LTSA-S020ZWETA SMD LED डेटाशीट - व्हाइट लाइट सोर्स येलो लेंस - 30mA - 100mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ LTSA-S020ZWETA सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) की विशिष्टताओं का विस्तार से वर्णन करता है। यह घटक स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

1.1 उत्पाद विशेषताएँ

• RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश आवश्यकताओं के अनुरूप।
• 12mm टेप और 7 इंच व्यास वाली रील में पैक किया गया, स्वचालित प्रसंस्करण के लिए सुविधाजनक।
• JEDEC Moisture Sensitivity Level (MSL) 2a के अनुसार पूर्व-उपचारित किया गया है।
• AEC-Q101 Rev D मानक के अनुसार योग्यता प्रमाणन किया गया है, जो डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर घटकों पर लागू होता है।
• EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) पैकेज आउटलाइन मानक के अनुरूप है।
• एकीकृत सर्किट (I.C.) ड्राइव स्तर के साथ संगत।
• मानक स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत।
• इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त।

1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र

यह एलईडी विस्तृत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। डेटाशीट में विशेष रूप से इंजीनियरिंग वाहनों के सहायक उपकरणों के कार्यों में इसके अनुप्रयोग का उल्लेख किया गया है। इसकी सामान्य विशेषताएं इसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, संकेतक लैंप और बैकलाइटिंग के क्षेत्रों में उपयुक्त बनाती हैं, जहां पीले रंग के टोन वाले सफेद प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमित स्थितियों को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में कार्य करने पर प्रदर्शन की गारंटी नहीं है।

• पावर डिसिपेशन (Pd):100 mW। यह पैकेज द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम तापीय शक्ति है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)):50 mA। यह अधिकतम तात्कालिक धारा है, जिसे आमतौर पर थर्मल स्ट्रेस को प्रबंधित करने के लिए पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत निर्दिष्ट किया जाता है।
• Direct Current Forward Current (I_F):30 mA. यह विश्वसनीय संचालन के लिए अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• Operating Temperature Range (T_opr):-40°C से +100°C। यह डिवाइस के संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया परिवेश तापमान सीमा है।
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-40°C से +100°C। यह गैर-संचालन स्थिति में भंडारण तापमान सीमा है।

2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ

ये मापदंड मानक परिवेश तापमान 25°C पर मापे गए हैं, जो उपकरण के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (I_V):परीक्षण धारा (I_F) 2 mA पर, यह 180 - 450 mcd (मिलिकैंडेला) है। यह एक विशिष्ट दिशा में मापी गई बोधित चमक है। विस्तृत सीमा एक बिनिंग प्रणाली के उपयोग को दर्शाती है (धारा 3 देखें)।
• देखने का कोण (2θ_1/2):120 डिग्री (टाइपिकल)। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश की तीव्रता अपने अक्षीय (केंद्रीय अक्ष) मान से आधी हो जाती है, जो इसके व्यापक दृश्य कोण पैटर्न को दर्शाता है।
• क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):I_F=2 mA पर, x=0.3197, y=0.3131। ये CIE 1931 निर्देशांक क्रोमैटिसिटी चार्ट पर सफेद प्रकाश के रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं।
• Forward Voltage (V_F):I_F=2 mA पर, 2.25 - 2.95 V। यह एलईडी के चालू होने पर करंट के साथ वोल्टेज ड्रॉप है। यहाँ भी ग्रेडिंग सिस्टम लागू किया गया है।
• Reverse Voltage (V_Z):I_Z=10 mA पर, 6 - 8 V। यह जेनर या ब्रेकडाउन वोल्टेज है।Important Note:यह डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल IR परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर, 10 μA (अधिकतम)। रिवर्स बायस लगाने पर कम लीकेज करंट।
• ESD सहनशीलता वोल्टेज:2000 V (Human Body Model)। यह मध्यम स्तर की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सुरक्षा क्षमता को दर्शाता है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है। LTSA-S020ZWETA तीन-कोड प्रणाली का उपयोग करता है: Vf / Iv / रंग (उदाहरण के लिए, E3 / S2 / LL)।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) ग्रेडिंग

