SMD LED LTST-C190KFKT-5A डेटाशीट - ऑरेंज AlInGaP - 5mA - 20mA - 50mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक कॉम्पैक्ट, उच्च-चमक वाले सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी के विनिर्देशों का विवरण प्रस्तुत करता है। स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन करता है।
• कुशल नारंगी प्रकाश उत्सर्जन के लिए एक अति-चमकीले एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक चिप का उपयोग करता है।
• 8mm टेप पर पैक किया गया, जो 7-इंच व्यास के रील पर लपेटा गया है, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के लिए उपयुक्त।
• मानकीकृत EIA पैकेज फुटप्रिंट व्यापक संगतता सुनिश्चित करता है।
• लॉजिक-लेवल संगत ड्राइव आवश्यकताएँ।
• PCB असेंबली में उपयोग किए जाने वाले मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल को सहने के लिए डिज़ाइन किया गया।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह LED विभिन्न संकेतक और बैकलाइटिंग कार्यों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं: दूरसंचार और नेटवर्क उपकरणों में स्थिति संकेतक, कीबोर्ड/कीपैड बैकलाइटिंग, नियंत्रण पैनलों पर प्रतीकात्मक प्रकाश, और माइक्रो-डिस्प्ले तथा घरेलू उपकरणों में एकीकरण।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विवरण

निम्नलिखित अनुभाग डिवाइस की विद्युत, प्रकाशीय और पर्यावरणीय सीमाओं एवं विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करते हैं।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये मान तनाव सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिन्हें किसी भी स्थिति में पार नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन को बाद में विस्तृत अनुशंसित संचालन स्थितियों के भीतर बनाए रखा जाना चाहिए।

• Power Dissipation (Pd): 50 mW
• Peak Forward Current (I_F(PEAK)): 40 mA (pulsed at 1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width)
• Continuous Forward Current (I_F): 20 mA DC
• Reverse Voltage (V_R): 5 V
• Operating Temperature Range (T_opr): -30°C to +85°C
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg): -40°C से +85°C
• सोल्डरिंग तापमान: 10 सेकंड के लिए 260°C का सामना करता है (Pb-free प्रक्रिया)।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

25°C के परिवेश तापमान (T) पर मापा गया।_aडिज़ाइन मार्गदर्शन के लिए विशिष्ट मान प्रदान किए गए हैं, जबकि न्यूनतम और अधिकतम मान गारंटीकृत प्रदर्शन सीमा को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_V): 18.0 - 71.0 mcd (I_F = 5mA पर मापा गया)। तीव्रता को विशिष्ट बिन में वर्गीकृत किया गया है (धारा 3 देखें)।
• दृश्य कोण (2θ_1/2): 130 डिग्री। यह विस्तृत दृश्य कोण उस पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित है जहां दीप्त तीव्रता अपने शीर्ष अक्षीय मान की आधी हो जाती है, जो इसे व्यापक दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P): 611 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है।
• प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λ_d): 605 nm (I_F=5mA पर विशिष्ट)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो रंग को परिभाषित करता है, इस मामले में, नारंगी।
• वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ): 17 nm (typical). यह रंग की शुद्धता को परिभाषित करता है; एक संकीर्ण बैंडविड्थ अधिक संतृप्त रंग को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 2.0V (min), 2.4V (typ) at I_F = 5mA.
• रिवर्स करंट (I_R): 10 μA (max) at V_R = 5V.

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट चमक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 दीप्त तीव्रता बिनिंग

5mA पर माप के आधार पर चमकीली तीव्रता को तीन प्राथमिक बिन (M, N, P) में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±15% है।

• Bin Code M: 18.0 mcd (न्यूनतम) से 28.0 mcd (अधिकतम)
• Bin Code N: 28.0 mcd (न्यूनतम) से 45.0 mcd (अधिकतम)
• Bin Code P: 45.0 mcd (Min) से 71.0 mcd (Max)

उच्च बिन कोड (जैसे, P) का चयन एक चमकीले LED की गारंटी देता है, जो उच्च-परिवेश-प्रकाश स्थितियों या लंबी देखने की दूरी के लिए आवश्यक हो सकता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि स्रोत दस्तावेज़ में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है, डिजाइन के लिए उनके निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं।

4.1 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज (I-V वक्र)

LED डायोड के विशिष्ट गैर-रैखिक I-V विशेषता प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) का एक सकारात्मक तापमान गुणांक है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है। डिजाइनरों को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए ताकि स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित हो सके और थर्मल रनवे को रोका जा सके, क्योंकि LED एक करंट-ऑपरेटेड डिवाइस है।

4.2 दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा

निर्दिष्ट कार्यशील सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है। हालांकि, बढ़े हुए तापीय प्रभावों के कारण बहुत अधिक धाराओं पर दक्षता गिर सकती है। चमक और दीर्घायु के बीच संतुलन बनाने के लिए, संकेतक अनुप्रयोगों में आमतौर पर 5mA की विशिष्ट परीक्षण धारा पर या उससे नीचे संचालन किया जाता है।

