LTPL-C16FUVM375 UV LED डेटाशीट - 3.2x1.6x1.9mm - 3.5V - 160mW - 375nm पीक वेवलेंथ - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTPL-C16 श्रृंखला सॉलिड-स्टेट प्रकाश प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है, जिसे विशेष रूप से पराबैंगनी (UV) अनुप्रयोगों के लिए अभियांत्रिक किया गया है। यह उत्पाद एक ऊर्जा-कुशल और अति-कॉम्पैक्ट प्रकाश स्रोत है जो प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) में निहित लंबे परिचालन जीवनकाल और उच्च विश्वसनीयता को पारंपरिक UV प्रकाश व्यवस्था को विस्थापित करने के लिए उपयुक्त प्रदर्शन स्तरों के साथ मिलाता है। इसके छोटे आकार और सरफेस-माउंट डिज़ाइन के कारण, यह उत्पाद विकास में डिजाइनरों को काफी स्वतंत्रता प्रदान करता है, जिससे UV-आधारित प्रक्रियाओं और उपकरणों में नई संभावनाएं खुलती हैं।

1.1 प्रमुख विशेषताएं और लाभ

इस घटक के मूल लाभ इसके डिज़ाइन और निर्माण प्रक्रिया से उत्पन्न होते हैं। यह मानक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ पूर्णतः संगत है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) पर उच्च मात्रा में लागत-प्रभावी असेंबली को सुगम बनाता है। यह पैकेज इन्फ्रारेड (IR) और वेपर फेज़ रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं दोनों के लिए योग्य है, जो मानक लीड-मुक्त और RoHS-अनुपालन विनिर्माण आवश्यकताओं का पालन करता है। इसका EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक फुटप्रिंट मौजूदा डिज़ाइन लाइब्रेरी और असेंबली लाइनों में अंतरसंचालनीयता और एकीकरण की सुविधा सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, डिवाइस को सीधे एकीकृत सर्किट (IC) ड्राइव स्तरों के साथ संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो आसपास के नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स को सरल बनाता है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह UV LED विशेष रूप से उन औद्योगिक और विनिर्माण प्रक्रियाओं को लक्षित करता है जो पराबैंगनी प्रकाश का उपयोग करती हैं। प्राथमिक अनुप्रयोग क्षेत्रों में चिपकने वाले, रेजिन और कोटिंग्स की UV क्यूरिंग शामिल है, जहां सटीक और तीव्र पोलीमराइजेशन की आवश्यकता होती है। यह UV मार्किंग और कोडिंग सिस्टम के लिए भी उपयुक्त है। एक अन्य महत्वपूर्ण उपयोग विशेष प्रिंटिंग स्याही के सुखाने और क्यूरिंग में है। इन उद्देश्यों के लिए फोटोकेमिकल प्रतिक्रियाओं को शुरू करने में 375nm तरंगदैर्ध्य विशेष रूप से प्रभावी है।

2. यांत्रिक और पैकेज सूचना

डिवाइस एक कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट पैकेज में रखा गया है। आउटलाइन आयाम PCB लेआउट और थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं। पैकेज बॉडी की लंबाई लगभग 3.2mm, चौड़ाई 1.6mm और ऊंचाई 1.9mm है। जब तक विस्तृत यांत्रिक ड्राइंग पर अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलताएं आम तौर पर ±0.1mm हैं। घटक में इष्टतम प्रकाश निष्कर्षण के लिए एक स्पष्ट लेंस होता है।

2.1 PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए, एक अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। यह पैटर्न इन्फ्रारेड या वेपर फेज़ रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए अनुकूलित है। पैड डिज़ाइन उचित सोल्डर फिलेट गठन, यांत्रिक स्थिरता और LED डाई से PCB तक प्रभावी थर्मल स्थानांतरण सुनिश्चित करता है, जो जंक्शन तापमान प्रबंधन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

