एसएमडी एलईडी LTST-C171KDKT डेटाशीट - लाल AllnGaP - 20mA - 50mW - तकनीकी विवरण

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

1.1 प्रमुख विशेषताएं

• RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का अनुपालन।
• लाल प्रकाश उत्सर्जन के लिए अल्ट्रा-ब्राइट एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AllnGaP) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनरी के लिए 7-इंच व्यास के रील पर उद्योग-मानक 8mm टेप में आपूर्ति।
• EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक फॉर्म फैक्टर में पैकेज्ड।
• इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) ड्राइव स्तरों के साथ विद्युत संगत।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन करता है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह एलईडी विभिन्न क्षेत्रों में स्टेटस इंडिकेटर, बैकलाइट, या सिग्नल स्रोत के रूप में उपयोग के लिए है:

• दूरसंचार उपकरण (जैसे, कॉर्डलेस/सेलुलर फोन)।
• कार्यालय स्वचालन उपकरण (जैसे, नोटबुक कंप्यूटर, नेटवर्क सिस्टम)।
• घरेलू उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स।
• औद्योगिक नियंत्रण और इंस्ट्रुमेंटेशन पैनल।
• कीपैड या कीबोर्ड बैकलाइटिंग।
• स्थिति और शक्ति संकेतक।
• माइक्रो-डिस्प्ले और प्रतीकात्मक प्रकाश स्रोत।

2. पैकेज आयाम और विन्यास

डिवाइस में एक वाटर-क्लियर लेंस होता है जो एक लाल AllnGaP प्रकाश स्रोत को समाहित करता है। सभी आयामी विशिष्टताएं मिलीमीटर (mm) में प्रदान की गई हैं। जब तक स्पष्ट रूप से अन्यथा न कहा गया हो, सभी रैखिक आयामों के लिए मानक सहनशीलता ±0.1 mm है। उचित बोर्ड लेआउट और सोल्डरिंग सुनिश्चित करने के लिए पैकेज आउटलाइन, लीड विन्यास और अनुशंसित पीसीबी फुटप्रिंट को परिभाषित करने वाले विस्तृत यांत्रिक चित्र डेटाशीट में शामिल हैं।

3. रेटिंग और विशेषताएं

जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, सभी विशिष्टताएं 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर परिभाषित की गई हैं। निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग से अधिक होने पर स्थायी डिवाइस क्षति हो सकती है।

3.1 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग

• शक्ति अपव्यय (Pd):50 mW
• शिखर अग्र धारा (I_{F(शिखर)}):40 mA (1/10 ड्यूटी साइकिल पर, 0.1ms पल्स चौड़ाई)
• निरंतर DC अग्र धारा (I_F):20 mA
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V
• संचालन तापमान सीमा:-30°C से +85°C
• भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +85°C
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग स्थिति:अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर तापमान।

3.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

निम्न तालिका उस समय के विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटरों का विवरण देती है जब डिवाइस को इसकी नाममात्र अग्र धारा 20mA पर संचालित किया जाता है।

• दीप्त तीव्रता (I_V):4.5 - 45.0 mcd (मिलिकैंडेला)। CIE फोटोपिक आई रिस्पॉन्स कर्व से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा गया।
• दृश्य कोण (2θ_1/2):130 डिग्री। पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित जहां तीव्रता अपने ऑन-एक्सिस मान से आधी हो जाती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P):650 nm (विशिष्ट)।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):630 - 645 nm। CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर अनुभव किए गए रंग बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ):20 nm (विशिष्ट)। शिखर स्पेक्ट्रल तीव्रता के आधे पर तरंगदैर्ध्य बैंड।
• अग्र वोल्टेज (V_F):1.6 - 2.4 V, I_F=20mA पर।
• रिवर्स करंट (I_R):10 μA (अधिकतम), V_R=5V पर।

3.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानी

यह डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज और विद्युत सर्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उचित ESD नियंत्रण प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए। इसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स, एंटी-स्टेटिक दस्तानों का उपयोग, और सभी उपकरणों और कार्य सतहों को उचित रूप से ग्राउंडेड सुनिश्चित करना शामिल है ताकि अव्यक्त या विनाशकारी क्षति को रोका जा सके।

