SMD LED LTST-T680VEWT डेटाशीट - AlInGaP रेड - 120° व्यूइंग एंगल - 2.1V टाइप - 50mA - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है जिसे स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है। इसका लघु आकार और मानक असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे आधुनिक उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में एकीकरण के लिए उपयुक्त बनाती है, जहां विश्वसनीय स्थिति संकेत या बैकलाइटिंग की आवश्यकता होती है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देशों का अनुपालन।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनरी के लिए 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैकेज्ड।
• मानक EIA (Electronic Industries Alliance) पैकेज आउटलाइन।
• इनपुट/आउटपुट एकीकृत सर्किट (IC) लॉजिक स्तरों के साथ संगत।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।
• जेडेक (ज्वाइंट इलेक्ट्रॉन डिवाइस इंजीनियरिंग काउंसिल) नमी संवेदनशीलता स्तर 3 तक त्वरित करने के लिए पूर्व-संसाधित।

1.2 अनुप्रयोग

• दूरसंचार उपकरण (जैसे, कॉर्डलेस फोन, सेल्युलर फोन)।
• कार्यालय स्वचालन उपकरण (जैसे, नोटबुक कंप्यूटर, नेटवर्क सिस्टम)।
• घरेलू उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स।
• औद्योगिक नियंत्रण और इंस्ट्रुमेंटेशन पैनल।
• सामान्य-उद्देश्य स्थिति और शक्ति संकेतक।
• सिग्नल और प्रतीक प्रकाशन।
• फ्रंट पैनल और डिस्प्ले बैकलाइटिंग।

2. Package and Dimensions

एलईडी एक अलइनगैप (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक पदार्थ को प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग करते हुए एक फैलाव लेंस पदार्थ का उपयोग करता है, जो लाल रंग उत्पन्न करता है। पैकेज आयाम विस्तृत यांत्रिक चित्रों में प्रदान किए गए हैं (आंकड़ों के लिए मूल डेटाशीट देखें)। सभी प्राथमिक आयाम मिलीमीटर (मिमी) में निर्दिष्ट हैं, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो, एक मानक सहनशीलता ±0.2 मिमी है। घटक ध्रुवीयता-संवेदनशील है, और उचित संचालन के लिए प्लेसमेंट के दौरान सही अभिविन्यास महत्वपूर्ण है।

3. रेटिंग्स और विशेषताएँ

3.1 Absolute Maximum Ratings

इन सीमाओं से अधिक तनाव डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकता है। सभी रेटिंग 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।

• Power Dissipation (Pd): 130 mW
• Peak Forward Current (IFP): 100 mA (at 1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width)
• DC Forward Current (IF): 50 mA
• Reverse Voltage (VR): 5 V
• Operating Temperature Range (Topr): -40°C to +85°C
• Storage Temperature Range (Tstg): -40°C से +100°C

3.2 सुझाई गई IR रीफ्लो प्रोफाइल

लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, J-STD-020B के अनुरूप एक रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है। प्रोफाइल में आमतौर पर एक प्रीहीट चरण, एक थर्मल सोक, एक पीक तापमान वाला रीफ्लो ज़ोन और एक कूलिंग चरण शामिल होता है। LED पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने और विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने के लिए, निर्दिष्ट समय और तापमान सीमाओं, विशेष रूप से 260°C के अधिकतम पीक तापमान का पालन करना आवश्यक है।

3.3 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर Ta=25°C और 20mA की फॉरवर्ड करंट (IF) पर मापे जाते हैं, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो।

