SMD LED LTST-108TBKT डेटाशीट - आकार 3.2x2.8x1.9mm - वोल्टेज 2.8-3.8V - पावर 80mW - ब्लू InGaN - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका लघु आकार विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देशों के अनुपालन में।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के लिए 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैकेज्ड।
• डिज़ाइन संगतता के लिए मानकीकृत EIA पैकेज आउटलाइन।
• इनपुट लॉजिक संगत, मानक डिजिटल सर्किट से सीधे ड्राइव के लिए उपयुक्त।
• स्वचालित प्लेसमेंट और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• JEDEC Moisture Sensitivity Level 3 के लिए पूर्व-संसाधित।

1.2 अनुप्रयोग

यह एलईडी विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्थिति संकेतक, बैकलाइटिंग तत्व या सिग्नल प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग के लिए है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• दूरसंचार उपकरण (जैसे, कॉर्डलेस फोन, सेल्युलर फोन)।
• कार्यालय स्वचालन उपकरण (जैसे, नोटबुक कंप्यूटर, नेटवर्क सिस्टम)।
• उपभोक्ता गृह उपकरण।
• औद्योगिक नियंत्रण और निगरानी उपकरण।
• इनडोर साइनबोर्ड और फ्रंट पैनल प्रकाश व्यवस्था।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

निम्नलिखित अनुभाग घटक के प्रदर्शन और संचालन सीमाओं को परिभाषित करने वाले महत्वपूर्ण विद्युत, प्रकाशीय और पर्यावरणीय मापदंडों का विस्तार से वर्णन करते हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• Power Dissipation (Pd): 80 mW. यह डिवाइस के भीतर अधिकतम स्वीकार्य शक्ति हानि है, जो मुख्य रूप से अग्र धारा से उत्पन्न ऊष्मा के रूप में होती है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)): 100 mA. यह अधिकतम तात्कालिक अग्र धारा है, जो केवल स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अनुमेय है।
• DC Forward Current (I_F): 20 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• Operating Temperature Range (T_opr): -40°C से +85°C. वह परिवेश तापमान सीमा जिसमें उपकरण के कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• Storage Temperature Range (T_stg): -40°C से +100°C। यह गैर-संचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये विशेषताएँ मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, I_F=20mA) के तहत मापी जाती हैं और सामान्य प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करती हैं।

• Luminous Intensity (I_V): 112.0 - 280.0 mcd (millicandela). CIE फोटोपिक आई रिस्पॉन्स के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर द्वारा मापे गए एलईडी की प्रत्यक्ष चमक। विस्तृत श्रेणी को बिनिंग सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): 110° (typical). इसे वह पूर्ण कोण परिभाषित किया गया है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने अक्षीय (ऑन-एक्सिस) मान की आधी हो जाती है। 110° का कोण एक चौड़े, विसरित उत्सर्जन पैटर्न को इंगित करता है जो संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
• Peak Emission Wavelength (λ_p): 468 nm (typical). वह तरंगदैर्घ्य जिस पर प्रकाशिक आउटपुट शक्ति अधिकतम होती है।
• Dominant Wavelength (λ_d): 465 - 475 nm. यह वह एकल तरंगदैर्घ्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो रंग (नीला) को परिभाषित करता है। यह CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 25 nm (typical). The spectral bandwidth measured at half the maximum intensity (Full Width at Half Maximum - FWHM).
• Forward Voltage (V_F): 2.8 - 3.8 V. The voltage drop across the LED when driven at the specified forward current (20mA).
• Reverse Current (I_R): 10 μA (maximum) at V_R=5V. The device is not designed for reverse bias operation; this parameter is for test purposes only.

3. Binning System Explanation

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन समूहों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने की अनुमति देता है।

3.1 Forward Voltage (V_F) Binning

Units are in Volts at I_F = 20mA. प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.10V है।

• बिन D7: 2.8V (न्यूनतम) - 3.0V (अधिकतम)
• बिन D8: 3.0V - 3.2V
• Bin D9: 3.2V - 3.4V
• Bin D10: 3.4V - 3.6V
• Bin D11: 3.6V - 3.8V

3.2 Luminous Intensity (I_V) Binning

Units are in millicandela (mcd) at I_F = 20mA. Tolerance within each bin is ±11%.

• Bin R1: 112 mcd - 140 mcd
• Bin R2: 140 mcd - 180 mcd
• Bin S1: 180 mcd - 224 mcd
• Bin S2: 224 mcd - 280 mcd

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) Binning

इकाइयाँ नैनोमीटर (nm) में हैं, I_F = 20mA पर। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±1nm है।

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

4. Performance Curve Analysis

विशिष्ट प्रदर्शन वक्र यह अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं कि मापदंड परिचालन स्थितियों के साथ कैसे बदलते हैं। ये मजबूत सर्किट डिजाइन के लिए आवश्यक हैं।

