SMD LED LTST-C283KRKT-5A डेटाशीट - 2.0x1.25x0.2mm - लाल 631nm - 30mA - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें एक लघु आकार है जो स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। इसका प्राथमिक कार्य संकेतन, बैकलाइटिंग और सिग्नलिंग उद्देश्यों के लिए एक अत्यधिक कुशल प्रकाश स्रोत के रूप में कार्य करना है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

यह डिवाइस कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है जो इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाते हैं। यह RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजरडस सब्सटेंस) निर्देशों का अनुपालन करता है। पैकेज अतिरिक्त पतला है, जिसकी ऊंचाई केवल 0.2 मिमी है, जो अति-पतले उत्पादों में उपयोग को सक्षम बनाता है। यह AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो लाल रंग स्पेक्ट्रम में उच्च दीप्तिमान दक्षता उत्पन्न करने के लिए जानी जाती है। घटक को उद्योग-मानक 8 मिमी टेप पर 7-इंच रील्स में पैक किया गया है, जो इसे उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत बनाता है। इसे सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) असेंबली लाइनों में उपयोग की जाने वाली मानक इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन करने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है।

लक्षित अनुप्रयोग व्यापक हैं, जिनमें दूरसंचार उपकरण (जैसे, कॉर्डलेस और सेलुलर फोन), कार्यालय स्वचालन उपकरण (जैसे, नोटबुक कंप्यूटर, नेटवर्क सिस्टम), घरेलू उपकरण और औद्योगिक उपकरण शामिल हैं। विशिष्ट उपयोगों में कीपैड या कीबोर्ड बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतक, माइक्रो-डिस्प्ले और विभिन्न सिग्नल या प्रतीक दीप्तिमान अनुप्रयोग शामिल हैं।

2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation

यह खंड डिवाइस की पूर्ण सीमाओं और मानक संचालन विशेषताओं का विवरण देता है। सभी पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं, जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में निरंतर संचालन की सलाह नहीं दी जाती है।

• Power Dissipation (Pd): 75 mW. यह डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली शक्ति की अधिकतम मात्रा है।
• Peak Forward Current (I_F(PEAK)): 80 mA. यह अधिकतम अनुमेय तात्कालिक अग्र धारा है, जो आमतौर पर थर्मल लोड प्रबंधन के लिए स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत निर्दिष्ट की जाती है।
• DC Forward Current (I_F): 30 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम सतत अग्र धारा है।
• संचालन तापमान सीमा: -30°C से +85°C. यह वह परिवेशी तापमान सीमा है जिसमें डिवाइस के कार्य करने के लिए इसे डिज़ाइन किया गया है।
• भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +85°C. गैर-परिचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: 260°C for 10 seconds. लीड-मुक्त प्रक्रियाओं के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पैकेज सहन कर सकने वाली अधिकतम थर्मल प्रोफाइल।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• Luminous Intensity (I_V): 4.5 - 45.0 mcd (millicandela) at I_F = 5mA. This wide range is managed through a binning system (see Section 3). Intensity is measured using a sensor filtered to match the CIE standard human eye photopic response curve.
• Viewing Angle (2θ_1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता केंद्रीय अक्ष (0°) पर मापे गए मान की आधी होती है। एक विस्तृत देखने का कोण अधिक विस्तारित प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न को दर्शाता है।
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 639 nm (typical)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अपने अधिकतम तक पहुँचता है।
• Dominant Wavelength (λ_d): 631 nm (typical) at I_F = 5mA. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और प्रकाश के रंग को परिभाषित करता है। यह CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 20 nm (typical). यह अधिकतम तीव्रता के आधे पर मापी गई वर्णक्रमीय बैंडविड्थ है (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM)।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 1.70 - 2.3 V at I_F = 5mA. The voltage drop across the LED when operating. This range is also managed through binning.
• Reverse Current (I_R): 10 μA (maximum) at V_R = 5V. The small leakage current that flows when a reverse voltage is applied.

