SMD LED 0201 লাল AlInGaP ডাটাশিট - মাত্রা ২.০x১.২৫x০.৮মিমি - ভোল্টেজ ২.০V - পাওয়ার ১২০mW - বাংলা প্রযুক্তিগত নথি

১. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

এই নথিটি 0201 প্যাকেজ সাইজের একটি ক্ষুদ্রাকৃতির সারফেস মাউন্ট ডিভাইস (SMD) লাইট এমিটিং ডায়োড (LED)-এর স্পেসিফিকেশন বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করে। ডিভাইসটি লাল আলো নির্গত করতে অ্যালুমিনিয়াম ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম ফসফাইড (AlInGaP) সেমিকন্ডাক্টর উপাদান ব্যবহার করে। স্বয়ংক্রিয় অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার জন্য ডিজাইন করা, এই LEDটি সীমিত স্থানের প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত যেখানে নির্ভরযোগ্য অবস্থা নির্দেশ বা ব্যাকলাইটিং প্রয়োজন।

১.১ মূল সুবিধা এবং লক্ষ্য বাজার

এই উপাদানের প্রাথমিক সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে এর অত্যন্ত কম্প্যাক্ট ফুটপ্রিন্ট, উচ্চ-ভলিউম স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস এবং ইনফ্রারেড রিফ্লো সোল্ডারিং সরঞ্জামের সাথে সামঞ্জস্য, এবং RoHS পরিবেশগত নির্দেশিকা মেনে চলা। এর ক্ষুদ্রাকৃতি এটিকে আধুনিক, ঘন প্যাক করা ইলেকট্রনিক অ্যাসেম্বলিতে একীভূত করার জন্য আদর্শ করে তোলে। লক্ষ্য প্রয়োগগুলি বিস্তৃত পরিসরে বিস্তৃত, যার মধ্যে রয়েছে কিন্তু সীমাবদ্ধ নয় টেলিযোগাযোগ সরঞ্জাম (যেমন, সেলুলার ফোন), বহনযোগ্য কম্পিউটিং ডিভাইস (যেমন, নোটবুক), নেটওয়ার্কিং হার্ডওয়্যার, গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি এবং ইনডোর সাইনেজ বা ডিসপ্লে প্যানেল যেখানে এটি একটি অবস্থা নির্দেশক, সংকেত আলোক বা ফ্রন্ট-প্যানেল ব্যাকলাইট হিসাবে কাজ করতে পারে।

২. প্রযুক্তিগত প্যারামিটার: গভীর উদ্দেশ্যমূলক ব্যাখ্যা

২.১ পরম সর্বোচ্চ রেটিং

দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরতা নিশ্চিত করতে নির্দিষ্ট পরিবেশগত সীমার মধ্যে ডিভাইসটি চিহ্নিত করা হয়। পরম সর্বোচ্চ রেটিংগুলি স্ট্রেস সীমা সংজ্ঞায়িত করে যার বাইরে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। মূল সীমাগুলির মধ্যে রয়েছে 120 mW-এর পাওয়ার ডিসিপেশন, 30 mA-এর একটি অবিচ্ছিন্ন DC ফরোয়ার্ড কারেন্ট এবং পালসড অবস্থার অধীনে 100 mA-এর একটি পিক ফরোয়ার্ড কারেন্ট (1/10 ডিউটি সাইকেল, 0.1ms পালস প্রস্থ)। সর্বোচ্চ রিভার্স ভোল্টেজ হল 5 V। অপারেশনাল অ্যাম্বিয়েন্ট তাপমাত্রা পরিসীমা -30°C থেকে +85°C পর্যন্ত নির্দিষ্ট করা হয়েছে, যখন স্টোরেজ তাপমাত্রা পরিসীমা -40°C থেকে +100°C পর্যন্ত প্রসারিত। এই রেটিংয়ের বাইরে ডিভাইস পরিচালনা করার পরামর্শ দেওয়া হয় না।

