SMD LED LTW-C181DS5-GE2 डेटाशीट - सुपर थिन 0.55mm ऊंचाई - व्हाइट InGaN - 20mA - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह घटक लघु एलईडी के एक परिवार से संबंधित है, जिसे विशेष रूप से स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली प्रक्रियाओं और ऐसे अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ स्थान एक महत्वपूर्ण बाधा है। यह एलईडी सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में उच्च चमक प्रदान करता है।

इस उत्पाद के पीछे प्राथमिक डिज़ाइन दर्शन एक विश्वसनीय, उच्च-प्रदर्शन प्रकाश समाधान प्रदान करना है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण वर्कफ़्लो में सहजता से एकीकृत हो जाता है। इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ इसकी संगतता इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है। अल्ट्रा-थिन पैकेज ऊंचाई एक प्रमुख विशेषता है, जो इसे तेजी से पतले उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग को सक्षम बनाती है।

1.1 विशेषताएँ

• हानिकारक पदार्थों के प्रतिबंध (RoHS) निर्देश के अनुपालन में।
• अत्यंत कम प्रोफ़ाइल, पैकेज की ऊंचाई केवल 0.55 मिलीमीटर।
• एक अति-चमकीला InGaN सफेद प्रकाश चिप का उपयोग करता है।
• उद्योग-मानक पैकेजिंग में आपूर्ति: 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप।
• Electronic Industries Alliance (EIA) मानक पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है।
• इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) लॉजिक स्तरों के साथ विद्युत अनुकूल।
• स्वचालित घटक प्लेसमेंट प्रणालियों के साथ अनुकूलता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• मानक इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल का सामना करता है।

1.2 Applications

यह एलईडी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए डिज़ाइन की गई है। इसके प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• दूरसंचार उपकरण: राउटर, मॉडेम और हैंडसेट पर स्थिति संकेतक।
• कार्यालय स्वचालन: प्रिंटर, स्कैनर और कॉपियर में कीपैड, कीबोर्ड और कंट्रोल पैनल के लिए बैकलाइटिंग।
• Consumer Electronics & होम Appliances: स्मार्ट स्पीकर, टेलीविज़न और रसोई उपकरणों जैसे उपकरणों में पावर, मोड या फ़ंक्शन संकेतक।
• औद्योगिक उपकरण: नियंत्रण प्रणालियों में मशीन की स्थिति, खराबी, या संचालन मोड संकेतक।
• Indoor Signage & Micro-Displays: प्रतीकों, आइकनों, या छोटे सूचनात्मक डिस्प्ले के लिए प्रकाश व्यवस्था।

2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• Power Dissipation (Pd): 76 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे LED पैकेज अपनी तापीय सीमाओं को पार किए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)): 100 mA. यह पल्स्ड स्थितियों में अधिकतम अनुमेय धारा है, जिसे 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई पर निर्दिष्ट किया गया है। यह निरंतर धारा रेटिंग से काफी अधिक है।
• DC Forward Current (I_F): 20 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट है।
• Operating Temperature Range (T_opr): -20°C से +105°C। यह परिवेश तापमान सीमा है जिसके भीतर LED को सही ढंग से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• Storage Temperature Range (T_stg): -40°C से +105°C। यह गैर-परिचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा है।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: 260°C पर 10 सेकंड के लिए। रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पैकेज द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम थर्मल प्रोफाइल।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, I=5mA जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।_F=5mA जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो।

• दीप्त तीव्रता (I_V): 112.0 mcd (मिलिकैंडेला) से 224.0 mcd तक की सीमा में होती है। CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा गया। वास्तविक मान को बिन किया गया है (धारा 3 देखें)।
• दृश्य कोण (2θ_1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता, 0 डिग्री (अक्ष पर) मापी गई तीव्रता की आधी होती है। इस तरह का एक विस्तृत देखने का कोण बैकलाइटिंग और स्थिति संकेतकों के लिए उपयुक्त विस्तृत, विसरित प्रकाश प्रदान करता है।
• Chromaticity Coordinates (x, y): CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर विशिष्ट मान x=0.304, y=0.3005 हैं। ये निर्देशांक सफेद प्रकाश के अनुभूत रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं। सहनशीलता और बिनिंग लागू होती है (धारा 3 देखें)।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 5mA पर 2.70V से 3.15V तक की सीमा में होता है। यह करंट प्रवाहित होने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है। इसे विशिष्ट सीमाओं में बिन किया जाता है (धारा 3 देखें)।
• रिवर्स करंट (I_R): रिवर्स वोल्टेज (V_R) of 5V. This parameter is primarily for IR test purposes; the device is not intended for operation in reverse bias.