एलईडी को 2 mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर विभिन्न बिन (E1 से E7) में वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक बिन की सीमा 0.1V है, और प्रत्येक बिन का कुल सहनशीलता ±0.1V है। उदाहरण के लिए, E3 बिन Vf को 2.45V से 2.55V तक कवर करता है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) ग्रेडिंग

LED को उनकी 2 mA पर चमक के आधार पर विभिन्न बिन (S1, S2, T1, T2) में वर्गीकृत किया जाता है। ये बिन बढ़ती हुई चमक स्तरों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जहां T2 बिन उच्चतम आउटपुट (355-450 mcd) प्रदान करता है। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±11% है।

3.3 रंग (क्रोमैटिसिटी) ग्रेडिंग

यह सबसे जटिल ग्रेडिंग पैरामीटर है। एलईडी को 2 एमए पर मापे गए सीआईई (x, y) क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। डेटाशीट में ग्रेड कोड (जैसे, JL, JK, KL, LL, LK, ML, MK, NL, NK, OL, OK, PL, PK) वाली एक विस्तृत तालिका प्रदान की जाती है, जो क्रोमैटिसिटी चार्ट पर चतुर्भुज क्षेत्रों द्वारा परिभाषित होते हैं। प्रत्येक क्षेत्र चार (x, y) निर्देशांक बिंदुओं द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। ग्रेड के भीतर ह्यू (x, y) के लिए सहनशीलता ±0.01 है। इन ग्रेडों को दृश्यमान बनाने के लिए आमतौर पर एक क्रोमैटिसिटी चार्ट शामिल किया जाता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में डिज़ाइन को समझने में सहायता के लिए विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल हैं।

4.1 स्थानिक वितरण

Polar plot (Figure 2) LED की स्थानिक विकिरण पैटर्न को प्रदर्शित करता है। 120 डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि इस वक्र द्वारा की गई है, जो दर्शाता है कि केंद्रीय अक्ष से कोणीय विचलन के साथ प्रकाश तीव्रता कैसे परिवर्तित होती है। यह विशिष्ट प्रकाश व्यवस्था पैटर्न वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

यह एलईडी मानक एसएमडी पैकेज आकृति का अनुपालन करती है। मुख्य आयामों में बॉडी आकार, लीड पिच और कुल ऊंचाई शामिल हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.2 मिमी है। लेंस का रंग पीला है, जबकि प्रकाश स्रोत चिप सामग्री InGaN है, जो सफेद प्रकाश उत्पन्न करती है।

5.2 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन

पैड लेआउट आरेख प्रदान किया गया है, जो विश्वसनीय सोल्डरिंग सुनिश्चित करने के लिए PCB पर अनुशंसित कॉपर पैड लेआउट दर्शाता है। इसमें पैड आकार, आकार और अंतर शामिल हैं, ताकि रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अच्छे सोल्डर जोड़ बनें और अच्छी यांत्रिक आसंजन हो।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग तापमान प्रोफाइल

J-STD-020 मानक के अनुरूप, लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। यह प्रोफाइल रीफ्लो ओवन के प्रमुख पैरामीटर्स को परिभाषित करती है: प्रीहीट तापमान और समय, तापन दर, शिखर तापमान, लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (TAL) और शीतलन दर। LED पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6.2 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट रसायनों का उपयोग करें। डेटाशीट सुझाव देती है कि कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक न डुबोएं। अनिर्दिष्ट रसायन एलईडी एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.3 भंडारण की शर्तें

• सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। उत्पाद को मूल नमी-रोधी बैग में सिलिका जेल के साथ संग्रहित करने पर, इसकी शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
• खोला गया पैकेज:मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को 30°C और 60% RH से अधिक के वातावरण में संग्रहित नहीं किया जाना चाहिए। इन "फ्लोर लाइफ" घटकों को हवा के संपर्क में आने के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयोग करने की दृढ़ सिफारिश की जाती है, ताकि रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान नमी से होने वाले नुकसान ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) से बचा जा सके।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

