SMD LED LTST-C170KSKT डेटाशीट - पैकेज आयाम - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.8-2.4V - ल्यूमिनस इंटेंसिटी 28-112mcd - पीला रंग - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देशों का अनुपालन करता है।
• पीला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक अति-चमकीले Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) अर्धचालक चिप का उपयोग करता है।
• कुशल स्वचालित हैंडलिंग के लिए 7-इंच व्यास के रील पर लपेटी गई 8mm टेप पर पैकेज किया गया है।
• मानक EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है।
• एकीकृत सर्किट (IC) लॉजिक स्तरों के साथ विद्युत रूप से संगत।
• मानक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) में उपयोग किए जाने वाले मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन करता है।

1.2 अनुप्रयोग

यह LED संकेतन और प्रकाशन के व्यापक उद्देश्यों के लिए उपयुक्त है, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• दूरसंचार उपकरण, कार्यालय स्वचालन उपकरण, घरेलू उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ।
• कीपैड और कीबोर्ड के लिए बैकलाइटिंग।
• स्थिति और शक्ति संकेतक।
• माइक्रो-डिस्प्ले और पैनल संकेतक।
• सिग्नल ल्यूमिनेरीज़ और प्रतीकात्मक प्रकाश।

2. Package Dimensions and Mechanical Information

यह डिवाइस एक मानक SMD पैकेज से सुसज्जित है। लेंस पानी की तरह स्पष्ट है, जबकि प्रकाश स्रोत AlInGaP चिप के माध्यम से पीला रंग उत्सर्जित करता है। सभी महत्वपूर्ण आयाम डेटाशीट के भीतर तकनीकी चित्रों में प्रदान किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है। इसमें बॉडी की लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और कैथोड/एनोड टर्मिनलों का स्थान शामिल है।

3. तकनीकी मापदंड और विशेषताएँ

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी रेटिंग्स और विशेषताएँ 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।

3.1 Absolute Maximum Ratings

इन सीमाओं से अधिक तनाव डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकता है।

• Power Dissipation (Pd): 75 mW
• पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 80 mA (1/10 ड्यूटी साइकल पर, 0.1ms पल्स चौड़ाई)
• कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट (IF): 30 mA DC
• Reverse Voltage (VR): 5 V
• Operating Temperature Range: -55°C से +85°C
• भंडारण तापमान सीमा: -55°C से +85°C
• Infrared Reflow Soldering Condition: 260°C शिखर तापमान अधिकतम 10 सेकंड के लिए।

3.2 Electrical and Optical Characteristics

मानक परीक्षण स्थितियों (IF = 20mA, Ta=25°C) के तहत मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर।

• ज्योति तीव्रता (Iv): 28.0 - 112.0 mcd (millicandela)। वास्तविक मान बिन किया गया है।
• दृश्य कोण (2θ1/2): 130 degrees. यह वह पूर्ण कोण है जिस पर तीव्रता शिखर अक्षीय मान की आधी होती है।
• Peak Emission Wavelength (λP): 588.0 nm (typical).
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 587.0 - 594.5 nm. यह अनुभूत रंग को परिभाषित करता है और इसे बिन किया जाता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 15 nm (typical).
• Forward Voltage (VF): 1.80 - 2.40 V. The actual value is binned.
• Reverse Current (IR): VR = 5V पर अधिकतम 10 μA.

3.3 स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD) पर सावधानी

यह डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज और विद्युत सर्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD नियंत्रण उपाय लागू किए जाने चाहिए, जिसमें ग्राउंडेड कलाई पट्टियों, एंटी-स्टैटिक दस्तानों का उपयोग और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सभी उपकरण ठीक से ग्राउंडेड हैं। निर्दिष्ट रिवर्स वोल्टेज रेटिंग केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; LED को रिवर्स बायस के तहत संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

4. Bin Rank System

अनुप्रयोग में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, उपकरणों को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिज़ाइनरों को कसकर समूहीकृत विशेषताओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति मिलती है।

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) रैंक

20mA के टेस्ट करंट पर बिन किया गया। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1V है।

• बिन 3: 1.80V - 1.90V
• Bin 4: 1.90V - 2.00V
• Bin 5: 2.00V - 2.10V
• Bin 6: 2.10V - 2.20V
• Bin 7: 2.20V - 2.30V
• Bin 8: 2.30V - 2.40V

4.2 प्रदीप्त तीव्रता (Iv) रैंक

Binned at a test current of 20mA. Tolerance per bin is ±15%.

