एसएमडी एलईडी LTST-E142TBKRKT डेटाशीट - ड्यूल कलर ब्लू/रेड - 20-30mA - 75-76mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-E142TBKRKT एक सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जिसे स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें एक ड्यूल-कलर कॉन्फ़िगरेशन है, जो एक ही कॉम्पैक्ट पैकेज के भीतर एक नीली और एक लाल एलईडी चिप को एकीकृत करता है। यह डिज़ाइन उन स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से लाभकारी है जहाँ कई संकेतक कार्यों की आवश्यकता होती है। यह घटक मानक इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए इंजीनियर किया गया है, जो इसे उच्च-मात्रा वाले विनिर्माण वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ

• लघुकृत फुटप्रिंट:एसएमडी पैकेज उच्च-घनत्व पीसीबी लेआउट की अनुमति देता है, जिससे मूल्यवान बोर्ड स्थान बचता है।
• ड्यूल-कलर कार्यक्षमता:एक इकाई में दो अलग-अलग प्रकाश स्रोत (नीला और लाल) शामिल करता है, जिससे डिज़ाइन सरल होता है और भागों की संख्या कम होती है।
• ऑटोमेशन संगतता:7-इंच रील पर 8mm टेप में पैक किया गया है, यह स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत है।
• पर्यावरण अनुपालन:यह उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का पालन करता है।
• प्रक्रिया मजबूती:JEDEC स्तर 3 तक प्रीकंडीशनिंग का सामना कर सकता है और लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगत है।

1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग

यह एलईडी बहुमुखी है और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग पाता है। इसके प्राथमिक अनुप्रयोगों में स्थिति संकेतन, सिग्नल और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था, और फ्रंट-पैनल बैकलाइटिंग शामिल हैं। लक्षित बाजारों में दूरसंचार बुनियादी ढांचा, कार्यालय स्वचालन प्रणाली, घरेलू उपकरण और विभिन्न औद्योगिक उपकरण शामिल हैं जहाँ विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट दृश्य संकेतक आवश्यक हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाद डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। नीली एलईडी के लिए, अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 20mA है जिसकी पावर डिसिपेशन 76mW है। लाल एलईडी थोड़ा अधिक निरंतर करंट 30mA और 75mW की पावर डिसिपेशन को संभाल सकती है। दोनों का पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत पीक फॉरवर्ड करंट रेटिंग 80mA है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C तक निर्दिष्ट है, जो कठोर वातावरण के लिए उपयुक्तता दर्शाता है।

2.2 थर्मल विशेषताएँ

एलईडी दीर्घायु के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। दोनों चिप्स के लिए अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj) 140°C है। जंक्शन से परिवेशी वायु तक विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध (Rθja) 145°C/W है। यह पैरामीटर आवश्यक पीसीबी थर्मल डिज़ाइन (जैसे, कॉपर पैड क्षेत्र) की गणना के लिए महत्वपूर्ण है ताकि संचालन के दौरान, विशेष रूप से उच्च ड्राइव करंट पर, जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखा जा सके।

2.3 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) के तहत मापे गए प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• चमकदार तीव्रता (Iv):नीली एलईडी की न्यूनतम तीव्रता 140mcd और अधिकतम 420mcd है। लाल एलईडी 90mcd से 280mcd तक होती है। यह विस्तृत सीमा एक बिनिंग सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित की जाती है।
• देखने का कोण (2θ1/2):विशिष्ट देखने का कोण 120 डिग्री है, जो संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक विस्तृत, विसरित प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।
• तरंगदैर्ध्य:नीली एलईडी की प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 465nm से 475nm तक होती है, जिसका विशिष्ट शिखर उत्सर्जन (λp) 468nm पर होता है। लाल एलईडी की प्रमुख तरंगदैर्ध्य 623nm से 638nm तक होती है, जिसका विशिष्ट शिखर 639nm पर होता है। स्पेक्ट्रल आधी-चौड़ाई 25nm (नीला) और 15nm (लाल) है, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf):20mA पर, नीली एलईडी का Vf 2.8V और 3.8V के बीच होता है, जबकि लाल एलईडी का Vf 1.7V और 2.5V के बीच होता है। यह अंतर सर्किट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से जब दोनों रंगों को एक सामान्य वोल्टेज स्रोत से चलाया जाता है।
• रिवर्स करंट (Ir):VR=5V पर अधिकतम रिवर्स करंट दोनों के लिए 10µA है। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण केवल IR योग्यता के लिए है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 चमकदार तीव्रता (Iv) बिनिंग

नीली एलईडी को कोड P, Q, R, और S में बिन किया जाता है, जिसकी तीव्रता सीमा 140-185mcd से लेकर 315-420mcd तक होती है। लाल एलईडी कोड Q2, R1, R2, S1, और S2 का उपयोग करती है, जो 90-112mcd से लेकर 224-280mcd तक की सीमा को कवर करती है। प्रत्येक बिन के भीतर ±11% की सहनशीलता लागू होती है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) बिनिंग