4.3 तापमान निर्भरता

AlInGaP एलईडी की दीप्त तीव्रता आम तौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। तापमान सीमा (+85°C) के उच्च सिरे पर काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, इसके जीवनकाल में लक्षित चमक और डिवाइस की विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए ड्राइव धारा को कम करना आवश्यक हो सकता है।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 पैकेज आयाम

डिवाइस एक मानक SMD फुटप्रिंट का अनुरूप है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही सोल्डर करने योग्य टर्मिनलों का स्थान और आकार शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलताएं आम तौर पर ±0.1mm होती हैं। लेंस पानी की तरह स्पष्ट है, जो AlInGaP चिप के मूल नारंगी रंग को दृश्यमान होने देता है।

5.2 Polarity Identification & Recommended PCB Pad Layout

कैथोड आमतौर पर डिवाइस बॉडी पर चिह्नित होता है, अक्सर एक खांचे, हरे बिंदु या अन्य दृश्य संकेतक के साथ। उचित सोल्डर जोड़ गठन, विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन और रीफ्लो के दौरान यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड के लिए एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया जाता है। इस पैटर्न का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (घटक का सिरे पर खड़ा होना) या खराब सोल्डर वेटिंग को रोकने में मदद मिलती है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह घटक लीड-मुक्त (पीबी-मुक्त) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। एक सुझाई गई रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की जाती है, जिसमें आम तौर पर शामिल होते हैं: एक प्री-हीट/सोक ज़ोन (उदाहरण के लिए, 150-200°C अधिकतम 120 सेकंड के लिए), एक तीव्र तापमान वृद्धि, एक शिखर तापमान क्षेत्र जो 260°C से अधिक नहीं होता और अधिकतम 10 सेकंड तक रहता है, और एक नियंत्रित शीतलन चरण। यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी घटक बिना क्षति के ठीक से सोल्डर हो जाएं, प्रोफाइल को विशिष्ट पीसीबी असेंबली के लिए अभिलक्षित किया जाना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अधिकतम 300°C पर सेट एक तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। एलईडी डाई में अत्यधिक ऊष्मा स्थानांतरण को रोकने के लिए, जो प्रदर्शन को कम कर सकता है या विफलता का कारण बन सकता है, प्रति जोड़ सोल्डर पैड के साथ संपर्क समय 3 सेकंड या उससे कम सीमित होना चाहिए।

6.3 क्लीनिंग

पोस्ट-सोल्डर सफाई को मंजूर सॉल्वेंट्स के साथ किया जाना चाहिए। आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (आईपीए) या एथिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। एलईडी को कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायनों से बचना चाहिए क्योंकि वे प्लास्टिक पैकेज या लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 Storage & Handling

इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी): यह डिवाइस ईएसडी के प्रति संवेदनशील है। ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स, एंटी-स्टैटिक मैट और ईएसडी-सुरक्षित पैकेजिंग के उपयोग सहित उचित हैंडलिंग प्रक्रियाएं अनिवार्य हैं। सभी उपकरणों को ठीक से ग्राउंडेड होना चाहिए।

नमी संवेदनशीलता: The package has a Moisture Sensitivity Level (MSL) rating. यदि the original sealed moisture-barrier bag is opened, the components should be subjected to IR reflow soldering within one week (168 hours) under controlled humidity conditions (<60% RH at <30°C). For storage beyond this period, baking at approximately 60°C for at least 20 hours is required before soldering to remove absorbed moisture and prevent \"popcorning\" (package cracking) during reflow.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

एलईडी एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरी हुई वाहक टेप पर आपूर्ति की जाती हैं। प्रमुख विशिष्टताओं में शामिल हैं: टेप की चौड़ाई 8 मिमी, रील का व्यास 7 इंच (178 मिमी), और प्रति पूर्ण रील 4000 टुकड़ों की मानक मात्रा। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 मानकों के अनुरूप है। अवशेषों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा लागू हो सकती है।

8. Application Notes & डिज़ाइन संबंधी विचार

8.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन

एलईडी एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। समान चमक सुनिश्चित करने और करंट हॉगिंग (जहां समानांतर स्ट्रिंग में एक एलईडी दूसरों की तुलना में अधिक करंट खींचती है) को रोकने के लिए, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है, भले ही इसे कॉन्स्टेंट-वोल्टेज स्रोत से ड्राइव किया जाए। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (V_{सप्लाई} - V_F) / I_F, जहां V_F वांछित करंट I पर एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज है_F.