4. बिन रैंकिंग प्रणाली

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, डिवाइस को मापी गई दीप्त तीव्रता के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। ट्रेसबिलिटी के लिए बिन कोड चिह्नित किया जाता है।

4.1 दीप्त तीव्रता बिनिंग

लाल रंग वेरिएंट के लिए, बिन निम्नानुसार परिभाषित हैं (I_F=20mA पर मापा गया):

• बिन J:4.5 - 7.1 mcd
• बिन K:7.1 - 11.2 mcd
• बिन L:11.2 - 18.0 mcd
• बिन M:18.0 - 28.0 mcd
• बिन N:28.0 - 45.0 mcd

प्रत्येक तीव्रता बिन की सीमाओं पर ±15% की सहनशीलता लागू होती है।

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में प्रमुख विशेषताओं के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व शामिल हैं, जो सर्किट डिजाइन और प्रदर्शन पूर्वानुमान के लिए आवश्यक हैं।

5.1 करंट बनाम वोल्टेज (I-V) वक्र

यह वक्र अग्र वोल्टेज (V_F) और अग्र धारा (I_F) के बीच संबंध दर्शाता है। यह एलईडी के विशिष्ट टर्न-ऑन वोल्टेज और गतिशील प्रतिरोध को दर्शाता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा

यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव करंट के साथ प्रकाश आउटपुट कैसे स्केल होता है। यह आमतौर पर अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर एक निकट-रैखिक संबंध प्रदर्शित करता है, जो करंट मॉड्यूलेशन के माध्यम से चमक नियंत्रण में सहायता करता है।

5.3 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान

यह वक्र प्रकाश आउटपुट के थर्मल डिरेटिंग को दर्शाता है। दीप्त तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है, जो उच्च तापमान वाले वातावरण या उच्च ड्राइव करंट पर संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।

5.4 स्पेक्ट्रल वितरण

स्पेक्ट्रल पावर वितरण प्लॉट उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता को तरंगदैर्ध्य के फ़ंक्शन के रूप में दर्शाता है। यह शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) और स्पेक्ट्रल अर्ध-चौड़ाई (Δλ) की पुष्टि करता है, जो लाल उत्सर्जन की रंग शुद्धता को परिभाषित करता है।

6. असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश

6.1 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। कमरे के तापमान पर एलईडी को एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.2 अनुशंसित पीसीबी पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ गठन, उचित संरेखण और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए सोल्डर पैड ज्यामिति का एक विस्तृत चित्र प्रदान किया गया है। इस फुटप्रिंट का पालन करना सफल रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए महत्वपूर्ण है।

6.3 टेप और रील पैकेजिंग विशिष्टताएं

डिवाइस की आपूर्ति एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए कैरियर टेप में की जाती है। प्रमुख पैकेजिंग विवरण शामिल हैं:

• कैरियर टेप चौड़ाई: 8 mm।
• रील व्यास: 7 इंच (178 mm)।
• प्रति रील मात्रा: 3000 टुकड़े।
• अवशेषों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा: 500 टुकड़े।
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 मानकों के अनुरूप है।

7. अनुप्रयोग नोट्स और सावधानियां

7.1 इच्छित उपयोग

यह घटक मानक वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए रेटेड नहीं है जहां विफलता सीधे जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, परिवहन नियंत्रण)। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, निर्माता से परामर्श आवश्यक है।

7.2 भंडारण स्थितियां

• सीलबंद पैकेज:≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। जब डिसिकेंट के साथ नमी अवरोध बैग अक्षुण्ण हो, तो शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
• खुला पैकेज:सीलबंद बैग से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण वातावरण 30°C / 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। एक्सपोजर के 672 घंटे (28 दिन) के भीतर IR रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है, जो नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2a के अनुरूप है। लंबे समय तक एक्सपोजर के लिए, रीफ्लो के दौरान पॉपकॉर्निंग को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेकिंग की आवश्यकता होती है।

7.3 सोल्डरिंग सिफारिशें

रीफ्लो सोल्डरिंग (लेड-मुक्त प्रक्रिया):