केवल नीली एलईडी के लिए, प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन परिभाषित किए गए हैं: कोड AC (465-470nm) और कोड AD (470-475nm), प्रत्येक बिन के लिए ±1nm की कड़ी सहनशीलता के साथ। विशिष्ट नीले रंग के रंगों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए यह सटीक नियंत्रण आवश्यक है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विद्युत और प्रकाशीय विशेषताओं के लिए विशिष्ट वक्रों का संदर्भ देती है। हालाँकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ पुनरुत्पादित नहीं हैं, वे आम तौर पर शामिल करते हैं:

• IV वक्र:प्रत्येक रंग के लिए फॉरवर्ड करंट (If) और फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) के बीच संबंध दर्शाता है। इसका उपयोग ऑपरेटिंग पॉइंट और आवश्यक श्रृंखला प्रतिरोध निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
• सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट:दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट के साथ बढ़ता है, अधिकतम रेटिंग तक।
• सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम परिवेशी तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी को प्रदर्शित करता है, जो थर्मल डिज़ाइन के महत्व को उजागर करता है।
• स्पेक्ट्रल वितरण:सापेक्ष विकिरण शक्ति बनाम तरंगदैर्ध्य को दर्शाता है, प्रत्येक रंग के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के शिखर और आकार को दिखाता है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

एलईडी एक मानक EIA पैकेज में आती है। सभी महत्वपूर्ण आयाम (लंबाई, चौड़ाई, ऊँचाई, लीड स्पेसिंग) मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.2mm है। पिन असाइनमेंट स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन 2 और 3 नीली चिप के लिए हैं, और पिन 1 और 4 लाल चिप के लिए हैं। यह जानकारी पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए आवश्यक है।

5.2 अनुशंसित पीसीबी अटैचमेंट पैड

उचित सोल्डरिंग, यांत्रिक स्थिरता और इष्टतम थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न अनुशंसा प्रदान की गई है। इस दिशानिर्देश का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग को रोकने और विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-फ्री प्रक्रियाओं के लिए J-STD-020B के अनुरूप एक सुझाई गई रीफ्लो प्रोफाइल शामिल है। प्रमुख पैरामीटर में 150-200°C का प्री-हीट तापमान, 260°C से अधिक नहीं का पीक तापमान, और लिक्विडस से ऊपर कुल समय शामिल है जो एलईडी को अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस के संपर्क में लाए बिना उचित सोल्डर जोइंट गठन सुनिश्चित करने के लिए तैयार किया गया है।

6.2 भंडारण स्थितियाँ

पैकेज की नमी संवेदनशीलता (स्तर 3) के कारण सख्त भंडारण स्थितियाँ अनिवार्य हैं। अनओपन्ड रील को ≤30°C और ≤70% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार नमी बैरियर बैग खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और 168 घंटे के भीतर रीफ्लो सोल्डरिंग के अधीन किया जाना चाहिए। यदि यह समय सीमा पार हो जाती है, तो असेंबली से पहले 60°C पर 48 घंटे के लिए बेक-आउट की आवश्यकता होती है।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए किया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन एलईडी पैकेज को नुकसान पहुँचा सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

घटक 8mm चौड़ी कैरियर टेप पर आपूर्ति किए जाते हैं जो 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर लपेटे जाते हैं। प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं। टेप पॉकेट और रील के लिए विस्तृत आयाम स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए प्रदान किए गए हैं। पैकिंग ANSI/EIA 481 विनिर्देशों का पालन करती है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

ड्राइव सर्किट डिज़ाइन करते समय, नीली और लाल चिप्स के अलग-अलग फॉरवर्ड वोल्टेज पर विचार किया जाना चाहिए। एक सामान्य डिज़ाइन एक स्थिर करंट स्रोत या प्रत्येक एलईडी एनोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ एक वोल्टेज स्रोत का उपयोग करता है। दोनों एलईडी के कैथोड को ग्राउंड से जोड़ा जा सकता है। प्रत्येक रंग का स्वतंत्र नियंत्रण उनके संबंधित एनोड को वोल्टेज स्विच करके प्राप्त किया जाता है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:अधिकतम डीसी फॉरवर्ड करंट (नीले के लिए 20mA, लाल के लिए 30mA) से अधिक होने से रोकने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रेसिस्टर या सक्रिय करंट नियंत्रण का उपयोग करें।
• थर्मल डिज़ाइन:अनुशंसित पीसीबी पैड लेआउट का उपयोग करें और गर्मी को दूर करने के लिए पर्याप्त कॉपर क्षेत्र सुनिश्चित करें, विशेष रूप से यदि अधिकतम रेटिंग के निकट या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित किया जा रहा है।
• ईएसडी सुरक्षा:हालाँकि स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है, हैंडलिंग के दौरान मानक ईएसडी सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

इस घटक का प्राथमिक विभेदन इसके ड्यूल-कलर, सिंगल-पैकेज डिज़ाइन में निहित है। दो अलग-अलग एसएमडी एलईडी का उपयोग करने की तुलना में, यह पीसीबी फुटप्रिंट को लगभग 50% तक कम करता है, सामग्री सूची (बीओएम) को सरल करता है, और असेंबली के दौरान केवल एक पिक-एंड-प्लेस ऑपरेशन की आवश्यकता होती है, जिससे थ्रूपुट बढ़ता है। विस्तृत 120-डिग्री देखने का कोण संकेतक-प्रकार की एलईडी के लिए एक मानक विशेषता है, जो अच्छी ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है।

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

प्रश्न: क्या मैं नीली और लाल एलईडी को एक ही करंट स्रोत से एक साथ चला सकता हूँ?

