LTST-C950TGKT SMD LED विशिष्टता पत्रक - अति उच्च चमक हरा InGaN - 20mA - 76mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए एक उच्च-प्रदर्शन सरफेस-माउंट LED की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण उन्नत InGaN सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है जो चमकदार हरा प्रकाश उत्पन्न करता है। इसका लघु पैकेज आकार और मानकीकृत फॉर्म फैक्टर इसे स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं और सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों के लिए आदर्श बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस LED के प्रमुख लाभों में उत्कृष्ट ल्यूमिनस तीव्रता, पर्यावरणीय नियमों के अनुपालन और उच्च-मात्रा उत्पादन के लिए उपयुक्त मजबूत संरचना शामिल है। इसका डिज़ाइन स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए है और यह मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल को सहन कर सकता है, जो कुशल PCB असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है।

लक्षित बाजार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के व्यापक क्षेत्र शामिल हैं। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में सेलुलर फोन और कॉर्डलेस फोन जैसे दूरसंचार उपकरण, लैपटॉप जैसे पोर्टेबल कंप्यूटिंग उपकरण, नेटवर्क बुनियादी ढांचा प्रणालियाँ, विभिन्न प्रकार के घरेलू उपकरण और इनडोर साइनेज या डिस्प्ले अनुप्रयोग शामिल हैं। इसकी विश्वसनीयता और चमक इसे स्टेटस संकेतन, कीबोर्ड बैकलाइटिंग और माइक्रोडिस्प्ले में एकीकरण के लिए भी उपयुक्त बनाती है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण

यह खंड एलईडी की पूर्ण सीमाओं और कार्यशील विशेषताओं का विस्तृत विवरण देता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी पैरामीटर परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जो उपकरण को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उनके निकट निरंतर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है। रेटिंग्स इस प्रकार हैं:

• शक्ति अपव्यय (Pd):76 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे डिवाइस ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• शिखर अग्र धारा (I_FP):100 mA. यह धारा केवल 1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई की पल्स स्थितियों में अनुमत है।
• निरंतर अग्र धारा (I_F):20 mA। यह डीसी ऑपरेटिंग स्थितियों के तहत अनुशंसित अधिकतम धारा है।
• ऑपरेटिंग तापमान सीमा:-20°C से +80°C। इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर डिवाइस के सामान्य संचालन की गारंटी है।
• भंडारण तापमान सीमा:-30°C से +100°C.
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग शर्तें:यह 10 सेकंड के लिए 260°C के पीक तापमान को सहन कर सकता है, जो लीड-फ्री असेंबली प्रक्रिया का मानक है।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

निम्न तालिका सामान्य कार्य स्थितियों (I_F= 20mA, Ta=25°C) के अंतर्गत विशिष्ट और गारंटीकृत प्रदर्शन मापदंडों को सूचीबद्ध करती है।

• प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (I_V):यह सीमा न्यूनतम 1120 mcd से लेकर अधिकतम 7100 mcd तक है, और विशिष्ट मान इस विस्तृत सीमा के भीतर आते हैं। तीव्रता माप CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने वाले फिल्टर वाले सेंसर का उपयोग करके किया जाता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):25 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जित तीव्रता केंद्रीय अक्ष पर मापे गए मान की आधी हो जाती है। यह दर्शाता है कि बीम पैटर्न अपेक्षाकृत केंद्रित है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P):530 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय आउटपुट सबसे मजबूत होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):520 nm से 535 nm. यह पैरामीटर CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से लिया गया है, जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए प्रकाश के रंग को परिभाषित करता है, और रंग विनिर्देश के लिए शिखर तरंगदैर्ध्य की तुलना में अधिक प्रासंगिक है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):35 nm। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):20mA पर 2.8 V से 3.8 V। LED के संचालन के दौरान फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप।
• रिवर्स करंट (I_R):रिवर्स वोल्टेज (V_R) पर 5V पर अधिकतम 10 μA। यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण केवल गुणवत्ता सत्यापन के लिए है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को मुख्य मापदंडों के आधार पर विभिन्न प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिज़ाइनरों को विशिष्ट सर्किट आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) बिनिंग

