SMD LED LTST-C990NSKT-PO डेटाशीट - पीला AlInGaP - 25mA - 62.5mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट एलईडी के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है जो स्वचालित असेंबली और स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण एक अल्ट्रा ब्राइट AlInGaP चिप का उपयोग करता है ताकि एक जीवंत पीला प्रकाश उत्पादन प्रदान किया जा सके, जिससे यह आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनता है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS पर्यावरणीय मानकों के अनुपालन में।
• अनुकूलित प्रकाश वितरण के लिए एक गुंबद लेंस की विशेषता है।
• एक अल्ट्रा ब्राइट एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस के लिए 7-इंच व्यास के रील्स पर उद्योग-मानक 8mm टेप में आपूर्ति।
• पैकेज EIA (Electronic Industries Alliance) मानकों के अनुरूप है।
• लॉजिक-लेवल संगत ड्राइव करंट।
• Fully compatible with automated placement and assembly equipment.
• Withstands standard infrared (IR) reflow soldering processes.

1.2 अनुप्रयोग

यह एलईडी विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में एकीकरण के लिए डिज़ाइन की गई है, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• Telecommunication devices and office automation equipment.
• घरेलू उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण पैनल।
• कीपैड और कीबोर्ड के लिए बैकलाइटिंग।
• स्थिति और शक्ति संकेतक।
• माइक्रो-डिस्प्ले और कॉम्पैक्ट सूचना पैनल।
• सिग्नल लाइटिंग और प्रतीकात्मक प्रकाश स्रोत।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 Absolute Maximum Ratings

निम्नलिखित सीमाओं का किसी भी परिस्थिति में उल्लंघन नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि ऐसा करने से डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। सभी रेटिंग्स 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।

• Power Dissipation (Pd): 62.5 mW. यह वह अधिकतम कुल शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)): 60 mA. केवल पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)।
• Continuous Forward Current (I_F): 25 mA DC. निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा।
• Reverse Voltage (V_R): 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर LED जंक्शन टूट सकता है।
• Operating Temperature Range: -30°C से +85°C.
• भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +85°C.
• इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग की स्थिति: अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर तापमान सहन करें।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड Ta=25°C और I पर मापे गए हैं।_F=20mA, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो। ये LED के संचालन व्यवहार को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_V): 710.0 से 1800.0 mcd (मिलिकैंडेला)। CIE फोटोपिक आई रिस्पॉन्स कर्व से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा गया। विस्तृत श्रेणी को बिनिंग सिस्टम द्वारा प्रबंधित किया जाता है।
• दृश्य कोण (2θ_1/2): 75 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने शिखर अक्षीय मान से आधी हो जाती है, जो गुंबद लेंस पैकेजों के विशिष्ट अपेक्षाकृत चौड़े दृश्य कोण को दर्शाता है।
• Peak Emission Wavelength (λ_P): आम तौर पर 591 nm। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 587.0 से 597.0 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो LED के पीले रंग को परिभाषित करता है, जो CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन आधी चौड़ाई (Δλ): आम तौर पर 15 nm. उत्सर्जित प्रकाश स्पेक्ट्रम की अधिकतम तीव्रता के आधे स्तर पर बैंडविड्थ, जो रंग की शुद्धता को दर्शाता है।
• Forward Voltage (V_F): 1.7 से 2.5 V. 20mA पर चलाए जाने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप।
• Reverse Current (I_R): 5V के रिवर्स बायस लगाने पर अधिकतम 10 µA।

3. Binning System Explanation

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

3.1 Forward Voltage (V_F) Binning

बिन्स 20mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप की सीमा को परिभाषित करते हैं। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.1V है।

• E2: 1.7V – 1.9V
• E3: 1.9V – 2.1V
• E4: 2.1V – 2.3V
• E5: 2.3V – 2.5V

3.2 Luminous Intensity (I_V) Binning

Bins 20mA पर न्यूनतम और अधिकतम प्रकाशीय आउटपुट को वर्गीकृत करते हैं। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±15% है।

• V1: 710.0 – 900.0 mcd
• V2: 900.0 – 1120.0 mcd
• W1: 1120.0 – 1400.0 mcd
• W2: 1400.0 – 1800.0 mcd

3.3 Dominant Wavelength (Hue) Binning

बिन्स प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर एलईडी को समूहित करके रंग स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±1 nm है।

• J: 587.0 – 589.5 nm
• K: 589.5 – 592.0 nm
• L: 592.0 – 594.5 nm
• M: 594.5 – 597.0 nm

4. Performance Curve Analysis

Typical characteristic curves provide insight into the LED's behavior under varying conditions. These are essential for robust circuit design.

