LTW-C281DS5 व्हाइट एसएमडी एलईडी डेटाशीट - आकार 2.8x1.0x0.35mm - वोल्टेज 2.55-3.15V - पावर 70mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक विशिष्ट मॉडल के सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के लिए व्यापक तकनीकी जानकारी प्रदान करता है। यह उत्पाद एक अल्ट्रा-थिन, उच्च चमक वाला सफेद LED है, जिसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके प्रमुख अनुप्रयोगों में बैकलाइटिंग, स्टेटस इंडिकेटर और कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सामान्य प्रकाश शामिल हैं, जहां स्थान और दक्षता महत्वपूर्ण हैं।

इस घटक का मुख्य लाभ इसकी अत्यंत पतली प्रोफ़ाइल, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के साथ संगतता, और RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) तथा हरित उत्पाद मानकों के अनुपालन में निहित है। लक्षित बाजार उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार उपकरणों और विभिन्न एम्बेडेड सिस्टमों को शामिल करता है जिन्हें विश्वसनीय, निम्न-प्रोफ़ाइल संकेतक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

Absolute maximum ratings define the extreme conditions that may cause permanent damage to the device. These are not normal operating conditions.

• Power Dissipation (Pd):70 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे एलईडी पैकेज बिना प्रदर्शन कम किए या विफल हुए ऊष्मा के रूप में अपव्यय कर सकता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):100 mA। यह अधिकतम अनुमत तात्कालिक अग्र धारा है, जो आमतौर पर स्पंद स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में निर्दिष्ट की जाती है, ताकि अर्धचालक जंक्शन के अत्यधिक गर्म होने को रोका जा सके।
• DC forward current (I_F):20 mA। यह दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• Reverse voltage (V_R):5 V। इस मान से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन का तत्काल विनाशकारी विफलता हो सकती है।
• कार्य और भंडारण तापमान:डिवाइस की रेटेड परिवेश कार्य तापमान सीमा -30°C से +80°C है, और इसे -55°C से +105°C के तापमान पर संग्रहित किया जा सकता है।
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग:रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, घटक 260°C के अधिकतम पीक तापमान को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ये पैरामीटर परिवेश के तापमान (T_a) 25°C और फॉरवर्ड करंट (I_F) 5 mA के मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापा गया।

• प्रकाश तीव्रता (I_V):न्यूनतम 45.0 mcd से विशिष्ट अधिकतम 180.0 mcd तक की सीमा। यह पैरामीटर CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाने वाले फिल्टर का उपयोग करके, LED की मानव आँख द्वारा अनुभव की गई चमक को मापता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता 0 डिग्री (अक्षीय) माप के आधे पर होती है। इतना चौड़ा दृष्टिकोण लैम्बर्ट या नियर-लैम्बर्ट उत्सर्जन पैटर्न को इंगित करता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
• क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):विशिष्ट मान x=0.294, y=0.286 हैं। CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर ये निर्देशांक सफेद प्रकाश के रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं, जो एक शीतल श्वेत या तटस्थ श्वेत रंग तापमान दर्शाता है।
• Forward Voltage (V_F):At a current of 5 mA, it ranges from 2.55 V (minimum) to 3.15 V (maximum). This is the voltage drop across the LED when it is conducting current. The actual value for a specific unit depends on its bin code.
• Reverse Current (I_R):Maximum 10 μA when a reverse voltage of 5V is applied. Low reverse current is desirable.

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट रंग, चमक और विद्युत विशेषता आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) बिनिंग

V_Fछह स्तरों (V1 से V6) में विभाजित, प्रत्येक स्तर I_F= 5mA पर, 2.55V से 3.15V की सीमा में, प्रत्येक स्तर 0.1V के अंतराल पर। प्रत्येक स्तर ±0.05V के सहनशीलता की अनुमति देता है। जब कई LED समानांतर में जुड़े होते हैं, तो समान V_Fस्तर वाले LED का चयन करने से धारा वितरण समान रखने में मदद मिलती है।

