एसएमडी एलईडी LTST-T680KFWT डेटाशीट - व्हाइट डिफ्यूज्ड AlInGaP ऑरेंज - 30mA - 72mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है। यह घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका लघु आकार और मानक असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एकीकृत करने की अनुमति देती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस एलईडी के प्राथमिक लाभों में RoHS नियमों का अनुपालन, स्वचालित हैंडलिंग के लिए 7-इंच रील्स के भीतर 8mm टेप पर पैकेजिंग, और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता शामिल है। यह इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिवाइस को नमी संवेदनशीलता के लिए JEDEC लेवल 3 मानकों के अनुसार पूर्व-शर्तित किया गया है। इसके लक्षित अनुप्रयोग दूरसंचार, कार्यालय स्वचालन, घरेलू उपकरण और औद्योगिक उपकरणों तक फैले हुए हैं। विशिष्ट उपयोगों में स्थिति संकेतक, सिग्नल और प्रतीक ल्यूमिनेयर, और फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग शामिल हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड मानक परीक्षण स्थितियों के तहत डिवाइस की संचालन सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत विवरण प्रदान करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के तहत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है। प्रमुख रेटिंग में 72 mW की अधिकतम शक्ति अपव्यय, 30 mA की DC फॉरवर्ड करंट, और पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत 80 mA की पीक फॉरवर्ड करंट शामिल है। डिवाइस -40°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज और -40°C से +100°C के भंडारण तापमान रेंज के लिए रेटेड है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

25°C के परिवेश तापमान (Ta) और 20 mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर मापा गया, डिवाइस निम्नलिखित विशिष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। चमकदार तीव्रता (Iv) न्यूनतम 140.0 mcd से अधिकतम 450.0 mcd तक एक विस्तृत रेंज रखती है, जिसके विशिष्ट मान बिन रैंक द्वारा निर्धारित होते हैं। इसमें 120 डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल (2θ1/2) है। पीक एमिशन तरंगदैर्ध्य (λP) लगभग 609 nm है, जिसमें प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) आमतौर पर 605 nm पर होता है, जो इसकी नारंगी रंग धारणा को परिभाषित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 15 nm है। परीक्षण करंट पर फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 1.8V से 2.4V तक होता है। रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 10 μA निर्दिष्ट है जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है, हालांकि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

अनुप्रयोग में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख पैरामीटर के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उन घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो विशिष्ट वोल्टेज, चमक और रंग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) रैंक

एलईडी को तीन वोल्टेज बिन (D2, D3, D4) में वर्गीकृत किया गया है, जिनकी रेंज क्रमशः 1.8-2.0V, 2.0-2.2V, और 2.2-2.4V है, जो 20mA पर मापी गई है। प्रत्येक बिन के भीतर ±0.1V की सहनशीलता लागू होती है।

3.2 चमकदार तीव्रता (IV) रैंक

चमक को पांच बिन (R2, S1, S2, T1, T2) में वर्गीकृत किया गया है। न्यूनतम चमकदार तीव्रता 140.0 mcd (R2) से 355.0 mcd (T2) तक होती है, जिसके संगत अधिकतम 450.0 mcd तक होते हैं। ±11% की सहनशीलता लागू होती है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WD) रैंक

प्रमुख तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित रंग को चार बिन (P, Q, R, S) में वर्गीकृत किया गया है जो 600 nm से 612 nm तक की रेंज को कवर करते हैं। प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए सहनशीलता ±1 nm है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि विशिष्ट ग्राफिकल डेटा स्रोत दस्तावेज़ में संदर्भित है, ऐसे उपकरणों के लिए विशिष्ट वक्र फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र) के बीच संबंध, परिवेश तापमान के साथ चमकदार तीव्रता में भिन्नता, और स्पेक्ट्रल पावर वितरण दिखाते हैं जो पीक तरंगदैर्ध्य और स्पेक्ट्रल चौड़ाई दिखाता है। ये वक्र गैर-मानक स्थितियों के तहत डिवाइस व्यवहार को समझने और सर्किट डिज़ाइन के लिए आवश्यक हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवता पहचान

