग फैक्टर लागू करें।

10.2 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

पीक वेवलेंथ (λp) एलईडी की स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन में उच्चतम बिंदु पर वेवलेंथ है (आमतौर पर 471 nm). प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त एक कलोरिमेट्रिक मात्रा है; यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के प्रत्यक्षित रंग (457-467 nm) से सबसे अच्छा मेल खाती है। दृश्य अनुप्रयोगों में रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

10.3 बैग खोलने के बाद भंडारण समय सीमा क्यों है?

SMD पैकेज वायुमंडल से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक दबाव बनता है जो पैकेज को परतों में अलग कर सकता है या डाई को तोड़ सकता है ("पॉपकॉर्निंग")। 168-घंटे की फ्लोर लाइफ और बेकिंग प्रक्रियाएं इस विफलता मोड के खिलाफ प्रतिकार हैं।

11. Practical Application Case Study

Scenario: 24 समान नीली पावर/एक्टिविटी एलईडी वाले नेटवर्क स्विच के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना।

डिजाइन विचार:

1. Current Drive: Use a constant current driver IC or 24 identical current-limiting resistors (calculated for ~20mA from the system voltage and the LED's VF bin, e.g., F5: ~2.9V typ).
2. Brightness Uniformity: सभी 24 एलईडी समान रूप से चमकदार दिखाई दें, इसके लिए आपूर्तिकर्ता से एक सख्त Iv बिन (जैसे, U1: 410-520 mcd) और VF बिन (जैसे, F5) निर्दिष्ट करें।
3. पीसीबी लेआउट: विश्वसनीय स्वचालित सोल्डरिंग और ऊष्मा अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक एलईडी के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट लागू करें।
4. असेंबली: निर्दिष्ट Pb-free रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। सुनिश्चित करें कि पैनलों को LED रील खोलने के 168 घंटे के भीतर असेंबल किया जाए या यदि लंबे समय तक संग्रहीत किया गया है तो LEDs को उचित रूप से बेक किया गया है।

12. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल इंट्रोडक्शन

एक LED एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (जंक्शन) में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती है। LTST-108TBL एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) कंपाउंड सेमीकंडक्टर का उपयोग करता है, जिसे नीले स्पेक्ट्रम (~470 nm) में फोटॉन उत्सर्जित करने के लिए इंजीनियर किया गया है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

कुशल नीले InGaN एलईडी का विकास ठोस-अवस्था प्रकाश व्यवस्था में एक आधारभूत उपलब्धि थी, जिसने सफेद एलईडी (फॉस्फर रूपांतरण के माध्यम से) और पूर्ण-रंग डिस्प्ले के निर्माण को सक्षम बनाया। एसएमडी एलईडी प्रौद्योगिकी में चल रहे रुझानों में चमकदार दक्षता (लुमेन प्रति वाट) में निरंतर सुधार, छोटे पैकेजों में उच्चतम अधिकतम शक्ति घनत्व, सफेद एलईडी के लिए बेहतर कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI), और अंतर्निर्मित ड्राइवर या नियंत्रण सर्किट्री जैसी अधिक परिष्कृत सुविधाओं का एकीकरण शामिल है। लघुकरण की ओर और उन्नत असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता की दिशा में प्रयास, जैसा कि इस डेटाशीट में देखा गया है, पूरे उद्योग में सुसंगत बना हुआ है।