LTW-C193SS2 SMD LED डेटाशीट - 0.4mm अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.5-2.9V - व्हाइट लाइट - 35mW पावर - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTW-C193SS2 आधुनिक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है। इसकी प्रमुख विशेषता इसकी अत्यंत पतली प्रोफ़ाइल है, जिसकी ऊंचाई केवल 0.40 मिलीमीटर है, जो इसे सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है। यह उपकरण सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है और उच्च चमक स्तर प्रदान करता है। यह 8 मिलीमीटर कैरियर टेप में पैक किया गया है और 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा गया है, जो इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले उच्च-गति स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।

इस LED को हरित उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है और यह रेस्ट्रिक्शन ऑफ़ हैज़रडस सब्सटेंसेज (RoHS) निर्देश का अनुपालन करती है। इसका डिज़ाइन मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है, जो सरफेस माउंट घटकों को प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) से जोड़ने की प्रचलित विधि है। यह पैकेज इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस (EIA) मानक के अनुरूप है, जो उद्योग-मानक प्लेसमेंट सिस्टम के साथ यांत्रिक संगतता सुनिश्चित करता है।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती है जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। LTW-C193SS2 के लिए, ये मान 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं। अधिकतम निरंतर शक्ति अपव्यय 35 मिलीवाट (mW) है। निरंतर संचालन स्थितियों में, डीसी फॉरवर्ड करंट 10 mA से अधिक नहीं होना चाहिए। पल्स संचालन के लिए, अनुमत पीक फॉरवर्ड करंट 50 mA है, लेकिन केवल विशिष्ट शर्तों पर: ड्यूटी साइकिल 1/10 (10%) और पल्स चौड़ाई 0.1 मिलीसेकंड। इन धारा सीमाओं से अधिक होने पर जंक्शन तापमान अत्यधिक बढ़ सकता है, अर्धचालक सामग्री का त्वरित क्षरण हो सकता है और विनाशकारी विफलता हो सकती है।

इस डिवाइस का संचालन तापमान रेंज -20°C से +80°C है। भंडारण तापमान रेंज अधिक व्यापक है, -40°C से +85°C, जो उन स्थितियों को दर्शाता है जिनमें बिजली आपूर्ति के बिना एलईडी को संग्रहीत किया जा सकता है। एक महत्वपूर्ण ध्यान देने योग्य बात यह बताती है कि एप्लिकेशन सर्किट में एलईडी को रिवर्स बायस स्थितियों में संचालित करने से क्षति या विफलता हो सकती है। इसलिए, सर्किट डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सामान्य उपयोग के दौरान एलईडी पर कोई रिवर्स वोल्टेज न लगे।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ मानक परीक्षण स्थितियों Ta=25°C, अग्र धारा (IF) 2 mA पर मापी गई हैं, जो LED प्रदर्शन की तुलना के लिए एक सामान्य संदर्भ बिंदु है।

• दीप्त तीव्रता (Iv):यह पैरामीटर मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए प्रकाश उत्पादन की चमक को मापता है। LTW-C193SS2 का 2mA पर Iv न्यूनतम मान 18.0 मिलीकैंडेला (mcd) और अधिकतम (विशिष्ट) मान 71.0 mcd है। व्यक्तिगत यूनिट के Iv मान को उसके पैकेज बैग पर वर्गीकृत और चिह्नित किया गया है।
• दृश्य कोण (2θ1/2):इसे वह पूर्ण कोण परिभाषित किया जाता है जब प्रकाश की तीव्रता, 0 डिग्री (अक्षीय) तीव्रता की आधी हो जाती है। इस LED में 130 डिग्री का चौड़ा दृश्य कोण है, जो एक विस्तृत, फैला हुआ प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है और बैकलाइट तथा संकेतक लैंप अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
• क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):ये निर्देशांक CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर श्वेत प्रकाश के रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं। विशिष्ट मान x=0.29 और y=0.31 हैं। इन निर्देशांकों के लिए सहनशीलता ±0.01 है। रंग को CIE मानक प्रेक्षक आँख प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाने वाले स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):जब निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट प्रवाहित होता है, तो LED के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप। IF=2mA पर, VF की सीमा न्यूनतम 2.50 वोल्ट से अधिकतम 2.90 वोल्ट तक होती है। LED के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने में यह पैरामीटर बहुत महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज लगाने पर बहने वाली छोटी लीकेज करंट। रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर, इसका अधिकतम मान 10 माइक्रोएम्पीयर (μA) निर्धारित है। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह परीक्षण स्थिति केवल विशेषता वर्णन के लिए है, यह डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

