LTST-C950RTGKT SMD LED विशिष्टता पत्रक - वाटर क्लियर लेंस - InGaN ग्रीन लाइट - 20mA - 76mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी लैंप की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह घटक स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है और स्थान-सीमित महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इस एलईडी में गुंबददार लेंस का उपयोग किया गया है और हरे प्रकाश का उत्पादन करने के लिए अति-चमकीले इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश के अनुरूप।
• गुंबददार लेंस डिज़ाइन, प्रकाश वितरण को अनुकूलित करता है।
• अति-चमकीला InGaN चिप प्रौद्योगिकी।
• 8mm कैरियर टेप पैकेजिंग, 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा गया, स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के लिए उपयुक्त।
• मानकीकृत पैकेज आकार, EIA (Electronic Industries Alliance) मानक के अनुरूप।
• इनपुट संगत एकीकृत सर्किट (IC) लॉजिक स्तर।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त।

1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र

यह LED विस्तृत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• संचार उपकरण, कार्यालय स्वचालन उपकरण, घरेलू उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ।
• कीबोर्ड और की बैकलाइट।
• स्टेटस और पावर इंडिकेटर।
• माइक्रो डिस्प्ले और पैनल इंडिकेटर।
• सिग्नल लैंप और सिंबल लाइटिंग।

2. पैकेज आकार और विन्यास

यह एलईडी मानक एसएमडी पैकेज में आती है। प्रमुख यांत्रिक आयाम इंजीनियरिंग ड्रॉइंग में प्रदान किए गए हैं, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक आयाम सहनशीलता ±0.1 मिमी है। इस दस्तावेज़ में दर्ज विशिष्ट मॉडल LTST-C950RTGKT, वाटर क्लियर लेंस और हरी रोशनी उत्सर्जित करने वाले InGaN चिप का उपयोग करता है।

3. रेटिंग और विशेषताएँ

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी विद्युत और प्रकाशीय पैरामीटर परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

3.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

इन सीमाओं से अधिक तनाव डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकता है। इन स्थितियों में सामान्य संचालन का कोई संकेत नहीं दिया गया है।

• शक्ति अपव्यय (Pd):76 mW
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)):100 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई 0.1ms)
• निरंतर अग्र धारा (I_F):20 mA DC
• कार्य तापमान सीमा (T_opr):-20°C से +80°C
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-30°C से +100°C
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तें:पीक तापमान 260°C, अधिकतम 10 सेकंड।

3.2 अनुशंसित लीड-मुक्त प्रक्रिया IR रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

एक सुझाई गई लीड-फ्री सोल्डर रीफ्लो तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। यह प्रोफाइल केवल संदर्भ के लिए है; इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और रीफ्लो ओवन विशेषताओं पर निर्भर करती है। प्रोफाइल JEDEC मानकों का पालन करनी चाहिए, जिसमें आमतौर पर प्रीहीट चरण, 260°C से अधिक न होने वाले पीक तापमान तक नियंत्रित तापमान वृद्धि और नियंत्रित कूलिंग चरण शामिल होते हैं।

3.3 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

ये पैरामीटर सामान्य संचालन स्थितियों के तहत डिवाइस की विशिष्ट प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं।

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_V):रेंज 1120 mcd (न्यूनतम) से 7100 mcd (अधिकतम) तक है, विशिष्ट मान विशिष्ट बिनिंग पर निर्भर करता है। I_F= 20mA पर मापा गया, CIE फोटोपिक रिस्पॉन्स कर्व फिल्टर वाले सेंसर का उपयोग करके।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2):25 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब ल्यूमिनस इंटेंसिटी केंद्रीय अक्ष माप के आधे पर होती है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_P):530 nm। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):I_F= 20mA पर, रेंज 520.0 nm से 535.0 nm तक है। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला, रंग को परिभाषित करने वाला एकल तरंगदैर्ध्य है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):35 nm। अधिकतम तीव्रता के आधे पर स्पेक्ट्रल चौड़ाई, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F= 20mA पर, रेंज 2.8 V से 3.8 V तक है।
• रिवर्स करंट (I_R):रिवर्स वोल्टेज (V_R) 5V पर, अधिकतम 10 μA। यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3.3.1 माप संबंधी सावधानियाँ

