एसएमडी एलईडी LTSA-G6SVUWETU डेटाशीट - सफेद प्रकाश, पीला लेंस - विद्युत और प्रकाशीय विशिष्टताएँ

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है। यह डिवाइस स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और उन विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है जहाँ स्थान दक्षता और विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है। इस एलईडी में इनगैन प्रौद्योगिकी के माध्यम से प्राप्त एक सफेद प्रकाश स्रोत है, और इसे एक पीले रंग के लेंस के भीतर एनकैप्सुलेट किया गया है, जो अंतिम अनुभूत रंग और प्रकाश प्रसार विशेषताओं को प्रभावित कर सकता है।

इस घटक के मुख्य लाभों में RoHS निर्देशों का अनुपालन, स्वचालित प्लेसमेंट और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग उपकरणों के साथ संगतता, और ऑटोमोटिव-ग्रेड घटकों के लिए AEC-Q101 मानक के अनुसार योग्यता शामिल है। इसके प्राथमिक लक्षित बाजारों में ऑटोमोटिव एक्सेसरी अनुप्रयोग, पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स, कंप्यूटिंग उपकरण और नेटवर्क सिस्टम शामिल हैं।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

डिवाइस की परिचालन सीमाएँ 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर परिभाषित की गई हैं। पूर्ण अधिकतम शक्ति अपव्यय 900 mW है। यह 5 mA से 250 mA तक की DC अग्र धारा को संभाल सकता है। स्पंदित संचालन के लिए, 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms स्पंद चौड़ाई के तहत 500 mA की शिखर अग्र धारा अनुमेय है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक निर्दिष्ट है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह एलईडी रिवर्स वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

Ta=25°C और 140mA की अग्र धारा (IF) पर मापे गए, मुख्य प्रदर्शन मापदंड परिभाषित किए गए हैं। ज्योति तीव्रता (Iv) की एक विशिष्ट सीमा 11.2 cd से 22.0 cd तक है। दृश्य कोण (2θ1/2), जो उस कोण का प्रतिनिधित्व करता है जहाँ तीव्रता अक्षीय मान की आधी होती है, आमतौर पर 120 डिग्री है, जो एक चौड़ी बीम पैटर्न को दर्शाता है। परीक्षण धारा पर अग्र वोल्टेज (VF) आमतौर पर 2.8V और 3.6V के बीच होता है। वर्णमिति निर्देशांक (Cx, Cy) लगभग (0.33, 0.34) पर केंद्रित हैं, जो CIE रंग स्थान में सफेद बिंदु को परिभाषित करते हैं। रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर रिवर्स धारा (IR) आमतौर पर 2 μA होती है, हालाँकि रिवर्स संचालन का इरादा नहीं है।

2.3 तापीय विशेषताएँ

प्रभावी तापीय प्रबंधन एलईडी प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है। जंक्शन से परिवेश तक तापीय प्रतिरोध (RθJA) आमतौर पर 45 °C/W है, जो 16mm² पैड वाले मानक FR4 सब्सट्रेट पर मापा गया है। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (RθJS) आमतौर पर 25 °C/W है, जो एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए पीसीबी तापीय पैड के महत्व को उजागर करता है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 150°C है।

3. बिनिंग प्रणाली की व्याख्या

एलईडी को अनुप्रयोग में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मुख्य मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड आमतौर पर इस प्रारूप में प्रस्तुत किया जाता है: Vf / Iv / CIE (उदाहरण: 64/FA/IM)।

3.1 अग्र वोल्टेज (Vf) बिनिंग

एलईडी को 140mA पर चार वोल्टेज बिन में वर्गीकृत किया गया है: बिन 24 (2.8-3.0V), बिन 64 (3.0-3.2V), बिन A4 (3.2-3.4V), और बिन E4 (3.4-3.6V)। प्रत्येक बिन पर ±0.1V की सहनशीलता लागू होती है।

