SMD LED LTST-C950RKGKT-5A डेटाशीट - 3.2x2.8x1.9mm - 2.0V - 75mW - ग्रीन AlInGaP - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ LTST-C950RKGKT-5A, एक उच्च-चमक, सतह-माउंट LED लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें विश्वसनीय और कुशल संकेतक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS पर्यावरणीय मानकों के अनुपालन में।
• उच्च दीप्तिमान दक्षता के लिए एक अति-चमकीले Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) अर्धचालक चिप का उपयोग करता है।
• अनुकूलित प्रकाश उत्पादन और देखने के कोण के लिए गुंबद लेंस की विशेषता है।
• 12mm टेप पर पैकेज्ड, 7-इंच व्यास के रील पर लपेटा गया, मानक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगत।
• EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक पैकेज आउटलाइन के अनुरूप।
• एकीकृत सर्किट (I.C. संगत) के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ उपयोग के लिए उपयुक्त।

1.2 अनुप्रयोग

यह एलईडी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• दूरसंचार उपकरण (कॉर्डलेस/सेल्युलर फोन)।
• कार्यालय स्वचालन उपकरण और नोटबुक कंप्यूटर।
• नेटवर्क सिस्टम और घरेलू उपकरण।
• इनडोर साइनेज और डिस्प्ले अनुप्रयोग।
• कीपैड और कीबोर्ड बैकलाइटिंग।
• स्थिति और शक्ति संकेतक।
• सूक्ष्म-प्रदर्शन और प्रतीकात्मक प्रकाश स्रोत।

2. पैकेज आयाम और यांत्रिक जानकारी

LTST-C950RKGKT-5A एक मानक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज में रखा गया है।

• लेंस रंग: Water Clear
• Chip/Source Color: AlInGaP ग्रीन
• प्रमुख आयाम (सामान्य): पैकेज की लंबाई लगभग 3.2mm, चौड़ाई 2.8mm और ऊंचाई 1.9mm है। जब तक विस्तृत यांत्रिक चित्र पर अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.1mm हैं।

3. रेटिंग्स और विशेषताएँ

3.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

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

• शक्ति अपव्यय (Pd): 75 mW
• शिखर अग्र धारा (IFP): 80 mA (स्पंदित परिस्थितियों में: 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई)
• सतत अग्र धारा (IF): 30 mA DC
• कार्य तापमान सीमा: -30°C से +85°C
• भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +185°C
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग स्थिति: अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर तापमान सहन करें।

3.2 सुझाया गया IR रीफ्लो प्रोफाइल

लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, एक अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य मापदंडों में 200°C तक का प्री-हीट ज़ोन, 260°C से अधिक न होने वाला शिखर तापमान, और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित शामिल है। प्रोफाइल को विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और प्रयुक्त ओवन के लिए अभिलक्षित किया जाना चाहिए।

3.3 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

Ta=25°C और 5mA के अग्र धारा (IF) पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन मापदंड, जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो।

• दीप्त तीव्रता (Iv): 71.0 - 450.0 mcd (मिलीकैंडेला)। यह विस्तृत श्रेणी बिनिंग के माध्यम से प्रबंधित की जाती है (धारा 4 देखें)।
• दर्शन कोण (2θ½): 25 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता केंद्रीय अक्ष पर मान की आधी हो जाती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): 574.0 nm (सामान्य)।
• प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λd): 564.5 - 573.5 nm. यह एलईडी के माने गए रंग को परिभाषित करता है और इसे बिन भी किया जाता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 15.0 nm (typical).
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 1.6 - 2.2 V, with a typical value of 2.0V at 5mA.
• रिवर्स करंट (IR): 10 µA (maximum) at a reverse voltage (VR) of 5V.