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी मापन CIE मानक का पालन करता है।
• यह उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, जैसे कि ग्राउंडेड कलाई पट्टा और एंटीस्टैटिक कार्य स्टेशन का उपयोग।
• रिवर्स वोल्टेज लगाना केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; LED एप्लिकेशन सर्किट में रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए उपयुक्त नहीं है।

4. ग्रेडिंग प्रणाली

उत्पादन अनुप्रयोगों में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर बिन किया जाता है।

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) बिनिंग

I_F= 20mA पर ग्रेडिंग। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±0.1V है।
ग्रेडिंग कोड: D7 (2.80-3.00V), D8 (3.00-3.20V), D9 (3.20-3.40V), D10 (3.40-3.60V), D11 (3.60-3.80V)।

4.2 दीप्त तीव्रता (I_V) बिनिंग

I_F= 20mA पर ग्रेडिंग। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±15% है।
ग्रेडिंग कोड: W (1120-1800 mcd), X (1800-2800 mcd), Y (2800-4500 mcd), Z (4500-7100 mcd)।

4.3 ह्यू (डोमिनेंट वेवलेंथ) ग्रेडिंग

I_F= 20mA पर ग्रेडिंग। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±1 nm है।
ग्रेडिंग कोड: AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm), AR (530.0-535.0 nm)।

5. विशिष्ट प्रदर्शन वक्र

आमतौर पर उपकरण के विभिन्न परिस्थितियों में व्यवहार को दर्शाने वाले ग्राफिकल डेटा प्रदान किए जाते हैं। इसमें शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा:दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बदलता है, आमतौर पर एक अरेखीय संबंध दिखाते हुए, जो वोल्टेज चालन की तुलना में धारा विनियमन के महत्व को रेखांकित करता है।
• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:डायोड की I-V विशेषता वक्र को चित्रित करता है।
• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:दर्शाता है कि कैसे जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो उच्च शक्ति या उच्च घनत्व अनुप्रयोगों में ताप प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण कारक है।
• स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन:प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश तीव्रता दर्शाने वाला वक्र, 530 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य पर केंद्रित, विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई के साथ।

6. असेंबली एवं संचालन निर्देश

6.1 सफाई

अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई एजेंट LED पैकेज को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं। यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो कमरे के तापमान पर एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। डुबोने का समय एक मिनट से कम होना चाहिए।

6.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट

सही सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए PCB पैड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किए गए हैं। इसमें विश्वसनीय सोल्डर फिलेट प्राप्त करने के लिए पैड आयाम, अंतराल और सोल्डर मास्क परिभाषा शामिल है।

6.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग विनिर्देश

एलईडी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। कैरियर टेप की चौड़ाई 8 मिमी है। प्रमुख विनिर्देशों में शामिल हैं:

• घटकों को रखने के लिए पॉकेट पिच और आयाम।
• सील करने के लिए कवर टेप विनिर्देश।
• रील हब, फ्लैंज व्यास और वाइंडिंग दिशा।

6.4 रील पैकेजिंग विवरण

• मानक रील में 2000 डिवाइस होते हैं।
• गैर-पूर्ण रील के लिए न्यूनतम आदेश मात्रा 500 टुकड़े है।
• प्रति रील में अधिकतम दो लगातार खाली पॉकेट की अनुमति है।
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 मानक के अनुरूप है।

7. अनुप्रयोग नोट और सावधानियां

7.1 इच्छित उपयोग और विश्वसनीयता

यह LED मानक वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है जहां विफलता से जीवन या स्वास्थ्य को सीधा जोखिम हो सकता है (उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस, चिकित्सा जीवन समर्थन, यातायात नियंत्रण)। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, उच्च विश्वसनीयता ग्रेड उत्पाद के लिए निर्माता से परामर्श करना चाहिए।

7.2 भंडारण की शर्तें

सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। जब नमी-रोधी बैग ड्रायर के साथ अक्षत हो, तो शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
खोला गया पैकेज:सीलबंद बैग से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। घटकों को एक सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो सोल्डरिंग (Moisture Sensitivity Level 3, MSL 3) के अधीन किया जाना चाहिए। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहित किया जाता है, तो असेंबली से पहले कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक किया जाना चाहिए, या एक सीलबंद शुष्क वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, ड्रायर या नाइट्रोजन का उपयोग करके)।

