SMD LED LTST-E142TGKEKT डेटाशीट - पैकेज 2.0x1.25x0.8mm - वोल्टेज 2.8-3.8V/1.7-2.5V - पावर 76mW/75mW - हरा/लाल - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड असेंबली के लिए डिज़ाइन किए गए सरफेस-माउंट एलईडी घटक के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। इसका लघु आकार और आधुनिक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे संकेतक और बैकलाइटिंग कार्यों के लिए एक बहुमुखी विकल्प बनाती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस घटक के प्राथमिक लाभों में RoHS निर्देशों का अनुपालन, स्वचालित प्लेसमेंट के लिए 7-इंच रील पर उद्योग-मानक 8mm टेप में पैकेजिंग, और अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूर्ण संगतता शामिल है। यह JEDEC स्तर 3 नमी संवेदनशीलता मानकों के लिए पूर्व-संसाधित है, जो असेंबली के दौरान विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

लक्षित अनुप्रयोग विविध हैं, जिनमें दूरसंचार, कार्यालय स्वचालन, घरेलू उपकरण और औद्योगिक उपकरण शामिल हैं। विशिष्ट उपयोगों में स्थिति संकेतक, सिग्नल और प्रतीक ल्यूमिनेयर, और फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग शामिल हैं, जहां विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड डिवाइस की विद्युत, प्रकाशिक और तापीय विशेषताओं का विस्तृत विवरण प्रदान करता है। सभी पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में या उनके तहत संचालन की गारंटी नहीं है।

• शक्ति अपव्यय (Pd): 76 mW (Green), 75 mW (Red). यह अधिकतम शक्ति है जिसे LED लगातार व्यय कर सकता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)): दोनों रंगों के लिए 80 mA. यह केवल पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमेय है।
• DC Forward Current (I_F): 20 mA (Green), 30 mA (Red). यह विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• तापमान सीमा: संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C है।

2.2 Thermal Characteristics

थर्मल प्रदर्शन को समझना विश्वसनीयता और दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है।

• Maximum Junction Temperature (T_j): दोनों रंगों के लिए 115°C। अर्धचालक जंक्शन का तापमान इस सीमा से अधिक नहीं होना चाहिए।
• थर्मल रेजिस्टेंस, जंक्शन-टू-एम्बिएंट (R_θJA): टिपिकल वैल्यू 145 °C/W (ग्रीन) और 155 °C/W (रेड) हैं। यह पैरामीटर दर्शाता है कि एलईडी जंक्शन से आसपास की हवा में गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से स्थानांतरित होती है। एक कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन को दर्शाता है।

2.3 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों (I_F = 20mA) के तहत सामान्य प्रदर्शन मापदंड हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_V): हरा: 710-1540 mcd (न्यूनतम-अधिकतम)। लाल: 140-420 mcd (न्यूनतम-अधिकतम)। CIE प्रकाशीय आँख प्रतिक्रिया का अनुमान लगाने वाले फ़िल्टर के साथ मापा गया।
• Viewing Angle (2θ_1/2): Typically 120 degrees for the Green LED. This is the full angle at which luminous intensity drops to half its axial value.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): Typical 523 nm (Green), 630 nm (Red).
• Dominant Wavelength (λ_d): Green: 515-530 nm. Red: 619-629 nm. This defines the perceived color with a tolerance of ±1 nm.
• Spectral Line Half-Width (Δλ): सामान्य 25 एनएम (हरा), 15 एनएम (लाल)। उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): हरा: 2.8-3.8 V. लाल: 1.7-2.5 V. सहनशीलता ±0.1V है। यह 20mA पर चलाए जाने पर LED पर वोल्टेज ड्रॉप है।
• रिवर्स करंट (I_R): V_R = 5V. डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल इन्फ्रारेड परीक्षण संदर्भ के लिए है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उपकरणों को एक उत्पादन बैच के भीतर रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख ऑप्टिकल पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 Luminous Intensity (I_V) Binning

LEDs are categorized by their measured luminous intensity at 20mA.

Green LED Bins:

• V1: 710 - 910 mcd
• V2: 910 - 1185 mcd
• W1: 1185 - 1540 mcd

प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±11% है।

रेड LED बिन्स:

• R2: 140 - 185 mcd
• S1: 185 - 240 mcd
• S2: 240 - 315 mcd
• T1: 315 - 420 mcd

प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±11% है।

3.2 Dominant Wavelength (λ_d) Binning

For the Green LED, devices are also binned by dominant wavelength to control color consistency.

