एसएमडी एलईडी LTST-E682QETGWT डेटाशीट - द्वि-रंग (लाल/हरा) - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ LTST-E682QETGWT के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है, जो एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) है। यह घटक एक ही पैकेज के भीतर दो अलग-अलग एलईडी चिप्स को एकीकृत करता है: एक AlInGaP तकनीक का उपयोग करके लाल प्रकाश उत्सर्जित करती है और दूसरी InGaN तकनीक का उपयोग करके हरा प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे यह उच्च मात्रा वाले निर्माण के लिए उपयुक्त है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का अनुपालन।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के लिए 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैक किया गया।
• मानक EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) पैकेज फुटप्रिंट।
• आईसी-संगत कम वोल्टेज संचालन।
• इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूर्णतः संगत।
• JEDEC (जॉइंट इलेक्ट्रॉन डिवाइस इंजीनियरिंग काउंसिल) मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल 3 के लिए पूर्व-शर्तित।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह द्वि-रंग एलईडी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अभिप्रेत है जहाँ कॉम्पैक्ट आकार और विश्वसनीय संकेतन आवश्यक है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• दूरसंचार उपकरण (जैसे, राउटर, मॉडेम, बेस स्टेशन)।
• कार्यालय स्वचालन उपकरण (जैसे, प्रिंटर, स्कैनर, मल्टीफंक्शन डिवाइस)।
• घरेलू उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स।
• औद्योगिक नियंत्रण पैनल और उपकरण।
• स्थिति और शक्ति संकेतक।
• फ्रंट पैनल, प्रतीकों, या छोटे साइनेज के लिए बैकलाइटिंग।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और सर्किट डिज़ाइन में इससे बचना चाहिए।

• शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW (लाल), 76 mW (हरा)। यह अधिकतम शक्ति है जिसे एलईडी 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकती है।
• शिखर अग्र धारा (I_FP):100 mA (लाल), 80 mA (हरा)। यह स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत अधिकतम अनुमेय तात्कालिक धारा है। यह निरंतर डीसी रेटिंग से काफी अधिक है।
• डीसी अग्र धारा (I_F):30 mA (लाल), 20 mA (हरा)। यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• संचालन और भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +85°C (संचालन), -40°C से +100°C (भंडारण)। डिवाइस औद्योगिक तापमान वातावरण के लिए रेटेड है।

2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ

ये मापदंड Ta=25°C और I_F=20mA के मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। ये डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_V):अनुभूत चमक का एक माप। लाल चिप के लिए, विशिष्ट सीमा 450-1080 मिलिकैंडेला (mcd) है। हरी चिप के लिए, सीमा 780-1875 mcd है। माप CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स वक्र का अनुसरण करता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):लगभग 120 डिग्री (विशिष्ट)। यह व्यापक देखने का कोण, जिसे वह कोण परिभाषित किया गया है जहाँ तीव्रता अपने अक्षीय मान से आधी हो जाती है, एक विसरित लेंस की विशेषता है, जो एक संकीर्ण बीम के बजाय एक व्यापक, समान प्रकाश प्रदान करता है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P):632 nm (लाल, विशिष्ट), 520 nm (हरा, विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय आउटपुट अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):616-628 nm (लाल), 515-530 nm (हरा)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो एलईडी के अनुभूत रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होती है। हरे रंग के लिए सहनशीलता ±1 nm है।
• वर्णक्रमीय रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):20 nm (लाल, विशिष्ट), 30 nm (हरा, विशिष्ट)। यह वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है; एक छोटा मान अधिक मोनोक्रोमैटिक रंग का संकेत देता है।
• अग्र वोल्टेज (V_F):1.7-2.5V (लाल), 2.8-3.8V (हरा) 20mA पर। हरी InGaN चिप को आमतौर पर लाल AlInGaP चिप की तुलना में उच्च ड्राइव वोल्टेज की आवश्यकता होती है। सहनशीलता ±0.1V है।
• विपरीत धारा (I_R):V_R=5V पर दोनों रंगों के लिए अधिकतम 10 µA। एलईडी रिवर्स बायस संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं; यह पैरामीटर मुख्य रूप से आईआर परीक्षण के लिए है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

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

3.1 दीप्त तीव्रता (I_V) बिनिंग

एलईडी को 20mA पर उनकी मापी गई चमक के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।

लाल (AlInGaP):

- R1: 450 - 600 mcd

- R2: 600 - 805 mcd

- R3: 805 - 1080 mcd

हरा (InGaN):