डेटाशीट में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के बारे में एक महत्वपूर्ण चेतावनी नोट शामिल है। LED, ESD के प्रति संवेदनशील है, हैंडलिंग प्रक्रियाओं में क्षति को रोकने के लिए रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक दस्ताने और उचित रूप से ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग शामिल होना चाहिए।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में प्राकृतिक भिन्नताओं को प्रबंधित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। LTW-C193SS2 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) और ह्यू (क्रोमैटिसिटी) पर आधारित एक त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) रेंज

LED को चार VF ग्रेड (Y1, Y2, Y3, Y4) में विभाजित किया गया है, प्रत्येक ग्रेड पूरे 2.50V से 2.90V विनिर्देश के भीतर 0.1V की एक सीमा का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, ग्रेड Y1 में वे LED शामिल हैं जिनका VF, IF=2mA पर 2.50V से 2.60V के बीच है। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±0.1V है। बैच के भीतर सुसंगत VF यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि जब LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित किया जाता है या सरल समानांतर विन्यास में होता है तो चमक एक समान रहे (हालांकि स्थिर धारा ड्राइव के उपयोग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है)।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) रेंज

तीन Iv ग्रेड (M, N, P) परिभाषित किए गए हैं। ग्रेड M 18.0-28.0 mcd की सीमा को कवर करता है, ग्रेड N 28.0-45.0 mcd को कवर करता है, और ग्रेड P 45.0-71.0 mcd को कवर करता है, सभी IF=2mA पर मापे गए। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±15% है। समान चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, जैसे कि बहु-LED बैकलाइट सरणी या स्थिति संकेतक पैनल, एक ही Iv ग्रेड के LED का चयन करना महत्वपूर्ण है।

3.3 Hue (Chromaticity) Gear

सफेद रंग बिंदुओं को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर छह क्षेत्रों (S1 से S6) में विभाजित किया गया है। प्रत्येक श्रेणी को चार सेट (x, y) निर्देशांक द्वारा निर्दिष्ट चतुर्भुज क्षेत्र द्वारा परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, श्रेणी S2 लगभग x:0.274-0.294 और y:0.258-0.319 के बीच के निर्देशांक को कवर करती है। डेटाशीट में आरेख इन श्रेणियों को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। (x, y) निर्देशांक की सहनशीलता ±0.01 है। दृश्यमान रंग अंतर से बचने के लिए बहु-LED अनुप्रयोगों में एक ही ह्यू श्रेणी के LED का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

4. Mechanical and Packaging Information

4.1 पैकेज आयाम

यह LED मानक चिप LED पैकेजिंग में आता है। प्रमुख आयामों में कुल ऊंचाई 0.40 मिलीमीटर शामिल है। डेटाशीट में सभी प्रमुख मापों, जैसे पैड पिच, घटक चौड़ाई और लेंस आकार सहित विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किया गया है। सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.10 मिलीमीटर है। ध्यान दें कि कैथोड पहचान चिह्न (सफेद निशान) लेंस द्वारा आंशिक रूप से ढका हो सकता है, इसलिए माउंटिंग के दौरान सावधानीपूर्वक अभिविन्यास आवश्यक है।

4.2 अनुशंसित पैड लेआउट

रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। उचित सोल्डर फिलेट भराव और यांत्रिक शक्ति प्राप्त करने के लिए अनुशंसित पैड आकार और पिच दी गई है। नोट्स सुझाव देते हैं कि अत्यधिक सोल्डर पेस्ट जमाव और संभावित शॉर्टिंग को रोकने के लिए सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग स्टेंसिल की अधिकतम मोटाई 0.10 मिलीमीटर होनी चाहिए।

4.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग

LED सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। कैरियर टेप की चौड़ाई 8 मिमी है। मानक रील क्षमता 5000 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1 विनिर्देश के अनुरूप है। प्रमुख पैकेजिंग विचारों में शामिल हैं: खाली स्थानों को कवर टेप से सील किया जाता है; शेष सामग्री के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है; प्रति रील में अधिकतम दो लगातार लापता घटक (खाली स्थान) की अनुमति है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