3.2 ज्योति तीव्रता (Iv) बिनिंग

तीन तीव्रता बिन 140mA पर परिभाषित किए गए हैं: बिन FA (11.2-14.0 cd, ~37.8 lm विशिष्ट), बिन FB (14.0-18.0 cd, ~48.0 lm विशिष्ट), और बिन GA (18.0-22.0 cd, ~58.0 lm विशिष्ट)। प्रत्येक बिन पर ±11% की सहनशीलता लागू होती है।

3.3 रंग (वर्णमिति) बिनिंग

सफेद रंग बिंदु को CIE वर्णमिति निर्देशांक बिनिंग के माध्यम से कसकर नियंत्रित किया जाता है। कई बिन परिभाषित किए गए हैं (जैसे, GM, HM, IM, JM, KM) जिनकी CIE 1931 (x, y) आरेख पर विशिष्ट चतुर्भुज सीमाएँ हैं। विशिष्ट लक्ष्य लगभग (0.33, 0.34) है। प्रत्येक ह्यू बिन के भीतर x और y निर्देशांक के लिए ±0.01 की सहनशीलता बनाए रखी जाती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि विशिष्ट ग्राफिकल डेटा डेटाशीट में संदर्भित है (जैसे, चित्र 2: स्थानिक वितरण), ऐसी एलईडी के लिए विशिष्ट वक्र अग्र धारा और ज्योति तीव्रता के बीच संबंध (उच्च धाराओं पर उप-रैखिक रोल-ऑफ दिखाते हुए), अग्र वोल्टेज बनाम तापमान, और सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य (स्पेक्ट्रल शक्ति वितरण) को दर्शाएंगे। स्थानिक वितरण प्लॉट चौड़े 120-डिग्री दृश्य कोण की पुष्टि करता है, यह दिखाते हुए कि प्रकाश तीव्रता ऑफ-एक्सिस पर कैसे कम होती है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

एलईडी एक मानक EIA पैकेज प्रारूप में आती है जो एसएमडी असेंबली के लिए उपयुक्त है। कैथोड लीड फ्रेम को स्पष्ट रूप से डिवाइस के लिए प्राथमिक हीट सिंक के रूप में नामित किया गया है, जो इष्टतम तापीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी लेआउट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है। विस्तृत आयामी चित्र पैकेज आउटलाइन, लीड स्पेसिंग और समग्र आकार निर्दिष्ट करते हैं, जिनकी सहनशीलता आमतौर पर ±0.1 mm के भीतर होती है। लेंस का रंग पीला है जबकि उत्सर्जित प्रकाश सफेद है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डेटाशीट लीड-मुक्त सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए J-STD-020 के अनुरूप एक इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश करती है। इस प्रोफाइल में आमतौर पर विशिष्ट रैंप-अप दरें, एक प्रीहीट/सोक ज़ोन, लिक्विडस के ऊपर समय (TAL), एक शिखर तापमान और घटक को तापीय झटके से बचाने के लिए नियंत्रित शीतलन दरें शामिल होती हैं।

6.2 अनुशंसित पीसीबी पैड डिज़ाइन

विश्वसनीय सोल्डरिंग और कैथोड तापीय पैड से प्रभावी ऊष्मा अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए एक सुझाया गया मुद्रित सर्किट बोर्ड अटैचमेंट पैड लेआउट प्रदान किया गया है।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो केवल सामान्य तापमान पर इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोने की सिफारिश की जाती है। अनिर्दिष्ट रसायनों के उपयोग से बचना चाहिए क्योंकि वे पैकेज को नुकसान पहुँचा सकते हैं।

6.4 भंडारण और हैंडलिंग

इस उत्पाद को JEDEC J-STD-020 के अनुसार नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2 के रूप में वर्गीकृत किया गया है। जब नमी-रोधी बैग को डिसिकेंट के साथ सील किया जाता है, तो भंडारण ≤30°C और ≤70% RH पर होना चाहिए, जिसकी शेल्फ लाइफ एक वर्ष है। एक बार खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर रीफ्लो सोल्डरिंग से गुजरना चाहिए। मूल पैकेजिंग के बाहर विस्तारित भंडारण के लिए, उपयुक्त शुष्क भंडारण स्थितियाँ आवश्यक हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