उत्तर: उनके अलग-अलग फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषताओं के कारण एक साधारण श्रृंखला सर्किट में सीधे नहीं। प्रत्येक को सही करंट प्राप्त हो यह सुनिश्चित करने के लिए उन्हें अलग-अलग करंट-लिमिटिंग पथ (जैसे, अलग-अलग रेसिस्टर) की आवश्यकता होगी।

प्रश्न: पार्ट नंबर में बिन कोड का क्या अर्थ है?

उत्तर: पार्ट नंबर LTST-E142TBKRKT में संभवतः तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के लिए निश्चित बिन कोड शामिल हैं। विशिष्ट परियोजनाओं के लिए जिन्हें कड़े रंग या चमक मिलान की आवश्यकता होती है, इंजीनियरों को पूर्ण बिनिंग टेबल (अनुभाग 4.1 और 4.2) से परामर्श करना चाहिए और ऑर्डर करते समय सटीक बिन कोड निर्दिष्ट करने की आवश्यकता हो सकती है।

प्रश्न: क्या यह एलईडी बाहरी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?

उत्तर: संचालन तापमान सीमा (-40°C से +100°C) बताती है कि यह व्यापक परिवेशी उतार-चढ़ाव को संभाल सकती है। हालाँकि, डेटाशीट एक इन्ग्रेस प्रोटेक्शन (आईपी) रेटिंग निर्दिष्ट नहीं करती है। बाहरी उपयोग के लिए, नमी और धूल से बचाने के लिए अतिरिक्त पर्यावरणीय सीलिंग (कन्फॉर्मल कोटिंग, एन्क्लोजर) आवश्यक होगी।

11. व्यावहारिक उपयोग केस

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर पर ड्यूल-स्टेट स्टेटस इंडिकेटर।एक LTST-E142TBKRKT कई सिस्टम स्थितियों को इंगित कर सकता है: बंद (कोई पावर नहीं), ठोस नीला (सिस्टम पावर्ड और सामान्य रूप से संचालित), ठोस लाल (सिस्टम त्रुटि या बूटिंग), और झपकी लाल (नेटवर्क गतिविधि या विशिष्ट दोष)। यह दो अलग-अलग एलईडी की आवश्यकता को एक में समेकित करता है, जिससे एक साफ फ्रंट-पैनल डिज़ाइन बनता है। ड्राइव सर्किट में एक माइक्रोकंट्रोलर से दो जीपीआईओ पिन शामिल होंगे, प्रत्येक एक एलईडी रंग के एनोड से उचित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से जुड़ा होगा, जिसमें सामान्य कैथोड ग्राउंडेड होंगे।

12. सिद्धांत परिचय

एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन एक अर्धचालक सामग्री में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब पी-एन जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। प्रकाश का रंग अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। नीली एलईडी एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) चिप का उपयोग करती है, जिसकी बैंडगैप अधिक चौड़ी होती है, जो उच्च-ऊर्जा (छोटी तरंगदैर्ध्य) नीली रोशनी उत्पन्न करती है। लाल एलईडी एक एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) चिप का उपयोग करती है, जिसकी बैंडगैप संकीर्ण होती है, जो निम्न-ऊर्जा (लंबी तरंगदैर्ध्य) लाल रोशनी उत्पन्न करती है। पैकेज में एक स्पष्ट लेंस शामिल होता है जो प्रकाश उत्पादन को निर्दिष्ट देखने के कोण में आकार देता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

संकेतकों और बैकलाइटिंग के लिए एसएमडी एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट में अधिक प्रकाश उत्पादन), बढ़ी हुई लघुकरण, और अधिक एकीकरण की ओर जारी है। मल्टी-चिप पैकेज (इस ड्यूल-कलर इकाई की तरह) और यहाँ तक कि आरजीबी (लाल-हरा-नीला) पैकेज अधिक सामान्य होते जा रहे हैं, जो एक छोटे फुटप्रिंट में पूर्ण-रंग प्रोग्रामबिलिटी को सक्षम करते हैं। इसके अलावा, पैकेजिंग सामग्री और फॉस्फर प्रौद्योगिकी में प्रगति लगातार विश्वसनीयता, रंग स्थिरता, और थर्मल और पर्यावरणीय तनाव के प्रतिरोध में सुधार कर रही है। सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में कम बिजली की खपत का प्रयास एलईडी निर्माताओं को ऐसे घटक विकसित करने के लिए भी प्रेरित करता है जो कभी कम करंट पर आवश्यक चमक प्रदान करते हैं।