7.1 टेपिंग एवं रील विनिर्देश

LED उद्योग-मानक एम्बॉस्ड कैरियर टेप में उपलब्ध हैं।

• टेप की चौड़ाई:12 mm।
• रील व्यास:7 इंच।
• प्रति रील मात्रा:2000 टुकड़े।
• न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा:शेष मात्रा 500 टुकड़ों से आदेश दी जा सकती है।
• पैकेजिंग EIA-481-1-B मानक के अनुरूप है। कैरियर टेप को कवर टेप से सील किया गया है, और लगातार दो घटकों तक की अनुपस्थिति की अनुमति है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह एलईडी उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य संकेतक, स्थिति प्रदर्शन और बैकलाइट के लिए उपयुक्त है। डेटाशीट विशेष रूप से इंजीनियरिंग वाहन एक्सेसरीज़ में इसके अनुप्रयोग का उल्लेख करती है, जो दर्शाता है कि इसका उपयोग इंस्ट्रूमेंट पैनल संकेतक, कंट्रोल पैनल बैकलाइट या बाहरी एक्सेसरी प्रकाश व्यवस्था के लिए किया जा सकता है। इन अनुप्रयोगों में सौंदर्य या विशिष्ट कार्यात्मक आवश्यकताओं के कारण पीले रंग के रंगत वाली सफेद रोशनी की आवश्यकता होती है।

8.2 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें

• करंट लिमिटिंग:श्रृंखला में करंट सीमित रोकनेवाला या निरंतर धारा ड्राइव सर्किट का उपयोग अवश्य करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें। अधिकतम निरंतर डीसी धारा 30 एमए है।
• थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है (अधिकतम 100mW), पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करने से जंक्शन तापमान कम रखने में मदद मिलती है, जिससे जीवनकाल बढ़ता है और प्रकाश उत्पादन स्थिर रहता है।
• ESD रोकथाम:हालांकि रेटिंग 2kV HBM है, असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग रोकथाम उपायों का पालन किया जाना चाहिए।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:120 डिग्री का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत स्कैटर प्रदान करता है। प्रकाश किरणों को फोकस करने के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिकल एलिमेंट्स (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता होती है।

9. सावधानियाँ एवं विश्वसनीयता विवरण

वर्णित LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। उन अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है और जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (उदाहरण के लिए, विमानन, चिकित्सा उपकरण, यातायात सुरक्षा प्रणाली), इस मानक विनिर्देश पत्रक से परे विशेष परामर्श और योग्यता प्रमाणन आवश्यक है। यह उपकरण अनुप्रयोग सर्किट में रिवर्स वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

10. तकनीकी तुलना और उत्पाद स्थिति

This LED is positioned as a general-purpose, cost-effective SMD component. Its key differentiating features include its specific color combination of white light with a yellow lens, qualification referencing AEC-Q101 (common in automotive applications), and preconditioning to MSL 2a to improve moisture resistance during soldering. Compared to ultra-high-brightness or narrow-angle LEDs, it offers a balanced combination of sufficient brightness, an extremely wide viewing angle, and standard reliability characteristics suitable for high-volume commercial applications.

11. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: लेंस का रंग और प्रकाश स्रोत का रंग किस प्रकार भिन्न हैं?
उत्तर: प्रकाश स्रोत का रंग (श्वेत प्रकाश, InGaN चिप से) आंतरिक रूप से उत्पन्न प्रकाश है। पीला लेंस एक फिल्टर/एनकैप्सुलेशन सामग्री के रूप में कार्य करता है, जो अंततः उत्सर्जित प्रकाश को रंग देता है, जिससे गर्म श्वेत प्रकाश या पीले-सफेद रूप की उपस्थिति बनती है।

प्रश्न: मैं अपने अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त बिनिंग कैसे चुनूं?
उत्तर: ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां रंग संगति महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, बहु-एलईडी सरणियाँ), कठोर रंग ग्रेड (उदाहरण के लिए, एलएल) निर्दिष्ट करें, और संभवतः कठोर फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड भी निर्दिष्ट करें। एकल संकेतक लैंप अनुप्रयोगों के लिए जहां निरपेक्ष चमक महत्वपूर्ण है, उच्च ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेड (टी1 या टी2) निर्दिष्ट करें। आपका वितरक स्टॉक में उपलब्ध ग्रेड प्रदान कर सकता है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 30mA पर निरंतर चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, 30mA अधिकतम रेटेड निरंतर डीसी धारा है। हालांकि, इष्टतम जीवनकाल प्राप्त करने और पर्यावरणीय तापमान वृद्धि को ध्यान में रखते हुए, आमतौर पर कम धारा (उदाहरण के लिए, 20mA) पर चलाने की सलाह दी जाती है, जो कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त चमक प्रदान करती है।

