SMD LED LTST-S43FBEGW डेटाशीट - आयाम 4.0x3.0x0.4mm - वोल्टेज 1.7-3.1V - पावर 30-35mW - फुल कलर RGB - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-S43FBEGW एक कॉम्पैक्ट, साइड-लुकिंग सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जिसे स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें पूर्ण-रंग संकेतन या बैकलाइटिंग की आवश्यकता होती है। यह घटक तीन अलग-अलग अर्धचालक चिप्स को एक ही, अल्ट्रा-थिन 0.4mm प्रोफ़ाइल पैकेज में एकीकृत करता है: नीले उत्सर्जन के लिए एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप, लाल उत्सर्जन के लिए एक AlInGaP (एल्यूमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप, और हरे उत्सर्जन के लिए एक दूसरा InGaN चिप। इन प्राथमिक रंगों (आरजीबी) के संयोजन से व्यक्तिगत या संयुक्त नियंत्रण के माध्यम से रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला बनाना संभव होता है। सफेद फैला हुआ लेंस एक समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है, जिससे यह स्थिति संकेतकों और बैकलाइटिंग के लिए उपयुक्त हो जाता है जहाँ एक सुसंगत, वाइड-एंगल चमक वांछित होती है।

इसके मुख्य लाभों में RoHS अनुपालन, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली सिस्टम के साथ संगतता, और मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्तता शामिल है। प्राथमिक लक्ष्य बाजार उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार उपकरण, कार्यालय स्वचालन उपकरण, घरेलू उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण पैनल हैं, जहाँ न्यूनतम फुटप्रिंट में विश्वसनीय, बहु-रंग संकेतन महत्वपूर्ण है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देशों के अनुरूप।
• अत्यंत कम प्रोफ़ाइल डिज़ाइन जिसकी मोटाई केवल 0.4mm है।
• सफेद फैलाव लेंस के साथ साइड-व्यूइंग फॉर्म फैक्टर।
• उच्च-दक्षता InGaN (Blue/Green) और AlInGaP (Red) सेमीकंडक्टर चिप्स को शामिल करता है।
• टर्मिनेशन में बेहतर सोल्डर क्षमता के लिए टिन प्लेटिंग की विशेषता है।
• स्वचालित असेंबली के लिए 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैकेज किया गया है।
• मानक EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) पैकेज आउटलाइन के साथ संगत।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया।
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।

1.2 अनुप्रयोग

• मोबाइल उपकरणों और कंप्यूटरों में कीपैड और कीबोर्ड के लिए बैकलाइटिंग।
• नेटवर्किंग उपकरण और घरेलू उपकरणों में बहुरंगी स्थिति और पावर संकेतक।
• माइक्रो-डिस्प्ले और प्रतीकात्मक प्रकाश स्रोतों के लिए प्रकाश व्यवस्था।
• दूरसंचार और औद्योगिक उपकरणों में सामान्य-उद्देश्य संकेतक लाइटें।

2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation

यह खंड डेटाशीट में परिभाषित एलईडी की प्रमुख प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।

