नीले LED PLCC2 3.5x2.8x1.84mm - अग्र वोल्टेज 3.0V - शक्ति 102mW - 465-475nm डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

RF-BNRA30TS-BB एक उच्च-प्रदर्शन वाला नीला LED है जो ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और स्विच जैसी मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह GaN-ऑन-सब्सट्रेट तकनीक का उपयोग करता है और 20 mA पर 3.0 V का विशिष्ट अग्र वोल्टेज के साथ 465-475 nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य प्रदान करता है। यह उपकरण 3.50 mm x 2.80 mm x 1.84 mm माप वाले कॉम्पैक्ट PLCC2 पैकेज में रखा गया है, जो स्वचालित SMT असेंबली के लिए उपयुक्त है। 120 डिग्री के अत्यंत विस्तृत देखने के कोण और नमी संवेदनशीलता स्तर 2 के साथ, यह LED उत्कृष्ट डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है। यह RoHS और REACH निर्देशों का पूरी तरह से अनुपालन करता है और ऑटोमोटिव-ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर के लिए AEC-Q101 दिशानिर्देशों के आधार पर योग्यता परीक्षण पास कर चुका है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहराई से विवरण

2.1 विद्युत विशेषताएँ

IF = 20 mA और Ts = 25 °C की परीक्षण स्थिति पर, अग्र वोल्टेज (VF) 2.8 V (न्यूनतम) से 3.4 V (अधिकतम) तक होता है, जिसका विशिष्ट मान 3.0 V है। VR = 5 V पर रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 10 μA तक सीमित है। उसी परीक्षण स्थिति के तहत चमकदार तीव्रता (IV) 430 mcd (न्यूनतम) से 800 mcd (अधिकतम) तक होती है, जिसका विशिष्ट मान 600 mcd है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) 465 nm और 475 nm के बीच निर्दिष्ट है, जिसका विशिष्ट मान 467 nm है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

LED को निम्नलिखित पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से अधिक नहीं होना चाहिए: पावर डिसिपेशन (PD) 102 mW, अग्र करंट (IF) 30 mA, पीक अग्र करंट (IFP) 100 mA (1/10 ड्यूटी साइकल, 10 ms पल्स चौड़ाई), रिवर्स वोल्टेज (VR) 5 V, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) 2000 V (HBM), ऑपरेटिंग तापमान (TOPR) -40 से +100 °C, स्टोरेज तापमान (TSTG) -40 से +100 °C, और जंक्शन तापमान (TJ) 120 °C। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

2.3 थर्मल विशेषताएँ

जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RthJ-S) अधिकतम 300 °C/W पर निर्दिष्ट है। जंक्शन तापमान को 120 °C से नीचे बनाए रखने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए उचित थर्मल प्रबंधन आवश्यक है।

3. बिनिंग सिस्टम

3.1 अग्र वोल्टेज बिन्स

IF = 20 mA पर, अग्र वोल्टेज को छह बिन्स में विभाजित किया गया है: G1 (2.8-2.9 V), G2 (2.9-3.0 V), H1 (3.0-3.1 V), H2 (3.1-3.2 V), I1 (3.2-3.3 V), I2 (3.3-3.4 V)। यह बिनिंग ग्राहकों को श्रृंखला या समांतर कॉन्फ़िगरेशन में समान करंट वितरण के लिए कड़ी VF सहनशीलता वाले LED चुनने की अनुमति देता है।

3.2 चमकदार तीव्रता बिन्स

चमकदार तीव्रता को J20 (430-530 mcd), K10 (530-650 mcd), और K20 (650-800 mcd) में बिन किया गया है। यह मिलान प्रकाश आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में सुसंगत चमक सुनिश्चित करता है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन्स

प्रमुख तरंगदैर्ध्य को D10 (465-467.5 nm), D20 (467.5-470 nm), E10 (470-472.5 nm), और E20 (472.5-475 nm) में बिन किया गया है। यह ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग के लिए कड़ा रंग नियंत्रण प्रदान करता है जहां रंग स्थिरता महत्वपूर्ण है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र करंट