प्रश्न: बैग खोलने के बाद भंडारण की शर्तें इतनी सख्त (168 घंटे) क्यों हैं?
उत्तर: SMD पैकेजिंग हवा से नमी अवशोषित करती है। उच्च तापमान रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो जाती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या दरार पड़ना ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकता है। 168 घंटे का फ्लोर लाइफ MSL 2a ग्रेड घटकों के लिए नमी हटाने हेतु पुनः बेक करने से पहले का अधिकतम सुरक्षित एक्सपोजर समय है।

12. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: एक औद्योगिक नियंत्रक के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना।इस पैनल को बिजली आपूर्ति, खराबी और स्टैंडबाय स्थिति प्रदर्शित करने के लिए कई एलईडी की आवश्यकता है। डिजाइनर ने LTSA-S020ZWETA का चयन इसके व्यापक देखने के कोण के कारण किया, जो नियंत्रण कक्ष में सभी दिशाओं से स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है। सभी संकेतकों की चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, डिजाइनर ने सामग्री सूची (BOM) में एकल चमक तीव्रता ग्रेड (जैसे, T2) और एकल रंग ग्रेड (जैसे, LL) निर्दिष्ट किया। प्रत्येक एलईडी के लिए 20mA की स्थिर धारा का चयन किया गया, जो विशिष्ट अग्र वोल्टेज (चयनित Vf ग्रेड से, जैसे E3 के लिए 2.5V) और बिजली आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर गणना किए गए एक साधारण प्रतिरोधक का उपयोग करता है। पीसीबी लेआउट अनुशंसित पैड डिजाइन का पालन करता है, और असेंबली संयंत्र प्रदान किए गए लीड-मुक्त इन्फ्रारेड रीफ्लो तापमान प्रोफाइल का उपयोग करता है। घटकों का उपयोग पैकेट खोलने के बाद 168 घंटे की कार्यशाला शेल्फ लाइफ के भीतर किया जाता है।

13. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

एक लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो धारा प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस घटना को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। LTSA-S020ZWETA में, सक्रिय क्षेत्र इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सामग्री से बना होता है, जिसे नीली/पराबैंगनी स्पेक्ट्रम के फोटॉन उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पैकेज के अंदर एक फॉस्फर परत इस प्राथमिक प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करती है और इसे पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करती है। शेष नीला प्रकाश रूपांतरित पीले प्रकाश के साथ मिलकर सफेद प्रकाश की धारणा उत्पन्न करता है। बाहरी पीला एपॉक्सी लेंस रंग तापमान को और समायोजित करता है, और पर्यावरणीय सुरक्षा के साथ-साथ प्रकाश पुंज के यांत्रिक आकार देने का कार्य करता है।

14. प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्तियाँ

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग इस प्रकार के घटकों से संबंधित कई प्रमुख क्षेत्रों में निरंतर प्रगति कर रहा है: दीप्तिमान दक्षता में वृद्धि (प्रति वाट विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन), सफेद एलईडी के रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) में सुधार, और कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों (उच्च तापमान, आर्द्रता) में विश्वसनीयता में वृद्धि। पैकेजिंग प्रवृत्तियों में लघुरूपण, उन्नत ताप प्रबंधन सब्सट्रेट, और पैकेज में एकीकृत अधिक सटीक प्रकाशीय नियंत्रण शामिल हैं। इसके अलावा, ऑटोमोटिव और औद्योगिक बाजारों की मांगों को पूरा करने के लिए, परीक्षण, ग्रेडिंग और विश्वसनीयता प्रमाणन (जैसे AEC-Q101) में उच्च स्तर के मानकीकरण के लिए एक मजबूत प्रयास चल रहा है।