3. Bin Ranking System Explanation

To ensure consistency in mass production, LEDs are sorted (binned) based on key parameters. This allows designers to select parts that meet specific performance windows for their application.

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) रैंक

I_F = 5mA पर बिनिंग। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1V है।

• बिन कोड A: V_F = 2.70V से 2.85V
• Bin Code B: V_F = 2.85V से 3.00V
• Bin Code C: V_F = 3.00V से 3.15V

3.2 Luminous Intensity (I_V) रैंक

I_F = 5mA. प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±15% है।

• Bin Code R1: I_V = 112.0 mcd to 146.0 mcd
• Bin Code R2: I_V = 146.0 mcd से 180.0 mcd
• Bin Code S1: I_V = 180.0 mcd से 224.0 mcd

3.3 Hue (Chromaticity) Rank

I = 5mA पर CIE 1931 (x, y) क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर सीमाओं द्वारा परिभाषित।_F = 5mA. प्रत्येक बिन के x और y दोनों निर्देशांक में ±0.01 की सहनशीलता है। डेटाशीट में S1-2, S2-2, S3-1, और S4-1 जैसे बिन्स के लिए विशिष्ट चतुर्भुज सीमाएँ सूचीबद्ध हैं। यह बिनिंग एक असेंबली में कई एलईडी में रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है।

4. यांत्रिक और पैकेज सूचना

4.1 पैकेज आयाम

इस LED में अति-पतली पैकेज डिज़ाइन है। मुख्य आयाम ऊंचाई है, जो 0.55 मिमी है। अन्य सभी पैकेज आयाम स्रोत दस्तावेज़ के भीतर विस्तृत यांत्रिक चित्र में प्रदान किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है। लेंस का रंग पीला है, जबकि प्रकाश स्रोत स्वयं एक InGaN सफेद चिप है।

4.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। इस अनुशंसित लेआउट का पालन करने से विश्वसनीय सोल्डर फिलेट्स प्राप्त करने में मदद मिलती है और रीफ्लो के दौरान टॉम्बस्टोनिंग या मिसअलाइनमेंट को रोका जा सकता है।

4.3 पोलैरिटी पहचान

एलईडी संचालन के लिए सही ध्रुवता महत्वपूर्ण है। डेटाशीट में पैकेज पर एनोड और कैथोड टर्मिनलों की पहचान करने वाला एक आरेख शामिल होता है। आमतौर पर, यह घटक के शरीर पर एक चिह्न या पैकेज फुटप्रिंट में एक असममितता द्वारा इंगित किया जाता है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए, एक विशिष्ट थर्मल प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है। महत्वपूर्ण पैरामीटर 260°C का पीक बॉडी तापमान है, जो 10 सेकंड से अधिक समय तक नहीं बढ़ना चाहिए। प्रोफाइल में एक प्री-हीट स्टेज शामिल है। इस बात पर जोर दिया गया है कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिजाइन, घटकों और उपयोग किए गए सोल्डर पेस्ट पर निर्भर करती है, और प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए इसकी विशेषता निर्धारित की जानी चाहिए।

5.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग करना आवश्यक हो, तो इसे अत्यधिक सावधानी से किया जाना चाहिए। सिफारिश यह है कि अधिकतम 300°C तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन टिप का उपयोग किया जाए, जिसमें प्रति पैड सोल्डरिंग का समय 3 सेकंड तक सीमित हो। यह कार्य केवल एक बार किया जाना चाहिए ताकि LED चिप और पैकेज को तापीय क्षति से बचाया जा सके।