• Power Dissipation (Pd): नीले और हरे चिप्स के लिए 35 mW; लाल चिप के लिए 30 mW। यह पैरामीटर LED पैकेज के भीतर ऊष्मा में परिवर्तित की जा सकने वाली कुल विद्युत शक्ति को सीमित करता है।
• Peak Forward Current (I_F(PEAK)): 50 mA for Blue/Green, 40 mA for Red. This is the maximum allowable instantaneous current under pulsed conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width). Exceeding this can cause catastrophic failure.
• DC Forward Current (I_F): 10 mA for Blue/Green, 20 mA for Red. This is the maximum continuous forward current recommended for reliable long-term operation.
• Operating & Storage Temperature: यह उपकरण -20°C से +80°C के परिवेशी संचालन सीमा के लिए रेटेड है। भंडारण तापमान सीमा अधिक व्यापक है, -30°C से +100°C तक।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग कंडीशन: रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पैकेज 10 सेकंड की अधिकतम अवधि के लिए 260°C के शिखर तापमान को सहन कर सकता है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये पैरामीटर सामान्य परिचालन स्थितियों (I_F = 5mA) के तहत LED की विशिष्ट प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (I_V): मिलीकैंडेला (mcd) में मापा जाता है। न्यूनतम और अधिकतम मान रंग के अनुसार भिन्न होते हैं: ब्लू (11.2-45.0 mcd), रेड (11.2-45.0 mcd), ग्रीन (45.0-180.0 mcd)। समान ड्राइव करंट के लिए ग्रीन चिप काफी अधिक आउटपुट प्रदर्शित करती है।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2): 130 डिग्री का एक विशिष्ट मान, जो डिफ्यूज्ड लेंस वाले साइड-व्यू LEDs की बहुत चौड़े उत्सर्जन पैटर्न विशेषता को दर्शाता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P): वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति उत्पादन सर्वोच्च होता है। विशिष्ट मान 468 nm (नीला), 631 nm (लाल), और 518 nm (हरा) हैं।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): वह एकल तरंगदैर्ध्य जिसे मानव आँख द्वारा देखा जाता है और जो रंग को परिभाषित करता है। परिसर हैं: नीला (465-475 nm), लाल (619-629 nm), हरा (525-540 nm)।
• स्पेक्ट्रल लाइन आधी चौड़ाई (Δλ): अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जित प्रकाश की बैंडविड्थ। विशिष्ट मान हैं 25 nm (नीला), 17 nm (लाल), और 35 nm (हरा)। एक संकीर्ण हाफ-विड्थ अधिक वर्णक्रमीय रूप से शुद्ध रंग को इंगित करती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 5mA पर चलाए जाने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप। रेंज हैं: ब्लू (2.60-3.10V), रेड (1.70-2.30V), ग्रीन (2.60-3.10V)। अपने भिन्न अर्धचालक सामग्री (AlInGaP बनाम InGaN) के कारण रेड चिप में आमतौर पर कम फॉरवर्ड वोल्टेज होता है।
• रिवर्स करंट (I_R): 5V के रिवर्स बायस लगाने पर सभी रंगों के लिए अधिकतम 10 µA। डेटाशीट स्पष्ट रूप से चेतावनी देती है कि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण केवल सूचनात्मक/गुणवत्ता उद्देश्यों के लिए है।

3. Binning System Explanation

उत्पादन लॉट के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एलईडी की ल्यूमिनस इंटेंसिटी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता सीमा को परिभाषित करता है।

3.1 Luminous Intensity Binning

प्रत्येक रंग के अपने बिन कोड होते हैं, जहाँ प्रत्येक बिन के भीतर +/-15% की सहनशीलता होती है।

• Blue & Red Intensity Bins:
  • Bin Code L: 11.2 mcd (Min) से 18.0 mcd (Max)
  • Bin Code M: 18.0 mcd से 28.0 mcd
  • Bin Code N: 28.0 mcd से 45.0 mcd
• Green Intensity Bins:
  • Bin Code P: 45.0 mcd से 71.0 mcd
  • Bin Code Q: 71.0 mcd से 112.0 mcd
  • Bin Code R: 112.0 mcd से 180.0 mcd

यह बिनिंग डिजाइनरों को अनुमानित चमक स्तर वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है, जो रंग मिश्रण या विशिष्ट चमक आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए है।

4. Mechanical and Packaging Information

4.1 Package Dimensions

LTST-S43FBEGW एक मानक SMD फुटप्रिंट का अनुपालन करता है। मुख्य आयामों में लगभग 4.0mm का बॉडी लंबाई, 3.0mm की चौड़ाई और परिभाषित अल्ट्रा-थिन ऊंचाई 0.4mm शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.1mm हैं। पिन असाइनमेंट स्पष्ट रूप से परिभाषित है: ग्रीन चिप एनोड के लिए पिन 1, रेड चिप एनोड के लिए पिन 3, और ब्लू चिप एनोड के लिए पिन 4। सटीक PCB लैंड पैटर्न डिजाइन के लिए एक विस्तृत आयामित चित्र आवश्यक है।