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर ऐसे घटकों का चयन कर सकते हैं जो चमक और वोल्टेज के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) बिनिंग

लाल रंग वेरिएंट के लिए, 5mA की टेस्ट करंट पर मापे जाने पर फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन बिन में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.1V है।

• Bin Code E2: V_F 1.70V से 1.90V तक की सीमा में है।
• Bin Code E3: V_F 1.90V से 2.10V तक की सीमा में है।
• Bin Code E4: V_F 2.10V से 2.30V तक की सीमा में।

3.2 Luminous Intensity (I_V) बिनिंग

Luminous intensity को पाँच बिनों में वर्गीकृत किया गया है, जिसे I_F = 5mA पर मापा जाता है। प्रत्येक बिन पर सहनशीलता ±15% है।

• Bin Code J: 4.50 - 7.10 mcd
• Bin Code K: 7.10 - 11.20 mcd
• Bin Code L: 11.20 - 18.00 mcd
• Bin Code M: 18.00 - 28.00 mcd
• Bin Code N: 28.00 - 45.00 mcd

यह बिनिंग आवश्यक चमक स्तरों के आधार पर सटीक चयन की अनुमति देती है, जो बैकलाइटिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ एकरूपता महत्वपूर्ण है।

4. Performance Curve Analysis

सामान्य प्रदर्शन वक्र विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में दृश्य अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। ये वक्र सर्किट डिज़ाइन और थर्मल प्रबंधन के लिए आवश्यक हैं।

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

The I-V characteristic is non-linear, typical of a diode. The curve shows the relationship between the forward voltage (V_F) and the forward current (I_F). डिज़ाइनर इसका उपयोग वांछित ऑपरेटिंग करंट के लिए आवश्यक ड्राइविंग वोल्टेज निर्धारित करने के लिए करते हैं, जो सीधे प्रकाश उत्पादन से संबंधित होता है। यह वक्र तापमान के साथ शिफ्ट होगा।

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

यह वक्र दर्शाता है कि एक महत्वपूर्ण रेंज में ल्यूमिनस इंटेंसिटी लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। हालांकि, बढ़े हुए जंक्शन तापमान और अन्य प्रभावों के कारण बहुत अधिक करंट पर दक्षता गिर सकती है। अनुशंसित DC करंट रेंज के भीतर कार्य करने से इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित होती है।

4.3 Spectral Distribution

The spectral distribution curve plots relative intensity against wavelength. It confirms the peak emission wavelength (~639 nm) and the spectral half-width (~20 nm), defining the pure red color output of this AlInGaP chip.

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

यह उपकरण एक उद्योग-मानक SMD पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। मुख्य आयामों में 2.0 मिमी लंबाई, 1.25 मिमी चौड़ाई और 0.2 मिमी ऊंचाई (अति-पतली प्रोफ़ाइल) शामिल हैं। विस्तृत यांत्रिक चित्र सभी महत्वपूर्ण आयामों को निर्दिष्ट करते हैं, जिसमें पैड स्थान और सहनशीलताएं शामिल हैं, जो आमतौर पर ±0.1 मिमी होती हैं। लेंस पानी की तरह स्पष्ट है।

5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

PCB लेआउट के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। यह पैटर्न रीफ्लो के दौरान उचित सोल्डर जोड़ निर्माण सुनिश्चित करता है, पर्याप्त थर्मल रिलीफ प्रदान करता है, और यांत्रिक स्थिरता बनाए रखता है। सफल असेंबली और विश्वसनीयता के लिए इस अनुशंसित फुटप्रिंट का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.3 पोलैरिटी पहचान

घटक में एक चिह्नित कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) होता है। डेटाशीट दर्शाती है कि यह चिह्न डिवाइस के शरीर पर कैसे दिखाई देता है (आमतौर पर कैथोड पक्ष पर एक खांचा, हरा बिंदु, या अन्य संकेतक)। सर्किट के कार्य करने के लिए प्लेसमेंट के दौरान सही ध्रुवीयता अभिविन्यास आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 IR रिफ्लो सोल्डरिंग शर्तें