• प्रदीप्ति तीव्रता (Iv): 710.0 - 1400.0 mcd (millicandela). CIE photopic eye-response curve का अनुमान लगाने वाले फिल्टर के साथ मापा गया।
• दृश्य कोण (2θ1/2): 120 डिग्री (सामान्य)। इसे वह पूर्ण कोण परिभाषित किया गया है जिस पर दीप्त तीव्रता अक्षीय (ऑन-एक्सिस) तीव्रता की आधी होती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): 633 nm (नैनोमीटर, सामान्य)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 624 nm (सामान्य)। मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, जो CIE वर्णमिति आरेख से प्राप्त होती है। सहनशीलता ±1 nm है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 15 nm (सामान्य)। अधिकतम तीव्रता के आधे पर स्पेक्ट्रल चौड़ाई।
• Forward Voltage (VF): 2.1 V (typical), 2.6 V (maximum). Tolerance is ±0.1 V at IF=20mA.
• Reverse Current (IR): 10 μA (microamperes, maximum) at VR=5V.

4. Bin Rank System

उत्पादन अनुप्रयोगों में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LEDs को 20mA पर मापी गई दीप्त तीव्रता के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

• Bin Code V1: 710.0 mcd (Min) to 900.0 mcd (Max)
• Bin Code V2: 900.0 mcd (Min) से 1120.0 mcd (Max)
• Bin Code W1: 1120.0 mcd (Min) से 1400.0 mcd (Max)

प्रत्येक तीव्रता बिन के भीतर सहनशीलता लगभग ±11% है। डिजाइनरों को इस विविधता को ध्यान में रखना चाहिए जब एक समान रूप प्राप्त करने के लिए एक सरणी में कई LEDs का उपयोग किया जाता है।

5. Typical Performance Curves

डेटाशीट में मुख्य संबंधों का ग्राफिकल प्रतिनिधित्व शामिल है (मूल आंकड़े देखें)। ये आमतौर पर दर्शाते हैं:

• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current: यह दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा के साथ कैसे बढ़ता है, आमतौर पर एक गैर-रैखिक तरीके से, जो धारा विनियमन के महत्व को उजागर करता है।
• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है, जो थर्मल प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट: डायोड की I-V विशेषता वक्र को दर्शाता है।
• स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो AlInGaP एलईडी की संकीर्ण उत्सर्जन बैंड विशेषता को लगभग 633 nm पर केंद्रित दर्शाता है।

6. उपयोगकर्ता मार्गदर्शिका और हैंडलिंग

6.1 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद या संदूषण के कारण सफाई आवश्यक हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायकों का उपयोग करें। एलईडी को कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं। अल्ट्रासोनिक सफाई या अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थों का उपयोग न करें, क्योंकि वे एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट

PCB के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है ताकि इन्फ्रारेड या वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान उचित सोल्डर फिलेट निर्माण और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित हो सके। इस सिफारिश का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (एक छोर पर घटक का खड़ा होना) रोकने में मदद मिलती है और विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित होता है।

6.3 Packaging: Tape and Reel

एलईडी को एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है, जिसे 7-इंच (178 मिमी) व्यास के रीलों पर लपेटा जाता है। प्रमुख विशिष्टताओं में शामिल हैं:

• पॉकेट पिच: 8 मिमी.
• प्रति रील मात्रा: 2000 pieces.
• Maximum Consecutive Missing Components: Two pockets.
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है।

यह पैकेजिंग प्रारूप उच्च-गति स्वचालित असेंबली लाइनों के लिए मानक है।

7. महत्वपूर्ण सावधानियाँ और अनुप्रयोग नोट्स

7.1 इच्छित अनुप्रयोग

यह LED मानक वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उन सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत नहीं है जहाँ विफलता सीधे जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, परिवहन नियंत्रण)। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, असाधारण विश्वसनीयता योग्यता वाले घटकों के लिए निर्माता से परामर्श करना अनिवार्य है।

7.2 भंडारण की स्थितियाँ

नमी अवशोषण को रोकने के लिए उचित भंडारण महत्वपूर्ण है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकता है।