ग्रीन एलईडी वेवलेंथ बिन्स:

• AP: 515 - 520 nm
• AQ: 520 - 525 nm
• AR: 525 - 530 nm

प्रत्येक तरंगदैर्ध्य बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, स्पेक्ट्रल वितरण के लिए चित्र 1, व्यूइंग एंगल के लिए चित्र 5), डिजाइन के लिए उनकी विशिष्ट व्याख्याएँ महत्वपूर्ण हैं।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

यह संबंध घातांकीय है। Green LED के लिए, V_F आम तौर पर 20mA पर ~2.8V से 3.8V तक होता है। Red LED के लिए, V_F कम होता है, जो 20mA पर ~1.7V से 2.5V तक होता है। डिजाइनरों को आपूर्ति वोल्टेज और प्रयुक्त LED bin के विशिष्ट V_F के आधार पर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या ड्राइवर्स का उपयोग करना चाहिए।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

Luminous intensity generally increases with forward current but not linearly. Operating above the recommended DC forward current (20mA/30mA) can lead to accelerated lumen depreciation, color shift, and reduced lifetime due to excessive heat and current density.

4.3 Temperature Characteristics

LED प्रदर्शन तापमान पर निर्भर करता है। आमतौर पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, तापमान बढ़ने के साथ चमकदार तीव्रता कम हो जाती है। स्थिर प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन (PCB लेआउट, कॉपर क्षेत्र आदि के माध्यम से) आवश्यक है, खासकर जब अधिकतम रेटिंग के निकट संचालित किया जा रहा हो।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

यह उपकरण एक EIA मानक पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। इसके फुटप्रिंट को परिभाषित करने वाले प्रमुख आयाम (मिलीमीटर में, सहिष्णुता ±0.2 मिमी जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो) हैं: लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई। विशिष्ट पिन असाइनमेंट है: पिन 2 और 3 ग्रीन LED चिप (InGaN) के लिए हैं, और पिन 1 और 4 रेड LED चिप (AlInGaP) के लिए हैं। लेंस स्पष्ट है।

5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। इस अनुशंसित फुटप्रिंट का पालन करने से रीफ्लो के दौरान अच्छे सोल्डर जोड़ के निर्माण में सहायता मिलती है, टॉम्बस्टोनिंग को रोका जा सकता है, और एलईडी पैकेज से PCB तक ऊष्मा अपव्यय में सहायता मिलती है।

5.3 पोलैरिटी पहचान

सही ओरिएंटेशन महत्वपूर्ण है। डेटाशीट पिन असाइनमेंट निर्दिष्ट करती है (हरा: पिन 2,3; लाल: पिन 1,4)। असेंबली त्रुटियों को रोकने के लिए PCB सिल्कस्क्रीन और फुटप्रिंट स्पष्ट रूप से कैथोड/एनोड या पिन 1 स्थान को इंगित करना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

यह घटक लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) IR रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगत है। J-STD-020B के अनुरूप एक सुझाई गई प्रोफ़ाइल का संदर्भ दिया गया है। मुख्य पैरामीटर्स में शामिल हैं:

• प्री-हीट: 150-200°C अधिकतम।
• Time above liquidus: 120 seconds maximum.
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C.
• शिखर पर समय: अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो चक्र).

प्रोफाइल्स को विशिष्ट PCB असेंबली के लिए चरित्रित किया जाना चाहिए.

6.2 हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन)

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी की आवश्यकता है:

• Iron Temperature: अधिकतम 300°C.
• सोल्डरिंग समय: प्रति जोड़ अधिकतम 3 सेकंड.
• सीमा: थर्मल क्षति को रोकने के लिए केवल एक सोल्डरिंग चक्र।

6.3 भंडारण की स्थितियाँ

नमी संवेदनशीलता एक महत्वपूर्ण कारक है (JEDEC Level 3)।

• सीलबंद बैग: ≤30°C और ≤70% RH पर संग्रहित करें। बैग सील की तारीख से एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• बैग खोलने के बाद: 30°C से कम या बराबर और 60% RH से कम या बराबर तापमान पर स्टोर करें। IR रीफ्लो को 168 घंटों (7 दिनों) के भीतर पूरा करने की सिफारिश की जाती है।
• विस्तारित भंडारण (खोला गया): डिसिकेंट के साथ सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन डेसिकेटर में स्टोर करें।
• रीबेकिंग: यदि 168 घंटे से अधिक समय तक उजागर किया गया है, तो सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक करें।

6.4 सफाई

यदि असेंबली के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। एलईडी को सामान्य तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं। अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग न करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

