SMD LED LTST-416GEBW-P3 डेटाशीट - व्हाइट डिफ्यूज्ड लेंस - RGB चिप - 5mA ड्राइव - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड असेंबली के लिए डिज़ाइन किए गए एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। इस घटक में एक सफेद फैलाव लेंस है और यह एक ही पैकेज के भीतर तीन अलग-अलग अर्धचालक प्रकाश स्रोतों को एकीकृत करता है: एक हरा InGaN चिप, एक लाल AlInGaP चिप और एक नीला InGaN चिप। फैलाव लेंस के माध्यम से संयुक्त आउटपुट एक सफेद प्रकाश उपस्थिति बनाता है। यह डिज़ाइन उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार और औद्योगिक उपकरणों में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए लक्षित है, जहां विश्वसनीय स्थिति संकेत, प्रतीक प्रकाश व्यवस्था, या फ्रंट-पैनल बैकलाइटिंग की आवश्यकता होती है।

1.1 प्रमुख विशेषताएँ

• RoHS पर्यावरण निर्देशों का अनुपालन।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस प्रणालियों के लिए 7-इंच व्यास के रील्स में 12mm टेप पर पैक किया गया।
• डिज़ाइन संगतता के लिए मानकीकृत EIA पैकेज फुटप्रिंट।
• लॉजिक-लेवल संगत ड्राइव करंट।
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन करता है।
• JEDEC Moisture Sensitivity Level 3 के लिए पूर्व-संसाधित।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

• दूरसंचार और नेटवर्किंग हार्डवेयर में स्थिति संकेतक।
• कार्यालय स्वचालन और घरेलू उपकरणों में सिग्नल और प्रतीक प्रकाश।
• औद्योगिक नियंत्रण उपकरणों के लिए फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य उद्देश्य संकेतक प्रकाश व्यवस्था।

2. तकनीकी मापदंड: गहन उद्देश्यपूर्ण विश्लेषण

निम्नलिखित खंड स्रोत सामग्री में परिभाषित डिवाइस की विद्युत, प्रकाशिक और तापीय विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विवरण प्रदान करता है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर, सभी डेटा 25°C के परिवेश तापमान (Ta) को संदर्भित करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये मान उन तनाव सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर निरंतर संचालन की सलाह नहीं दी जाती है।

• Power Dissipation (Pd): ग्रीन/ब्लू चिप्स के लिए 90 mW; रेड चिप के लिए 69 mW। थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)): सभी चिप्स के लिए 100 mA, पल्स्ड स्थितियों के तहत (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)।
• Continuous Forward Current (I_F): 30 mA DC for all chips.
• Operating Temperature Range: -40°C to +85°C.
• भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +100°C.

2.2 Electro-Optical Characteristics

प्रत्येक चिप के लिए I = 5mA के मानक परीक्षण धारा पर मापा गया।_F ये सामान्य संचालन स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_v):
  • हरा: 600 - 1200 mcd (मिलिकैंडेला)
  • Red: 200 - 400 mcd
  • Blue: 100 - 200 mcd
• Viewing Angle (2θ_1/2): आमतौर पर 120 डिग्री। यह विस्तृत कोण डिफ्यूज़ लेंस के कारण होता है, जो स्पष्ट लेंस वाले एलईडी की तुलना में अधिक समान प्रकाश वितरण प्रदान करता है।
• Dominant Wavelength (λ_d):
  • Green: 523 - 535 nm
  • लाल: 617 - 630 nm
  • नीला: 465 - 477 nm
• Forward Voltage (V_F):
  • Green: 2.0 - 3.0 V
  • Red: 1.4 - 2.3 V
  • Blue: 2.0 - 3.0 V
• Reverse Current (I_R): Maximum 10 μA at V_R = 5V. The device is not designed for reverse-bias operation; this parameter is for test purposes only.