एलईडी एक टेप-एंड-रील प्रारूप में आपूर्ति की जाती है जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के साथ संगत है। टेप की चौड़ाई 12mm है, जो एक मानक 7-इंच (178mm) व्यास वाली रील पर लपेटी गई है। प्रत्येक रील में 1000 टुकड़े होते हैं। एक पूरी रील से कम मात्रा के लिए, शेष भागों के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े निर्दिष्ट है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481 विनिर्देशों के अनुरूप है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह एलईडी ऑटोमोटिव इंटीरियर और एक्सेसरी लाइटिंग, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (फोन, नोटबुक) में संकेतकों के लिए बैकलाइटिंग, नेटवर्किंग उपकरणों में स्थिति संकेतक, और कॉम्पैक्ट उपकरणों में सामान्य-उद्देश्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।

8.2 डिज़ाइन विचार

तापीय प्रबंधन:शक्ति अपव्यय (900mW तक) और तापीय प्रतिरोध आंकड़ों के कारण, कैथोड पैड से पीसीबी कॉपर पोर या एक बाहरी हीटसिंक तक एक पर्याप्त तापीय पथ डिज़ाइन करना जंक्शन तापमान को 150°C से नीचे बनाए रखने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए परम आवश्यक है।
धारा ड्राइविंग:स्थिर ज्योति तीव्रता और रंग बिंदु सुनिश्चित करने के लिए एक स्थिर वोल्टेज स्रोत पर एक स्थिर धारा ड्राइवर की सिफारिश की जाती है। ड्राइवर को निर्दिष्ट DC अग्र धारा सीमा (5-250mA) के भीतर संचालित होने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
प्रकाशीय डिज़ाइन:चौड़ा 120-डिग्री दृश्य कोण इसे द्वितीयक प्रकाशिकी के बिना व्यापक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। केंद्रित बीम के लिए, बाहरी लेंस या परावर्तक आवश्यक होंगे।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

इस एलईडी के लिए मुख्य विभेदक कारकों में इसकी AEC-Q101 योग्यता शामिल है, जो इसे बुनियादी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स से परे मांग वाले ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है। उच्च-शक्ति रेटिंग (900mW), अपेक्षाकृत कम तापीय प्रतिरोध जंक्शन-से-सोल्डर बिंदु (25°C/W), और विस्तृत त्रि-आयामी बिनिंग (Vf, Iv, CIE) का संयोजन डिजाइनरों को रंग-महत्वपूर्ण और तापीय रूप से सीमित अनुप्रयोगों के लिए पूर्वानुमेय प्रदर्शन वाला एक घटक प्रदान करता है। कैथोड को हीट सिंक के रूप में स्पष्ट नामांकन तापीय प्रबंधन डिज़ाइन को सरल बनाता है।

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

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 5V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उत्तर: सीधे नहीं। अग्र वोल्टेज आमतौर पर 2.8V और 3.6V के बीच होता है। इसे सीधे 5V स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक धारा और तत्काल विफलता होगी। एक धारा-सीमित प्रतिरोधक या, अधिमानतः, एक स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट का उपयोग किया जाना चाहिए।

प्रश्न: ज्योति तीव्रता (cd) और ज्योति फ्लक्स (lm) के बीच क्या अंतर है?
उत्तर: ज्योति तीव्रता एक विशिष्ट दिशा में एलईडी की चमक को मापती है (कैंडेला)। ज्योति फ्लक्स सभी दिशाओं में कुल दृश्य प्रकाश उत्पादन को मापता है (लुमेन)। डेटाशीट तीव्रता बिन के लिए विशिष्ट लुमेन समकक्ष प्रदान करती है, लेकिन माप की दिशात्मक प्रकृति के कारण प्राथमिक विशिष्टता तीव्रता है।