घटक को स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के लिए उभरे हुए वाहक टेप में आपूर्ति किया जाता है।

• टेप की चौड़ाई: 8 mm.
• रील का व्यास: 7 इंच (178 मिमी).
• Quantity per Reel: 4000 टुकड़े.
• न्यूनतम आदेश मात्रा (MOQ): शेष मात्राओं के लिए 500 टुकड़े।
• पैकिंग मानक: ANSI/EIA-481 विनिर्देशों का अनुपालन करता है। खाली पॉकेट्स को कवर टेप से सील किया जाता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 Typical Application Circuits

LED को करंट-लिमिटिंग मैकेनिज्म की आवश्यकता होती है। सबसे सरल तरीका एक सीरीज रेसिस्टर है। रेसिस्टर वैल्यू (R_s) की गणना इस प्रकार की जाती है: R_s = (V_supply - V_F) / I_F. डेटाशीट से अधिकतम V का उपयोग करें_F एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए ताकि I सीमा से अधिक न हो, यहां तक कि घटक सहनशीलता के साथ भी।_F दोहरे रंग वाले उपकरण के लिए, मिश्रित रंग या वैकल्पिक संचालन के लिए प्रत्येक रंग चैनल का स्वतंत्र धारा नियंत्रण आवश्यक है।

8.2 Design Considerations and Precautions

• Current Driving: हमेशा एक स्थिर धारा से चलाएं या एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करें। कभी भी सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
• थर्मल प्रबंधन: PCB पर LED पैड से जुड़े कॉपर क्षेत्र को अधिकतम करें ताकि यह हीट सिंक का कार्य कर सके, विशेष रूप से उच्च-चमक बिन या निरंतर संचालन के लिए।
• ESD सुरक्षा: हालांकि संवेदनशील के रूप में स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है, सभी अर्धचालक उपकरणों के लिए ESD सावधानियों के साथ संचालन एक अच्छी प्रथा है।
• रिवर्स वोल्टेज: यह उपकरण रिवर्स बायस संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। सर्किट में सही ध्रुवीयता सुनिश्चित करें।
• एप्लिकेशन स्कोप: यह घटक मानक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए है। असाधारण विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (जैसे, विमानन, चिकित्सा, सुरक्षा प्रणाली) के लिए विशिष्ट योग्यता और परामर्श आवश्यक है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

यह द्वि-रंग SMD LED दो अलग-अलग संकेतक रंगों (हरा और लाल) की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक कॉम्पैक्ट, एकल-पैकेज समाधान प्रदान करता है, जो दो अलग-अलग एकल-रंग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में PCB स्थान बचाता है। हरे रंग के लिए InGaN और लाल रंग के लिए AlInGaP का उपयोग कुशल, संतृप्त रंग प्रदान करता है। उच्च-मात्रा, स्वचालित IR रीफ्लो असेंबली के साथ इसकी संगतता इसे उन एलईडी से अलग करती है जिन्हें मैन्युअल या वेव सोल्डरिंग की आवश्यकता होती है। विस्तृत बिनिंग संरचना डिजाइनरों को अपने लागत और प्रदर्शन लक्ष्यों के लिए उपयुक्त स्तर की स्थिरता चुनने की अनुमति देती है।

10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

10.1 क्या मैं Green और Red LEDs को एक साथ उनकी पूर्ण धारा पर चला सकता हूँ?

नहीं, एक ही पिन से नहीं। ग्रीन और रेड चिप्स विद्युत रूप से अलग हैं, जो अलग-अलग पिन जोड़े से जुड़े हैं (ग्रीन के लिए 2,3; रेड के लिए 1,4)। उन्हें स्वतंत्र करंट स्रोतों या अलग-अलग श्रृंखला रोकनेवाला के साथ संचालित किया जाना चाहिए। पैकेज के लिए कुल शक्ति अपव्यय को पार नहीं किया जाना चाहिए, जिसके लिए यदि एक साथ संचालित किया जाए तो दोनों चिप्स से संयुक्त ऊष्मा पर विचार करने की आवश्यकता होगी।

10.2 हरी और लाल एलईडी के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज अलग क्यों है?

फॉरवर्ड वोल्टेज अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप का एक मौलिक गुण है। InGaN से हरे प्रकाश की फोटॉन ऊर्जा AlInGaP से लाल प्रकाश की तुलना में अधिक (छोटी तरंगदैर्ध्य) होती है, जो एक बड़े अर्धचालक बैंडगैप से संबंधित है। एक बड़ा बैंडगैप आम तौर पर उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज का परिणाम देता है, जो ग्रीन LED के उच्च Vf की व्याख्या करता है।_F रेंज (2.8-3.8V) लाल एलईडी (1.7-2.5V) की तुलना में।

10.3 "Preconditioning to JEDEC Level 3" का क्या अर्थ है?