जैसा कि चित्र 1-7 में दिखाया गया है, अग्र करंट अग्र वोल्टेज के साथ तेजी से बढ़ता है। 3.0 V पर करंट लगभग 20 mA है; 3.2 V पर यह लगभग 120 mA तक बढ़ जाता है। यह करंट-सीमित करने वाले प्रतिरोधकों या कॉन्सटेंट-करंट ड्राइव की आवश्यकता को उजागर करता है।

4.2 सापेक्ष तीव्रता बनाम अग्र करंट

चित्र 1-8 से पता चलता है कि सापेक्ष चमकदार तीव्रता 30 mA तक लगभग रैखिक रूप से अग्र करंट के साथ बढ़ती है। 20 mA पर सापेक्ष तीव्रता लगभग 80% है, और 30 mA पर यह लगभग 100% तक पहुँच जाती है।

4.3 सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता और अग्र करंट

चित्र 1-9 और 1-10 दर्शाते हैं कि जैसे-जैसे सोल्डर तापमान 25 °C से 100 °C तक बढ़ता है, सापेक्ष तीव्रता 25 °C पर इसके मान के लगभग 85% तक गिर जाती है, और अधिकतम अनुमेय अग्र करंट 30 mA से घटकर लगभग 10 mA हो जाता है। उच्च परिवेश तापमान पर विश्वसनीय संचालन के लिए थर्मल डीरेटिंग आवश्यक है।

4.4 अग्र वोल्टेज बनाम सोल्डर तापमान

चित्र 1-11 से, अग्र वोल्टेज बढ़ते तापमान के साथ लगभग -2 mV/°C की दर से रैखिक रूप से घटता है। कन्वर्टर डिज़ाइन में इस ऋणात्मक तापमान गुणांक पर विचार किया जाना चाहिए।

4.5 विकिरण पैटर्न

विकिरण आरेख (चित्र 1-12) लगभग 120 डिग्री के आधे-शक्ति कोण के साथ एक लैम्बर्टियन-जैसा वितरण दिखाता है, जो विस्तृत देखने के कोण विशेषता की पुष्टि करता है।

4.6 स्पेक्ट्रम और तरंगदैर्ध्य बनाम करंट

चित्र 1-13 दर्शाता है कि प्रमुख तरंगदैर्ध्य थोड़ा बदलता है (±3 nm के भीतर) जैसे-जैसे अग्र करंट 0 से 80 mA तक भिन्न होता है। स्पेक्ट्रम (चित्र 1-14) लगभग 467 nm पर केंद्रित एक संकीर्ण शिखर है जिसकी पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम लगभग 25 nm है, जो InGaN नीले LED के लिए विशिष्ट है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED पैकेज 3.50 mm x 2.80 mm x 1.84 mm (लंबाई x चौड़ाई x ऊंचाई) मापता है। शीर्ष दृश्य लगभग 2.40 mm x 2.18 mm का एक आयताकार प्रकाश उत्सर्जक क्षेत्र दिखाता है। नीचे का दृश्य ध्रुवता चिह्न के साथ दो सोल्डर पैड दिखाता है: एनोड पैड बड़ा (2.0 mm x 1.25 mm) है और कैथोड पैड छोटा (0.75 mm x 1.25 mm) है। पैड केंद्रों के बीच 4.45 mm की पिच के साथ अनुशंसित सोल्डर पैड (चित्र 1-5) प्रदान किए गए हैं ताकि उचित सोल्डर जॉइंट गठन सुनिश्चित हो सके। जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं और इसमें ±0.2 mm की सहनशीलता है।