प्रश्न: सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (RθJS) परिवेश तक तापीय प्रतिरोध (RθJA) से कम क्यों है?
उत्तर: RθJS सिलिकॉन जंक्शन से सीधे आपके पीसीबी पर सोल्डर पैड तक तापीय पथ को मापता है। RθJA में पीसीबी से आसपास की हवा तक अतिरिक्त प्रतिरोध शामिल है। RθJS पीसीबी के तापीय प्रबंधन को डिज़ाइन करने के लिए अधिक उपयोगी है, क्योंकि यह दर्शाता है कि आपका बोर्ड लेआउट एलईडी से हीट निकालने में कितना प्रभावी है।

प्रश्न: "रिवर्स संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं" का क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका अर्थ है कि एलईडी को सामान्य सर्किट संचालन में कभी भी रिवर्स वोल्टेज बायस के अधीन नहीं किया जाना चाहिए। जबकि परीक्षण उद्देश्यों के लिए एक छोटी रिवर्स धारा (5V पर 2μA) निर्दिष्ट है, लाइव सर्किट में रिवर्स वोल्टेज लागू करने से डिवाइस को नुकसान हो सकता है।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस

परिदृश्य: एक ऑटोमोटिव एक्सेसरी के लिए डैशबोर्ड संकेतक।
एक डिजाइनर को एक नए आफ्टरमार्केट कार एक्सेसरी के लिए एक चमकीले, विश्वसनीय स्थिति संकेतक की आवश्यकता है। वे बिन 64/FA/IM में इस एलईडी का चयन करते हैं। वे कैथोड पैड से जुड़े हीट सिंकिंग के लिए उदार आकार के कॉपर पोर वाले पीसीबी को डिज़ाइन करते हैं। एक ड्राइवर IC का उपयोग करके 140mA पर सेट एक सरल स्थिर-धारा सर्किट लागू किया जाता है। चौड़ा 120-डिग्री दृश्य कोण यह सुनिश्चित करता है कि संकेतक विभिन्न बैठने की स्थितियों से दिखाई दे। AEC-Q101 योग्यता घटक की ऑटोमोटिव तापमान सीमा और कंपन को सहन करने की क्षमता में विश्वास प्रदान करती है। विशिष्ट बिनिंग सभी उत्पादन इकाइयों में सुसंगत रंग और चमक सुनिश्चित करती है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एक अर्धचालक p-n जंक्शन पर आधारित एक ठोस-अवस्था प्रकाश स्रोत है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड से अधिक एक अग्र वोल्टेज लागू किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र (इनगैन सामग्री से बना) के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। इनगैन चिप से प्राथमिक उत्सर्जन नीले या पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में होता है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, इस प्राथमिक उत्सर्जन को पैकेज के अंदर एक फॉस्फर परत का उपयोग करके परिवर्तित किया जाता है। नीले/यूवी फोटॉन फॉस्फर को उत्तेजित करते हैं, जो तब एक व्यापक स्पेक्ट्रम (पीला, लाल) में प्रकाश का पुनः उत्सर्जन करते हैं, जो शेष नीले प्रकाश के साथ मिलकर सफेद की धारणा बनाते हैं। पीले रंग का बाहरी लेंस एक अंतिम फिल्टर/डिफ्यूज़र के रूप में कार्य करता है, संभवतः रंग तापमान को थोड़ा गर्म करता है और प्रकाश को फैलाता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

इस तरह की एसएमडी एलईडी में सामान्य रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग सटीकता के लिए बेहतर रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI), और डिस्प्ले बैकलाइटिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए कसी हुई बिनिंग सहनशीलता की ओर है। छोटे फुटप्रिंट से चमकीले आउटपुट सक्षम करने के लिए उच्च शक्ति घनत्व और कम तापीय प्रतिरोध पैकेज के लिए एक निरंतर धक्का भी है। नई फॉस्फर प्रौद्योगिकियों और चिप डिजाइनों को अपनाने का उद्देश्य तापमान और जीवनकाल पर अधिक स्थिर रंग प्रदर्शन प्रदान करना है। प्रकाशीय और तापीय प्रदर्शन को बनाए रखते हुए या सुधारते हुए लघुकरण का प्रयास जारी है।