২.২ বৈদ্যুতিক-অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য

পারফরম্যান্স 25°C অ্যাম্বিয়েন্ট তাপমাত্রা এবং একটি ফরোয়ার্ড কারেন্ট (I_F) 20 mA-এর একটি স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট কন্ডিশনে নির্দিষ্ট করা হয়েছে। লুমিনাস ইনটেনসিটি (I_V) সাধারণত 200 থেকে 400 মিলিক্যান্ডেলা (mcd) পরিসরে থাকে। ভিউইং অ্যাঙ্গেল, 2θ_1/2যেখানে ইনটেনসিটি অক্ষীয় মানের অর্ধেক হয়ে যায়, প্রায় 110 ডিগ্রি, যা একটি প্রশস্ত দৃশ্য প্যাটার্ন নির্দেশ করে। পিক ইমিশন ওয়েভলেংথ (λ_p) 631 nm-এ কেন্দ্রীভূত। ডমিনেন্ট ওয়েভলেংথ (λ_d), যা অনুভূত রঙ সংজ্ঞায়িত করে, 619 nm এবং 629 nm-এর মধ্যে পড়ে। 20 mA-তে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F) এর একটি সাধারণ মান 2.0 V এবং সর্বোচ্চ 2.4 V। ডিভাইসটি 2 kV (হিউম্যান বডি মডেল) এর একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ (ESD) সহ্য করার ভোল্টেজ অফার করে।

৩. বিন র্যাংক সিস্টেম ব্যাখ্যা

অ্যাপ্লিকেশন ডিজাইনে সামঞ্জস্য নিশ্চিত করতে, LED গুলিকে মূল প্যারামিটারের উপর ভিত্তি করে বিনে সাজানো হয়। এটি ডিজাইনারদের এমন উপাদান নির্বাচন করতে দেয় যা ভোল্টেজ ড্রপ এবং উজ্জ্বলতার জন্য নির্দিষ্ট সার্কিট প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

৩.১ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F) বিনিং

ফরোয়ার্ড ভোল্টেজকে কয়েকটি বিনে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, প্রতিটির 20 mA-তে পরিমাপ করা একটি সংজ্ঞায়িত সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ মান রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, বিন কোড VA1 V_Fকে 1.8V থেকে 1.9V পর্যন্ত কভার করে, যখন VC2 2.3V থেকে 2.4V পর্যন্ত কভার করে। প্রতিটি বিনের মধ্যে ±0.10 V-এর একটি সহনশীলতা প্রয়োগ করা হয়। এই বিনিং স্থির কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট ড্রাইভার ডিজাইন করার এবং একাধিক LED সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হলে অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

৩.২ লুমিনাস ইনটেনসিটি (I_V) বিনিং

লুমিনাস আউটপুটকে 20 mA-তে পরিমাপ করা দুটি প্রাথমিক গ্রুপে বিন করা হয়েছে। বিন P1-এ 200 mcd থেকে 300 mcd পর্যন্ত ইনটেনসিটি সহ LED গুলি অন্তর্ভুক্ত, এবং বিন P2-এ 300 mcd থেকে 400 mcd পর্যন্ত ইনটেনসিটি সহ LED গুলি অন্তর্ভুক্ত। প্রতিটি ইনটেনসিটি বিনের জন্য ±11% এর একটি সহনশীলতা নির্দিষ্ট করা হয়েছে। এটি ডিজাইনারদের তাদের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত উজ্জ্বলতার স্তর বেছে নিতে দেয়, তা উচ্চ-দৃশ্যমানতা নির্দেশকের জন্য হোক বা নিম্ন-শক্তি অবস্থা লাইটের জন্য।

৪. পারফরম্যান্স কার্ভ বিশ্লেষণ

যদিও নির্দিষ্ট গ্রাফিক্যাল কার্ভগুলি ডাটাশিটে উল্লেখ করা হয়েছে (যেমন, বর্ণালী বন্টনের জন্য চিত্র 1, ভিউইং অ্যাঙ্গেলের জন্য চিত্র 5), তাদের সাধারণ আচরণ বর্ণনা করা যেতে পারে। ফরোয়ার্ড কারেন্ট (I_F) এবং ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F) এর মধ্যে সম্পর্ক সূচকীয়, একটি ডায়োডের বৈশিষ্ট্যগত। লুমিনাস ইনটেনসিটি নির্দিষ্ট অপারেটিং পরিসরের মধ্যে ফরোয়ার্ড কারেন্টের সাথে আনুপাতিক। ডমিনেন্ট ওয়েভলেংথ একটি সামান্য নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ প্রদর্শন করতে পারে, যার অর্থ জংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে এটি দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে সরে যেতে পারে (রেড শিফট)। এই প্যাকেজ টাইপের জন্য ভিউইং অ্যাঙ্গেল প্যাটার্ন সাধারণত ল্যাম্বার্টিয়ান বা নিয়ার-ল্যাম্বার্টিয়ান, যা প্রশস্ত, সমান আলোকসজ্জা প্রদান করে।

