एसएमडी एलईडी LTST-M670KGKT डेटाशीट - AlInGaP हरा - 2.4V - 72mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-M670KGKT एक उच्च-चमक वाला, सतह-माउंट एलईडी है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। यह डिवाइस एक मानक EIA-संगत पैकेज में वाटर-क्लियर लेंस के साथ रखा गया है, जो प्रकाश निष्कर्षण को अधिकतम करने और एक विस्तृत दृश्य कोण प्रदान करने में सहायता करता है। यह एलईडी विशेष रूप से स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरण और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए इंजीनियर की गई है, जो इसे उच्च-मात्रा वाले निर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है। इसके मुख्य लाभों में सुसंगत प्रदर्शन, पर्यावरणीय अनुपालन और स्वचालित उत्पादन लाइनों में एकीकरण में आसानी शामिल है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस की परिचालन सीमाएं 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम निरंतर अग्र धारा (DC) 30 mA है। स्पंदित संचालन के लिए, 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms स्पंद चौड़ाई के तहत 80 mA की शिखर अग्र धारा अनुमेय है। अधिकतम शक्ति अपव्यय 72 mW है। एलईडी 5 V तक के रिवर्स वोल्टेज को सहन कर सकता है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक है, और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C तक विस्तारित है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर Ta=25°C और 20 mA की अग्र धारा (IF) पर मापे जाते हैं। विशिष्ट अग्र वोल्टेज (VF) 2.4 V है, जिसकी सीमा 2.0 V से 2.4 V तक है। दीप्त तीव्रता (IV) का विशिष्ट मान 180 मिलिकैंडेला (mcd) है, जिसका निर्दिष्ट न्यूनतम मान 56 mcd है। दृश्य कोण (2θ1/2), जिसे पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां तीव्रता अपने अक्षीय मान के आधे तक गिर जाती है, 120 डिग्री है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) 574 nm है, और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 571 nm है। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 15 nm है। जब 5 V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है तो रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 10 μA होता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पाद को अनुप्रयोग में सुसंगतता सुनिश्चित करने के लिए तीन मुख्य पैरामीटर के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया गया है। यह डिजाइनरों को अपने डिजाइन में एक समान उपस्थिति और प्रदर्शन के लिए कसकर समूहीकृत विशेषताओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।

3.1 अग्र वोल्टेज बिनिंग

अग्र वोल्टेज को 0.2 V के चरणों में बिन किया गया है। बिन कोड हैं: D2 (1.80V - 2.00V), D3 (2.00V - 2.20V), और D4 (2.20V - 2.40V)। प्रत्येक बिन पर ±0.1 V की सहनशीलता लागू की जाती है।

3.2 दीप्त तीव्रता बिनिंग

दीप्त तीव्रता को पांच बिन में वर्गीकृत किया गया है: P2 (56.0 - 71.0 mcd), Q1 (71.0 - 90.0 mcd), Q2 (90.0 - 112.0 mcd), R1 (112.0 - 140.0 mcd), और R2 (140.0 - 180.0 mcd)। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±11% है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो अनुभूत रंग को परिभाषित करता है, निम्नानुसार बिन किया गया है: B (564.5 - 567.5 nm), C (567.5 - 570.5 nm), D (570.5 - 573.5 nm), और E (573.5 - 576.5 nm)। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±1 nm है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का संदर्भ दिया गया है (जैसे स्पेक्ट्रल आउटपुट के लिए चित्र 1, व्यूइंग एंगल पैटर्न के लिए चित्र 5), प्रदान किया गया डेटा मुख्य संबंधों के विश्लेषण की अनुमति देता है। अग्र वोल्टेज अग्र धारा के साथ एक लघुगणकीय संबंध दिखाता है, जो डायोड व्यवहार के विशिष्ट है। दीप्त तीव्रता निर्दिष्ट परिचालन सीमा के भीतर अग्र धारा के सीधे आनुपातिक है। 574 nm पर शिखर और 15 nm की संकीर्ण अर्ध-चौड़ाई वाली स्पेक्ट्रल विशेषताएं एक शुद्ध, संतृप्त हरे रंग को इंगित करती हैं। 120-डिग्री के विस्तृत दृश्य कोण से एक लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन विकिरण पैटर्न का सुझाव मिलता है, जो अच्छी ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 डिवाइस आयाम