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

I-V कर्व करंट और वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध को प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है। डिज़ाइनरों को समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में थर्मल रनअवे को रोकने के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करते समय इसका ध्यान रखना चाहिए।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

यह वक्र दर्शाता है कि विशिष्ट संचालन सीमा (अधिकतम DC रेटिंग तक) में प्रकाश उत्पादन धारा के साथ लगभग रैखिक है। LED को इसकी पूर्ण अधिकतम रेटिंग से परे चलाने से अतिरेखिक दक्षता में गिरावट, ऊष्मा में वृद्धि और लुमेन मूल्यह्रास में त्वरण होगा।

4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

AlInGaP LEDs का प्रकाश उत्पादन परिवेश के तापमान के बढ़ने के साथ घटता है। यह डीरेटिंग वक्र उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च तापमान वाले वातावरण में कार्य करते हैं, क्योंकि यह आवश्यक चमक स्तर बनाए रखने के लिए आवश्यक डिज़ाइन मार्जिन बताता है।

4.4 स्पेक्ट्रल वितरण

स्पेक्ट्रल ग्राफ 591nm के निकट शिखर तरंगदैर्ध्य और लगभग 15nm के संकीर्ण स्पेक्ट्रल अर्ध-चौड़ाई की पुष्टि करता है, जो AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशेषता है और एक संतृप्त पीले रंग का परिणाम देता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

The LED conforms to an industry-standard SMD footprint. Key dimensions include a body size and lead spacing designed for reliable soldering and automated handling. All dimensions are in millimeters with a standard tolerance of ±0.1mm unless otherwise specified. The package features a dome-shaped clear lens.

5.2 अनुशंसित पीसीबी अटैचमेंट पैड लेआउट

उचित सोल्डर जोड़ गठन, थर्मल प्रबंधन और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न आरेख प्रदान किया गया है। इस अनुशंसित फुटप्रिंट का पालन करने से रीफ्लो के दौरान टॉम्बस्टोनिंग और अन्य सोल्डरिंग दोष कम से कम हो जाते हैं।

5.3 Polarity Identification

The cathode is typically marked on the device body. The datasheet should be consulted for the specific marking scheme. Correct polarity must be observed during assembly to prevent reverse bias damage.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए, निम्नलिखित प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है:

• प्री-हीट तापमान: 150°C से 200°C.
• प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड।
• शिखर शरीर तापमान: अधिकतम 260°C।
• 260°C से ऊपर समय: अधिकतम 10 सेकंड।
• रीफ्लो पास की अधिकतम संख्या: दो।

प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों का पालन करनी चाहिए। बोर्ड-विशिष्ट चरित्र चित्रण आवश्यक है क्योंकि थर्मल मास और लेआउट भिन्न होते हैं।

6.2 Hand Soldering

यदि Hand Soldering आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें।

• आयरन टिप तापमान: अधिकतम 300°C।
• प्रति लीड सोल्डरिंग समय: अधिकतम 3 सेकंड.
• महत्वपूर्ण: हाथ से सोल्डरिंग केवल एक बार की मरम्मत तक सीमित होनी चाहिए, प्रारंभिक असेंबली के लिए नहीं.

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (IPA) या एथिल अल्कोहल का उपयोग करें। डुबोने का काम सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए होना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 भंडारण और हैंडलिंग

• ESD सावधानियाँ: यह उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD नियंत्रण (कलाई पट्टियाँ, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, चालक फर्श) का उपयोग अवश्य किया जाना चाहिए।
• Moisture Sensitivity Level (MSL): घटक की MSL 3 रेटिंग है। मूल नमी-अवरोधी बैग खोलने के बाद, एलईडी को 30°C/60% RH से अधिक नहीं वाले परिवेशी परिस्थितियों में एक सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो प्रक्रिया से गुजारना होगा।
• Long-Term Storage (Opened Bag): एक सप्ताह से अधिक समय तक भंडारण के लिए, सोल्डरिंग से पहले एलईडी को कम से कम 20 घंटे तक 60°C पर बेक करें, या उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन डिसिकेटर में संग्रहित करें।
• शेल्फ लाइफ (सीलबंद बैग): मूल नमी-रोधी पैकेजिंग में डिसिकेंट के साथ ≤ 30°C और ≤ 90% RH पर संग्रहीत करने पर एक वर्ष।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

एलईडी स्वचालित असेंबली के लिए उभरे हुए कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती हैं।

• टेप चौड़ाई: 8 मिमी.
• रील का व्यास: 7 इंच (178 मिमी).
• Quantity per Reel: 3000 pieces.
• Minimum Order Quantity (MOQ): शेष मात्रा के लिए 500 टुकड़े।
• पैकिंग मानक: ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप। खाली पॉकेट्स को कवर टेप से सील किया गया है।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 करंट लिमिटिंग

एलईडी एक करंट-चालित डिवाइस है। हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर सर्किट का उपयोग करें। रेसिस्टर मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (V_supply - V_F) / मैं_F. अधिकतम V का उपयोग करें_F बिन या डेटाशीट से सभी परिस्थितियों में पर्याप्त धारा सुनिश्चित करने के लिए।