7.3 सोल्डरिंग सिफारिशें

रीफ्लो सोल्डरिंग (अनुशंसित):
- प्रीहीट: 150-200°C.
- प्रीहीट समय: अधिकतम 120 सेकंड.
- पीक तापमान: अधिकतम 260°C.
- पीक समय: अधिकतम 10 सेकंड. रिफ्लो प्रक्रिया दो बार से अधिक नहीं होनी चाहिए.
हैंड सोल्डरिंग (यदि आवश्यक हो):
- सोल्डरिंग आयरन तापमान: अधिकतम 300°C.
- सोल्डरिंग समय: प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड. यह ऑपरेशन केवल एक बार किया जाना चाहिए.
ध्यान दें:इष्टतम रिफ्लो प्रोफाइल सर्किट बोर्ड के अनुसार भिन्न होती है। प्रदान किए गए मान सीमा मान हैं; विशिष्ट PCB असेंबली के लिए विशेषता विश्लेषण करने की सलाह दी जाती है।

8. तकनीकी गहन चर्चा और डिजाइन विचार

8.1 फोटोमेट्री और क्रोमैटिकिटी सिद्धांत

प्रदर्शन को फोटोमेट्रिक इकाइयों (ल्यूमिनस इंटेंसिटी, मिलिकैन्डेला में) में परिभाषित किया गया है, जो मानव आँख की संवेदनशीलता को ध्यान में रखती हैं, यह रेडियोमेट्रिक इकाइयों (वाट) से भिन्न है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य उन अनुप्रयोगों में रंग विनिर्देश के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जहाँ मानवीय धारणा महत्वपूर्ण है, जबकि चरम तरंगदैर्ध्य ऑप्टिकल सेंसर मिलान के लिए अधिक उपयुक्त है। 35 nm का संकीर्ण स्पेक्ट्रल आधा-चौड़ाई InGaN-आधारित हरे LED की विशेषता है, जो अच्छा रंग संतृप्ति प्रदान करती है।

8.2 विद्युत ड्राइव विचार

LED एक धारा-चालित उपकरण है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है और यह उपकरणों के बीच भिन्न होता है (जैसा कि V बिनिंग में दिखाया गया है)। इसलिए, निरंतर वोल्टेज स्रोत के साथ ड्राइव करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इससे थर्मल रनवे या चमक में असंगति हो सकती है। एक निरंतर धारा ड्राइवर या वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना आवश्यक है। 20mA की अधिकतम DC धारा मानक कार्य बिंदु को परिभाषित करती है, जबकि 100mA की पल्स रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग अनुप्रयोगों में अल्पकालिक ओवरड्राइव की अनुमति देती है।_FLED एक धारा-चालित उपकरण है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है और यह उपकरणों के बीच भिन्न होता है (जैसा कि V बिनिंग में दिखाया गया है)। इसलिए, निरंतर वोल्टेज स्रोत के साथ ड्राइव करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इससे थर्मल रनवे या चमक में असंगति हो सकती है। एक निरंतर धारा ड्राइवर या वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना आवश्यक है। 20mA की अधिकतम DC धारा मानक कार्य बिंदु को परिभाषित करती है, जबकि 100mA की पल्स रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग अनुप्रयोगों में अल्पकालिक ओवरड्राइव की अनुमति देती है।

8.3 ताप प्रबंधन

अधिकतम बिजली की खपत 76mW है, और PCB के माध्यम से प्रभावी ऊष्मा अपव्यय महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम धारा पर काम करते समय। ऑप्टिकल डिजाइन में जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ चमक की तीव्रता में कमी के कारक को शामिल करना आवश्यक है, ताकि संपूर्ण ऑपरेटिंग रेंज में चमक सुसंगत सुनिश्चित हो सके। PCB पैड लेआउट प्राथमिक तापीय चालन पथ है।