3.2 दीप्त तीव्रता (I_V) बिनिंग

दीप्त तीव्रता तीन स्तरों (P, Q, R) में विभाजित है, I_F5mA पर, न्यूनतम मान क्रमशः 45.0, 71.0 और 112.0 mcd हैं। R ग्रेड के लिए अधिकतम मान 180.0 mcd है। प्रत्येक ग्रेड के लिए ±15% सहनशीलता की अनुमति है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहाँ कई LED के बीच चमक की एकरूपता बनाए रखना आवश्यक है, यह ग्रेडिंग महत्वपूर्ण है।

3.3 रंग टोन (क्रोमैटिसिटी) ग्रेडिंग

CIE 1931 क्रोमैटिसिटी चार्ट पर रंग बिंदु छह क्षेत्रों (S1 से S6) के भीतर परिभाषित किए गए हैं। प्रत्येक ग्रेड एक विशिष्ट (x, y) निर्देशांक सीमाओं द्वारा परिभाषित चतुर्भुज है। निर्देशांक के लिए ±0.01 की सहनशीलता की अनुमति है। यह प्रणाली रंग एकरूपता सुनिश्चित करती है, जो बैकलाइट और सौंदर्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। प्रदान किया गया चार्ट इन S1-S6 क्षेत्रों को स्पष्ट रूप से दर्शाता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

Although the datasheet references specific graphical curves (e.g., Figure 6 for viewing angle, Figure 1 for chromaticity), their typical behavior can be described based on standard LED physical characteristics.

• I-V (Current-Voltage) Characteristics:Forward Voltage (V_F) has a logarithmic relationship with forward current (I_F). Once the threshold voltage is exceeded, a small increase in V_Fleads to a significant increase in I._Fमें भारी वृद्धि। V_Fइसमें नकारात्मक तापमान गुणांक भी होता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है।
• दीप्त तीव्रता बनाम धारा:सामान्य संचालन सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन (I_Vयह आमतौर पर फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। हालांकि, अत्यधिक उच्च करंट पर, सेमीकंडक्टर सामग्री में गर्मी बढ़ने और दक्षता में गिरावट के प्रभाव के कारण दक्षता कम हो सकती है।
• तापमान निर्भरता:इंडियम गैलियम नाइट्राइड आधारित सफेद एलईडी की चमक तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। यह उच्च शक्ति या उच्च घनत्व अनुप्रयोगों में थर्मल प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण कारक है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

यह LED EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक पैकेज आकृति का उपयोग करता है। एक प्रमुख विनिर्देश इसकी 0.35 मिमी की अल्ट्रा-थिन प्रोफ़ाइल है। लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पैड आकार और उनकी स्थिति सहिष्णुता (आमतौर पर ±0.10 मिमी) निर्दिष्ट करते हुए एक विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किया गया है।

5.2 पैड डिज़ाइन और ध्रुवीयता

डेटाशीट में अनुशंसित PCB (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) लेआउट सोल्डर पैड आयाम शामिल हैं। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और यांत्रिक शक्ति बनाने के लिए सही पैड डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। इस घटक में एनोड और कैथोड टर्मिनल होते हैं; सही कार्य सुनिश्चित करने के लिए सही पोलैरिटी पर ध्यान देना आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

यह घटक इन्फ्रारेड (IR) रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ पूरी तरह संगत है। अनुशंसित तापमान प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है, जिसमें प्रमुख पैरामीटर प्रीहीट ज़ोन (150-200°C), अधिकतम पीक तापमान 260°C और लिक्विडस से ऊपर का समय 10 सेकंड से अधिक नहीं शामिल हैं। यह प्रोफ़ाइल JEDEC मानक के अनुरूप होनी चाहिए ताकि थर्मल शॉक को रोका जा सके।

6.2 भंडारण एवं संचालन

• आर्द्रता संवेदनशीलता:LED पैकेज को डिसिकेंट युक्त नमी-रोधी बैग में रखा जाता है। मूल पैकेज खोलने के बाद, घटकों का उपयोग 672 घंटे (28 दिन) के भीतर किया जाना चाहिए। यदि भंडारण अवधि इससे अधिक है, तो सोल्डरिंग से पहले कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक करना चाहिए।
• ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) रोकथाम उपाय:LED स्टैटिक बिजली के प्रति संवेदनशील हैं। संचालन के दौरान, उचित ESD नियंत्रण उपाय करने चाहिए, जैसे कि ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टा और प्रवाहकीय कंटेनर।
• सफाई:यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायक (जैसे एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल) का उपयोग कमरे के तापमान पर एक मिनट से अधिक समय तक न करें। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