LED को 20mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड (D7 से D11) 2.8V-3.0V से 3.6V-3.8V तक बढ़ते वोल्टेज रेंज का प्रतिनिधित्व करते हैं, प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1V है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने और समानांतर एरे में चमक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

3.2 प्रदीप्ति तीव्रता (I_V) बिनिंग

यह मुख्य चमक ग्रेडिंग है। कोड W, X, Y और Z 1120-1800 mcd से 4500-7100 mcd तक बढ़ती न्यूनतम/अधिकतम तीव्रता सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं, प्रत्येक ग्रेड के लिए सहनशीलता ±15% है। चयन अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चमक स्तर पर निर्भर करता है।

3.3 ह्यू (डोमिनेंट वेवलेंथ) ग्रेडिंग

LED को मुख्य तरंगदैर्ध्य के अनुसार रंग बिंदु पर ग्रेड किया जाता है। कोड AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm), और AR (530-535 nm) विशिष्ट हरे रंग की आवश्यकताओं के आधार पर चयन की अनुमति देते हैं, जहाँ प्रत्येक ग्रेड में ±1 nm का सख्त सहनशीलता मान है। यह उन अनुप्रयोगों में रंग की एकरूपता सुनिश्चित करता है जहाँ कई LED एक साथ उपयोग किए जाते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल डेटा संदर्भित हैं, प्रमुख मापदंडों के बीच विशिष्ट संबंध नीचे वर्णित है।

4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)

LED एक विशिष्ट डायोड गैर-रेखीय I-V विशेषता प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन नाममात्र 20mA ड्राइव करंट पर निर्दिष्ट बिनिंग रेंज के भीतर रहता है। पूर्ण अधिकतम करंट से अधिक पर संचालन से V_Fतेजी से बढ़ता है और अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न करता है।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध

इसके सामान्य संचालन सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन (ल्यूमिनस इंटेंसिटी) लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धाराओं पर, बढ़े हुए तापीय प्रभावों के कारण दक्षता कम हो सकती है। LED को इसके रेटेड 20mA पर चलाना इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करता है।

4.3 तापमान विशेषताएँ

सभी अर्धचालकों की तरह, LED का प्रदर्शन तापमान पर निर्भर करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) में आमतौर पर एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है। इससे भी अधिक महत्वपूर्ण यह है कि प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। निर्दिष्ट कार्य तापमान सीमा के भीतर सुसंगत चमक और उपकरण विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए अनुप्रयोग में उचित तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता पहचान

यह उपकरण उद्योग-मानक SMD पैकेज आकृति का अनुपालन करता है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी आकार, लीड पिच और कुल ऊंचाई शामिल हैं। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर दृश्य चिह्नों द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कि खांचा, बिंदु या संबंधित लेंस क्षेत्र का हरा रंग। सही ध्रुवीयता अभिविन्यास सामान्य कार्य के लिए असेंबली के दौरान अनिवार्य है।

5.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पैड लेआउट प्रदान करता है। यह पैटर्न घटक के फुटप्रिंट को ध्यान में रखता है और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान अच्छे सोल्डर फिलेट के निर्माण में सहायता करता है। इस अनुशंसा का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (घटक का एक सिरा उठना) को रोकने और सही संरेखण सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग पैरामीटर्स

यह डिवाइस लीड-फ्री इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। अनुशंसित तापमान प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है, जिसमें आम तौर पर शामिल हैं:

• प्रीहीटिंग:150-200°C, अधिकतम 120 सेकंड, धीरे-धीरे सर्किट बोर्ड को गर्म करने और फ्लक्स को सक्रिय करने के लिए।
• पीक तापमान:अधिकतम 260°C। घटक का शरीर का तापमान इस मान से अधिक नहीं होना चाहिए।
• लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (TAL):शिखर तापमान ±5°C की सीमा के भीतर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।
• चक्रों की संख्या:इस स्थिति में, डिवाइस अधिकतम दो रिफ्लो चक्र सहन कर सकता है।