• Bin N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
• Bin Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd

4.3 वर्ण (प्रभावी तरंगदैर्ध्य λd) रैंक

Binned at a test current of 20mA. Tolerance per bin is ±1 nm.

• Bin J: 587.0 nm - 589.5 nm
• Bin K: 589.5 nm - 592.0 nm
• Bin L: 592.0 nm - 594.5 nm

5. विशिष्ट प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

The datasheet includes graphical representations of key relationships, which are crucial for circuit design and thermal management.

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): यह घातीय संबंध दर्शाता है, जो आवश्यक करंट-सीमित रोकनेवाला मान और शक्ति अपव्यय निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current: दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन अधिकतम रेटिंग तक धारा के साथ बढ़ता है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी को प्रदर्शित करता है, जो उच्च-तापमान वाले वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• Relative Spectral Power Distribution: यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को दर्शाता है, जो लगभग 588 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित है, जो पीले रंग के आउटपुट की पुष्टि करता है।
• Viewing Angle Pattern: प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को दर्शाने वाला एक ध्रुवीय आरेख, जो 130-डिग्री के व्यापक दृश्य कोण की पुष्टि करता है।

6. असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश

6.1 सफाई

केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग किया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन LED पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं। यदि सफाई आवश्यक है, तो LED को कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं।

6.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान उचित सोल्डर जोड़ निर्माण, घटक संरेखण और थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करने के लिए एक विस्तृत लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। विनिर्माण उपज और विश्वसनीयता के लिए इस पैटर्न का पालन करना आवश्यक है।

6.3 सोल्डरिंग प्रक्रिया

रीफ्लो सोल्डरिंग (Pb-Free प्रक्रिया अनुशंसित):

• प्री-हीट तापमान: 150°C - 200°C
• प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड।
• शिखर तापमान: अधिकतम 260°C।
• Time Above Liquidus (at peak): Maximum 10 seconds. The reflow process should not be repeated more than twice.

Hand Soldering (Soldering Iron):

• Iron Tip Temperature: Maximum 300°C.
• Contact Time: प्रति जोड़ अधिकतम 3 सेकंड। यह केवल एक बार किया जाना चाहिए।

प्रदान किया गया तापमान प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों पर आधारित है। वास्तविक प्रोफ़ाइल को विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और प्रयुक्त ओवन के लिए अभिलक्षित किया जाना चाहिए।

6.4 भंडारण की स्थितियाँ

सीलित नमी-अवरोधक बैग (MBP): ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। डिसिकेंट के साथ सीलित बैग के भीतर शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।

बैग खोलने के बाद: 30°C से कम या बराबर और 60% RH से कम या बराबर तापमान पर स्टोर करें। घटकों को एक्सपोजर के 672 घंटे (28 दिन) के भीतर IR रीफ्लो के अधीन किया जाना चाहिए। इस अवधि से अधिक समय तक भंडारण के लिए, असेंबली से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक करें।

7. पैकेजिंग जानकारी

एलईडी को एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती है।

• Reel Size: 7 इंच (178 मिमी) व्यास में।
• Tape Width: 8 मिमी.
• प्रति रील मात्रा: 3000 pieces.
• न्यूनतम पैकिंग मात्रा: शेष लॉट के लिए 500 टुकड़े।
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है। प्रति रील में अधिकतम दो लगातार लापता घटक (पॉकेट) की अनुमति है।