৫. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজ তথ্য

৫.১ প্যাকেজ মাত্রা

ডিভাইসটি EIA স্ট্যান্ডার্ড 0201 প্যাকেজ আউটলাইন মেনে চলে। মূল মাত্রাগুলির মধ্যে রয়েছে একটি সাধারণ বডি দৈর্ঘ্য 2.0 mm, প্রস্থ 1.25 mm এবং উচ্চতা 0.8 mm। মাত্রিক সহনশীলতা সাধারণত ±0.2 mm হয় যদি না অন্যথায় উল্লেখ করা হয়। লেন্সটি জল পরিষ্কার, এবং নির্গত রঙ AlInGaP চিপ থেকে লাল।

৫.২ সুপারিশকৃত পিসিবি সংযুক্তি প্যাড এবং পোলারিটি

ইনফ্রারেড বা বাষ্প পর্যায় রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের জন্য একটি ল্যান্ড প্যাটার্ন ডিজাইন প্রদান করা হয়েছে। ডিজাইনটি সঠিক সোল্ডার জয়েন্ট গঠন এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে। উপাদানটিতে অ্যানোড এবং ক্যাথোড টার্মিনাল রয়েছে; প্লেসমেন্টের সময় সঠিক পোলারিটি অবশ্যই পালন করতে হবে। ডাটাশিটে সুপারিশকৃত প্যাড জ্যামিতির একটি চিত্র অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যার মধ্যে সোল্ডার মাস্ক এবং কপার প্যাডের মাত্রা রয়েছে।

৬. সোল্ডারিং এবং অ্যাসেম্বলি নির্দেশিকা

৬.১ আইআর রিফ্লো সোল্ডারিং প্রোফাইল

লিড-ফ্রি প্রক্রিয়াগুলির জন্য J-STD-020B-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি প্রস্তাবিত রিফ্লো প্রোফাইল প্রদান করা হয়েছে। মূল প্যারামিটারগুলির মধ্যে রয়েছে 150°C এবং 200°C-এর মধ্যে একটি প্রিহিট তাপমাত্রা, সর্বোচ্চ 120 সেকেন্ড পর্যন্ত একটি প্রিহিট সময়, 260°C-এর বেশি না হওয়া একটি পিক বডি তাপমাত্রা এবং 217°C (লিকুইডাস) এর উপরে সময় সর্বোচ্চ 10 সেকেন্ড পর্যন্ত সীমাবদ্ধ। পিসিবি-নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যায়ন অনুসরণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ বোর্ড ডিজাইন এবং তাপীয় ভর চূড়ান্ত প্রোফাইলকে প্রভাবিত করে।

৬.২ সংরক্ষণ এবং হ্যান্ডলিং

LED গুলি আর্দ্রতা-সংবেদনশীল। যখন তাদের মূল সিল করা আর্দ্রতা-প্রতিরোধী ব্যাগে ডেসিক্যান্ট সহ সংরক্ষণ করা হয়, তখন তাদের ≤30°C এবং ≤70% RH-এ রাখা উচিত এবং এক বছরের মধ্যে ব্যবহার করা উচিত। একবার ব্যাগ খোলার পরে, স্টোরেজ পরিবেশ 30°C এবং 60% RH-এর বেশি হওয়া উচিত নয়। পরিবেশগত অবস্থার সংস্পর্শে আসা 168 ঘন্টার বেশি উপাদানগুলিকে সোল্ডারিংয়ের আগে রিফ্লোর সময় পপকর্ন ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করতে প্রায় 60°C তাপমাত্রায় কমপক্ষে 48 ঘন্টা বেক করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

৬.৩ পরিষ্কারকরণ

সোল্ডারিংয়ের পরে যদি পরিষ্কার করা প্রয়োজন হয়, শুধুমাত্র নির্দিষ্ট অ্যালকোহল-ভিত্তিক দ্রাবক যেমন ইথাইল অ্যালকোহল বা আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল ব্যবহার করা উচিত। LED-কে স্বাভাবিক তাপমাত্রায় এক মিনিটের কম সময়ের জন্য ডুবানো উচিত। অনির্দিষ্ট রাসায়নিক ক্লিনার প্যাকেজ এপোক্সি ক্ষতি করতে পারে।