5.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह एलईडी इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग के साथ संगत है। पीक तापमान 260°C, अधिकतम 10 सेकंड के लिए, पूर्ण अधिकतम वेल्डिंग शर्तें हैं। एक अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है, जिसमें आमतौर पर प्रीहीट चरण, तापन चरण, पीक रीफ्लो क्षेत्र और शीतलन अवधि शामिल होती है। डेटाशीट इस बात पर जोर देती है कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और उपयोग किए गए ओवन पर निर्भर करती है, और बोर्ड-स्तरीय विशेषता विश्लेषण करने की सलाह देती है।

5.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग अनिवार्य है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सुझाया गया सोल्डरिंग आयरन टिप का अधिकतम तापमान 300°C है, और प्रत्येक सोल्डर जोड़ के लिए अधिकतम सोल्डरिंग समय 3 सेकंड है। LED पैकेज को थर्मल स्ट्रेस क्षति से बचाने के लिए हैंड सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।

5.3 सफाई

वेल्डिंग के बाद सफाई सावधानी से की जानी चाहिए। केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग करें। डेटाशीट कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल के उपयोग की सलाह देती है। एलईडी को एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन या लेंस सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6. भंडारण एवं प्रसंस्करण

सीलबंद पैकेजिंग भंडारण:मूल, अनओपन्ड नमी-रोधी पैकेजिंग (डेसिकेंट सहित) में LED को 30°C या उससे कम तापमान और 90% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता (RH) की स्थिति में संग्रहित किया जाना चाहिए। इस स्थिति में शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।

खोले गए पैकेजिंग भंडारण:एक बार नमी-रोधी बैग खुल जाने पर, LED पर्यावरणीय नमी के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं। भंडारण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। मूल पैकेजिंग से निकाले गए LED को 672 घंटे (28 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए लगाने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।

दीर्घकालिक भंडारण और बेकिंग:यदि LED को मूल पैकेजिंग बैग के बाहर 672 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत किया जाता है, तो उन्हें ड्रायर युक्त हवाबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में रखा जाना चाहिए। यदि LED 672 घंटे से अधिक समय तक पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में रहते हैं, तो सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान 'पॉपकॉर्न' प्रभाव (पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए कम से कम 20 घंटे के लिए लगभग 60°C पर बेक करना आवश्यक है।

7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल (0.4 मिमी) इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है जहाँ ऊर्ध्वाधर स्थान महत्वपूर्ण है। प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं: मोबाइल डिवाइस (फोन, टैबलेट) के लिए अल्ट्रा-थिन बैकलाइट, वेयरेबल इलेक्ट्रॉनिक्स, कॉम्पैक्ट उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में स्टेटस इंडिकेटर, और पतले औद्योगिक नियंत्रण इंटरफेस में पैनल प्रकाश। इसका विस्तृत व्यूइंग एंगल उन अनुप्रयोगों के लिए बहुत फायदेमंद है जिन्हें केंद्रित बीम के बजाय समान, फैला हुआ प्रकाश की आवश्यकता होती है।

7.2 सर्किट डिज़ाइन विचार

• करंट ड्राइव:स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, हमेशा एक स्थिर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक स्थिर करंट स्रोत का उपयोग करके LED को ड्राइव करें। अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट 10 mA DC अधिकतम के बराबर या उससे कम है।
• करंट लिमिटिंग रेसिस्टर:एक साधारण वोल्टेज स्रोत और श्रृंखला में जुड़े रेसिस्टर का उपयोग करते समय, सूत्र R = (सप्लाई वोल्टेज - LED फॉरवर्ड वोल्टेज) / वांछित करंट का उपयोग करके रेसिस्टर मान की गणना करें। रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, डेटाशीट में दिए गए अधिकतम VF मान (2.9V) का उपयोग करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि करंट वांछित मान से अधिक न हो।
• ESD सुरक्षा:यदि असेंबली या अंतिम उत्पाद को गैर-ESD नियंत्रित वातावरण में संभाला जा सकता है, तो LED एनोड/कैथोड से जुड़े PCB ट्रेस पर ESD सुरक्षा डायोड जोड़ा जाना चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि PCB पैड में पर्याप्त ताप अपव्यय हो, खासकर जब कई LED एक साथ निकटता से रखे गए हों या परिवेश का तापमान अधिक हो। यह कम जंक्शन तापमान बनाए रखने में मदद करता है, जिससे LED का जीवनकाल और रंग स्थिरता बनी रहती है।