LED को 8mm चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच (178mm) व्यास के रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं। पूरी रील से कम मात्रा के लिए, न्यूनतम पैक मात्रा 500 टुकड़े है। कैरियर टेप और रील विनिर्देश ANSI/EIA 481-1 मानक के अनुरूप हैं, जो स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करते हैं।

8. अनुप्रयोग नोट और डिज़ाइन विचार

8.1 Typical Application Scenarios

यह LED स्थान-सीमित अनुप्रयोगों जैसे मोबाइल डिवाइस कीबोर्ड बैकलाइट, अल्ट्रा-थिन लैपटॉप या टैबलेट के स्टेटस इंडिकेटर, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड में पैनल इंडिकेटर और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है। इसका चौड़ा व्यूइंग एंगल इसे छोटे क्षेत्रों या लाइट गाइड प्लेटों के समान प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त बनाता है।

8.2 Circuit Design Considerations

• करंट लिमिटिंग:LED एक करंट-चालित उपकरण है। अधिकतम डीसी फॉरवर्ड करंट को पार करने से रोकने के लिए, जिससे तेजी से बिगड़ने का खतरा होता है, श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला या स्थिर-धारा चालन सर्किट महत्वपूर्ण है।
• थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन यह सुनिश्चित करना कि LED के थर्मल पैड (यदि मौजूद हो) के नीचे पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया हो, गर्मी को दूर करने में मदद करता है, जिससे प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल बना रहता है।
• समानांतर कनेक्शन:V_Fमें अंतर के कारण, आमतौर पर LED को सीधे समानांतर में जोड़ने की सलाह नहीं दी जाती है। यदि आवश्यक हो, तो समान V_Fरेंज के LED का उपयोग करें और प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक छोटा प्रतिरोधक जोड़कर करंट को संतुलित करने में मदद मिल सकती है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

This LED's primary differentiating factor is its 0.35mm thickness, which is exceptionally low for a standard SMD LED. Compared to thicker packages (e.g., 0.6mm or 1.0mm), this allows for a slimmer design in the end product. Achieving high brightness (up to 180 mcd at 5mA) within this thin profile offers a favorable brightness-to-size ratio. The strict binning structure for color and intensity definition provides a level of consistency that is not guaranteed by unbinned or broadly binned general-purpose LEDs.

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 पीक फॉरवर्ड करंट और डीसी फॉरवर्ड करंट में क्या अंतर है?

डीसी फॉरवर्ड करंट (20 mA) निरंतर संचालन की सुरक्षित सीमा है। पीक फॉरवर्ड करंट (100 mA) एक बहुत अधिक मूल्य है, जो केवल कम ड्यूटी साइकिल (10%) पर अत्यंत संक्षिप्त पल्स (0.1ms) के लिए अनुमति प्राप्त है। डीसी करंट रेटिंग से थोड़े समय के लिए भी अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

10.2 क्रोमैटिसिटी बिनिंग कोड (S1-S6) की व्याख्या कैसे करें?

S कोड CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर क्षेत्रों को परिभाषित करते हैं। S1 और S2 ठंडे सफेद रंगों (उच्च नीला घटक) का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि S5 और S6 गर्म सफेद रंगों (उच्च पीला/लाल घटक) का प्रतिनिधित्व करते हैं। S3 और S4 आमतौर पर तटस्थ सफेद क्षेत्र में स्थित होते हैं। डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक कलर टेम्परेचर के आधार पर वांछित बिन निर्दिष्ट करना चाहिए।

10.3 क्या मैं रिफ्लो सोल्डरिंग के बजाय सोल्डरिंग आयरन का उपयोग कर सकता हूं?