৭. প্যাকেজিং এবং অর্ডার তথ্য

উপাদানগুলি স্বয়ংক্রিয় অ্যাসেম্বলির জন্য প্যাকেজ করা হয়। সেগুলি 12 mm প্রস্থের এমবসড ক্যারিয়ার টেপে মাউন্ট করা হয় এবং 7-ইঞ্চি (178 mm) ব্যাসের রিলে পেঁচানো হয়। প্রতিটি রিলে 4000 টুকরা থাকে। টেপ পকেটগুলি একটি টপ কভার টেপ দিয়ে সিল করা হয়। প্যাকেজিং ANSI/EIA-481 স্পেসিফিকেশন অনুসরণ করে। একটি সম্পূর্ণ রিলের চেয়ে কম অর্ডার পরিমাণের জন্য, অবশিষ্টাংশের জন্য 500 টুকরার একটি ন্যূনতম প্যাকিং পরিমাণ উপলব্ধ।

৮. প্রয়োগের পরামর্শ

৮.১ সাধারণ প্রয়োগ সার্কিট

LED গুলি কারেন্ট-চালিত ডিভাইস। সামঞ্জস্যপূর্ণ উজ্জ্বলতার জন্য, বিশেষ করে যখন একাধিক LED সমান্তরালভাবে ব্যবহার করা হয়, প্রতিটি LED-কে তার নিজস্ব সিরিজে সংযুক্ত কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর দিয়ে চালনা করার জন্য দৃঢ়ভাবে সুপারিশ করা হয়। একটি সাধারণ সার্কিট ডায়াগ্রাম একটি ভোল্টেজ সোর্স (V_CC), একটি রেজিস্টর (R_S), এবং সিরিজে LED দেখাবে। রেজিস্টর মান হিসাবে গণনা করা হয় R_S= (V_CC- V_F) / I_F, যেখানে V_FLED-এর ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ কাঙ্ক্ষিত কারেন্ট I_F.

৮.২ ডিজাইন বিবেচনা

ডিজাইনারদের তাপীয় ব্যবস্থাপনা বিবেচনা করতে হবে। যদিও ছোট, 120 mW পাওয়ার ডিসিপেশন জংশন তাপমাত্রা বাড়াতে পারে যদি পিসিবি তাপীয় পথ অপর্যাপ্ত হয়, সম্ভাব্যভাবে আলোর আউটপুট এবং জীবনকাল হ্রাস করতে পারে। প্রশস্ত ভিউইং অ্যাঙ্গেল (110°) এটিকে এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে যেখানে নির্দেশকটিকে বিভিন্ন কোণ থেকে দেখা দরকার। 2 kV ESD রেটিং ভোক্তা-গ্রেড উপাদানগুলির জন্য সাধারণ; কঠোর পরিবেশে অতিরিক্ত বাহ্যিক ESD সুরক্ষা প্রয়োজন হতে পারে।

৯. প্রযুক্তিগত তুলনা এবং পার্থক্য

বড় SMD LED (যেমন, 0603, 0805) এর তুলনায়, 0201 প্যাকেজ বোর্ড স্পেসে উল্লেখযোগ্য হ্রাস অফার করে, উচ্চ ঘনত্বের ডিজাইন সক্ষম করে। AlInGaP প্রযুক্তি GaAsP-এর মতো পুরানো প্রযুক্তির তুলনায় লাল/কমলা/অ্যাম্বার বর্ণালী পরিসরে উচ্চ লুমিনাস দক্ষতা প্রদান করে। ইনফ্রারেড রিফ্লো সোল্ডারিং এবং JEDEC প্রিকন্ডিশনিং (লেভেল 3) এর সাথে নির্দিষ্ট সামঞ্জস্য শিল্পে সাধারণ স্ট্যান্ডার্ড, উচ্চ-নির্ভরযোগ্যতা অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়াগুলির জন্য উপযুক্ততা নির্দেশ করে।

১০. প্রযুক্তিগত প্যারামিটারের উপর ভিত্তি করে প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

প্রঃ আমি কি এই LED-কে সরাসরি একটি 3.3V বা 5V লজিক আউটপুট থেকে চালাতে পারি?

উঃ না। একটি LED-কে অবশ্যই একটি কারেন্ট লিমিট দিয়ে চালাতে হবে। এটিকে সরাসরি একটি ভোল্টেজ সোর্সের সাথে সংযুক্ত করলে অতিরিক্ত কারেন্ট প্রবাহিত হবে, ডিভাইসটি ধ্বংস করবে। সর্বদা একটি সিরিজ রেজিস্টর বা একটি কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট ড্রাইভার ব্যবহার করুন।

প্রঃ পিক ওয়েভলেংথ এবং ডমিনেন্ট ওয়েভলেংথের মধ্যে পার্থক্য কী?