लीड-फ्री सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए, एक विशिष्ट रिफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है। मुख्य मापदंडों में 150-200°C के बीच प्री-हीट तापमान, अधिकतम 120 सेकंड तक प्री-हीट समय, 260°C से अधिक न होने वाला पीक बॉडी तापमान और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित शामिल हैं। डिवाइस को दो से अधिक रिफ्लो चक्रों के अधीन नहीं किया जाना चाहिए। ये सीमाएं पैकेज क्रैकिंग या आंतरिक सामग्रियों के क्षरण को रोकने के लिए JEDEC मानकों पर आधारित हैं।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो इसे अत्यधिक सावधानी के साथ किया जाना चाहिए। अनुशंसित अधिकतम सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान 300°C है, प्रति जोड़ सोल्डरिंग समय 3 सेकंड तक सीमित रखते हुए। हाथ से सोल्डरिंग केवल एक बार ही की जानी चाहिए।

6.3 Cleaning

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का ही उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को सामान्य तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर प्लास्टिक पैकेज या लेंस को क्षति पहुंचा सकते हैं।

6.4 भंडारण की शर्तें

एलईडी नमी के प्रति संवेदनशील होते हैं। जब उन्हें डिसिकेंट के साथ उनके मूल सीलबंद नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाता है, तो उन्हें 30°C या उससे कम और 90% सापेक्ष आर्द्रता (आरएच) या उससे कम पर रखा जाना चाहिए, जिसके लिए एक वर्ष की अनुशंसित उपयोग-अवधि है। एक बार मूल पैकेजिंग खोलने के बाद, भंडारण का वातावरण 30°C या 60% आरएच से अधिक नहीं होना चाहिए। अपने मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को आदर्श रूप से एक सप्ताह के भीतर रीफ्लो-सोल्डर किया जाना चाहिए (नमी संवेदनशीलता स्तर 3, एमएसएल 3)। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में रखा जाना चाहिए। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहित किया जाता है, तो असेंबली से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे के लिए बेक-आउट की सिफारिश की जाती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

घटकों को एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है। टेप की चौड़ाई 8 मिमी है। रीलों का मानक व्यास 7 इंच (178 मिमी) है। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं। एक पूर्ण रील से कम मात्रा के लिए, शेष लॉट के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े लागू होती है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

LED एक धारा-चालित उपकरण है। सुसंगत चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से जब कई LED समानांतर में उपयोग की जाती हैं, एक धारा-सीमित तंत्र आवश्यक है। सबसे सरल विधि एक श्रृंखला प्रतिरोधक का उपयोग करना है। प्रतिरोधक मान (R_series) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R_series = (V_supply - V_F) / I_Fअधिक सटीक और कुशल नियंत्रण के लिए, स्थिर धारा ड्राइवर या एकीकृत LED ड्राइवर IC की सिफारिश की जाती है। यह समानांतर स्ट्रिंग्स में करंट हॉगिंग को रोकता है और सभी डिवाइसों में एकसमान प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करता है, जो Vf में प्राकृतिक भिन्नताओं की भरपाई करता है।_F.

8.2 डिज़ाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन: हालांकि शक्ति अपव्यय कम है, जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर बनाए रखना दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन की कुंजी है। विशेष रूप से अधिकतम धारा के निकट संचालन करते समय, गर्मी को दूर ले जाने के लिए एलईडी पैड के नीचे पर्याप्त पीसीबी तांबा क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
• ईएसडी संरक्षण: एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) से क्षति के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली के दौरान ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियों और चालक कंटेनरों के उपयोग सहित उचित ईएसडी हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 130-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल एक विसरित प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक ऑप्टिक्स (लेंस या लाइट गाइड) आवश्यक हो सकते हैं।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

यह AlInGaP-आधारित रेड LED GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में विशिष्ट लाभ प्रदान करती है। प्राथमिक विभेदक काफी अधिक ल्यूमिनस दक्षता है, जिसका अर्थ है कि यह समान इनपुट करंट (mA) के लिए अधिक प्रकाश (मिलिकैंडेला) उत्पन्न करती है। इसके परिणामस्वरूप दी गई चमक स्तर के लिए कम बिजली की खपत होती है या समान पावर बजट के भीतर बहुत अधिक चमक मिलती है। अल्ट्रा-थिन 0.2mm प्रोफ़ाइल कई मानक SMD LEDs पर एक प्रमुख यांत्रिक लाभ है, जो तेजी से पतले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में डिज़ाइन को सक्षम बनाती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

10.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहाँ एलईडी सर्वाधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) मानवीय रंग धारणा (CIE चार्ट) पर आधारित एक गणना मूल्य है जो धारित रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है। इस लाल एलईडी जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, वे अक्सर समीप होते हैं परंतु समान नहीं होते। रंग बिंदुओं (जैसे, डिस्प्ले में) से संबंधित डिज़ाइनरों को प्रमुख तरंगदैर्ध्य का संदर्भ लेना चाहिए।

10.2 करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर क्यों आवश्यक है?