एलईडी एक मानक EIA पैकेज में आती है। विस्तृत आयामी चित्र लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड स्थितियों को निर्दिष्ट करते हैं। कैथोड आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न या एक विशिष्ट पैड ज्यामिति द्वारा पहचाना जाता है। सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो, एक मानक सहनशीलता ±0.2 mm है।

5.2 अनुशंसित पीसीबी अटैचमेंट पैड लेआउट

इन्फ्रारेड या वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन अनुशंसित है। यह पैटर्न असेंबली प्रक्रिया के दौरान और बाद में उचित सोल्डर जोड़ गठन, थर्मल रिलीफ और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 अनुशंसित आईआर रीफ्लो प्रोफाइल

लीड-मुक्त सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, J-STD-020B के अनुरूप एक प्रोफाइल सुझाई गई है। प्रमुख पैरामीटर में प्री-हीट ज़ोन, लिक्विडस से ऊपर एक परिभाषित समय, और 260°C से अधिक न होने वाला पीक तापमान शामिल है। पीक तापमान के 5°C के भीतर कुल समय सीमित होना चाहिए। क्योंकि बोर्ड डिज़ाइन चर थर्मल प्रोफाइल को प्रभावित करते हैं, बोर्ड-विशिष्ट विशेषता अनुशंसित है।

6.2 भंडारण स्थितियाँ

खोले न गए नमी-संवेदनशील बैग को ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहीत किया जाना चाहिए, जिसमें एक वर्ष की अनुशंसित उपयोग-भीतर अवधि हो। एक बार खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए। बैग खोलने के 168 घंटों के भीतर आईआर रीफ्लो पूरा करने की सिफारिश की जाती है। इस अवधि से अधिक समय तक भंडारण के लिए, असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेकिंग की सलाह दी जाती है।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का 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 रसायन पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 ड्राइव विधि

एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। स्थिर चमकदार तीव्रता और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए, उन्हें एक स्थिर करंट स्रोत द्वारा या वोल्टेज स्रोत का उपयोग करते समय श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ संचालित किया जाना चाहिए। फॉरवर्ड करंट पूर्ण अधिकतम DC रेटिंग 30 mA से अधिक नहीं होना चाहिए।

7. पैकेजिंग और हैंडलिंग सूचना

घटक 8mm चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप पर आपूर्ति किए जाते हैं जो कवर टेप के साथ सील किए जाते हैं, 7-इंच (178mm) व्यास की रील्स पर लपेटे जाते हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग ANSI/EIA 481 विशिष्टताओं के अनुरूप है। शेष मात्रा के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े लागू होती है। टेप पॉकेट और रील के लिए विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह एलईडी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (फोन, लैपटॉप, उपकरण) में स्थिति संकेतन, फ्रंट पैनल और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग, और संकेतों में निम्न-स्तरीय सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। इसका विस्तृत व्यूइंग एंगल उन अनुप्रयोगों के लिए प्रभावी बनाता है जहां कई कोणों से दृश्यता महत्वपूर्ण है।

8.2 डिज़ाइन विचार

थर्मल प्रबंधन:हालांकि शक्ति अपव्यय कम है, पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करने से कम जंक्शन तापमान बनाए रखने में मदद मिल सकती है, जिससे चमकदार आउटपुट और जीवनकाल संरक्षित रहता है।
करंट लिमिटिंग:हमेशा आपूर्ति वोल्टेज और वांछित फॉरवर्ड करंट (≤30mA) के अनुरूप एक श्रृंखला रेसिस्टर या स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें।
ईएसडी सुरक्षा:हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ईएसडी सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
ऑप्टिकल डिज़ाइन:"व्हाइट डिफ्यूज्ड" लेंस एक नरम, वाइड-एंगल प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करता है। केंद्रित या निर्देशित प्रकाश के लिए, द्वितीयक ऑप्टिक्स की आवश्यकता हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुरानी एलईडी तकनीकों की तुलना में, नारंगी स्रोत के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सामग्री का उपयोग आमतौर पर लाल-नारंगी-एम्बर रेंज में रंगों के लिए कुछ अन्य सामग्री प्रणालियों की तुलना में उच्च दक्षता और तरंगदैर्ध्य और आउटपुट का बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। एक व्हाइट डिफ्यूज्ड लेंस के साथ संयोजन एक समान, नरम नारंगी उपस्थिति बनाता है, जो इसे स्पष्ट-लेंस एलईडी से अलग करता है जिनमें अधिक केंद्रित, तीव्र हॉटस्पॉट होता है।