• सीलबंद पैकेज: ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• खोला गया पैकेज: यदि नमी अवरोधक बैग खोला जाता है, तो घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। एक्सपोजर के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर IR रीफ्लो प्रक्रिया पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
• विस्तारित भंडारण (खोला गया): 168 घंटों से अधिक के भंडारण के लिए, घटकों को एक सीलबंद कंटेनर में सोखने वाले पदार्थ के साथ या नाइट्रोजन डेसिकेटर में रखें। 168 घंटों से अधिक समय तक बैग से बाहर संग्रहीत घटकों को अवशोषित नमी को निकालने के लिए सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे के बेकिंग प्रीकंडीशनिंग की आवश्यकता होती है।

7.3 Soldering Recommendations

तापीय क्षति को रोकने के लिए निम्नलिखित सोल्डरिंग शर्तों का पालन करें:

• Reflow Soldering:
  • Preheat: 150–200°C
  • प्रीहीट समय: अधिकतम 120 सेकंड
  • पीक तापमान: अधिकतम 260°C
  • तरल अवस्था से ऊपर समय: अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो चक्र की अनुमति)
• हस्त सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):
  • आयरन टिप तापमान: अधिकतम 300°C
  • संपर्क समय: अधिकतम 3 सेकंड (प्रति लीड केवल एक बार)

ध्यान दें कि इष्टतम रीफ्लो प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। JEDEC मानकों पर आधारित प्रदान की गई प्रोफाइल एक सामान्य लक्ष्य के रूप में कार्य करती है।

7.4 Drive Circuit Design

LED वर्तमान-संचालित उपकरण हैं। उनके अग्र वोल्टेज (VF) में एक सहनशीलता और एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है। एकाधिक LED, विशेष रूप से समानांतर में, चलाते समय एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग अवश्य किया जाना चाहिए। प्रत्येक LED. सर्किट मॉडल B की तरह अलग-अलग रेसिस्टर्स के बिना LED को समानांतर में चलाने की सिफारिश नहीं की जाती है, क्योंकि VF में मामूली भिन्नता करंट शेयरिंग और परिणामस्वरूप, ल्यूमिनस इंटेंसिटी में महत्वपूर्ण अंतर पैदा करेगी।

7.5 Electrostatic Discharge (ESD) Sensitivity

अधिकांश सेमीकंडक्टर डिवाइस की तरह, LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली और हैंडलिंग के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए। इसमें ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ और कंडक्टिव कंटेनर के उपयोग शामिल हैं।

8. तकनीकी गहन अध्ययन और डिज़ाइन संबंधी विचार

8.1 सामग्री प्रौद्योगिकी: AlInGaP

सक्रिय अर्धचालक सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) का उपयोग इस एलईडी के प्रदर्शन की कुंजी है। AlInGaP प्रौद्योगिकी दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल से अंबर-नारंगी क्षेत्र में उच्च-दक्षता उत्सर्जन सक्षम बनाती है। GaAsP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, AlInGaP एलईडी श्रेष्ठ चमकदार दक्षता, बेहतर तापमान स्थिरता और लंबा परिचालन जीवनकाल प्रदान करती है। विसरित लेंस दृश्य कोण को और 120 डिग्री तक विस्तृत करता है, जिससे यह व्यापक-कोण दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाता है।

8.2 थर्मल मैनेजमेंट

अधिकतम शक्ति अपव्यय 130 mW है। हालांकि यह कम लगता है, पीसीबी के माध्यम से प्रभावी हीट सिंकिंग अभी भी महत्वपूर्ण है। प्रदर्शन वक्रों में दिखाए गए अनुसार, एलईडी की चमकदार तीव्रता उसके जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम अग्र धारा के निकट संचालित होने वाले डिज़ाइनों के लिए, पीसीबी पैड डिज़ाइन में पर्याप्त थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करना (जैसे, आंतरिक ग्राउंड प्लेन तक थर्मल वाया) सुसंगत चमक और दीर्घायु बनाए रखने में मदद कर सकता है।