7.3 प्रकाशिकी डिज़ाइन विचार

संकेतक प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए, 130 डिग्री के विस्तृत देखने के कोण पर विचार करने की आवश्यकता है। प्रकाश उत्पादन को आकार देने या अलग-अलग LED बिंदु प्रकाश स्रोतों को छिपाने के लिए लाइट गाइड प्लेट या डिफ्यूज़र की आवश्यकता हो सकती है। बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए, बिनिंग चयन (Iv और ह्यू) महत्वपूर्ण है। पूरे डिस्प्ले या पैनल पर समान चमक और रंग प्राप्त करने के लिए एकल, तंग बिन से आने वाले LEDs का उपयोग करें।

8. विश्वसनीयता एवं जीवनकाल कारक

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट L70 या L50 जीवनकाल रेटिंग (ल्यूमेन रखरखाव 70% या 50% तक गिरने के घंटे) प्रदान नहीं की गई है, LED का जीवनकाल मुख्य रूप से उसके ऑपरेटिंग जंक्शन तापमान से प्रभावित होता है। विश्वसनीयता को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों में शामिल हैं:

• ऑपरेटिंग करंट:LED को उसकी रेटेड करंट (10mA DC) के बराबर या नीचे ड्राइव करना महत्वपूर्ण है। इस रेटिंग से ऊपर काम करने से जंक्शन तापमान में चरघातांकी वृद्धि होती है और ल्यूमेन डिप्रिसिएशन तथा क्रोमैटिक शिफ्ट तेज हो जाते हैं।
• परिवेश तापमान:निर्दिष्ट सीमा के ऊपरी सिरे (+80°C) के निकट संचालन प्रभावी आयु को कम कर देगा। उच्च परिवेश तापमान पर संचालन धारा को कम करना एक अच्छी प्रथा है।
• सोल्डरिंग प्रक्रिया का पालन करें:अनुशंसित रिफ्लो प्रोफाइल का पालन करना और अत्यधिक हाथ से सोल्डरिंग ताप से बचना, आंतरिक बॉन्डिंग तार क्षति और पैकेज डिलैमिनेशन को रोक सकता है, जो सामान्य विफलता मोड हैं।
• ESD और विद्युत अतिभार:उचित हैंडलिंग और सर्किट सुरक्षा तत्काल विनाशकारी विफलता या क्षेत्र में प्रारंभिक विफला के रूप में प्रकट होने वाली संभावित क्षति को रोक सकती है।

9. तकनीकी तुलना और बाजार पृष्ठभूमि

LTW-C193SS2 अल्ट्रा-थिन चिप LED श्रेणी से संबंधित है। इसकी प्राथमिक विभेदक विशेषता इसकी 0.40 मिलीमीटर की ऊंचाई है। 0.6-0.8 मिलीमीटर ऊंचाई वाले मानक 0603 या 0402 पैकेज्ड LED की तुलना में, यह डिवाइस प्रोफाइल को काफी कम कर देता है। सफेद प्रकाश के लिए उपयोग की जाने वाली InGaN तकनीक आमतौर पर पुरानी तकनीकों (जैसे विभिन्न सब्सट्रेट पर फॉस्फर-रूपांतरित नीला प्रकाश) की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर रंग प्रतिपादन विकल्प प्रदान करती है। 130 डिग्री का चौड़ा देखने का कोण बिना अंतर्निर्मित लेंस वाले चिप LED के लिए मानक है, जो कई सामान्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। प्रतिस्पर्धी उत्पादों की तुलना में महत्वपूर्ण चयन मानदंड मोटाई, चमक (दिए गए करंट पर Iv), फॉरवर्ड वोल्टेज और इसके बिनिंग सिस्टम की सूक्ष्मता का विशिष्ट संयोजन होगा, जो मांग वाले अनुप्रयोगों में सटीक रंग और चमक मिलान सक्षम बनाता है।