- G1: 780 - 1045 mcd

- G2: 1045 - 1400 mcd

- G3: 1400 - 1875 mcd

प्रत्येक तीव्रता बिन के भीतर सहनशीलता ±11% है।

3.2 हरे रंग के लिए तरंगदैर्ध्य (WD) बिनिंग

हरे एलईडी को उनके प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर रंग के परिवर्तन को नियंत्रित करने के लिए आगे वर्गीकृत किया जाता है।

- AP: 515 - 520 nm

- AQ: 520 - 525 nm

- AK: 525 - 530 nm

प्रत्येक तरंगदैर्ध्य बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है।

4. यांत्रिक और पैकेज सूचना

4.1 पैकेज आयाम और पिन असाइनमेंट

डिवाइस एक मानक एसएमडी फुटप्रिंट का उपयोग करता है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी आकार और पैड लेआउट शामिल हैं। सभी आयामी सहनशीलताएँ ±0.2 mm हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। पिन असाइनमेंट इस प्रकार है: पिन 1 और 2 हरे एलईडी एनोड/कैथोड के लिए हैं, और पिन 3 और 4 लाल एलईडी एनोड/कैथोड के लिए हैं। प्रति जोड़ी विशिष्ट एनोड/कैथोड असाइनमेंट विस्तृत पैकेज ड्राइंग से सत्यापित किया जाना चाहिए।

4.2 अनुशंसित पीसीबी अटैचमेंट पैड लेआउट

रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान उचित सोल्डर जोड़ गठन सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। अच्छे यांत्रिक अटैचमेंट, विद्युत कनेक्शन और तापीय अपव्यय प्राप्त करने के लिए इस अनुशंसित पैड ज्यामिति का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

घटक लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। J-STD-020B के अनुरूप एक सुझाई गई रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है, जिसमें आमतौर पर शामिल हैं:

• पूर्व-ताप:150-200°C अधिकतम 120 सेकंड के लिए बोर्ड को धीरे-धीरे गर्म करने और फ्लक्स को सक्रिय करने के लिए।
• शिखर तापमान:अधिकतम 260°C। लिक्विडस (जैसे, 217°C) से ऊपर का समय नियंत्रित किया जाना चाहिए।
• शिखर पर सोल्डरिंग समय:अधिकतम 10 सेकंड। रीफ्लो अधिकतम दो बार किया जाना चाहिए।

नोट:इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट पीसीबी डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। प्रदान की गई प्रोफाइल JEDEC मानकों के आधार पर एक दिशानिर्देश है।

5.2 हाथ से सोल्डरिंग (यदि आवश्यक हो)

यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अधिकतम 300°C पर सेट एक तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। एलईडी टर्मिनल के साथ संपर्क समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए, और यह केवल एक बार किया जाना चाहिए ताकि प्लास्टिक पैकेज और सेमीकंडक्टर डाई को तापीय क्षति से बचाया जा सके।

5.3 सफाई

अनिर्दिष्ट या आक्रामक रासायनिक क्लीनर का उपयोग न करें। यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) का उपयोग करें। सामान्य कमरे के तापमान पर एलईडी को एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं। शक्ति लगाने से पहले सुनिश्चित करें कि क्लीनिंग एजेंट पूरी तरह से वाष्पित हो गया है।

6. भंडारण और हैंडलिंग सावधानियाँ

6.1 भंडारण स्थितियाँ

• सीलबंद पैकेज (नमी अवरोध बैग):≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर भंडारित करें। बैग सील तिथि से शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
• खुला पैकेज:परिवेश 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। परिवेशी वायु के संपर्क में आए घटकों को 168 घंटे (7 दिन) के भीतर रीफ्लो-सोल्डर किया जाना चाहिए।
• बैग से बाहर विस्तारित भंडारण:168 घंटे से अधिक की अवधि के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन डिसिकेटर में भंडारित करें। यदि इस सीमा से अधिक समय तक संपर्क में रहा है, तो असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे के लिए बेक-आउट की सिफारिश की जाती है ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रीफ्लो के दौरान \"पॉपकॉर्निंग\" को रोका जा सके।

6.2 अनुप्रयोग सावधानी

यह एलईडी सामान्य-उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अभिप्रेत है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन या योग्य नहीं है जहाँ विफलता सीधे जीवन, स्वास्थ्य या सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, महत्वपूर्ण परिवहन नियंत्रण)। ऐसे उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए, विशेष रूप से योग्य घटकों के लिए निर्माता से परामर्श करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

मानक पैकेजिंग 7-इंच (178mm) व्यास के रील पर लपेटी गई उभरी हुई कैरियर टेप (8mm चौड़ाई) है। प्रमुख विशिष्टताओं में शामिल हैं:

• पूर्ण रील प्रति 2000 टुकड़े।
• अवशेषों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है।
• टेप में खाली पॉकेट्स को कवर टेप से सील किया जाता है।
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विशिष्टताओं का अनुपालन करती है।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 धारा सीमित करना