2.2 ध्रुवता पहचान

घटक में एक निर्दिष्ट कैथोड और एनोड होता है। ध्रुवता आम तौर पर पैकेज बॉडी पर एक चिह्न द्वारा इंगित की जाती है, जैसे कि एक खांचा, बिंदु या कटा हुआ कोना। असेंबली के दौरान सही ध्रुवता अभिविन्यास अनिवार्य है, क्योंकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस को तत्काल क्षति हो सकती है।

3. पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए इससे बचना चाहिए।

• शक्ति अपव्यय (Po):160 mW। यह 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर डिवाइस के भीतर अधिकतम अनुमेय शक्ति हानि है।
• DC अग्र धारा (If):40 mA। लगाई जा सकने वाली अधिकतम निरंतर अग्र धारा।
• रिवर्स वोल्टेज (Vr):5 V। रिवर्स दिशा में लगाया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज।
• संचालन तापमान सीमा (Topr):-40°C से +85°C। वह परिवेश तापमान सीमा जिस पर डिवाइस कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-40°C से +100°C।
• जंक्शन तापमान (Tj):90°C। अर्धचालक जंक्शन पर स्वयं अधिकतम अनुमेय तापमान।

4. इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएं

जब तक अन्यथा न कहा गया हो, इन मापदंडों को Ta=25°C के मानक परीक्षण स्थिति और 20mA की अग्र धारा (If) पर मापा जाता है। ये डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• विकिरण फ्लक्स (Φe):14 mW (न्यूनतम), 20 mW (विशिष्ट), 28 mW (अधिकतम)। यह UV स्पेक्ट्रम में कुल प्रकाश शक्ति आउटपुट है, जिसे मिलीवाट में मापा जाता है।
• देखने का कोण (2θ1/2):135 डिग्री (विशिष्ट)। यह उत्सर्जित विकिरण के कोणीय प्रसार को परिभाषित करता है जहां तीव्रता शिखर तीव्रता की आधी होती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):370 nm (न्यूनतम), 375 nm (विशिष्ट), 380 nm (अधिकतम)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल विकिरण तीव्रता अधिकतम होती है।
• अग्र वोल्टेज (Vf):2.8 V (न्यूनतम), 3.5 V (विशिष्ट), 4.0 V (अधिकतम)। निर्दिष्ट अग्र धारा पर संचालन के दौरान LED के पार वोल्टेज ड्रॉप।
• रिवर्स करंट (Ir):Vr=1.2V पर 10 µA (अधिकतम)। यह पैरामीटर जेनर विशेषता को सत्यापित करने के लिए परीक्षण किया जाता है लेकिन डिवाइस रिवर्स संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं है।

5. बिन कोड और वर्गीकरण प्रणाली

उत्पादन भिन्नताओं को प्रबंधित करने और सटीक चयन की अनुमति देने के लिए, LED को प्रमुख मापदंडों के आधार पर प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड पैकेजिंग पर अंकित होता है।

5.1 अग्र वोल्टेज (Vf) बिनिंग

डिवाइस को तीन वोल्टेज बिन में वर्गीकृत किया गया है: V1 (2.8V-3.2V), V2 (3.2V-3.6V), और V3 (3.6V-4.0V)। यह डिजाइनरों को समानांतर सरणियों में सुसंगत प्रदर्शन के लिए समान वोल्टेज ड्रॉप वाले LED का चयन करने या विशिष्ट ड्राइवर आवश्यकताओं से मेल खाने की अनुमति देता है।

5.2 विकिरण फ्लक्स (Φe) बिनिंग

ऑप्टिकल आउटपुट को तीव्रता मिलान सुनिश्चित करने के लिए एक विस्तृत श्रृंखला में बिन किया जाता है। बिन R3 (14-16 mW) से R9 (26-28 mW) तक होते हैं। समान या आसन्न फ्लक्स बिन से LED का चयन उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें एकसमान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

5.3 शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) बिनिंग

UV तरंगदैर्ध्य को दो प्राथमिक समूहों में बिन किया गया है: P3P (370-375 nm) और P3Q (375-380 nm)। यह एक विशिष्ट UV सक्रियण तरंगदैर्ध्य के प्रति संवेदनशील प्रक्रियाओं के लिए स्पेक्ट्रल स्थिरता सुनिश्चित करता है।

6. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

6.1 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम अग्र धारा

यह वक्र दर्शाता है कि ऑप्टिकल आउटपुट धारा के समानुपाती नहीं है। यह धारा के साथ बढ़ता है लेकिन थर्मल प्रभावों और आंतरिक क्वांटम दक्षता ड्रूप के कारण बहुत अधिक धारा पर संतृप्ति या कम दक्षता प्रदर्शित कर सकता है। विशिष्ट 20mA परीक्षण बिंदु से काफी ऊपर संचालन के लिए सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

6.2 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज (I-V वक्र)

I-V विशेषता घातीय है, जो एक डायोड की विशिष्ट है। वक्र थ्रेशोल्ड वोल्टेज (जहां धारा महत्वपूर्ण रूप से प्रवाहित होना शुरू होती है) और यह दर्शाता है कि अग्र वोल्टेज धारा के साथ कैसे बढ़ता है। यह जानकारी स्थिर-धारा ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

6.3 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान

यह डिजाइन के लिए सबसे महत्वपूर्ण वक्रों में से एक है। यह प्रकाश आउटपुट पर तापमान के नकारात्मक प्रभाव को प्रदर्शित करता है। जैसे-जैसे जंक्शन तापमान (Tj) बढ़ता है, विकिरण फ्लक्स कम होता जाता है। उच्च आउटपुट और लंबे जीवन को बनाए रखने के लिए प्रभावी हीट सिंकिंग और PCB थर्मल डिज़ाइन आवश्यक है। वक्र डिरेटिंग फैक्टर को मात्रात्मक रूप से प्रस्तुत करता है।

6.4 सापेक्ष उत्सर्जन स्पेक्ट्रम

स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ तरंगदैर्ध्य के पार उत्सर्जित विकिरण की तीव्रता दर्शाता है। यह ~375nm पर शिखर की पुष्टि करता है और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM) दिखाता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां विशिष्ट फोटोरिएक्शन लक्षित होते हैं।

7. असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश

7.1 सोल्डरिंग प्रक्रिया सिफारिशें

डिवाइस लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। एक विस्तृत तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है, जो प्री-हीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरणों को निर्दिष्ट करती है। प्रमुख मापदंडों में 260°C से अधिक नहीं का पीक बॉडी तापमान और 240°C से ऊपर 10 सेकंड से कम का समय शामिल है। तेजी से ठंडा करने की दरों की अनुशंसा नहीं की जाती है। आयरन से हैंड सोल्डरिंग संभव है लेकिन प्रति लीड अधिकतम 3 सेकंड के लिए केवल 300°C तक सीमित होनी चाहिए, और केवल एक बार।

7.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियां

यह LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उचित ESD नियंत्रण होने चाहिए। इसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स, एंटी-स्टैटिक मैट्स और ESD-सुरक्षित पैकेजिंग और उपकरणों का उपयोग शामिल है। ESD सावधानियों का पालन न करने से डिवाइस की गुप्त या विनाशकारी विफलता हो सकती है।

7.3 सफाई

यदि पोस्ट-सोल्डर सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में LED को एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस और पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे प्रकाश आउटपुट कम हो सकता है या समय से पहले विफलता हो सकती है।

7.4 नमी संवेदनशीलता और भंडारण

पैकेज JEDEC मानक J-STD-020 के अनुसार नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 3 के लिए रेटेड है। जब नमी-रोधी बैग सीलबंद होता है, तो ≤ 30°C और ≤ 90% RH पर संग्रहीत होने पर डिवाइस की शेल्फ लाइफ एक वर्ष होती है। एक बार बैग खोलने के बाद, यदि ≤ 30°C और ≤ 60% RH पर संग्रहीत किया जाता है, तो घटकों को 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। यदि नमी संकेतक कार्ड गुलाबी हो जाता है या समय सीमा समाप्त हो जाती है, तो सोल्डरिंग के दौरान \"पॉपकॉर्निंग\" क्षति को रोकने के लिए रीफ्लो से पहले कम से कम 48 घंटे के लिए 60°C पर बेक-आउट की आवश्यकता होती है।

8. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

घटक स्वचालित हैंडलिंग के लिए उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति किए जाते हैं। टेप आयाम मानक फीडर के साथ संगत होने के लिए निर्दिष्ट हैं। टेप को 7-इंच (178mm) रीलों पर लपेटा जाता है। एक विशिष्ट रील में 1500 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग EIA-481-1-B विनिर्देशों के अनुरूप है। शीर्ष कवर टेप घटक पॉकेट को सील करता है। गुणवत्ता विनिर्देश एक रील पर लगातार दो अनुपस्थित घटकों की अधिकतम अनुमति देते हैं।

9. अनुप्रयोग डिजाइन विचार

9.1 ड्राइव सर्किट डिजाइन

एक LED एक धारा-संचालित डिवाइस है। स्थिर और सुसंगत संचालन के लिए, इसे एक स्थिर वोल्टेज स्रोत द्वारा नहीं, बल्कि एक स्थिर धारा स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए। कई LED को जोड़ते समय, श्रृंखला कनेक्शन को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह प्रत्येक डिवाइस के माध्यम से समान धारा सुनिश्चित करता है। यदि समानांतर कनेक्शन अपरिहार्य है, तो अग्र वोल्टेज (Vf) में भिन्नताओं की क्षतिपूर्ति करने और करंट हॉगिंग को रोकने के लिए प्रत्येक LED शाखा के लिए अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग किया जाना चाहिए, जिससे असमान चमक और एक डिवाइस पर संभावित अत्यधिक तनाव हो सकता है।

9.2 थर्मल प्रबंधन

प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए जंक्शन तापमान का प्रबंधन सर्वोपरि है। अधिकतम जंक्शन तापमान 90°C है। डिजाइनर को PCB लेआउट, कॉपर क्षेत्र और थर्मल वायस के संभावित उपयोग के आधार पर जंक्शन से परिवेश (Rth j-a) तक थर्मल प्रतिरोध की गणना करनी चाहिए। अपव्ययित शक्ति (Pd = Vf * If) को प्रबंधित किया जाना चाहिए ताकि Tj को सीमा के भीतर रखा जा सके, विशेष रूप से प्रदर्शन वक्रों में दिखाए गए तापमान के साथ प्रकाश आउटपुट के डिरेटिंग पर विचार करते हुए। PCB पर एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया थर्मल पैड आवश्यक है।

9.3 ऑप्टिकल डिजाइन

135-डिग्री देखने का कोण एक व्यापक उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है। उन अनुप्रयोगों के लिए जिनमें केंद्रित या समानांतर UV प्रकाश की आवश्यकता होती है, लेंस या रिफ्लेक्टर जैसे द्वितीयक ऑप्टिक्स आवश्यक हो सकते हैं। इन ऑप्टिक्स की सामग्री UV विकिरण के लिए पारदर्शी होनी चाहिए (जैसे विशेष ग्लास या UV-स्थिर प्लास्टिक जैसे PMMA)।

10. विश्वसनीयता और अनुप्रयोग नोट्स

उत्पाद को मानक वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। असाधारण विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए जहां विफलता सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है (जैसे विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, परिवहन सुरक्षा प्रणाली), एक विशिष्ट परामर्श और संभावित योग्यता प्रक्रिया आवश्यक है, क्योंकि मानक उत्पाद डेटा ऐसे चरम उपयोग के मामलों को कवर नहीं कर सकता है। LED का जीवनकाल मुख्य रूप से जंक्शन तापमान और ड्राइव करंट द्वारा संचालन स्थितियों से प्रबल रूप से प्रभावित होता है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से नीचे संचालन और मजबूत थर्मल डिज़ाइन लागू करने से परिचालन जीवनकाल अधिकतम होगा।