8.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि पावर डिसिपेशन कम है (अधिकतम 50mW), लंबी अवधि की विश्वसनीयता के लिए पीसीबी पर प्रभावी थर्मल मैनेजमेंट अभी भी महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च परिवेश के तापमान पर या उच्च करंट पर ड्राइव करते समय। सोल्डर पैड के आसपास पर्याप्त कॉपर एरिया सुनिश्चित करने से एलईडी जंक्शन से गर्मी का अपव्यय होने में मदद मिलती है।

8.3 अनुप्रयोग सीमाएँ

यह उत्पाद सामान्य-उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों, जैसे कि विमानन, चिकित्सा जीवन-रक्षक, या परिवहन नियंत्रण प्रणालियों, जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य के लिए सीधा जोखिम पैदा कर सकती है, के लिए विशेष रूप से रेटेड या परीक्षित नहीं है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, उपयुक्त सुरक्षा प्रमाणपत्रों वाले घटकों का चयन किया जाना चाहिए।

9. Technical Comparison & Differentiation

इस LED की मुख्य विशिष्टता नारंगी उत्सर्जन के लिए AlInGaP चिप का उपयोग है। GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्त दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विस्तृत संचालन सीमा में अधिक चमकदार और सुसंगत प्रकाश उत्पादन होता है। 130-डिग्री का चौड़ा दृश्य कोण ऑफ-एक्सिस दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक और लाभकारी विशेषता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P): वह विशिष्ट तरंगदैर्ध्य जिस पर एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करती है। यह स्पेक्ट्रम से लिया गया एक भौतिक माप है।
प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λ_d): वह एकल तरंगदैर्ध्य जिसे मानव आँख प्रकाश के रंग के रूप में अनुभव करती है, जिसकी गणना सीआईई क्रोमैटिसिटी आरेख से की जाती है। इस नारंगी एलईडी जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, वे अक्सर करीब होते हैं, लेकिन λ_d रंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।

10.2 क्या मैं एक नियत-धारा बिजली आपूर्ति का उपयोग करते समय बिना करंट-सीमित रोकनेवाला के इस एलईडी को चला सकता हूं?

हाँ, एक नियत-धारा ड्राइवर एलईडी चलाने का एक उत्कृष्ट तरीका है क्योंकि यह सीधे उस प्राथमिक चर (धारा) को नियंत्रित करता है जो प्रकाश उत्पादन निर्धारित करता है। इस मामले में, धारा नियमन के लिए एक बाहरी श्रृंखला प्रतिरोधक आवश्यक नहीं है, लेकिन कभी-कभी पल्स शेपिंग या रिडंडेंसी जैसे अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

10.3 ज्योति तीव्रता के लिए एक बिनिंग प्रणाली क्यों है?

निर्माण भिन्नताओं के कारण एक ही उत्पाद बैच के भीतर भी प्रकाश उत्पादन में मामूली अंतर होते हैं। बिनिंग इन घटकों को गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम चमक स्तरों वाले समूहों में वर्गीकृत करती है। यह डिजाइनरों को एक ऐसे बिन का चयन करने की अनुमति देती है जो उनकी एप्लिकेशन की चमक आवश्यकताओं को सटीक रूप से पूरा करता है, जिससे अंतिम उत्पाद की उपस्थिति में स्थिरता सुनिश्चित होती है।

11. डिज़ाइन-इन केस स्टडी उदाहरण

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना जो एक अच्छी तरह से रोशन कार्यालय वातावरण में विभिन्न कोणों से स्पष्ट रूप से दिखाई दे।
चयन का तर्क: इस LED के 130-डिग्री के विस्तृत व्यूइंग एंगल से यह सुनिश्चित होता है कि यह सीधे सामने से न देखने पर भी दिखाई दे। उच्च-चमक AlInGaP तकनीक (बिन P, 45-71 mcd का चयन) परिवेशी प्रकाश को दूर करने के लिए पर्याप्त ल्यूमिनस इंटेंसिटी प्रदान करती है। इसका SMD फॉर्मेट राउटर की मुख्य PCB पर कॉम्पैक्ट, स्वचालित असेंबली की अनुमति देता है।
सर्किट डिज़ाइन: पैनल में 5 इंडिकेटर LED हैं। इन्हें राउटर की 3.3V लॉजिक सप्लाई से ड्राइव किया जाता है। 5mA पर विशिष्ट Vf 2.4V का उपयोग करते हुए, प्रत्येक LED के लिए लगभग (3.3V - 2.4V) / 0.005A = 180 ओम का एक श्रृंखला रोकनेवाला प्रयोग किया जाता है।_F यह सरल, विश्वसनीय डिज़ाइन सभी संकेतकों में सुसंगत चमक सुनिश्चित करता है।

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, जो इस मामले में नारंगी स्पेक्ट्रम (~605-611 nm) में है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो निर्दिष्ट व्यूइंग एंगल प्राप्त करने के लिए प्रकाश आउटपुट को आकार देता है।

13. उद्योग रुझान

एसएमडी इंडिकेटर एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति इकाई विद्युत शक्ति में अधिक प्रकाश आउटपुट), बेहतर रंग संतृप्ति और सघन पीसीबी डिजाइन को सक्षम करने के लिए छोटे पैकेज आकार की ओर निरंतर बनी हुई है। कठोर परिस्थितियों (उच्च तापमान, आर्द्रता) के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता और RoHS से परे पर्यावरणीय नियमों के सख्त पालन, जैसे कि हैलोजन-मुक्त सामग्री पर भी बढ़ता जोर है। विनिर्माण में स्वचालन की दिशा में प्रयास मानक टेप-एंड-रील पैकेजिंग और रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगत घटकों के महत्व को और मजबूत करता है।