SMD LED LTST-C150TBKT-5A डेटाशीट - ब्लू InGaN - 5mA - 45mcd - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) के लिए तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह डिवाइस नीली रोशनी उत्पन्न करने के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए टेप और रील पर पैकेज किया गया है।

इस घटक के मुख्य लाभों में इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता, स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ उपयोग के लिए इसकी उपयुक्तता और RoHS-अनुपालन हरित उत्पाद के रूप में इसका वर्गीकरण शामिल है। इसका प्राथमिक लक्ष्य बाजार उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, संकेतक लाइटें, बैकलाइटिंग अनुप्रयोग और सामान्य-उद्देश्य प्रकाश व्यवस्था शामिल है जहां एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय नीला प्रकाश स्रोत आवश्यक है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

इन सीमाओं से परे उपकरण को संचालित नहीं किया जाना चाहिए ताकि स्थायी क्षति को रोका जा सके।

• Power Dissipation: 76 mW. यह निर्दिष्ट परिस्थितियों में LED पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
• पीक फॉरवर्ड करंट: 100 mA. यह अधिकतम तात्कालिक धारा है, जो केवल स्पंदित परिस्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमेय है।
• डीसी फॉरवर्ड करंट: 20 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट है।
• Operating Temperature Range: -20°C to +80°C. यह परिवेश तापमान सीमा है जिसके भीतर LED को सही ढंग से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• भंडारण तापमान सीमा: -30°C से +100°C. गैर-परिचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: 260°C for 10 seconds. The maximum thermal profile the component can withstand during reflow soldering.

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

These parameters are measured at an ambient temperature (Ta) of 25°C and define the typical performance.

• Luminous Intensity (I_V): 11.2 - 45.0 mcd (min - max) at a forward current (I_F) of 5mA. This measures the perceived brightness of the light output.
• Viewing Angle (2θ_1/2): 130 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने शिखर मान के आधे तक गिर जाती है, जो एक विस्तृत दृश्य पैटर्न को दर्शाता है।
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 468 nm (typical)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 465.0 - 475.0 nm at I_F=5mA. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो प्रकाश के अनुभव किए गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 25 nm (typical). यह वर्णक्रमीय शुद्धता का माप है; एक छोटा मान अधिक एकवर्णी प्रकाश स्रोत को दर्शाता है।
• Forward Voltage (V_F): 2.65 - 3.05 V (min - max) at I_F=5mA. धारा प्रवाहित होने पर LED के सिरों पर वोल्टेज पात।
• Reverse Current (I_R): 5V के रिवर्स वोल्टेज (V) पर 10 μA (अधिकतम)।_Rएलईडी के रिवर्स-बायस्ड होने पर छोटी लीकेज करंट। डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. Binning System Explanation

उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख पैरामीटर के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिज़ाइनरों को ऐसे घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट सहनशीलता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 Forward Voltage Binning

यूनिट्स को 5mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर चार बिन (1-4) में वर्गीकृत किया जाता है, प्रत्येक की सीमा 0.1V होती है। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1V है।

• Bin 1: 2.65V - 2.75V
• Bin 2: 2.75V - 2.85V
• Bin 3: 2.85V - 2.95V
• Bin 4: 2.95V - 3.05V

3.2 Luminous Intensity Binning

इकाइयों को 5mA पर चमकदार तीव्रता के आधार पर छह बिन (L1, L2, M1, M2, N1, N2) में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±15% है।

• L1: 11.2 - 14.0 mcd
• L2: 14.0 - 18.0 mcd
• M1: 18.0 - 22.4 mcd
• M2: 22.4 - 28.0 mcd
• N1: 28.0 - 35.5 mcd
• N2: 35.5 - 45.0 mcd

3.3 Dominant Wavelength Binning

इकाइयों को 5mA पर प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर दो बिन (AC, AD) में वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है।