इसका मतलब है कि घटक को JEDEC मानकों के अनुसार Moisture Sensitivity Level (MSL) 3 के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह इंगित करता है कि नमी-सुरक्षात्मक बैग खोलने के बाद, रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता के बिना, डिवाइस को फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (≤30°C/60% RH) में 168 घंटे (7 दिन) तक उजागर किया जा सकता है। इस फ्लोर लाइफ को पार करने पर भंडारण अनुभाग में उल्लिखित बेकिंग प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।

10.4 मैं चमकदार तीव्रता बिन कोड्स (V1, W1, R2, T1, आदि) की व्याख्या कैसे करूं?

ये मनमाने लेबल हैं जो मापी गई दीप्त आउटपुट की विशिष्ट श्रेणियों को सौंपे गए हैं। उदाहरण के लिए, "W1" बिन का एक Green LED, 20mA पर चलाए जाने पर 1185 और 1540 mcd के बीच तीव्रता रखेगा। एक विशिष्ट बिन कोड ऑर्डर करने से यह सुनिश्चित होता है कि आपको उस परिभाषित सीमा के भीतर चमक वाले LED प्राप्त हों, जिससे आपके उत्पाद की उपस्थिति में एकरूपता बढ़ती है।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए दोहरी-स्थिति संकेतक
एक डिज़ाइनर को राउटर के फ्रंट पैनल पर "पावर/एक्टिविटी" (हरा) और "फॉल्ट/अलर्ट" (लाल) दिखाने के लिए एक ही घटक की आवश्यकता है। LTST-E142TGKEKT का उपयोग करने से स्थान की बचत होती है। माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से प्रत्येक रंग को संचालित करते हैं। हरा LED (पिन 2 से संचालित, पिन 3 ग्राउंड से जुड़ा) स्थिर या टिमटिमाती रोशनी के साथ सामान्य संचालन को दर्शाता है। लाल LED (पिन 1 से संचालित, पिन 4 ग्राउंड से जुड़ा) सिस्टम त्रुटि पर प्रकाशित होता है। 120-डिग्री का व्यूइंग एंगल व्यापक सीमा से दृश्यता सुनिश्चित करता है। डिज़ाइनर अत्यधिक बिजली खपत के बिना पर्याप्त चमक के लिए एक मध्यम-श्रेणी की तीव्रता बिन (जैसे, हरे रंग के लिए V2, लाल रंग के लिए S1) का चयन करता है। PCB लेआउट अनुशंसित पैड डिज़ाइन का पालन करता है और एक ग्राउंड प्लेन से जुड़े एक उदार थर्मल रिलीफ को शामिल करता है।

12. Operating Principle Introduction

लाइट एमिटिंग डायोड्स (LEDs) सेमीकंडक्टर डिवाइसेज हैं जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप मटेरियल से इलेक्ट्रॉन एक्टिव रीजन में p-टाइप मटेरियल के होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त सेमीकंडक्टर मटेरियल्स की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। इस कंपोनेंट में, हरे एमिटर के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) और लाल एमिटर के लिए एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) का उपयोग किया जाता है, जिन्हें उनके संबंधित स्पेक्ट्रल क्षेत्रों में उनकी दक्षता और रंग विशेषताओं के लिए चुना गया है।

13. Technology Trends

एसएमडी एलईडी का क्षेत्र उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन और अधिक लघुकरण की ओर विकसित हो रहा है। समायोज्य सफेद या पूर्ण-रंग अनुप्रयोगों के लिए एक ही पैकेज में कई रंग चिप्स (आरजीबी, आरजीबीडब्ल्यू) को एकीकृत करने की प्रवृत्ति है। इसके अलावा, पैकेजिंग सामग्री और थर्मल प्रबंधन तकनीकों में प्रगति शक्ति घनत्व और विश्वसनीयता की सीमाओं को आगे बढ़ा रही है, जिससे एसएमडी एलईडी का उपयोग तेजी से मांग वाले अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जिसमें ऑटोमोटिव लाइटिंग और विशेष औद्योगिक संकेतक शामिल हैं। स्थिरता के लिए प्रयास पर्यावरणीय प्रभाव कम करने वाली सामग्रियों और प्रक्रियाओं पर भी जोर देता है।