एलईडी को हमेशा एक श्रृंखला धारा-सीमित रोकनेवाला या एक स्थिर-धारा ड्राइवर के साथ संचालित करें। इसे कभी भी सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें। रोकनेवाले का मान (R) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (V_{आपूर्ति}- V_F) / I_F. सभी स्थितियों में पर्याप्त धारा सुनिश्चित करने के लिए डेटाशीट से अधिकतम V_Fका उपयोग करें। 5V आपूर्ति के साथ 20mA पर लाल एलईडी के लिए: R = (5V - 2.5V) / 0.02A = 125Ω। एक मानक 120Ω या 150Ω रोकनेवाला उपयुक्त होगा।

8.2 तापीय प्रबंधन

हालांकि एसएमडी एलईडी कुशल हैं, फिर भी वे ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने पर प्रकाश आउटपुट और जीवनकाल कम हो जाता है। सुनिश्चित करें कि पीसीबी में पर्याप्त तापीय राहत है, खासकर यदि अधिकतम डीसी धारा के पास या उच्च परिवेश तापमान में संचालित किया जा रहा हो। पास में ऊष्मा उत्पन्न करने वाले घटकों को रखने से बचें।

8.3 ईएसडी (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियाँ

एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स और चालक कार्य सतहों का उपयोग करके ईएसडी-संरक्षित वातावरण में उन्हें संभालें।

9. विशिष्ट प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में प्रमुख संबंधों के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व शामिल हैं, जो डिज़ाइन के लिए आवश्यक हैं।

• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा:दर्शाता है कि चमक धारा के साथ कैसे बढ़ती है, आमतौर पर एक उप-रैखिक तरीके से। अनुशंसित धारा से ऊपर संचालन करने पर लाभ कम होता है और ऊष्मा बढ़ती है।
• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:डायोड के घातीय I-V विशेषता को प्रदर्शित करता है। वोल्टेज धारा के साथ बढ़ता है और बढ़ते तापमान के साथ घटता है (नकारात्मक तापमान गुणांक)।
• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:तापीय शमन प्रभाव को दर्शाता है। परिवेश (और इस प्रकार जंक्शन) तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश आउटपुट कम हो जाता है। यह InGaN (हरा/नीला) एलईडी की तुलना में AlInGaP (लाल) एलईडी में अधिक स्पष्ट होता है।
• वर्णक्रमीय वितरण:तरंगदैर्ध्य के पार सापेक्ष शक्ति आउटपुट को दर्शाता है, जो शिखर और अर्ध-चौड़ाई दिखाता है।

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

प्रश्न1: क्या मैं लाल और हरे एलईडी को एक साथ उनकी अधिकतम डीसी धारा पर चला सकता हूँ?

उत्तर1: नहीं। पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स प्रति चिप हैं। दोनों को एक साथ 20mA (लाल) और 20mA (हरा) पर चलाने का मतलब है कि पैकेज में कुल शक्ति अपव्यय महत्वपूर्ण होगा। आपको संयुक्त तापीय भार पर विचार करना चाहिए और सुनिश्चित करना चाहिए कि स्थानीय तापमान विशिष्टताओं से अधिक न हो। अक्सर उन्हें कम धाराओं पर चलाने या मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

प्रश्न2: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?

उत्तर2: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहाँ वर्णक्रमीय आउटपुट सबसे अधिक होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) एक गणना मूल्य है जो CIE चार्ट पर अनुभूत रंग से मेल खाता है। एक मोनोक्रोमैटिक स्रोत के लिए, वे समान होते हैं। कुछ वर्णक्रमीय चौड़ाई वाले एलईडी के लिए, λ_dरंग मिलान के लिए अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।

प्रश्न3: बैग खोलने के बाद भंडारण आर्द्रता आवश्यकता अधिक सख्त क्यों है?

उत्तर3: नमी अवरोध बैग (एमबीबी) और डिसिकेंट घटकों को परिवेशी आर्द्रता से बचाते हैं। एक बार खुलने के बाद, प्लास्टिक एलईडी पैकेज नमी अवशोषित कर सकता है। उच्च-तापमान रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक विलगन या दरार (\"पॉपकॉर्निंग\") हो सकती है, जिससे विफलता हो सकती है।

11. संचालन सिद्धांत परिचय

एक एलईडी एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। मानक सिलिकॉन डायोड में, यह ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP (लाल/एम्बर के लिए) और InGaN (हरा/नीला/सफेद के लिए) जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक सामग्री से बने एलईडी में, इस ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होता है। उत्सर्जित प्रकाश का विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है।