एक एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है और यूनिट से यूनिट में भिन्न हो सकता है (जैसा कि बिनिंग में देखा जाता है)। यदि सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ा जाए, तो V_F में एक छोटा सा परिवर्तन करंट में एक बड़ा, संभावित रूप से विनाशकारी, परिवर्तन पैदा कर सकता है। एक श्रृंखला रोकनेवाला (या स्थिर करंट स्रोत) नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है, इन विविधताओं के खिलाफ ऑपरेटिंग करंट को स्थिर करता है।

10.3 क्या मैं इस एलईडी को इसके V_F?

से अधिक वोल्टेज से चला सकता हूं? हां, लेकिन आपको हमेशा एक श्रृंखला करंट-सीमित तत्व (रोकनेवाला या सक्रिय सर्किट) शामिल करना चाहिए। ड्राइविंग वोल्टेज एलईडी के V_F से अधिक होना चाहिए ताकि करंट प्रवाहित हो सके, लेकिन अतिरिक्त वोल्टेज सही I_F.

11. Practical Use Case Example

Scenario: Designing a status indicator panel for a network router. The panel requires five red status LEDs. Uniform brightness is critical for user experience. डिज़ाइन चरण: 1) आवश्यक चमक निर्धारित करें: स्पष्ट दृश्यता के लिए Bin L (11.2-18.0 mcd) चुनें। 2) ड्राइव करंट निर्धारित करें: लंबी आयु और कम ताप के लिए I_F = 5mA (मानक परीक्षण स्थिति) चुनें। 3) श्रृंखला रोकनेवाला की गणना करें: 3.3V आपूर्ति और Bin E3 से एक विशिष्ट V_F 2.0V मानते हुए, R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260Ω। निकटतम मानक मान (270Ω) का उपयोग करें। 4) लेआउट: अनुशंसित PCB पैड लेआउट का उपयोग करें। सभी पांच एलईडी को समानांतर में जोड़ें, प्रत्येक को 3.3V रेल से अपने स्वयं के 270Ω रोकनेवाला के साथ। यह एकरूपता के लिए व्यक्तिगत करंट नियंत्रण सुनिश्चित करता है। 5) असेंबली: MSL-3 दिशानिर्देशों और निर्दिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें।

12. Operating Principle Introduction

Light Emitting Diodes (LEDs) are semiconductor devices that emit light through electroluminescence. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the junction region. When these charge carriers recombine, they release energy. In this specific device, the semiconductor material is AlInGaP, engineered so that this released energy is in the form of photons (light) in the red portion of the visible spectrum (around 631-639 nm). The specific composition of the aluminum, indium, gallium, and phosphide atoms determines the bandgap energy, and thus the color of the emitted light.

13. Technology Trends

एसएमडी एलईडी प्रौद्योगिकी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), छोटे पैकेज आकार और उच्च विश्वसनीयता की ओर बनी हुई है। संकेतक-प्रकार के एलईडी के लिए, ध्यान कम धाराओं पर उज्जवल आउटपुट प्राप्त करने और लघुकृत पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स की मांगों को पूरा करने के लिए और भी पतले प्रोफाइल विकसित करने पर है। सामग्री विज्ञान में प्रगति, जैसे कि AlInGaP और अन्य यौगिक अर्धचालकों के लिए उन्नत एपिटैक्सियल विकास तकनीक, सीधे इन प्रदर्शन लाभों में योगदान करती है। इसके अलावा, पैकेजों और असेंबली प्रक्रियाओं का मानकीकरण विकसित होने वाली उच्च-मात्रा, स्वचालित विनिर्माण लाइनों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।