हाथ से सोल्डरिंग के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग संभव है, लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए इसकी सिफारिश नहीं की जाती है। यदि आवश्यक हो, तो आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रत्येक पिन के लिए सोल्डरिंग का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। घटकों पर यांत्रिक तनाव और अत्यधिक स्थानीय ऊष्मा लगाने से बचने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए।

11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

उदाहरण 1: मोबाइल डिवाइस स्टेटस इंडिकेटर:डिजाइनरों को चार्जिंग स्टेटस दर्शाने के लिए एक चमकदार, सिंगल-कलर व्हाइट एलईडी की आवश्यकता है। उच्च दृश्यता के लिए वे R ब्राइटनेस ग्रेड वाला एलईडी चुनते हैं। वे इसे माइक्रोकंट्रोलर के जीपीआईओ पिन के माध्यम से, एक सीरीज रेजिस्टर का उपयोग करके 10 एमए करंट पर ड्राइव करते हैं, रेजिस्टर वैल्यू की गणना (सप्लाई वोल्टेज - V_F) / 0.01A के रूप में की जाती है। पूर्वानुमेय व्यवहार के लिए वे V3 वोल्टेज ग्रेड (2.75-2.85V) वाला एलईडी चुनते हैं। डिवाइस के अल्ट्रा-थिन बेजल के लिए 0.35mm की ऊंचाई उपयुक्त है।

उदाहरण 2: छोटे एलसीडी बैकलाइट:इंजीनियरों को एक 2-इंच मोनोक्रोम LCD को किनारे से समान रूप से प्रकाशित करने के लिए लाइट गाइड प्लेट का उपयोग करना है। उन्होंने एक किनारे पर चार LED लगाए हैं। रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, उन्होंने निर्दिष्ट किया है कि सभी LED एक ही रंग बिन (जैसे S4) और एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे Q) से होने चाहिए। इन्हें श्रृंखला में जोड़ा गया है और 15 mA पर सेट एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर द्वारा संचालित किया जाता है, ताकि आउटपुट सुसंगत रहे और सर्किट सरल बना रहे।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर तकनीक पर आधारित है। एक सफेद LED का मूल आमतौर पर नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाला एक InGaN चिप होता है। इस चिप पर एक फॉस्फर परत (आमतौर पर सेरियम-डोप्ड यट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट (YAG) से बनी) जमा की जाती है। जब चिप से निकलने वाली नीली रोशनी फॉस्फर को उत्तेजित करती है, तो यह नीले फोटॉन के एक हिस्से को पीली रोशनी में नीचे की ओर रूपांतरित कर देती है। शेष नीली रोशनी और उत्सर्जित पीली रोशनी मिलकर मानव आँख को सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव होती है। फॉस्फर का विशिष्ट मिश्रण संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है, जिससे ठंडी सफेद, तटस्थ सफेद या गर्म सफेद रोशनी उत्पन्न होती है। अल्ट्रा-थिन पैकेजिंग उन्नत वेफर-लेवल पैकेजिंग और मोल्डिंग तकनीकों के माध्यम से प्राप्त की जाती है।

13. उद्योग प्रवृत्तियाँ एवं विकास

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए SMD LED का रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), छोटे आकार और पतले प्रोफाइल की ओर बना हुआ है, जिससे अंतिम उत्पाद और अधिक पतले हो रहे हैं। साथ ही, उद्योग बेहतर प्रकाश गुणवत्ता के लिए रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) में सुधार, और उत्पादन बैचों में रंग और चमक के अंतर को कम करने के लिए अधिक सख्त बिनिंग सहनशीलता पर भी काफी ध्यान दे रहा है। इसके अलावा, डिज़ाइन को सरल बनाने के लिए ड्राइवर IC को सीधे LED पैकेजिंग ("LED मॉड्यूल" या "स्मार्ट LED") में एकीकृत करना तेजी से आम होता जा रहा है। अंतर्निहित इंडियम गैलियम नाइट्राइड प्रौद्योगिकी में भी उच्च शक्ति घनत्व और विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए निरंतर सुधार हो रहा है। पर्यावरणीय नियम हानिकारक पदार्थों के उन्मूलन को आगे बढ़ा रहे हैं, जिससे RoHS अनुपालन एक मानक आवश्यकता बन गया है।