एलईडी एक मानक EIA सतह-माउंट पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है। सभी महत्वपूर्ण आयाम, जिसमें बॉडी लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड स्पेसिंग शामिल हैं, डेटाशीट ड्रॉइंग में ±0.2 mm की सामान्य सहनशीलता के साथ प्रदान किए गए हैं। पैकेज को असेंबली के दौरान स्थिर प्लेसमेंट के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5.2 ध्रुवता पहचान

कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक दृश्य मार्कर द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कि पैकेज ड्रॉइंग में दर्शाया गया एक नॉच, एक डॉट, या एक हरा अंकन। सर्किट संचालन के लिए सही ध्रुवता अभिविन्यास महत्वपूर्ण है।

5.3 अनुशंसित पीसीबी पैड लेआउट

रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन सुझाया गया है। यह पैटर्न उचित सोल्डर फिलेट गठन और थर्मल रिलीफ को ध्यान में रखता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डिवाइस लीड-फ्री आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है। J-STD-020B मानक के अनुरूप एक अनुशंसित प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य पैरामीटर में 150-200°C का प्रीहीट तापमान, 120 सेकंड तक का प्रीहीट समय, और अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C से अधिक न होने वाला शिखर तापमान शामिल है। प्रोफाइल को विशिष्ट पीसीबी असेंबली के लिए चरित्रित किया जाना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और संपर्क समय केवल एकल ऑपरेशन के लिए अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 टेप और रील विशिष्टताएं

एलईडी 8 mm चौड़ाई वाली उभरी हुई कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती हैं, जो 7-इंच (178 mm) व्यास की रीलों पर लपेटी जाती हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। टेप को एक टॉप कवर टेप से सील किया जाता है। शेष के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े उपलब्ध है।

7.2 पैकेजिंग मानक

पैकेजिंग EIA-481-1-B विशिष्टताओं का अनुपालन करती है। टेप में लगातार लापता घटकों की अधिकतम संख्या दो है।

8. भंडारण और हैंडलिंग

डिसिकेंट युक्त अनओपन्ड नमी-रोधी बैग के लिए, एलईडी को ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार मूल पैकेजिंग खोलने के बाद, भंडारण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। अपनी मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को 168 घंटे (7 दिन) के भीतर आईआर रीफ्लो से गुजरना चाहिए। इस अवधि से अधिक समय तक भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर में या नाइट्रोजन डिसिकेटर में रखा जाना चाहिए। पैकेजिंग से बाहर 168 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत एलईडी को सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेकिंग की आवश्यकता होती है ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

9. अनुप्रयोग नोट्स और डिजाइन विचार

9.1 ड्राइव सर्किट डिजाइन

एलईडी करंट-संचालित डिवाइस हैं। एक समान चमक सुनिश्चित करने और करंट हॉगिंग को रोकने के लिए, प्रत्येक एलईडी या समानांतर में जुड़े एलईडी की प्रत्येक समानांतर शाखा के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को एक स्थिर करंट स्रोत के साथ चलाना स्थिर दीप्त आउटपुट बनाए रखने का सबसे प्रभावी तरीका है। रोकनेवाले का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहां Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, VF एलईडी अग्र वोल्टेज है (डिजाइन मार्जिन के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित अग्र धारा है (जैसे, 20 mA)।

9.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि शक्ति अपव्यय अपेक्षाकृत कम है (अधिकतम 72 mW), दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए पीसीबी पर उचित थर्मल डिजाइन महत्वपूर्ण है, खासकर जब उच्च परिवेश तापमान या उच्च धाराओं पर संचालित किया जा रहा हो। एलईडी पैड के आसपास पर्याप्त तांबे के क्षेत्र सुनिश्चित करने से गर्मी को दूर करने में मदद मिलती है।

9.3 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह एलईडी स्टेटस इंडिकेटर, आइकन या प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग, पैनल प्रकाश व्यवस्था, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और सामान्य-उद्देश्य सिग्नलिंग सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। स्वचालित प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता इसे उच्च-मात्रा वाले उत्पादों के लिए आदर्श बनाती है।

10. तकनीकी तुलना और विभेदन

हरे प्रकाश के लिए AlInGaP प्रौद्योगिकी का उपयोग पारंपरिक गैलियम फॉस्फाइड (GaP) आधारित हरे एलईडी की तुलना में लाभ प्रदान करता है, जो आमतौर पर उच्च दक्षता और उज्जवल आउटपुट प्रदान करता है। 120-डिग्री का दृश्य कोण कई विशिष्ट "उच्च-दिशात्मकता" वाले एलईडी की तुलना में अधिक चौड़ा है, जो इसे विस्तृत-कोण दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए बहुमुखी बनाता है। JEDEC-मानक आईआर रीफ्लो प्रोफाइल के साथ स्पष्ट संगतता इसे उन एलईडी से अलग करती है जो केवल हैंड सोल्डरिंग या वेव सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त हो सकते हैं, इसे आधुनिक एसएमटी असेंबली लाइनों के साथ संरेखित करते हुए।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को करंट-सीमित रोकनेवाले के बिना चला सकता हूं?