3. Binning System Explanation

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, उपकरणों को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। सफेद प्रकाश उत्पादन संयुक्त RGB चिप्स का एक कार्य है, जिसे तीनों को 5mA पर संचालित करके मापा जाता है।

3.1 Luminous Intensity (I_v) Rank

उपकरणों को उनके कुल दीप्त तीव्रता आउटपुट के आधार पर वर्गीकृत किया गया है।

3.2 क्रोमैटिसिटी (CIE) रैंक

उपकरणों को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर उनके रंग निर्देशांक के अनुसार बिन किया जाता है, जो सफेद प्रकाश के अनुभूत रंग को परिभाषित करता है। बिन कोड (जैसे, H4, J5, K6, L4) x,y निर्देशांक तल पर विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रत्येक बिन में x और y निर्देशांकों के लिए चार परिभाषित कोने बिंदु (पॉइंट1-4) होते हैं। चयनित ह्यू बिन के भीतर स्थानन के लिए सहनशीलता x और y दोनों निर्देशांकों में ±0.01 है। यह सटीक बिनिंग डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोगों के लिए बहुत कसकर रंग स्थिरता वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है।

4. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

4.1 पैकेज आयाम और पिन असाइनमेंट

The device conforms to a standard SMD footprint. Critical dimensions include body size and pad spacing. All dimensional tolerances are ±0.2 mm unless otherwise noted. The pin assignment for activating individual colors is as follows: The anode (common positive) is connected to pin 1. The green cathode is pin 2, the red cathode is pins 3 & 4 (internally connected), and the blue cathode is pin 6. Pins 5 and others may be no-connect (NC) or mechanical anchors.

4.2 अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न

उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए सोल्डर पैड लेआउट का एक शीर्ष-दृश्य चित्र प्रदान किया गया है। इस पैटर्न का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (रीफ्लो के दौरान एक सिरा उठना) को रोकने में मदद मिलती है और अच्छे सोल्डर फिलेट्स सुनिश्चित होते हैं।

4.3 टेप और रील पैकेजिंग

घटक एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए वाहक टेप में आपूर्ति किए जाते हैं। प्रमुख पैकेजिंग विशिष्टताओं में शामिल हैं:

• कैरियर टेप चौड़ाई: 12 मिमी.
• रील व्यास: 7 इंच (178 मिमी).
• प्रति पूर्ण रील मात्रा: 2000 टुकड़े.
• Minimum Order Quantity for Partial Reels: 500 pieces.
• Maximum consecutive missing components (pockets): 2.
• पैकेजिंग EIA-481-1-B मानकों के अनुरूप है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (Pb-Free Process)

अनुशंसित प्रोफाइल लीड-फ्री सोल्डरिंग के लिए J-STD-020B का अनुसरण करती है।

• प्री-हीट: 150°C से 200°C।
• Pre-heat Time: Maximum 120 seconds.
• Peak Body Temperature: अधिकतम 260°C.
• तरल अवस्था से ऊपर का समय: अनुशंसित अधिकतम 10 सेकंड.
• रीफ्लो चक्रों की संख्या: अधिकतम दो बार।

रैंप-अप, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरणों को दृश्य रूप से देखने के लिए आमतौर पर तापमान बनाम समय का एक ग्राफिकल प्रोफाइल प्रदान किया जाता है।

5.2 Hand Soldering

यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक हो:

• आयरन तापमान: अधिकतम 300°C.
• संपर्क समय: प्रति जोड़ अधिकतम 3 सेकंड.
• महत्वपूर्ण: Hand soldering should be performed only once to avoid thermal stress.