8. Application Notes and Cautions

8.1 इच्छित उपयोग

यह LED सामान्य-उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (जैसे, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, कार्यालय उपकरण, संचार उपकरण) के लिए डिज़ाइन की गई है। यह सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए रेटेड नहीं है जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य के लिए प्रत्यक्ष जोखिम पैदा कर सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, परिवहन नियंत्रण)। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, उपयुक्तता और विश्वसनीयता आवश्यकताओं का आकलन करने के लिए घटक निर्माता के साथ परामर्श अनिवार्य है।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• करंट लिमिटिंग: फॉरवर्ड करंट को वांछित मान (≤30 mA DC) तक सीमित करने के लिए हमेशा एक बाहरी श्रृंखला रोकनेवाला की आवश्यकता होती है। रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF, जहां VF उपयुक्त बिन से फॉरवर्ड वोल्टेज है।
• थर्मल प्रबंधन: पावर डिसिपेशन (Pd = VF * IF) 75 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। पर्याप्त PCB कॉपर एरिया (अनुशंसित पैड लेआउट का उपयोग करके) गर्मी को दूर करने और कम जंक्शन तापमान बनाए रखने में मदद करता है, जिससे ल्यूमिनस आउटपुट और दीर्घायु बनी रहती है।
• रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन: यदि सर्किट एलईडी को संभावित रिवर्स बायस के संपर्क में लाता है (जैसे, एसी या मल्टीप्लेक्स्ड सर्किट्स में), तो समानांतर में एक सुरक्षा डायोड (कैथोड से कैथोड) की सिफारिश की जाती है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन

इस वर्ग में इस घटक के प्रमुख लाभों में शामिल हैं:

• सामग्री प्रौद्योगिकी: GaAsP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, AlInGaP के उपयोग से लाल, नारंगी और पीले रंगों के लिए उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्राप्त होती है।
• विस्तृत दृश्य कोण: 130-डिग्री व्यूइंग एंगल विभिन्न कोणों से दिखाई देने वाले स्टेटस इंडिकेटर्स के लिए उपयुक्त विस्तृत, समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।
• मजबूत पैकेजिंग: IR रीफ्लो सोल्डरिंग और मानक SMT प्रक्रियाओं के साथ संगतता वॉल्यूम निर्माण में उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।
• व्यापक बिनिंग: तीन-पैरामीटर बिनिंग (Vf, Iv, तरंगदैर्ध्य) उन अनुप्रयोगों में सटीक रंग और चमक मिलान की अनुमति देती है जिनमें कई एलईडी की आवश्यकता होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

Q: मेरे करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना के लिए विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज क्या है?
A: एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए अपने निर्दिष्ट बिन से अधिकतम Vf का उपयोग करें (उदाहरण के लिए, Bin 8 के लिए 2.40V) ताकि यह सुनिश्चित हो कि घटकों में भिन्नता के बावजूद भी करंट वांछित सीमा से कभी अधिक न हो।

Q: क्या मैं इस LED को 3.3V या 5V लॉजिक सप्लाई से चला सकता हूँ?
A: हाँ। 3.3V सप्लाई और 20mA के लक्ष्य करंट के लिए, 2.0V के सामान्य Vf का उपयोग करते हुए, सीरीज़ रेसिस्टर लगभग (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 ओम होगा। एक मानक 68 ओम रेसिस्टर उपयुक्त होगा। 5V सप्लाई के लिए, रेसिस्टर लगभग (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 ओम होगा।

Q: तापमान चमक को कैसे प्रभावित करता है?
A: परिवेशी (और इस प्रकार जंक्शन) तापमान बढ़ने पर दीप्त तीव्रता कम हो जाती है। डेटाशीट में "दीप्त तीव्रता बनाम परिवेशी तापमान" वक्र देखें। उच्च-तापमान वाले वातावरण के लिए, ऑपरेटिंग करंट को कम करना या हीट सिंकिंग में सुधार करना आवश्यक हो सकता है।