• प्री-हीट तापमान: 150-200°C
• प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड
• शिखर बॉडी तापमान: अधिकतम 260°C
• 260°C से ऊपर समय: कुल अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम 2 रीफ्लो चक्र)

हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):

• आयरन टिप तापमान: अधिकतम 300°C
• संपर्क समय: अधिकतम 3 सेकंड (केवल एक बार)

नोट: इष्टतम रीफ्लो प्रोफ़ाइल विशिष्ट पीसीबी डिजाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। प्रदान की गई स्थितियां JEDEC मानकों और घटक-स्तरीय सत्यापन पर आधारित दिशानिर्देश हैं।

7.4 ड्राइव सर्किट डिजाइन

एलईडी करंट-संचालित डिवाइस हैं। समानांतर में कई एलईडी को ड्राइव करते समय एक समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाया जाना चाहिए। यह डिवाइस से डिवाइस में अग्र वोल्टेज (V_F) के प्राकृतिक भिन्नता की भरपाई करता है, करंट हॉगिंग और असमान प्रकाश को रोकता है। श्रृंखला प्रतिरोध के बिना वोल्टेज स्रोत से सीधे एलईडी ड्राइव करने की अनुशंसा नहीं की जाती है और इससे समय से पहले विफलता होने की संभावना है।

8. तकनीकी गहन अध्ययन और डिजाइन विचार

8.1 AllnGaP प्रौद्योगिकी

एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AllnGaP) एक सेमीकंडक्टर सामग्री प्रणाली है जो विशेष रूप से उच्च-दक्षता लाल, नारंगी और पीले एलईडी का उत्पादन करने के लिए उपयुक्त है। गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड (GaAsP) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AllnGaP काफी अधिक दीप्त प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट प्रकाश आउटपुट), बेहतर तापमान स्थिरता और श्रेष्ठ रंग शुद्धता प्रदान करता है। यह इसे उन अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाता है जिनमें चमकदार, विश्वसनीय लाल संकेतकों की आवश्यकता होती है।

8.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि पैकेज छोटा है, लेकिन दीर्घकालिक विश्वसनीयता और प्रकाश आउटपुट बनाए रखने के लिए जंक्शन तापमान का प्रबंधन महत्वपूर्ण है। 50mW अधिकतम शक्ति अपव्यय रेटिंग का सम्मान किया जाना चाहिए। डिजाइनरों को एलईडी जंक्शन से परिवेश वातावरण तक के थर्मल पथ पर विचार करना चाहिए। पीसीबी पर पर्याप्त तांबे के पैड क्षेत्र का उपयोग हीट सिंक के रूप में कार्य करता है, जो गर्मी को दूर करने और संचालन जंक्शन तापमान को कम करने में मदद करता है, जिससे दीप्त तीव्रता और जीवनकाल संरक्षित रहता है।

8.3 प्रकाशीय डिजाइन विचार

130-डिग्री दृश्य कोण इसे वाइड-एंगल एलईडी के रूप में वर्गीकृत करता है। यह स्टेटस इंडिकेटर के लिए आदर्श है जिन्हें व्यापक दृष्टिकोणों से दिखाई देने की आवश्यकता होती है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (जैसे लेंस या लाइट पाइप) आवश्यक होंगे। वाटर-क्लियर लेंस चिप से संभव उच्चतम प्रकाश निष्कर्षण प्रदान करता है, जिससे अग्र दीप्त तीव्रता अधिकतम होती है।

8.4 वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों के साथ तुलना

इस AllnGaP लाल एलईडी का प्राथमिक लाभ इसकी चमक और दक्षता का संयोजन है। कम मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए जहां अंतिम चमक की आवश्यकता नहीं है, पुराने GaAsP एलईडी एक कम लागत वाला विकल्प हो सकते हैं, लेकिन वे मंद और कम कुशल होंगे। गहरे लाल या अवरक्त उत्सर्जन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) या एल्युमिनियम गैलियम आर्सेनाइड (AlGaAs) चिप्स का उपयोग किया जा सकता है। विकल्प अनुप्रयोग के विशिष्ट तरंगदैर्ध्य, दक्षता और लागत लक्ष्यों पर निर्भर करता है।