• AC: 465.0 - 470.0 nm
• AD: 470.0 - 475.0 nm

4. Performance Curve Analysis

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, स्पेक्ट्रल वितरण के लिए चित्र 1, व्यूइंग एंगल के लिए चित्र 5), डिज़ाइन के लिए उनकी सामान्य व्याख्याएँ महत्वपूर्ण हैं।

4.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic

The forward voltage (V_F) exhibits a logarithmic relationship with forward current (I_Fयह गैर-रैखिक है, जिसमें एक थ्रेशोल्ड वोल्टेज (नीले InGaN के लिए लगभग 2.6-2.8V) होता है, जिसके नीचे बहुत कम धारा प्रवाहित होती है। इस सीमा से आगे, वोल्टेज में मामूली वृद्धि से धारा में बड़ी वृद्धि होती है। इसलिए, स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनअवे को रोकने के लिए, एलईडी को आमतौर पर एक स्थिर धारा स्रोत से संचालित किया जाता है, न कि स्थिर वोल्टेज से।

4.2 Luminous Intensity vs. Current (L-I) Characteristic

प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) एक महत्वपूर्ण सीमा में आगे की धारा के समानुपाती होता है। हालांकि, दक्षता (लुमेन प्रति वाट) एक निश्चित धारा पर चरम पर हो सकती है और फिर उच्च धाराओं पर अर्धचालक के भीतर बढ़ी हुई ऊष्मा उत्पादन और अन्य गैर-विकिरण पुनर्संयोजन प्रक्रियाओं के कारण घट सकती है।

4.3 Temperature Dependence

LED प्रदर्शन तापमान-संवेदनशील होता है। आमतौर पर, जंक्शन तापमान बढ़ने पर:

• Forward Voltage (V_F): कम हो जाती है। इसका स्थिर-वोल्टेज चालन परिपथों पर प्रभाव पड़ता है।
• Luminous Intensity/Flux: Decreases. Higher temperatures reduce the internal quantum efficiency.
• Dominant Wavelength: May shift slightly, usually towards longer wavelengths (red-shift), which can affect color perception in precision applications.

प्रभावी थर्मल प्रबंधन प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

यह उपकरण EIA मानक पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.10 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। पैकेज में एक वाटर-क्लियर लेंस है, जो नीले InGaN चिप के लिए इष्टतम है क्योंकि यह रंग आउटपुट को नहीं बदलता है (एक डिफ्यूज़्ड या टिंटेड लेंस के विपरीत)।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

ध्रुवता LED स्थापना का एक महत्वपूर्ण पहलू है। डेटाशीट में घटक पर कैथोड और एनोड चिह्नों को दर्शाने वाला एक आरेख शामिल है। आमतौर पर, कैथोड को एक हरे रंग के चिह्न, एक खांचे, या एक छोटे लीड/टैब द्वारा इंगित किया जाता है। गलत ध्रुवता LED को प्रकाशित होने से रोकेगी और महत्वपूर्ण रिवर्स वोल्टेज लगाने से उपकरण क्षतिग्रस्त हो सकता है।

5.3 Suggested Soldering Pad Layout

मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) के लिए एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। इन आयामों का पालन करने से रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान और बाद में उचित सोल्डर जोड़ गठन, संरेखण और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित होती है। पैड डिज़ाइन एलईडी जंक्शन से दूर ऊष्मा अपव्यय के लिए तापीय पथ को भी प्रभावित करता है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Profile

लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए एक सुझाया गया इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान किया गया है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:

• Pre-heat: 150-200°C for a maximum of 120 seconds to gradually heat the board and activate the flux.
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C.
• लिक्विडस से ऊपर का समय: सोल्डर पेस्ट के गलनांक से ऊपर सोल्डर जोड़ों द्वारा बिताया गया समय उचित वेटिंग के लिए महत्वपूर्ण है। डेटाशीट के पृष्ठ 3 पर दिया गया प्रोफाइल JEDEC मानकों के अनुरूप एक दृश्य संदर्भ प्रदान करता है।
• कूलिंग रेट: घटक और बोर्ड पर तापीय प्रतिबल को कम करने के लिए नियंत्रित शीतलन की सिफारिश की जाती है।

इस बात पर जोर दिया जाता है कि इष्टतम प्रोफ़ाइल विशिष्ट बोर्ड डिज़ाइन, घटकों, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है, इसलिए विशेषीकरण आवश्यक है।

6.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग करना आवश्यक हो, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:

• आयरन तापमान: अधिकतम 300°C.
• सोल्डरिंग समय: Maximum 3 seconds per joint.
• Limit: Hand soldering should be performed only once to avoid thermal damage to the plastic package and the semiconductor die.