8.4 प्रकाशिकी डिजाइन

25 डिग्री का व्यूइंग एंगल (FWHM) इंगित करता है कि डोम लेंस द्वारा उत्पन्न प्रकाश पुंज अपेक्षाकृत केंद्रित है। यह इसे उन इंडिकेटर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें दिशात्मक प्रकाश की आवश्यकता होती है। बैकलाइटिंग या एरिया लाइटिंग के लिए, प्रकाश को समान रूप से वितरित करने के लिए आमतौर पर द्वितीयक ऑप्टिकल घटकों (लाइट गाइड प्लेट्स, डिफ्यूज़र) की आवश्यकता होती है।

8.5 अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ तुलना

InGaN-आधारित ग्रीन एलईडी (जैसे यह उत्पाद) गैलियम फॉस्फाइड (GaP) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और चमक प्रदान करती है। वाटर क्लियर लेंस चिप के वास्तविक रंग, यानी संतृप्त हरे रंग को प्रस्तुत करता है, जो डिफ्यूज़्ड लेंस से अलग है जो प्रकाश को बिखेर सकता है और माने जाने वाले रंग को थोड़ा बदल सकता है। थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, SMD पैकेजिंग असेंबली गति, प्लेसमेंट सटीकता और बोर्ड स्पेस बचत में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है।

8.6 विशिष्ट अनुप्रयोग मार्गदर्शन

स्थिति संकेतक:सिस्टम वोल्टेज के आधार पर एक श्रृंखला अवरोधक की गणना करें, ताकि धारा लगभग 10-15mA हो। पैनल रखने के दृष्टिकोण को ध्यान में रखें।
बैकलाइट:आमतौर पर कई एलईडी का उपयोग किया जाता है। प्रकाश तीव्रता (I_VGradation) and dominant wavelength (hue gradation) is crucial to avoid visible hotspots or color variations on the display screen. It is recommended to use a constant current driver array.
High-speed signal:LED की त्वरित स्विचिंग क्षमता का उपयोग किया जा सकता है। पल्स करंट रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग या PWM डिमिंग अनुप्रयोगों में अधिक चरम चमक प्राप्त करने के लिए अल्पकालिक उच्च-धारा पल्स की अनुमति देती है।

8.7 सामान्य समस्या निवारण

चमक में असंगति:यह समानांतर में जुड़े एलईडी को वोल्टेज स्रोत से चलाने और अलग-अलग करंट सीमित न करने के कारण हो सकता है। कॉन्स्टेंट करंट स्रोत या अलग-अलग रेसिस्टर का उपयोग करें।
समय/तापमान के साथ रंग में परिवर्तन:प्रमुख तरंगदैर्ध्य तापमान और करंट के साथ थोड़ा बदल सकता है। उचित थर्मल डिज़ाइन और स्थिर करंट ड्राइव सुनिश्चित करें।
ESD क्षति:प्रकाश न आना या रुक-रुक कर काम करना ESD के कारण हो सकता है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान ESD प्रोटोकॉल का पालन करें।
खराब सोल्डर जोड़:यह गलत पैड डिज़ाइन, अत्यधिक सोल्डर पेस्ट, या अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल से विचलन के कारण हो सकता है। पैड पैटर्न और सोल्डरिंग गाइडलाइन का संदर्भ लें।

9. उद्योग पृष्ठभूमि और रुझान

SMD LED आधुनिक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स की प्रमुख पैकेजिंग तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है, जो बड़े पैमाने पर, स्वचालित PCB असेंबली लाइनों के साथ इसकी संगतता के कारण है। हरे और नीले एलईडी बनाने के लिए InGaN सामग्री के उपयोग में बदलाव ने उच्च दक्षता और चमकदार आउटपुट हासिल किया है। रुझान लघुकरण (छोटे पैकेज आकार), उच्च शक्ति घनत्व (छोटे क्षेत्र में उच्च लुमेन आउटपुट), और सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता की ओर बढ़ रहा है। इसके अलावा, अधिक उन्नत पैकेजिंग में ऑन-बोर्ड ड्राइवर और नियंत्रण सर्किट के साथ एकीकरण एक सतत विकास दिशा है। जैसा कि इस डेटाशीट में दिखाया गया है, RoHS और लीड-फ्री सोल्डरिंग संगतता पर जोर, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग की व्यापक पर्यावरणीय नियामक आवश्यकताओं को दर्शाता है।