10. तकनीकी पैरामीटर पर आधारित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: पीक तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उत्तर: पीक तरंगदैर्ध्य वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति अधिकतम होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य एकल रंग के प्रकाश की वह तरंगदैर्ध्य है जो एक संदर्भ सफेद प्रकाश की तुलना में एलईडी के माने गए रंग से मेल खाती है। रंग विशिष्टता के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: पूर्ण अधिकतम रेटिंग 30mA DC को ऊपरी सीमा के रूप में निर्दिष्ट करती है। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, एलईडी को उनकी अधिकतम रेटिंग से नीचे चलाना आम अभ्यास है, अक्सर 20mA पर जैसा कि परीक्षण स्थितियों में उपयोग किया जाता है, ताकि दीर्घायु बढ़ाई जा सके और थर्मल प्रभावों का प्रबंधन किया जा सके।

प्रश्न: यदि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए नहीं है तो रिवर्स करंट विशिष्टता महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: यह विशिष्टता मुख्य रूप से परीक्षण उद्देश्यों (IR परीक्षण) के लिए है और डिवाइस की लीकेज विशेषता को इंगित करती है। यह रेखांकित करती है कि रिवर्स वोल्टेज लगाने से करंट प्रवाहित हो सकता है और संभावित रूप से एलईडी को नुकसान पहुंचा सकता है, इसलिए सर्किट डिज़ाइन को रिवर्स बायस को रोकना चाहिए।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: एक बहु-स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।एक डिजाइनर को 5V रेल द्वारा संचालित एक उपकरण पर नारंगी स्थिति संकेतक के लिए तीन अलग-अलग चमक स्तर (कम, मध्यम, उच्च) की आवश्यकता है। T2 चमक बिन (355-450 mcd) से T680KFWT एलईडी का उपयोग करके, वे 20mA पर चलाकर उच्च चमक प्राप्त कर सकते हैं। मध्यम और कम के लिए, वे दृश्यमान झिलमिलाहट से बचने के लिए पर्याप्त उच्च आवृत्ति (जैसे, >100Hz) पर पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) का उपयोग कर सकते हैं, जिसमें ड्यूटी साइकिल क्रमशः 50% और 10% हो। यह मानी गई चमक को बदलते हुए रंग स्थिरता बनाए रखता है। एक सरल श्रृंखला रेसिस्टर मान की गणना R = (5V - VF) / 0.020A के रूप में की जाएगी। बिन D2 से एक विशिष्ट VF 2.0V का उपयोग करते हुए, R = (5-2)/0.02 = 150 ओम। एक 150-ओम, 1/8W रेसिस्टर पर्याप्त होगा।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

प्रकाश उत्सर्जक डायोड अर्धचालक उपकरण हैं जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब p-n जंक्शन के पार एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश का विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। इस उपकरण में, AlInGaP का उपयोग नारंगी तरंगदैर्ध्य रेंज (~605 nm) में फोटॉन उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। एपॉक्सी लेंस को प्रकाश को बिखेरने के लिए डिफ्यूज़र कणों के साथ डोप किया जाता है, जिससे एक व्यापक, अधिक समान उत्सर्जन पैटर्न बनता है।

13. उद्योग रुझान और विकास

एसएमडी एलईडी में सामान्य रुझान उच्च चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश आउटपुट), कड़े बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता, और बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर जारी है। उन पैकेजों को विकसित करने पर भी ध्यान केंद्रित है जो लीड-मुक्त सोल्डरिंग और अन्य घटकों के साथ असेंबली के लिए आवश्यक उच्च तापमान रीफ्लो प्रोफाइल का सामना कर सकते हैं। लघुकरण एक प्रमुख चालक बना हुआ है, साथ ही नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एकीकरण। ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था के सिद्धांत, जिसमें दक्षता और दीर्घायु शामिल है, सभी क्षेत्रों में संकेतक और प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए एलईडी को प्रमुख समाधान बनाना जारी रखते हैं।