5.3 Cleaning

सोल्डरिंग के बाद की सफाई सावधानी से की जानी चाहिए। केवल निर्दिष्ट विलायकों का ही उपयोग किया जाना चाहिए। अनुशंसित एजेंट कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल हैं। LED को एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6. भंडारण और हैंडलिंग सावधानियाँ

6.1 भंडारण की स्थितियाँ

सीलबंद नमी-अवरोधक बैग (MBP): सीलबंद थैली और नमी सोखने वाले पदार्थ के साथ एक वर्ष की शेल्फ लाइफ के लिए ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। थैली खोलने के बाद: "फ्लोर लाइफ" शुरू होती है। ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित करें। एक्सपोजर के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर IR रीफ्लो प्रक्रिया पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। इस अवधि से अधिक संग्रहण के लिए, घटकों को ताजे नमी सोखने वाले पदार्थ के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन डेसिकेटर में रखा जाना चाहिए। 168 घंटे से अधिक समय तक एक्सपोज किए गए घटकों को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और "पॉपकॉर्निंग" (रीफ्लो के दौरान वाष्प दबाव के कारण पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए एक बेकिंग प्रक्रिया (लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे) की आवश्यकता होती है।

6.2 अनुप्रयोग नोट्स और सीमाएँ

यह एलईडी मानक वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन या योग्य नहीं है जहाँ विफलता जीवन, स्वास्थ्य या सुरक्षा के लिए सीधा जोखिम पैदा कर सकती है—जैसे कि विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, या महत्वपूर्ण परिवहन नियंत्रण प्रणालियों में। ऐसे उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए, विशिष्ट योग्यता डेटा के लिए घटक निर्माता से परामर्श करना अनिवार्य है।

7. डिज़ाइन विचार और अनुप्रयोग सुझाव

7.1 करंट लिमिटिंग

Due to the different forward voltages (V_F) of the red, green, and blue chips, driving them from a common voltage source requires separate current-limiting resistors for each color channel. The resistor value is calculated using Ohm's Law: R = (V_supply - V_F) / I_F. Using the typical V_F और वांछित ड्राइव करंट (जैसे, विशिष्टता अनुपालन के लिए 5mA, अधिकतम 30mA तक) उपयुक्त प्रतिरोध और पावर रेटिंग प्रदान करेगा।

7.2 Thermal Management

हालांकि शक्ति अपव्यय अपेक्षाकृत कम है, लेकिन लंबी उम्र के लिए उचित PCB डिज़ाइन आवश्यक है। यह सुनिश्चित करें कि अनुशंसित सोल्डर पैड का उपयोग किया जाए ताकि LED जंक्शन से दूर पर्याप्त तापीय चालन प्रदान किया जा सके। उन अनुप्रयोगों के लिए जो LED को उसकी अधिकतम निरंतर धारा (30mA) पर या उसके निकट चला रहे हैं, निर्दिष्ट संचालन तापमान सीमा के भीतर रहने के लिए परिवेश के तापमान और बोर्ड लेआउट पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है।

7.3 Optical Integration

सफेद डिफ्यूज्ड लेंस एक विस्तृत, समान व्यूइंग एंगल (120°) प्रदान करता है, जो इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां एलईडी को ऑफ-एक्सिस कोणों से देखा जा सकता है। डिफ्यूज्ड प्रकृति हॉटस्पॉट्स और चकाचौंध को कम करती है। अधिक निर्देशित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, बाहरी सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, लाइट पाइप्स) आवश्यक होंगे।

8. टिपिकल परफॉर्मेंस कर्व्स एनालिसिस

डेटाशीट में महत्वपूर्ण संबंधों के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व शामिल हैं, जो गैर-मानक स्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current: यह वक्र दर्शाता है कि कैसे ड्राइव करंट के साथ प्रकाश उत्पादन बढ़ता है, आमतौर पर एक उप-रैखिक तरीके से, जो दक्षता परिवर्तनों को उजागर करता है।
• Forward Voltage vs. Forward Current: डायोड की घातांकीय I-V विशेषता को प्रदर्शित करता है।
• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है। यह उच्च-तापमान वातावरण के डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रल वितरण: हालांकि सफेद एलईडी के लिए हमेशा विस्तृत नहीं दिया जाता, व्यक्तिगत चिप्स की चरम तरंगदैर्ध्य और स्पेक्ट्रल अर्ध-चौड़ाई (Δλ: ~30nm G, ~20nm R, ~25nm B) को समझना रंग प्रतिपादन और फ़िल्टर चयन को सूचित करता है।