मापन नोट्स: प्रकाश तीव्रता को CIE प्रकाशीय आँख-प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है। हैंडलिंग के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के विरुद्ध सावधानी आवश्यक है; उचित ग्राउंडिंग और ESD-सुरक्षित प्रथाएं अनिवार्य हैं।

4. बिन रैंक प्रणाली

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

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) रैंक

IF=5mA पर बिन किया गया। बिन कोड 1 से 6, VF रेंज 1.60-1.70V (बिन 1) से 2.10-2.20V (बिन 6) तक। प्रति बिन सहनशीलता ±0.1V है।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) रैंक

IF=5mA पर बिन किया गया। बिन कोड Q, R, S, T, Iv रेंज 71.0-112.0 mcd (बिन Q) से 280.0-450.0 mcd (बिन T) तक। प्रति बिन सहनशीलता ±15% है।

4.3 ह्यू (डॉमिनेंट वेवलेंथ, λd) रैंक

IF=5mA पर बिन किया गया। बिन कोड B, C, D, λd रेंज 564.5-567.5 nm (बिन B) से 570.5-573.5 nm (बिन D) तक। प्रति बिन सहनशीलता ±1 nm है।

5. टाइपिकल परफॉर्मेंस कर्व्स एनालिसिस

डेटाशीट में प्रमुख संबंधों के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व शामिल हैं, जो सर्किट डिजाइन और थर्मल प्रबंधन के लिए आवश्यक हैं।

• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा: दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है, आमतौर पर उच्च धाराओं पर ताप प्रभाव के कारण उप-रैखिक तरीके से।
• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: प्रकाश उत्पादन के ऋणात्मक तापमान गुणांक को प्रदर्शित करता है; जंक्शन तापमान बढ़ने पर तीव्रता कम हो जाती है।
• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा: डायोड की I-V विशेषता को दर्शाता है, जो धारा-सीमित प्रतिरोधक मानों के चयन के लिए महत्वपूर्ण है।
• तरंगदैर्ध्य बनाम अग्र धारा: चालन धारा बदलने के साथ शिखर या प्रभावी तरंगदैर्ध्य में मामूली बदलाव दिखा सकता है।
• दृश्य कोण प्रारूप: प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाने वाला एक ध्रुवीय आरेख।

6. User Guide for Assembly and Handling

6.1 Cleaning

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। एलईडी को कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं। अनिर्दिष्ट रसायनों से बचें जो एपॉक्सी पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.2 Recommended PCB Land Pattern

रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान उचित यांत्रिक संरेखण, सोल्डर फिलेट निर्माण और थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करने के लिए एक सुझाई गई सोल्डर पैड लेआउट प्रदान की गई है। इस पैटर्न का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग को रोकने और विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।

6.3 Tape and Reel Packaging Specifications

एलईडी को उभरे हुए कैरियर टेप में एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ आपूर्ति की जाती है, जिसे 7-इंच (178 मिमी) व्यास के रील पर लपेटा जाता है। मानक रील मात्रा 2000 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है। स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख टेप आयाम (पॉकेट आकार, पिच) और रील आयाम (हब व्यास, फ्लैंज व्यास) विस्तृत हैं।

7. सावधानियाँ और अनुप्रयोग नोट्स

7.1 अनुप्रयोग दायरा

यह एलईडी मानक वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन की गई है। यह सुरक्षा-महत्वपूर्ण या उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए रेटेड नहीं है जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को जोखिम में डाल सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन)। ऐसे उपयोगों के लिए निर्माता से परामर्श आवश्यक है।

7.2 भंडारण स्थितियाँ

• सीलबंद पैकेज: नमी अवरोध बैग खोलने के एक वर्ष के भीतर उपयोग करें और इसे ≤ 30°C तथा ≤ 90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें।
• खोला गया पैकेज: ड्राई पैक से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण वातावरण 30°C / 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। एक सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो पूरा करने की सिफारिश की जाती है (Moisture Sensitivity Level 3, MSL 3)। लंबे समय तक भंडारण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर का उपयोग करें। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहित किया जाता है, तो "पॉपकॉर्निंग" क्षति को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक-आउट आवश्यक है।

7.3 सोल्डरिंग दिशानिर्देश

रीफ्लो और हैंड सोल्डरिंग दोनों के लिए विस्तृत सोल्डरिंग पैरामीटर प्रदान किए गए हैं:

• रीफ्लो सोल्डरिंग: प्री-हीट 150-200°C (अधिकतम 120 सेकंड), पीक तापमान ≤ 260°C, 260°C से ऊपर समय ≤ 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो चक्र की अनुमति)।
• हैंड सोल्डरिंग: आयरन टिप तापमान ≤ 300°C, प्रति पैड सोल्डरिंग समय ≤ 3 सेकंड (केवल एक बार)।