4.2 Recommended PCB Pad Design & Polarity

डेटाशीट में एक सुझाया गया मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) अटैचमेंट पैड लेआउट शामिल है। उचित सोल्डर फिलेट प्राप्त करने, यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन सुविधाजनक बनाने के लिए इस सिफारिश का पालन करना महत्वपूर्ण है। पैड डिजाइन घटक के थर्मल मास को ध्यान में रखता है और टॉम्बस्टोनिंग (घटक का सिरे पर खड़ा होना) को रोकने में मदद करता है। एलईडी पैकेज पर पोलैरिटी मार्किंग को पीसीबी सिल्कस्क्रीन पर संबंधित पोलैरिटी मार्किंग के साथ संरेखित किया जाना चाहिए।

4.3 टेप और रील पैकेजिंग

घटकों को 8 मिमी चौड़ाई वाली उद्योग-मानक उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है, जो 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं। घटकों को संदूषण और नमी से बचाने के लिए टेप को एक शीर्ष कवर के साथ सील किया जाता है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है, जो स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करती है। एक पूर्ण रील से कम मात्रा के लिए, न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े उपलब्ध है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 IR रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डेटाशीट IPC J-STD-020D.1 के अनुरूप, Pb-free प्रक्रियाओं के लिए एक सुझाई गई रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान करती है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्री-हीट तापमान: 150°C से 200°C.
• Pre-heat Time: Maximum of 120 seconds to gradually raise temperature and activate flux.
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C.
• Time Above Liquidus (TAL): घटक को अधिकतम 10 सेकंड के लिए शीर्ष तापमान के संपर्क में लाया जाना चाहिए। रीफ्लो अधिकतम दो बार किया जाना चाहिए।

इस बात पर जोर दिया जाता है कि इष्टतम प्रोफ़ाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन की विशेषताओं पर निर्भर करती है। बोर्ड-स्तरीय अभिलक्षणीकरण की अनुशंसा की जाती है।

5.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। अनुशंसित अधिकतम सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान 300°C है, प्रति सोल्डर जोड़ के लिए अधिकतम संपर्क समय 3 सेकंड है। प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड पर अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस को रोकने के लिए हाथ से सोल्डरिंग एकल मरम्मत चक्र तक सीमित होनी चाहिए।

5.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का ही उपयोग किया जाना चाहिए। अनुशंसित विधि यह है कि असेंबल किए गए बोर्ड को कमरे के तापमान पर इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाए। अनिर्दिष्ट या आक्रामक रासायनिक क्लीनर के उपयोग से LED के प्लास्टिक लेंस और पैकेज सामग्री को नुकसान पहुंच सकता है।

6. भंडारण और हैंडलिंग सावधानियां

6.1 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संवेदनशीलता

अधिकांश सेमीकंडक्टर उपकरणों की तरह, ये एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील हैं। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उचित ईएसडी नियंत्रण लागू होने चाहिए। इसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स, एंटी-स्टैटिक मैट्स के उपयोग और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सभी उपकरण ठीक से ग्राउंडेड हैं। ईएसडी तत्काल विफलता या अव्यक्त क्षति का कारण बन सकता है जो दीर्घकालिक विश्वसनीयता को कम कर देता है।

6.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण

एलईडी को डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी बैग में पैक किया जाता है। इस सीलबंद अवस्था में, उन्हें 30°C या उससे कम तापमान और 90% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित किया जाना चाहिए, और डेट कोड की तारीख से एक वर्ष की अनुशंसित शेल्फ लाइफ है।

मूल पैकेजिंग खोलने के बाद, घटकों को Moisture Sensitivity Level (MSL) 3 पर रेट किया गया है। इसका मतलब है कि 30°C / 60% RH से अधिक नहीं वाले वातावरण में एक्सपोजर के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उन्हें IR रीफ्लो सोल्डरिंग के अधीन किया जाना चाहिए। मूल बैग के बाहर इस अवधि से अधिक समय तक संग्रहण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में रखा जाना चाहिए। 168 घंटे से अधिक समय तक एक्सपोज किए गए घटकों को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने के लिए एक बेकिंग प्रक्रिया (लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे) की आवश्यकता होती है, ताकि रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" या पैकेज क्रैकिंग को रोका जा सके।

7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

7.1 Current Limiting

एलईडी चलाने की एक मूलभूत आवश्यकता एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग है। एक एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) में एक टॉलरेंस होता है और यह तापमान के साथ बदलता रहता है।_F) एक एलईडी का टॉलरेंस होता है और तापमान के साथ बदलता है। एक एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से अनियंत्रित करंट प्रवाहित होगा, जो संभवतः एब्सोल्यूट मैक्सिमम रेटिंग से अधिक होकर डिवाइस को नष्ट कर देगा। रेसिस्टर का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vsupply_supply - Vf) / I._F) / I_F. Use the maximum V_F from the datasheet to ensure sufficient current limiting under all conditions.