ध्यान दें कि इष्टतम तापमान प्रोफ़ाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और उपयोग किए गए ओवन पर निर्भर करती है। प्रदान किए गए मान दिशानिर्देश हैं और इन्हें वास्तविक उत्पादन सेटअप में सत्यापित किया जाना चाहिए।

6.2 मैनुअल वेल्डिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और LED पिन के साथ संपर्क का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। थर्मल क्षति को रोकने के लिए, सीधे LED बॉडी के बजाय PCB पैड को गर्म किया जाना चाहिए।

6.3 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग करें। अनुशंसित सफाई एजेंटों में इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) शामिल हैं। LED को सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अपघर्षक या अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग एपॉक्सी लेंस या एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकता है।

6.4 भंडारण एवं संचालन की शर्तें

इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD):यह उपकरण ESD के प्रति संवेदनशील है। उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करना आवश्यक है, जिसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक मैट और ESD-सुरक्षित पैकेजिंग तथा उपकरणों का उपयोग शामिल है।

नमी संवेदनशीलता:इस पैकेज का एक नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) रेटिंग है। जैसा कि दर्शाया गया है, यदि मूल सीलबंद नमी-रोधी बैग खोला जाता है, तो घटकों को एक सप्ताह (MSL 3) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए लगाया जाना चाहिए। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, उन्हें ड्रायर के साथ एक शुष्क कैबिनेट या सीलबंद कंटेनर में संग्रहित किया जाना चाहिए। एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्न" क्षति को रोकने के लिए बेकिंग (उदाहरण के लिए, 60°C पर 20 घंटे) की आवश्यकता हो सकती है।

7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

7.1 टेपिंग और रील विनिर्देश

स्वचालित संयोजन के लिए घटक पैकेजिंग रूपों में आपूर्ति किए जाते हैं। वे एक सुरक्षात्मक कवर टेप से सील की गई कैमरा-स्टाइल कैरियर टेप में लगे होते हैं। कैरियर टेप को मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है।

Key packaging details include:

• Quantity per reel:2000 टुकड़े।
• न्यूनतम ऑर्डर मात्रा (MOQ):शेष मात्रा के लिए, न्यूनतम 500 टुकड़े निर्धारित हैं।
• कैविटी कवरेज:Empty component cavities in the carrier tape are sealed with cover tape.
• Missing Component:According to packaging standards, a maximum of two consecutive missing LEDs is allowed.
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश के अनुरूप है, जो मानक स्वचालित उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करती है।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

सबसे सामान्य चालन विधि एक स्थिर धारा स्रोत या वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में जुड़ा एक साधारण धारा-सीमित प्रतिरोधक है। प्रतिरोध मान (R_limit) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R_limit= (V_supply- V_F) / I_Fइस गणना में बिन के अधिकतम V का उपयोग करना_F(उदाहरण के लिए 3.8V), यह सुनिश्चित करता है कि कम V वाले घटकों का उपयोग करने पर भी धारा 20mA से अधिक न हो।_Fस्थिर चमक वाले अनुप्रयोगों के लिए, विशेष रूप से बैटरी जैसे परिवर्तनशील वोल्टेज स्रोत के साथ काम करते समय, समर्पित LED ड्राइवर IC के उपयोग की अनुशंसा की जाती है।

8.2 Thermal Management Design

हालांकि बिजली की खपत अपेक्षाकृत कम है (अधिकतम 76mW), प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए प्रभावी ताप अपव्यय बहुत महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च परिवेश तापमान या सीमित स्थानों में। PCB कॉपर पैड प्राथमिक हीट सिंक हैं। कैथोड और एनोड पैड से जुड़े कॉपर क्षेत्र को बढ़ाना, आंतरिक या निचली कॉपर परतों से जुड़ने के लिए थर्मल वाया का उपयोग करना, और पर्याप्त वायु प्रवाह सुनिश्चित करना, जंक्शन तापमान प्रबंधन में सहायता करेगा।