8.3 Optical Design Integration

एक विसरित लेंस के साथ 120-डिग्री का व्यूइंग एंगल एक नरम, चौड़ी बीम प्रदान करता है, जो संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां एलईडी को विभिन्न कोणों से देखा जा सकता है। डिजाइनरों को लाइट गाइड, लेंस या बेज़ल डिजाइन करते समय इस बीम पैटर्न पर विचार करना चाहिए ताकि अवांछित हॉटस्पॉट या छायाएं न बनें। 624 nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य लाल-नारंगी क्षेत्र में आती है, जो मानव आंख के लिए अत्यधिक दृश्यमान है और "पावर ऑन" या "सक्रिय" स्थिति संकेतकों के लिए एक मानक रंग है।

8.4 Reliability and Lifespan

निर्दिष्ट ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40°C से +85°C और 100°C तक की भंडारण सीमा मजबूत निर्माण को दर्शाती है। JEDEC Level 3 के लिए प्रीकंडीशनिंग से पता चलता है कि पैकेज सीमित समय के लिए विशिष्ट फैक्ट्री फ्लोर की स्थितियों को सहन कर सकता है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता ऑपरेटिंग करंट और जंक्शन तापमान से प्रभावित होती है; ऑपरेटिंग करंट को 50mA की पूर्ण अधिकतम सीमा से कम करने से डिवाइस के परिचालन जीवन में काफी वृद्धि होगी।

9. तुलना और चयन मार्गदर्शन

एक लाल संकेतक अनुप्रयोग के लिए SMD LED चुनते समय, प्रमुख अंतरकारकों में शामिल हैं:

• दृश्य कोण: इस घटक का 120° कोण कई मानक एलईडी (अक्सर 60-90°) से अधिक चौड़ा है, जो बेहतर ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है।
• Intensity Binning: Multiple intensity bins (V1, V2, W1) की उपलब्धता डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त चमक स्तर का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे संभावित रूप से लागत का अनुकूलन हो सकता है।
• Forward Voltage: 2.1V का एक विशिष्ट VF अपेक्षाकृत कम है, जो कुछ अन्य LED प्रौद्योगिकियों की तुलना में बिजली की खपत को कम करता है और कम वोल्टेज प्रणालियों के लिए डिजाइन को आसान बनाता है।
• पैकेज संगतता: EIA-मानक पैकेज मौजूदा PCB फुटप्रिंट और पिक-एंड-प्लेस नोजल लाइब्रेरी के विशाल संग्रह के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्र: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?
उ: नहीं। आपको एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई और 20mA के लक्ष्य करंट के साथ, VF का सामान्य मान 2.1V मानते हुए, रेसिस्टर का मान R = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145 ओम होगा। एक मानक 150 ओम रेसिस्टर उपयुक्त रहेगा।

प्र: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: पीक वेवलेंथ (λP) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहां एलईडी सबसे अधिक ऑप्टिकल पावर उत्सर्जित करती है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) वह धारणात्मक एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आंख द्वारा देखे गए रंग से मेल खाती है, जिसकी गणना CIE कलर कोऑर्डिनेट्स से की जाती है। रंग विनिर्देशन के लिए λd अक्सर अधिक प्रासंगिक होती है।

Q: भंडारण आर्द्रता इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?
A: प्लास्टिक एलईडी पैकेज नमी अवशोषित कर सकता है। 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 विस्तारित कर सकता है या एपॉक्सी लेंस को तोड़ सकता है, जिससे तत्काल या प्रसुप्त विफलता हो सकती है।

Q: मैं प्रकाश तीव्रता मान (जैसे, 900 mcd) की व्याख्या कैसे करूं?
A: प्रकाश तीव्रता एक विशिष्ट दिशा में एक बिंदु प्रकाश स्रोत की अनुभूत चमक (कैंडेला में) मापती है। एक मानक संकेतक LED के लिए 900 mcd (0.9 cd) काफी चमकदार है। यह मान अक्ष-पर मापा जाता है। 120° के दृश्य कोण के कारण, व्यापक कोणों पर तीव्रता में उल्लेखनीय कमी आती है।