7.2 Thermal Management

हालांकि बिजली का अपव्यय कम है (30-35 mW), लंबी उम्र और स्थिर प्रदर्शन के लिए PCB पर प्रभावी थर्मल प्रबंधन अभी भी महत्वपूर्ण है। अत्यधिक जंक्शन तापमान प्रकाश उत्पादन में कमी (लुमेन मूल्यह्रास), प्रमुख तरंगदैर्ध्य में बदलाव (रंग परिवर्तन), और त्वरित उम्र बढ़ने का कारण बनता है। सुनिश्चित करें कि PCB पैड में पर्याप्त थर्मल रिलीफ है और यदि संभव हो तो, ताप सिंक के रूप में कार्य करने के लिए कॉपर पूर क्षेत्रों से जुड़ें।

7.3 कलर मिक्सिंग और कंट्रोल

विशिष्ट रंग (जैसे, सफेद, पीला, सियान, मैजेंटा) या गतिशील रंग प्रभाव प्राप्त करने के लिए, तीनों चिप्स को स्वतंत्र रूप से संचालित किया जाना चाहिए। इसके लिए आमतौर पर तीन अलग-अलग नियंत्रण चैनलों की आवश्यकता होती है, जिन्हें अक्सर माइक्रोकंट्रोलर से पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) के माध्यम से लागू किया जाता है। संतुलित रंग आउटपुट प्राप्त करने के लिए सर्किट डिजाइन और नियंत्रण सॉफ्टवेयर में प्रत्येक रंग की अलग-अलग चमकदार तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

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

8.1 क्या मैं LED को इसकी चरम धारा (50mA) पर लगातार चला सकता हूँ?

नं. पीक फॉरवर्ड करंट रेटिंग (ब्लू/ग्रीन के लिए 50mA) केवल पल्स्ड ऑपरेशन के लिए है (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स)। इन रंगों के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर करंट (डीसी फॉरवर्ड करंट) 10mA है। डीसी रेटिंग से अधिक करंट अत्यधिक ताप उत्पन्न करेगा, जिससे एलईडी का तीव्र क्षरण और विफलता होगी।

8.2 लाल चिप के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज अलग क्यों है?

फॉरवर्ड वोल्टेज सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा का एक मौलिक गुण है। लाल चिप AlInGaP का उपयोग करती है, जिसकी बैंडगैप ऊर्जा (~1.9-2.0 eV) नीले और हरे रंग के लिए उपयोग किए जाने वाले InGaN (~2.5-3.4 eV) की तुलना में कम होती है। कम बैंडगैप के लिए इलेक्ट्रॉनों को पार करने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप कम होता है।

8.3 "पीक वेवलेंथ" की तुलना में "डॉमिनेंट वेवलेंथ" का क्या अर्थ है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P): भौतिक तरंग दैर्ध्य जहां एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करता है। इसे स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा सीधे मापा जाता है।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): The perceptual wavelength. It is derived from the CIE chromaticity diagram and represents the single wavelength of pure spectral light that the human eye would perceive as matching the LED's color most closely. For LEDs with a broad spectrum, λ_d and λ_P can differ.

8.4 ऑर्डर करते समय मैं बिन कोड की व्याख्या कैसे करूं?

इस घटक को उत्पादन के लिए निर्दिष्ट करते समय, आपको प्रत्येक रंग के लिए वांछित दीप्त तीव्रता बिन कोड का अनुरोध करना चाहिए (उदाहरण के लिए, नीला: N, लाल: M, हरा: Q)। यह सुनिश्चित करता है कि आपको एक पूर्वानुमेय, संकीर्ण सीमा के भीतर चमक स्तर वाले एलईडी प्राप्त हों, जो एक समान रूप या सटीक रंग मिश्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। यदि कोई बिन निर्दिष्ट नहीं किया जाता है, तो आपको किसी भी उत्पादन बिन से घटक प्राप्त हो सकते हैं।