जोड़ की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और एलईडी को तापीय क्षति से बचाने के लिए JEDEC-आधारित रीफ्लो प्रोफाइल और सोल्डर पेस्ट निर्माता दिशानिर्देशों का पालन करने के महत्व पर जोर दिया गया है।

8. तकनीकी गहन अध्ययन और डिज़ाइन विचार

8.1 संचालन का सिद्धांत

LTST-C950RKGKT-5A एक AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक चिप पर आधारित है। जब इसकी बैंडगैप ऊर्जा से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना को हरे तरंगदैर्ध्य क्षेत्र (लगभग 574nm) में प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इंजीनियर किया गया है। गुंबद के आकार का एपॉक्सी लेंस चिप से अधिक प्रकाश निकालने और उत्सर्जन पैटर्न को 25-डिग्री के दृश्य कोण में आकार देने का कार्य करता है।

8.2 एलईडी चलाना

एक स्थिर धारा स्रोत एलईडी को चलाने का आदर्श तरीका है, क्योंकि यह अग्र वोल्टेज में मामूली उतार-चढ़ाव के बावजूद स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करता है। सरल अनुप्रयोगों के लिए, वोल्टेज आपूर्ति के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर आम है। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (V_supply - VF_LED) / I_desired। 5V आपूर्ति के साथ 5mA पर 2.0V के विशिष्ट VF का उपयोग करते हुए, R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600Ω। एक डिजाइनर को पूर्ण अधिकतम करंट रेटिंग से अधिक होने से बचने के लिए सबसे खराब स्थिति की करंट गणना के लिए डेटाशीट से अधिकतम VF (2.2V) का उपयोग करना चाहिए।

8.3 थर्मल प्रबंधन

हालांकि एक छोटा उपकरण, दीर्घायु और प्रदर्शन के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। 75mW की अधिकतम शक्ति अपव्यय सीमा का पालन किया जाना चाहिए। उच्च धाराओं पर या उच्च परिवेश के तापमान में संचालन से जंक्शन तापमान बढ़ता है, जिससे प्रकाश उत्पादन कम होता है (जैसा कि प्रदर्शन वक्रों में देखा गया है), लुमेन मूल्यह्रास तेज होता है, और संभावित रूप से जीवनकाल कम हो जाता है। एलईडी के थर्मल पैड (यदि लागू हो) या सोल्डर पैड के नीचे और आसपास पीसीबी पर पर्याप्त तांबे के क्षेत्र को सुनिश्चित करने से गर्मी का अपव्यय करने में मदद मिलती है।

8.4 ऑप्टिकल डिज़ाइन विचार

25-डिग्री का व्यूइंग एंगल इस एलईडी को निर्देशित संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। किसी पैनल को बैकलाइट करने या अधिक विसरित चमक बनाने के लिए, लाइट गाइड या डिफ्यूज़र फिल्म जैसे सेकेंडरी ऑप्टिक्स आवश्यक होंगे। वाटर-क्लियर लेंस एक संकीर्ण, तीव्र बीम उत्पन्न करता है, जबकि एक विसरित लेंस एक व्यापक, नरम उत्सर्जन पैटर्न बनाएगा।

8.5 तुलना और चयन

एलईडी चयन करते समय, इंजीनियर प्रमुख मापदंडों की तुलना करते हैं: चमक (Iv), रंग (तरंगदैर्ध्य, CIE निर्देशांक), दृश्य कोण, अग्र वोल्टेज और पैकेज आकार। इस एलईडी में AlInGaP प्रौद्योगिकी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में हरे/पीले रंग सीमा में उच्च दक्षता और अच्छी स्थिरता प्रदान करती है। बिनिंग प्रणाली उन अनुप्रयोगों के लिए सटीक चयन की अनुमति देती है जिनमें कई इकाइयों में रंग या चमक का सख्त मिलान आवश्यक होता है।