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

I-V वक्र धारा और वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। LED को संचालित करने के लिए अधिकतम धारा रेटिंग को पार करने से रोकने के लिए एक धारा-सीमित करने वाली व्यवस्था (जैसे, श्रृंखला प्रतिरोधक या नियत धारा ड्राइवर) की आवश्यकता होती है, क्योंकि वोल्टेज में मामूली वृद्धि से धारा में बड़ी वृद्धि हो सकती है।

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

यह वक्र आमतौर पर अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर ड्राइव धारा और प्रकाश उत्पादन के बीच लगभग रैखिक संबंध दर्शाता है। हालांकि, बढ़े हुए तापीय प्रभावों के कारण बहुत अधिक धारा पर दक्षता गिर सकती है।

4.3 Spectral Distribution

स्पेक्ट्रल आउटपुट वक्र 468 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित होता है, जिसकी विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई 25 nm होती है, जो नीले रंग की शुद्धता को परिभाषित करती है।

4.4 तापमान निर्भरता

फॉरवर्ड वोल्टेज और ल्यूमिनस इंटेंसिटी जैसे प्रमुख पैरामीटर तापमान पर निर्भर होते हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जबकि ल्यूमिनस इंटेंसिटी आम तौर पर कम हो जाती है। डिजाइनरों को थर्मल प्रबंधन को ध्यान में रखना चाहिए, विशेष रूप से उच्च-शक्ति या उच्च-परिवेश-तापमान अनुप्रयोगों में।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

घटक में एक मानक SMD पैकेज है। महत्वपूर्ण आयामों में लंबाई में लगभग 3.2mm, चौड़ाई में 2.8mm और ऊंचाई 1.9mm का बॉडी आकार शामिल है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.2mm हैं। लेंस का रंग वाटर क्लियर है, और प्रकाश स्रोत का रंग InGaN ब्लू है।

5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

PCB फुटप्रिंट डिजाइन करने के लिए एक लैंड पैटर्न आरेख प्रदान किया गया है। यह पैटर्न इन्फ्रारेड या वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ निर्माण के लिए अनुकूलित है, जो उचित यांत्रिक अटैचमेंट और ताप अपव्यय सुनिश्चित करता है।

5.3 पोलैरिटी पहचान

कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक दृश्य चिह्न द्वारा इंगित किया जाता है, जैसे कि एक खांचा, हरा बिंदु, या कटा हुआ कोना। सही संचालन सुनिश्चित करने के लिए असेंबली के दौरान सही ध्रुवता का पालन किया जाना चाहिए।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

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

• प्री-हीट तापमान: 150-200°C
• प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड।
• शिखर तापमान: अधिकतम 260°C.
• तरल अवस्था से ऊपर का समय: प्रदान की गई प्रोफ़ाइल वक्र के अनुसार।
• कुल सोल्डरिंग समय: शिखर तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो चक्र की अनुमति)।

नोट: इष्टतम प्रोफ़ाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। प्रदान की गई प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों के आधार पर एक सामान्य लक्ष्य के रूप में कार्य करती है।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 300°C से अधिक तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। संपर्क समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए, और यह केवल एक बार किया जाना चाहिए।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, 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 डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर पैकेज सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 भंडारण और हैंडलिंग

• सीलबंद पैकेज: ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर भंडारित करें। जब इसे डिसिकेंट के साथ मूल नमी-रोधी बैग में भंडारित किया जाता है, तो शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
• खोला गया पैकेज: नमी-रोधी बैग से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण का परिवेश 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। एक्सपोजर के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर IR रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
• विस्तारित एक्सपोजर: 168 घंटे से अधिक समय तक खुले वातावरण में रखे गए एलईडी को सोल्डर असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए, ताकि अवशोषित नमी दूर हो सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

घटकों को एक कवर टेप के साथ उभरे हुए वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है।

• Carrier Tape Width: 8mm.
• Reel Diameter: 7 inches (178mm).
• Quantity per Reel: 4000 टुकड़े।
• न्यूनतम ऑर्डर मात्रा (MOQ): शेष मात्रा के लिए 500 टुकड़े।
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों का अनुपालन करती है।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

LED को करंट-लिमिटिंग डिवाइस के साथ संचालित किया जाना चाहिए। सबसे सरल विधि एक श्रृंखला रोकनेवाला है। रोकनेवाला मान (R_s) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R_s = (V_supply - V_F) / I_F. डेटाशीट से अधिकतम V का उपयोग करें_F (उदाहरण के लिए, 3.8V) यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी स्थितियों में पर्याप्त धारा प्रवाहित हो। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति और लक्ष्य I_F 20mA के साथ: R_s = (5V - 3.8V) / 0.020A = 60Ω. 62Ω या 68Ω का एक मानक रोकनेवाला उपयुक्त होगा। सटीकता या स्थिरता के लिए, एक स्थिर धारा ड्राइवर की सिफारिश की जाती है।

8.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि शक्ति क्षय कम है (80mW), दीर्घायु और स्थिर प्रदर्शन के लिए PCB पर प्रभावी थर्मल डिज़ाइन अभी भी महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान या बंद स्थानों में। सुनिश्चित करें कि PCB पैड डिज़ाइन पर्याप्त थर्मल रिलीफ प्रदान करता है और ऊष्मा अपव्यय के लिए समग्र बोर्ड लेआउट पर विचार करें।