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायकों का उपयोग किया जाना चाहिए। LED को सामान्य तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोने की सिफारिश की जाती है। अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग प्लास्टिक पैकेज सामग्री या लेंस को क्षतिग्रस्त कर सकता है।

6.4 भंडारण और हैंडलिंग

• ESD सावधानियाँ: एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील हैं। कलाई पट्टियों, एंटी-स्टैटिक दस्तानों का उपयोग करके और उचित रूप से ग्राउंडेड उपकरण पर हैंडलिंग करना अनिवार्य है।
• नमी संवेदनशीलता: पैकेज नमी-संवेदनशील है। मूल सीलबंद नमी-रोधी बैग (सिलिका जेल के साथ) खोलने के बाद, घटकों को एक सप्ताह के भीतर उपयोग कर लेना चाहिए यदि उन्हें ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया गया हो। मूल बैग से बाहर लंबे समय तक संग्रहण के लिए, सिलिका जेल के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहण आवश्यक है। मूल पैकेजिंग के बाहर एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले बेक किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, 60°C पर 20 घंटे के लिए) ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

डिवाइस स्वचालित असेंबली के लिए उद्योग-मानक पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है:

• रील आकार: 7-inch diameter.
• Quantity per Reel: 3000 pieces.
• Minimum Order Quantity: शेष मात्रा के लिए 500 टुकड़े।
• टेप विनिर्देश: ANSI/EIA 481-1-A-1994 के अनुरूप। खाली घटक पॉकेट्स को एक शीर्ष कवर टेप से सील किया गया है।
• लापता घटक: टेप में लगातार लापता घटकों ("लापता लैंप") की अधिकतम संख्या दो है।

8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 Typical Application Scenarios

• स्थिति संकेतक: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरणों और औद्योगिक उपकरणों पर बिजली, कनेक्टिविटी, या परिचालन स्थिति की रोशनी।
• बैकलाइटिंग: छोटे एलसीडी डिस्प्ले, कीपैड या सजावटी पैनल के लिए।
• सजावटी प्रकाश व्यवस्था: साइनेज, एक्सेंट लाइटिंग या उपभोक्ता गैजेट्स में।
• सेंसर सिस्टम: ऑप्टिकल सेंसर या इंटरप्टर के लिए प्रकाश स्रोत के रूप में।

महत्वपूर्ण सूचना: डेटाशीट में निर्दिष्ट किया गया है कि ये एलईडी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए हैं। असाधारण विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों, विशेष रूप से जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा उपकरण, सुरक्षा प्रणाली), के लिए पूर्व परामर्श और अनुमोदन की आवश्यकता होती है।

8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग: हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या एक समर्पित कॉन्स्टेंट-करंट LED ड्राइवर IC का उपयोग करें। इसका मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (V_supply - V_F) / I_F. अधिकतम V का उपयोग करें_F डेटाशीट से यह सुनिश्चित करने के लिए कि भाग-से-भाग भिन्नता के साथ भी धारा सीमा से अधिक न हो।
• Power Dissipation: सुनिश्चित करें कि गणना की गई शक्ति (P = V_F * I_F) 76 mW की पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो, सबसे खराब स्थिति V को ध्यान में रखते हुए।_F और परिवेशी तापमान।
• रिवर्स वोल्टेज सुरक्षा: यदि रिवर्स वोल्टेज लगने की कोई संभावना हो (जैसे, AC सर्किट में या इंडक्टिव लोड के साथ), तो LED के समानांतर (कैथोड से एनोड की ओर) एक सुरक्षा डायोड लगाया जाना चाहिए ताकि रिवर्स वोल्टेज को क्लैंप किया जा सके।
• थर्मल प्रबंधन: उच्च धाराओं पर या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित होने वाले डिज़ाइनों के लिए, सुनिश्चित करें कि PCB पर्याप्त थर्मल रिलीफ प्रदान करता है। ग्राउंड/पावर प्लेन से जुड़े कॉपर पैड गर्मी के नष्ट होने में सहायता कर सकते हैं।