8.6 विशिष्ट उपयोगकर्ता प्रश्नों के उत्तर

प्र: क्या मैं इस एलईडी को 20mA पर लगातार चला सकता हूं?
उ: हां, पूर्ण अधिकतम निरंतर धारा 30mA है। 20mA पर संचालन विनिर्देश के भीतर है, लेकिन आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि शक्ति क्षय (VF * IF) 75mW से अधिक न हो। 20mA और 2.0V के एक विशिष्ट VF पर, शक्ति 40mW है, जो स्वीकार्य है।

प्र: दीप्त तीव्रता (71-450 mcd) में इतना व्यापक परिसर क्यों है?
उ: यह सभी उत्पादन में संभावित कुल विस्तार है। एक विशिष्ट आदेश के लिए, आप एक बिन (जैसे, बिन T: 280-450 mcd) का चयन करेंगे ताकि चमक की बहुत सख्त, पूर्वानुमेय सीमा प्राप्त हो सके।

प्र: "पीक" बनाम "डॉमिनेंट" तरंगदैर्ध्य की व्याख्या कैसे करूं?
A: पीक वेवलेंथ (λP=574nm) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जहां उत्सर्जन स्पेक्ट्रम सबसे मजबूत होता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd=564.5-573.5nm) की गणना CIE कलर चार्ट से की जाती है और यह अनुभूत रंग का प्रतिनिधित्व करती है। मानव-केंद्रित अनुप्रयोगों में रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

8.7 एप्लिकेशन केस स्टडी: स्टेटस इंडिकेटर पैनल

चार समान ग्रीन एलईडी वाले नेटवर्क राउटर के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करने पर विचार करें। एक समान रूप सुनिश्चित करने के लिए:

1. बिनिंग: सभी चार एलईडी के लिए समान ह्यू बिन (जैसे, बिन C: 567.5-570.5nm) और ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे, बिन S: 180-280 mcd) निर्दिष्ट करें। यह लगभग समान रंग और चमक की गारंटी देता है।
2. सर्किट डिजाइन: एक कॉमन 5V रेल का उपयोग करें। अधिकतम VF (2.2V) का उपयोग करके 5mA ड्राइव के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना करें ताकि व्यक्तिगत VF में भिन्नता होने पर भी चमक की स्थिरता सुनिश्चित हो: R = (5V - 2.2V) / 0.005A = 560Ω। 1% टॉलरेंस रेसिस्टर्स का उपयोग करें।
3. पीसीबी लेआउट: अनुशंसित लैंड पैटर्न का पालन करें। विशेष रूप से यदि PCB बंद है, तो कैथोड पैड से जुड़ा एक छोटा कॉपर पोर शामिल करें जो ऊष्मा अपव्यय में सहायता करे।
4. असेंबली: MSL3 दिशानिर्देशों का पालन करें। यदि रील खोली जाती है, तो सभी एलईडी को एक सप्ताह के भीतर सोल्डर करने की योजना बनाएं या उन्हें डिसिकेंट के साथ उचित रूप से संग्रहीत करें।

8.8 प्रौद्योगिकी रुझान

AlInGaP एलईडी एम्बर-से-लाल रंग स्पेक्ट्रम के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक कुशल प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करती हैं, जिसमें हरा रंग इसकी क्षमता की छोटी-तरंगदैर्ध्य सीमा पर है। एलईडी उद्योग में चल रहा विकास दक्षता (लुमेन प्रति वाट) बढ़ाने, रंग प्रतिपादन में सुधार और लागत कम करने पर केंद्रित है। शुद्ध हरे और नीले रंगों के लिए, InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) प्रौद्योगिकी प्रमुख है और इसमें तेजी से दक्षता वृद्धि जारी है। पैकेजिंग का रुझान छोटे फुटप्रिंट, उच्च शक्ति घनत्व और बेहतर थर्मल पथों (जैसे, फ्लिप-चिप डिज़ाइन) की ओर है ताकि तेजी से चमकदार चिप्स से उत्पन्न ऊष्मा का प्रबंधन किया जा सके। यह विशेष SMD एलईडी एक सुस्थापित पैकेज प्रौद्योगिकी का उपयोग करती है जो उच्च मात्रा वाले उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में विश्वसनीयता और स्वचालित असेंबली के लिए अनुकूलित है।