ये वक्र डिजाइनरों को 25°C पर 5mA की मानक परीक्षण स्थिति के अलावा अन्य संचालन बिंदुओं के लिए प्रदर्शन का बाह्यानुमान लगाने की अनुमति देते हैं।

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

प्रश्न: क्या मैं तीनों रंगों को एक साथ चलाकर चमकीली सफेद रोशनी प्राप्त कर सकता हूं? उत्तर: हां, लेकिन आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि कुल बिजली अपव्यय सक्रिय चिप्स में से सबसे कम अधिकतम रेटिंग (इस मामले में, लाल चिप के लिए 69mW) से अधिक न हो और जंक्शन तापमान सीमा के भीतर रहे। प्रत्येक चैनल के लिए करंट को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

प्रश्न: प्रत्येक रंग के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज अलग क्यों है? A: फॉरवर्ड वोल्टेज अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप का एक मौलिक गुण है। लाल AlInGaP एलईडी में हरे और नीले InGaN एलईडी की तुलना में कम बैंडगैप होता है, जिसके परिणामस्वरूप कम V_f होता है।_F.

Q: "JEDEC स्तर 3 के लिए प्रीकंडीशनिंग" का क्या अर्थ है? A: इसका मतलब है कि घटकों को नमी संवेदनशीलता स्तर 3 (MSL 3) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह इंगित करता है कि नमी अवरोध बैग खोलने के बाद अधिकतम अनुमेय फ्लोर लाइफ ≤30°C/60% RH पर 168 घंटे है, इससे पहले कि उन्हें रीफ्लो के लिए बेकिंग की आवश्यकता हो।

Q: मैं अपने एप्लिकेशन के लिए सही बिन कैसे चुनूं? A: उन एप्लिकेशन्स के लिए जहां रंग की एकरूपता महत्वपूर्ण है (जैसे, मल्टी-एलईडी स्टेटस बार या बैकलाइट्स), एक एकल, सख्त CIE बिन कोड (जैसे, J5) और एक एकल ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे, T1) निर्दिष्ट करें। कम महत्वपूर्ण एप्लिकेशन्स के लिए, एक व्यापक बिन चयन स्वीकार्य और संभावित रूप से अधिक लागत-प्रभावी हो सकता है।

10. संचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी संदर्भ

यह एलईडी अर्धचालक पदार्थों में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के सिद्धांत पर कार्य करती है। जब प्रत्येक चिप के p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) विशिष्ट अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है: लाल के लिए AlInGaP, और हरे व नीले के लिए InGaN। "सफेद" प्रकाश किसी एकल सफेद फॉस्फर (जैसा कि फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी में होता है) द्वारा उत्पन्न नहीं होता, बल्कि यह तीन प्राथमिक रंगीन प्रकाशों (लाल, हरा, नीला) का योगात्मक रंग मिश्रण है जब वे फैले हुए सफेद एनकैप्सुलेंट से गुजरते हैं। यह RGB विधि प्रत्येक चिप को दी जाने वाली धारा को बदलकर संभावित रंग समायोजन की अनुमति देती है, हालांकि यह डेटाशीट एक निश्चित श्वेत बिंदु के लिए संचालन निर्दिष्ट करती है।

SMD पैकेज प्रारूप उच्च-मात्रा, स्वचालित असेंबली के लिए उद्योग मानक का प्रतिनिधित्व करता है। फैले हुए लेंस एपॉक्सी के उपयोग में प्रकीर्णन कण शामिल होते हैं जो देखने के कोण को चौड़ा करते हैं और प्रकाश उत्पादन को नरम करते हैं, जिससे यह संकेतक उद्देश्यों के लिए आदर्श बन जाता है जहां प्रत्यक्ष देखना आम है। तीन अलग-अलग एकल-रंग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में एक पैकेज में तीन चिप्स का एकीकरण PCB स्थान बचाता है।