উঃ পিক ওয়েভলেংথ (λ_p) হল সেই তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেখানে বর্ণালী শক্তি বন্টন সর্বোচ্চ। ডমিনেন্ট ওয়েভলেংথ (λ_d) CIE ক্রোমাটিসিটি ডায়াগ্রাম থেকে প্রাপ্ত এবং একটি বিশুদ্ধ একরঙা আলোর একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য উপস্থাপন করে যা LED-এর অনুভূত রঙের সাথে মিলবে। λ_dরঙের স্পেসিফিকেশনের জন্য বেশি প্রাসঙ্গিক।

প্রঃ তাপমাত্রা পারফরম্যান্সকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

উঃ সাধারণত, জংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ সামান্য হ্রাস পায়, এবং লুমিনাস আউটপুট হ্রাস পায়। ডমিনেন্ট ওয়েভলেংথও সরে যেতে পারে। স্থিতিশীল পারফরম্যান্সের জন্য নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পরিসরের মধ্যে পরিচালনা করা অপরিহার্য।

১১. ব্যবহারিক ডিজাইন এবং ব্যবহারের উদাহরণ

একটি কম্প্যাক্ট ওয়্যারেবল ডিভাইস বিবেচনা করুন যার একাধিক নিম্ন-শক্তি অবস্থা নির্দেশক (পাওয়ার, ব্লুটুথ সংযোগ, ব্যাটারি সতর্কতা) প্রয়োজন। 0201 লাল LED ব্যবহার করে সেগুলিকে ডিভাইসের প্রান্তে একটি টাইট অ্যারে-এ স্থাপন করা যায়। একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার GPIO পিন, ওপেন-ড্রেন আউটপুট হিসাবে কনফিগার করা, প্রতিটি LED-এর মাধ্যমে একটি 100Ω সিরিজ রেজিস্টরের মাধ্যমে কারেন্ট সিঙ্ক করতে পারে একটি 3.3V রেল থেকে, প্রায় (3.3V - 2.0V)/100Ω = 13 mA-এর একটি নিয়ন্ত্রিত কারেন্ট প্রদান করে, যা নিরাপদ অপারেটিং এরিয়ার মধ্যে এবং পর্যাপ্ত উজ্জ্বলতা প্রদান করে। প্রশস্ত ভিউইং অ্যাঙ্গেল নিশ্চিত করে যে ডিভাইস পরা থাকলেও নির্দেশকগুলি দৃশ্যমান।

১২. কার্যনীতি পরিচিতি

এই AlInGaP LED-এ আলো নির্গমন ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্সের উপর ভিত্তি করে। যখন একটি ফরোয়ার্ড বায়াস ভোল্টেজ p-n জংশনের উপর প্রয়োগ করা হয়, তখন n-টাইপ অঞ্চল থেকে ইলেকট্রন এবং p-টাইপ অঞ্চল থেকে হোলগুলি সক্রিয় অঞ্চলে ইনজেক্ট করা হয়। সেখানে, তারা পুনর্মিলিত হয়, ফোটন আকারে শক্তি মুক্ত করে। AlInGaP সেমিকন্ডাক্টর অ্যালয়ের নির্দিষ্ট ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (রঙ) নির্ধারণ করে, যা এই ক্ষেত্রে লাল বর্ণালীতে (~631 nm পিক)। এপোক্সি লেন্স সেমিকন্ডাক্টর ডাইকে এনক্যাপসুলেট করে, যান্ত্রিক সুরক্ষা প্রদান করে এবং আলোর আউটপুট প্যাটার্ন গঠন করে।

১৩. প্রযুক্তি প্রবণতা

ইন্ডিকেটর LED-এর প্রবণতা ক্ষুদ্রীকরণ (0201-এর চেয়ে ছোট), উচ্চতর দক্ষতা (ওয়াট প্রতি আরও লুমেন) এবং উন্নত নির্ভরযোগ্যতার দিকে অব্যাহত রয়েছে। অনবোর্ড কন্ট্রোল সার্কিটির সাথে একীকরণ (যেমন, অ্যাড্রেসেবল RGB LED) ও প্রচলিত। একরঙা নির্দেশকের জন্য, ফোকাস স্ট্যান্ডার্ড SMT অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়াগুলির সাথে সামঞ্জস্য বজায় রেখে এবং আর্দ্রতা এবং তাপীয় চক্রের মতো পরিবেশগত কারণগুলির বিরুদ্ধে দৃঢ়তা বাড়ানোর সময় অতিক্ষুদ্র প্যাকেজে সামঞ্জস্যপূর্ণ রঙ এবং উজ্জ্বলতা অর্জনের উপর থাকে।