उत्तर: नहीं। वोल्टेज स्रोत से सीधे एलईडी को संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है और यह अत्यधिक करंट के कारण डिवाइस को नष्ट कर देगा। हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

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

उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य (λP) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अधिकतम होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और स्पेक्ट्रम की उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो एलईडी के अनुभूत रंग से मेल खाती है। रंग विनिर्देश के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

प्रश्न: पार्ट नंबर में बिन कोड की व्याख्या कैसे करूं?

उत्तर: VF, IV, और λd के लिए विशिष्ट बिन कोड बेस पार्ट नंबर LTST-M670KGKT में एम्बेडेड नहीं हैं। उन्हें निर्माण के दौरान निर्दिष्ट किया जाता है और डेटाशीट में प्रदान की गई बिन टेबल के आधार पर ऑर्डर करते समय निर्दिष्ट किया जाना चाहिए ताकि आपको वांछित विशेषताओं वाले एलईडी प्राप्त हों।

प्रश्न: क्या सोल्डरिंग से पहले हमेशा बेकिंग आवश्यक है?

उत्तर: बेकिंग केवल तभी आवश्यक है जब घटकों को उनकी मूल नमी-रोधी बैग के बाहर परिवेशी परिस्थितियों में 168 घंटे से अधिक समय तक उजागर किया गया हो। यह उच्च-तापमान रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान नमी-प्रेरित पैकेज क्रैकिंग को रोकने के लिए है।

12. डिजाइन और उपयोग केस स्टडी

एक औद्योगिक नियंत्रक पर मल्टी-इंडिकेटर स्टेटस पैनल के लिए एक डिजाइन पर विचार करें। दस हरे स्टेटस एलईडी की आवश्यकता है। एक समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, एक ही दीप्त तीव्रता बिन (जैसे, R1: 112-140 mcd) से एलईडी का चयन किया जाना चाहिए। ड्राइवर सर्किट को सरल बनाने के लिए, सभी एलईडी को समानांतर में जोड़ा जा सकता है, प्रत्येक के साथ अपना स्वयं का करंट-सीमित रोकनेवाला होता है जिसकी गणना 5V आपूर्ति के लिए की जाती है: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम (एक मानक 130 या 150 ओम रोकनेवाला का उपयोग किया जा सकता है)। पीसीबी लेआउट में अनुशंसित पैड ज्यामिति को शामिल करना चाहिए और कुछ छोटे थर्मल रिलीफ ट्रेस प्रदान करने चाहिए। असेंबली निर्दिष्ट आईआर रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करेगी। यह दृष्टिकोण सुसंगत दृश्य प्रदर्शन और विश्वसनीय निर्माण की गारंटी देता है।

13. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

LTST-M670KGKT एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन के पार एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। उनका पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य (रंग) को निर्धारित करती है - इस मामले में, हरा। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस रंगीन नहीं है; इसका कार्य अर्धचालक डाई की रक्षा करना, विकिरण पैटर्न को एक विस्तृत दृश्य कोण में आकार देना और चिप से प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाना है।

14. उद्योग रुझान और विकास

इंडिकेटर अनुप्रयोगों के लिए एसएमडी एलईडी में रुझान उच्च दक्षता (प्रति इकाई विद्युत शक्ति में अधिक प्रकाश आउटपुट), उच्च घनत्व बोर्ड के लिए छोटे पैकेज आकार, और कसकर बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग सुसंगतता की ओर जारी है। कठोर परिस्थितियों में बढ़ी हुई विश्वसनीयता और लीड-फ्री, उच्च-तापमान सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए एक मजबूत प्रेरणा भी है। सभी निर्माण क्षेत्रों में स्वचालन की ओर बढ़ने से इस तरह के घटकों के महत्व पर प्रकाश डाला गया है जो टेप-एंड-रील पैकेजिंग और रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिससे मैनुअल श्रम कम होता है और उत्पादन थ्रूपुट और सुसंगतता बढ़ती है।