5.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का ही उपयोग किया जाना चाहिए। स्वीकार्य तरीकों में सामान्य कमरे के तापमान पर LED को इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना शामिल है। अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग LED पैकेज सामग्री को नुकसान पहुंचा सकता है।

6. पैकेजिंग और हैंडलिंग

6.1 टेप और रील विनिर्देश

घटक 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो 7-इंच (178 मिमी) व्यास के रील पर लपेटे जाते हैं। मानक रील मात्रा प्रति रील 5000 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है। प्रमुख हैंडलिंग नोट्स में शामिल हैं: अधिकतम दो लगातार लापता घटकों की अनुमति है, और अवशेषों के लिए न्यूनतम आदेश योग्य मात्रा 500 टुकड़े है।

6.2 भंडारण की स्थिति

सीलबंद पैकेज: एलईडी को उनकी मूल, अनओपन्ड नमी-रोधी थैली (डिसिकेंट के साथ) में ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (आरएच) पर संग्रहित किया जाना चाहिए। इन स्थितियों में अनुशंसित शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
खोला गया पैकेज: एक बार नमी अवरोधक बैग खोलने के बाद, घटक परिवेशीय आर्द्रता के संपर्क में आ जाते हैं। उन्हें ≤30°C और ≤60% आरएच पर संग्रहित किया जाना चाहिए। Moisture Sensitivity Level (MSL) 2a मानकों को पूरा करने वाले घटकों के लिए, एक्सपोजर के 672 घंटे (28 दिन) के भीतर आईआर रीफ्लो प्रक्रिया पूरी करने की सिफारिश की जाती है। लंबी अवधि तक एक्सपोज किए गए घटकों को सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" क्षति को रोका जा सके।

6.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) सावधानियाँ

एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज और वोल्टेज सर्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उचित ईएसडी नियंत्रण उपाय अपनाए जाने चाहिए। इसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटी-स्टैटिक दस्तानों के उपयोग, और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सभी उपकरण और कार्य सतहें ठीक से ग्राउंडेड हों।

7. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार

7.1 करंट लिमिटिंग

वोल्टेज स्रोत से LED ड्राइव करते समय एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है। रेसिस्टर का मान (R_limit) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R_limit = (V_supply - V_F) / I_F. Using the maximum V_F from the datasheet (e.g., 3.15V) in the calculation ensures the current does not exceed the limit even with a higher-voltage bin part. For reliable operation, driving the LED at or below the typical 5mA test current is advisable unless high brightness is specifically required.

7.2 Thermal Management

हालांकि शक्ति अपव्यय कम है, उचित थर्मल डिज़ाइन एलईडी के जीवनकाल को बढ़ाता है और प्रकाश उत्पादन बनाए रखता है। सुनिश्चित करें कि पीसीबी पैड डिज़ाइन अनुशंसित लेआउट के अनुसार पर्याप्त थर्मल राहत प्रदान करता है। उच्च-परिवेश-तापमान अनुप्रयोगों में, जंक्शन तापमान सीमा के भीतर रहने के लिए फॉरवर्ड करंट को डीरेट करना आवश्यक हो सकता है।

7.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन

130-डिग्री का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत, लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न उत्पन्न करता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस या लाइट गाइड) की आवश्यकता होगी। पीला लेंस InGaN ब्लू चिप के लिए सफेद प्रकाश बनाने हेतु एक कलर-कन्वर्टिंग फॉस्फर के रूप में कार्य करता है, और इसके गुण अंतिम क्रोमैटिसिटी के लिए अभिन्न अंग हैं।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

इस एलईडी की प्राथमिक विभेदक विशेषता इसकी 0.55mm अल्ट्रा-थिन ऊंचाई. यह इसे स्मार्टफोन, टैबलेट और वियरेबल इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे आधुनिक अल्ट्रा-स्लिम उपकरणों के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाता है, जहां z-height गंभीर रूप से सीमित होती है। मानक LED पैकेजों की तुलना में, जो 0.6mm या अधिक ऊंचे हो सकते हैं, यह घटक असेंबली मोटाई में सीधी कमी प्रदान करता है। इसके अलावा, इतने पतले पैकेज में उच्च चमक (5mA पर 224 mcd तक) और विस्तृत व्यूइंग एंगल का संयोजन एक महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग उपलब्धि है, जो ऑप्टिकल प्रदर्शन और यांत्रिक न्यूनतावाद के बीच संतुलन बनाता है।