9. प्रौद्योगिकी परिचय और कार्य सिद्धांत

यह LED एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। InGaN एक डायरेक्ट बैंडगैप सेमीकंडक्टर सामग्री है, जिसकी बैंडगैप ऊर्जा को इंडियम और गैलियम के अनुपात को बदलकर समायोजित किया जा सकता है। नीले LED के लिए, एक विशिष्ट संरचना का उपयोग किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप नीली तरंगदैर्ध्य सीमा (लगभग 465-475 nm) में फोटॉन उत्सर्जन के अनुरूप बैंडगैप प्राप्त होता है।

जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। वे विकिरणात्मक रूप से पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो प्रकाश उत्पादन को आकार देता है और नाजुक सेमीकंडक्टर चिप और वायर बॉन्ड के लिए पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।

10. Frequently Asked Questions (FAQ)

10.1 What is the difference between Peak Wavelength and Dominant Wavelength?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P): वह एकल तरंगदैर्ध्य जहाँ वर्णक्रमीय शक्ति उत्पादन सर्वोच्च होता है। यह एक भौतिक माप है।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): वह एकल तरंगदैर्ध्य जो मानव आँख की प्रतिक्रिया (CIE क्रोमैटिसिटी आरेख) द्वारा परिभाषित प्रकाश के अनुभूत रंग से सर्वोत्तम मेल खाती है। नीले LED जैसे एकवर्णी स्रोतों के लिए, वे अक्सर बहुत करीब होते हैं, लेकिन रंग धारणा के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।

10.2 क्या मैं इस LED को 20mA पर लगातार चला सकता हूँ?

हाँ, 20mA अधिकतम अनुशंसित DC फॉरवर्ड करंट है। हालाँकि, सबसे लंबी आयु और उच्चतम दक्षता के लिए, इसे कम करंट (जैसे, परीक्षण के लिए उपयोग किया गया 5mA) पर चलाना अक्सर संकेतक अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त होता है और कम ऊष्मा उत्पन्न करता है।

10.3 बिनिंग प्रणाली क्यों है?

निर्माण प्रक्रिया में भिन्नताओं के कारण अलग-अलग एलईडी के बीच V_F, तीव्रता और तरंगदैर्ध्य में मामूली अंतर होते हैं। बिनिंग उन्हें सख्ती से नियंत्रित मापदंडों वाले समूहों में वर्गीकृत करती है। इससे डिजाइनर ऐसे बिन चुन सकते हैं जो उनके उत्पाद की सभी इकाइयों में एक समान चमक और रंग सुनिश्चित करते हैं, जो बहु-एलईडी सरणियों या सख्त रंग आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

10.4 मैं व्यूइंग एंगल की व्याख्या कैसे करूं?

130 डिग्री (2θ) का देखने का कोण_1/2) का अर्थ है कि केंद्रीय अक्ष से वह कोण जहां चमक अक्ष पर मूल्य के 50% तक गिर जाती है, 65 डिग्री है। इसलिए, आधी शक्ति पर बीम की कुल कोणीय चौड़ाई 130 डिग्री है। यह एक बहुत चौड़े, विसरित प्रकाश पैटर्न को दर्शाता है जो व्यापक-क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था या ऐसे संकेतकों के लिए उपयुक्त है जिन्हें कई कोणों से देखा जाना आवश्यक है।