8.3 Optical Design

110° का विस्तृत दृश्य कोण इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है। केंद्रित या निर्देशित प्रकाश के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, प्रकाश मार्गदर्शक) की आवश्यकता होगी। वॉटर-क्लियर लेंस वास्तविक रंग उत्सर्जन के लिए इष्टतम है।

9. Technical Comparison and Differentiation

यह घटक मानक SMD एलईडी के परिवार से संबंधित है। इसके प्रमुख विभेदकों में नीले InGaN चिप का विशिष्ट संयोजन, एक विस्तृत व्यूइंग एंगल, और V_F, I_V, और λ_dके लिए इसकी बिनिंग संरचना शामिल है। गैर-बिन किए गए या व्यापक रूप से बिन किए गए विकल्पों की तुलना में, यह डिजाइनरों को मल्टी-एलईडी ऐरे में रंग स्थिरता और चमक मिलान पर अधिक नियंत्रण प्रदान करता है, जो बैकलाइटिंग या स्टेटस इंडिकेटर जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ एक समान उपस्थिति आवश्यक 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) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहां एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करता है। Dominant Wavelength (λ_d) मानवीय रंग धारणा (सीआईई निर्देशांक) पर आधारित एक गणना मूल्य है जो हमारे द्वारा देखे जाने वाले रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है। इस नीले जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, वे अक्सर करीब होते हैं, लेकिन λ_d रंग मिलान के लिए प्रासंगिक पैरामीटर है।

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

नहीं. यह अनुशंसित नहीं है और एलईडी को क्षति पहुंचा सकता है। फॉरवर्ड वोल्टेज 2.8V से 3.8V तक होता है। 3.3V पर, V_F रेंज के निचले सिरे (जैसे, 2.9V) वाली एक एलईडी अनियंत्रित और संभावित रूप से विनाशकारी करंट सर्ज का अनुभव करेगी। हमेशा एक करंट-लिमिटिंग मैकेनिज्म का उपयोग करें।

10.3 नमी अवरोध बैग खोलने के बाद 168-घंटे की फ्लोर लाइफ क्यों होती 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 फटने का कारण बन सकता है ("पॉपकॉर्निंग" या "डीलामिनेशन")। 168-घंटे की सीमा निर्दिष्ट मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल (MSL 3) के लिए बेकिंग आवश्यक होने से पहले सुरक्षित एक्सपोजर समय है।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए एक बहु-संकेतक स्थिति पैनल डिजाइन करना। पैनल को लिंक गतिविधि और पावर स्थिति दिखाने के लिए 10 समान नीले एलईडी की आवश्यकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी एलईडी समान रूप से चमकीली और नीले रंग की समान छटा दिखाई दें, डिजाइनर को ऑर्डर करते समय सख्त बिन कोड निर्दिष्ट करने चाहिए। उदाहरण के लिए, तीव्रता (180-224 mcd) के लिए Bin S1 और तरंगदैर्ध्य (465-470 nm) के लिए Bin AC निर्दिष्ट करना पैनल भर में दृश्य स्थिरता की गारंटी देगा। ड्राइव सर्किट प्रत्येक एलईडी के लिए अलग-अलग 68Ω श्रृंखला रोकनेवाला के साथ एक सामान्य 5V रेल का उपयोग करेगा, जिसकी गणना अधिकतम V_F यह सुनिश्चित करने के लिए कि उच्च वोल्टेज बिन वाले एलईडी के लिए भी पर्याप्त करंट मिले।

12. Operating Principle Introduction

प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) अर्धचालक उपकरण हैं जो विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाश उत्पन्न करते हैं। जब p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार की सामग्री से इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में p-प्रकार की सामग्री से होल के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश का विशिष्ट रंग (तरंगदैर्ध्य) सक्रिय क्षेत्र में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्रियों की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। यह विशेष एलईडी सक्रिय सामग्री के रूप में इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) का उपयोग करता है, जो नीले स्पेक्ट्रम में उच्च-दक्षता वाला प्रकाश उत्पन्न करने में सक्षम है।

13. Technology Trends

एसएमडी एलईडी के विकास में कई प्रमुख क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है: बढ़ी हुई चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन), बेहतर रंग प्रतिपादन और स्थिरता, पैकेजों का और अधिक लघुकरण, और उच्च तापमान एवं धारा परिचालन स्थितियों में बढ़ी हुई विश्वसनीयता। InGaN जैसी उन्नत अर्धचालक सामग्रियों का उपयोग उच्च-चमक वाले नीले और हरे एलईडी प्राप्त करने में महत्वपूर्ण रहा है, जो फॉस्फर रूपांतरण के माध्यम से सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए भी मूलभूत हैं। स्वचालन और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) की ओर रुझान इस घटक जैसे विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट और ऊर्जा-कुशल संकेतक समाधानों की मांग को बढ़ावा देता है।