9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q: क्या मैं इस LED को लगातार 20mA पर चला सकता हूँ?
A: हाँ, 20mA अधिकतम रेटेड DC फॉरवर्ड करंट है। सबसे लंबे जीवनकाल और स्थिर प्रदर्शन के लिए, 5-10mA जैसी कम धारा पर संचालित करने की सिफारिश की जाती है।

Q: R1, R2, और S1 intensity bins में क्या अंतर है?
A: ये बिन प्रकाशमान आउटपुट की विभिन्न श्रेणियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। S1 सबसे चमकीला बिन है (180-224 mcd), R2 मध्यम श्रेणी का है (146-180 mcd), और R1 मानक बिन है (112-146 mcd)। उच्च बिन का चयन करने से दी गई धारा के लिए अधिक प्रकाश आउटपुट सुनिश्चित होता है।

Q: बैग खोलने के बाद 672-घंटे की फ्लोर लाइफ कितनी महत्वपूर्ण है?
A: यह विश्वसनीयता के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। रीफ्लो से पहले बेक साइकिल के बिना इस एक्सपोजर समय को पार करने से सोल्डरिंग के दौरान अवशोषित नमी के तेजी से वाष्पीकरण के कारण आंतरिक पैकेज डीलामिनेशन या क्रैकिंग हो सकती है (the "popcorn" effect)।

Q: रिवर्स करंट रेटिंग केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए क्यों है?
A: LED एक डायोड है और इसे सर्किट में रिवर्स बायस में संचालित करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। 5V रिवर्स वोल्टेज रेटिंग लीकेज करंट को सत्यापित करने के लिए एक टेस्ट कंडीशन है, न कि एक परिचालन दिशानिर्देश। सर्किट में सही पोलैरिटी सुनिश्चित करें।

10. परिचालन सिद्धांत

यह LED एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय क्षेत्र InGaN से बना है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज डायोड के टर्न-ऑन वोल्टेज (V_F) लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं। एक सफेद एलईडी में, InGaN परत में यह पुनर्संयोजन आमतौर पर नीला प्रकाश उत्पन्न करता है। एक फॉस्फर कोटिंग (पीले लेंस के भीतर निहित) इस नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करती है और इसे पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करती है। शेष नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले प्रकाश का मिश्रण मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। विशिष्ट अनुपात और फॉस्फर संरचना CIE आरेख पर सटीक वर्णिकता निर्देशांक (x, y) निर्धारित करते हैं।

11. उद्योग रुझान

इस घटक का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में कई प्रमुख रुझानों को दर्शाता है: लघुरूपण एक प्रमुख चालक बना हुआ है, जो पैकेज की ऊंचाई को 0.5mm से नीचे धकेल रहा है। बढ़ी हुई दक्षता सतत है, जहाँ नए चिप डिज़ाइन और फॉस्फर प्रति वाट (lm/W) अधिक ल्यूमेन प्रदान कर रहे हैं। रंग स्थिरता और बिनिंग अधिक परिष्कृत हो गए हैं, जहाँ सघन बिन (जैसे परिभाषित ह्यू चतुर्भुज) डिस्प्ले और प्रकाश व्यवस्था के लिए बहु-एलईडी सरणियों में बेहतर रंग मिलान सक्षम करते हैं। अंत में, निर्माण संगतता यह आवश्यक बना रहता है, जिसके घटकों को पूरी तरह से स्वचालित, उच्च-गति एसएमटी लाइनों के लिए अनुकूलित किया गया है और सीसा-मुक्त रीफ्लो प्रोफाइल के लिए पर्याप्त मजबूत बनाया गया है, जैसा कि प्रदान किए गए विस्तृत सोल्डरिंग दिशानिर्देशों से प्रमाणित होता है।