8.3 Optical Design Considerations

25 डिग्री का दृश्य कोण एक केंद्रित बीम प्रदान करता है। व्यापक प्रकाश व्यवस्था के लिए, डिफ्यूज़र या लाइट गाइड प्लेट जैसे द्वितीयक प्रकाशीय घटकों की आवश्यकता हो सकती है। अंतिम अनुप्रयोग की चमक और रंग एकरूपता आवश्यकताओं के आधार पर चमक तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग का चयन किया जाना चाहिए। यदि दृश्य एकरूपता महत्वपूर्ण है, तो एक ही उत्पाद में विभिन्न बिन के LED को मिलाने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 5V पावर सप्लाई और एक रोकनेवाला (रेसिस्टर) का उपयोग करके चला सकता हूं?
उत्तर: हाँ। उदाहरण के लिए, 20mA पर विशिष्ट V_F3.2V मानते हुए: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 ओम। मानक 91 ओम रेसिस्टर उपयुक्त है। धारा सत्यापित करने के लिए अपने विशिष्ट बिन की वास्तविक V_Fका उपयोग करना सुनिश्चित करें।

प्रश्न: चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) स्पेक्ट्रम आउटपुट वक्र का वास्तविक शिखर है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) एक गणना मूल्य है, जो एक शुद्ध मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है, जो मानव आँख को LED के रंग के समान प्रतीत होता है। λ_dरंग मिलान के लिए अधिक प्रासंगिक है।

प्रश्न: ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग कोड (जैसे "Y") की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: ग्रेडिंग कोड एक गारंटीकृत सीमा को परिभाषित करता है। "Y" ग्रेड वाला एक घटक, मानक स्थितियों (20mA, Ta=25°C) में मापे जाने पर, 2800 mcd से 4500 mcd के बीच की ल्यूमिनस इंटेंसिटी प्रदर्शित करेगा।

प्रश्न: क्या यह LED आउटडोर उपयोग के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: डेटाशीट -20°C से +80°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज और विशिष्ट इंडोर अनुप्रयोगों को निर्दिष्ट करती है। आउटडोर उपयोग के लिए, नमी, यूवी विकिरण और निर्दिष्ट सीमा से बाहर के तापमान के संपर्क में आने की संभावना पर विचार करने की आवश्यकता है, जिसके लिए अतिरिक्त सुरक्षा उपायों या एक अलग उत्पाद ग्रेड की आवश्यकता हो सकती है।

10. तकनीकी परिचय एवं रुझान

10.1 InGaN अर्धचालक प्रौद्योगिकी

यह LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। InGaN नीले, हरे और सफेद (जब फॉस्फर के साथ संयुक्त) प्रकाश स्पेक्ट्रम क्षेत्रों में प्रकाश का उत्पादन कुशलतापूर्वक कर सकता है। गैलियम फॉस्फाइड (GaP) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, InGaN LED की दक्षता और चमक में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है, जिससे यह उच्च-प्रदर्शन हरे और नीले LED के लिए मानक बन गया है।

10.2 उद्योग रुझान

एसएमडी एलईडी प्रौद्योगिकी की समग्र प्रवृत्ति उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक प्रकाश उत्पादन), बेहतर रंग प्रतिपादन, और उच्च घनत्व डिजाइन के लिए छोटे पैकेज आकार की दिशा में निरंतर विकास कर रही है। साथ ही, उद्योग विभिन्न पर्यावरणीय तनावों के तहत विश्वसनीयता और जीवनकाल बढ़ाने पर अत्यधिक ध्यान केंद्रित कर रहा है। जैसा कि इस उपकरण में दिखाया गया है, लीड-मुक्त, उच्च-तापमान रिफ्लो प्रक्रिया के साथ संगतता अब RoHS जैसे वैश्विक पर्यावरणीय नियमों द्वारा प्रेरित एक मूलभूत आवश्यकता बन गई है।