Q: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: पीक वेवलेंथ (λP) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम सबसे मजबूत होता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) रंग निर्देशांक से प्राप्त होती है और शुद्ध मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करती है जो मानव आँख को समान रंग की प्रतीत होगी। रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

11. डिज़ाइन और उपयोग केस उदाहरण

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए मल्टी-LED स्टेटस पैनल डिजाइन करना।

1. Requirement: Four yellow status indicators for "Power," "Internet," "Wi-Fi," and "Ethernet." They must be uniformly bright and visually matched in color.
2. Selection: एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए समान तीव्रता बिन (उदाहरण के लिए, उच्च चमक के लिए बिन Q) और समान रंग बिन (उदाहरण के लिए, बिन K) से एलईडी निर्दिष्ट करें। फॉरवर्ड वोल्टेज बिन मिलान के लिए कम महत्वपूर्ण है लेकिन बिजली आपूर्ति डिजाइन को प्रभावित करता है।
3. सर्किट डिजाइन: 5V सिस्टम रेल का उपयोग करना। अच्छी चमक और दीर्घायु के लिए 2.2V (मध्य-सीमा) के चुने हुए Vf और 20mA के लक्ष्य करंट को मानते हुए। रोकनेवाला की गणना: R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 ओम। थोड़े डीरेटिंग (~19mA) के लिए 150 ओम मानक रोकनेवाला का उपयोग करें।
4. लेआउट: अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग करके PCB पर LEDs लगाएं। वायु प्रवाह और थर्मल युग्मन को रोकने के लिए पर्याप्त अंतर सुनिश्चित करें। प्रत्येक LED को 5V आपूर्ति से अपने स्वयं के करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ समानांतर में जोड़ें, जिसे करंट सिंक करने के लिए सेट किए गए अलग-अलग माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
5. विनिर्माण: अनुशंसित IR रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। असेंबली के बाद, प्रकाश उत्पादन और रंग स्थिरता सत्यापित करें।

12. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल परिचय

यह LED एक सेमीकंडक्टर फोटोनिक डिवाइस है। इसका मूल AlInGaP सामग्री से बना एक चिप है, जो एक p-n जंक्शन बनाती है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, पीले क्षेत्र (~587-595 nm) में। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है।

13. टेक्नोलॉजी ट्रेंड्स

इस तरह के SMD एलईडी का विकास इलेक्ट्रॉनिक्स में चल रही कई प्रवृत्तियों द्वारा संचालित है:

• Miniaturization: उच्च-घनत्व पीसीबी डिज़ाइन और छोटे अंतिम उत्पादों को सक्षम करने के लिए पैकेज आकार में निरंतर कमी।
• बढ़ी हुई दक्षता: एपिटैक्सियल वृद्धि और चिप डिज़ाइन में प्रगति से उच्च दीप्तिमान प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्राप्त होती है, जिससे बिजली की खपत और तापीय भार कम होता है।
• बेहतर रंग प्रतिपादन और गैमट: हालांकि यह एक मोनोक्रोम LED है, व्यापक रुझानों में डिस्प्ले बैकलाइट्स और विशेष प्रकाश व्यवस्था के लिए संकीर्ण-बैंड एमिटर विकसित करना शामिल है ताकि व्यापक रंग गैमट प्राप्त किया जा सके।
• उन्नत विश्वसनीयता और मजबूती: पैकेजिंग सामग्री और प्रक्रियाओं में सुधार से परिचालन जीवनकाल लंबा होता है और थर्मल साइक्लिंग, आर्द्रता और अन्य पर्यावरणीय दबावों के प्रति बेहतर प्रतिरोध मिलता है।
• एकीकरण एकल, अधिक बुद्धिमान पैकेज मॉड्यूल में कई एलईडी चिप्स (जैसे आरजीबी), नियंत्रण सर्किटरी और यहां तक कि ड्राइवरों को एकीकृत करने की प्रवृत्ति।