8.2 Thermal Management

शक्ति अपव्यय कम होने पर भी, लंबी उम्र के लिए उचित PCB लेआउट आवश्यक है। सोल्डर पैड के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करें जो हीट सिंक का कार्य करे, खासकर जब अधिकतम धारा के निकट या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित किया जा रहा हो। LEDs को अन्य ऊष्मा उत्पन्न करने वाले घटकों के पास रखने से बचें।

8.3 Optical Design

75-डिग्री का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत बीम प्रदान करता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, लाइट गाइड) आवश्यक होंगे। डोम लेंस अच्छी ऑन-एक्सिस इंटेंसिटी प्रदान करता है जो एक इंडिकेटर के रूप में सीधे देखने के लिए उपयुक्त है।

8.4 Reliability and Lifetime

एलईडी का जीवनकाल आमतौर पर उस बिंदु के रूप में परिभाषित किया जाता है जहां चमकदार उत्पादन अपने प्रारंभिक मूल्य के 50% (एल70) या 70% (एल50) तक कम हो जाता है। एलईडी को उसके पूर्ण अधिकतम रेटिंग से नीचे, विशेष रूप से करंट और तापमान के संदर्भ में संचालित करना, परिचालन जीवनकाल को अधिकतम करने में प्राथमिक कारक है।

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

9.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P): वह विशिष्ट तरंगदैर्ध्य जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करता है। यह स्पेक्ट्रम से लिया गया एक भौतिक माप है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): एकवर्णी प्रकाश की वह एकल तरंगदैर्ध्य जो एक मानक मानव प्रेक्षक को LED के समान रंग की प्रतीत होगी। इसकी गणना CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांकों से की जाती है और यह रंग विनिर्देशन के लिए अधिक प्रासंगिक है।

9.2 क्या मैं इस LED को बिना रोकनेवाले (रजिस्टर) के 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूँ?

नहीं। इसका फॉरवर्ड वोल्टेज केवल 1.7-2.5V है। इसे सीधे 3.3V से जोड़ने पर अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जो 25mA की अधिकतम सीमा से कहीं अधिक होगा, जिससे तत्काल या शीघ्र विफलता हो जाएगी। करंट-सीमित रेसिस्टर या रेगुलेटर हमेशा आवश्यक है।

9.3 वोल्टेज और इंटेंसिटी के लिए बिनिंग सिस्टम क्यों है?

अर्धचालक प्रक्रियाओं में निर्माण भिन्नताएं प्रदर्शन में मामूली अंतर पैदा करती हैं। बिनिंग एलईडी को सख्ती से नियंत्रित मापदंडों वाले समूहों में वर्गीकृत करती है। इससे डिजाइनर एक ऐसा बिन चुन सकते हैं जो गारंटी देता है कि उनका डिजाइन सही ढंग से कार्य करेगा (उदाहरण के लिए, एक ही तीव्रता बिन का चयन करके एक सरणी में कई एलईडी में समान चमक सुनिश्चित करना)।

9.4 MSL 3 रेटिंग की व्याख्या कैसे करूं?

MSL (Moisture Sensitivity Level) 3 का अर्थ है कि रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले, बैग खोले जाने के बाद पैकेज को फैक्ट्री फ्लोर की स्थितियों (≤ 30°C / 60% RH) में अधिकतम 168 घंटे (7 दिन) तक उजागर किया जा सकता है। यदि यह समय सीमा पार हो जाती है, तो रिफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकने वाली अवशोषित नमी को हटाने के लिए पुर्जों को बेक करना होगा।

10. Technology Introduction and Trends

10.1 AlInGaP Technology Principle

एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) एक III-V सेमीकंडक्टर यौगिक है जिसका उपयोग मुख्य रूप से दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल, नारंगी, एम्बर और पीले क्षेत्रों में उच्च दक्षता वाले एलईडी बनाने के लिए किया जाता है। एल्युमिनियम, इंडियम और गैलियम के अनुपात को समायोजित करके, सामग्री के बैंडगैप को ट्यून किया जा सकता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करता है। GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में AlInGaP एलईडी अपनी उच्च दीप्त प्रभावकारिता और अच्छी तापमान स्थिरता के लिए जाने जाते हैं।

10.2 Industry Trends

एसएमडी एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), छोटे पैकेजों में बढ़ी हुई शक्ति घनत्व और बेहतर रंग स्थिरता एवं रेंडरिंग की ओर है। वैश्विक सख्त पर्यावरणीय नियमों को पूरा करने के लिए लीड-मुक्त और हैलोजन-मुक्त सामग्रियों के व्यापक अपनाने की भी एक मजबूत प्रेरणा है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकी लगातार विकसित हो रही है ताकि ताप निष्कर्षण का बेहतर प्रबंधन किया जा सके, जो उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में प्रदर्शन और जीवनकाल का प्राथमिक सीमक है।