5.2 ध्रुवता और हैंडलिंग

LED पर स्पष्ट ध्रुवता चिह्न (पैकेज पर एक छोटा बिंदु या नॉच) कैथोड पक्ष को इंगित करता है। ध्रुवता चिह्न को PCB सिल्कस्क्रीन के साथ संरेखित करने का ध्यान रखना चाहिए। सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट नरम है; हैंडलिंग या पिक-एंड-प्लेस ऑपरेशन के दौरान सीधे लेंस की सतह पर दबाव डालने से बचें।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों का पालन करती है: 150 °C से 200 °C तक 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीट, अधिकतम 3 °C/s की ढलान के साथ 217 °C तक रैंप-अप, 217 °C से ऊपर 60 सेकंड से अधिक न रखें, अधिकतम तापमान 260 °C 10 सेकंड तक (अधिकतम 30 सेकंड के साथ 5 °C के भीतर), और 6 °C/s से अधिक की दर से ठंडा करें। 25 °C से शिखर तक कुल समय 8 मिनट से कम होना चाहिए। दो बार से अधिक रिफ्लो न करें, और यदि रिफ्लो के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो पुन: उपयोग से पहले LED को बेक किया जाना चाहिए।

6.2 हाथ से सोल्डरिंग

मैन्युअल सोल्डरिंग के लिए, 300 °C से नीचे सेट सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और 3 सेकंड से कम समय में जॉइंट पूरा करें। प्रति LED केवल एक हाथ से सोल्डरिंग ऑपरेशन की अनुमति है।

6.3 भंडारण और बेकिंग

बिना खोले नमी बैरियर बैग को ≤30 °C और ≤75% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए, सील की तारीख से एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। खोलने के बाद, 24 घंटे के भीतर ≤30 °C और ≤60% RH पर उपयोग करें। यदि भंडारण की स्थिति पार हो जाती है या डेसिकैंट संकेतक रंग बदलता है, तो उपयोग से पहले LED को 60±5 °C पर ≥24 घंटे के लिए बेक करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 कैरियर टेप और रील

LED टेप-एंड-रील पैकेजिंग में प्रति रील 2000 टुकड़ों के साथ आपूर्ति की जाती है। कैरियर टेप की चौड़ाई 8.0 mm है, जिसमें 4.0 mm की पिच (PLCC2 के लिए विशिष्ट) है। रील का व्यास 178 mm, हब व्यास 60 mm, और कोर व्यास 13.0 mm है। टेप में एक कवर टेप है जो शीर्ष साइड पर हीट-सील होता है।

7.2 लेबल जानकारी

प्रत्येक रील पर एक लेबल होता है जिसमें शामिल हैं: पार्ट नंबर (PART NO.), स्पेसिफिकेशन नंबर (SPEC NO.), लॉट नंबर (LOT NO.), बिन कोड (BIN CODE), ल्यूमिनस फ्लक्स (Ф), क्रोमैटिसिटी बिन (XY), फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), तरंगदैर्ध्य (WLD), मात्रा (QTY), और निर्माण तिथि (DATE)। बिन कोड विशिष्ट VF/IV/Wd संयोजन ऑर्डर करने के लिए आवश्यक है।

7.3 नमी बैरियर बैग और बॉक्स

रील को एक डेसिकैंट और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एक नमी बैरियर बैग में सील किया जाता है। फिर बैग को शिपिंग के लिए कार्डबोर्ड बक्सों में पैक किया जाता है। बाहरी बॉक्स पर हैंडलिंग चेतावनियाँ जैसे "ध्यान दें: इलेक्ट्रोस्टैटिक संवेदनशील उपकरणों के लिए सावधानियाँ बरतें" होती हैं।

8. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ

8.1 सामान्य अनुप्रयोग

यह नीला LED ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग जैसे डैशबोर्ड प्रकाश, एम्बिएंट लाइटिंग, और स्विच संकेत के लिए आदर्श है। इसका उपयोग स्थिति संकेतक, बैकलाइटिंग, और सामान्य साइनेज में भी किया जा सकता है जहां एक संकीर्ण-स्पेक्ट्रम नीले प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• VF भिन्नताओं के कारण ओवरकरंट को रोकने के लिए हमेशा एक करंट-सीमित प्रतिरोधक शामिल करें या कॉन्सटेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें।
• पर्याप्त हीट सिंकिंग प्रदान करके या उच्च परिवेश तापमान पर अग्र करंट को डीरेट करके जंक्शन तापमान को 120 °C से नीचे बनाए रखें।
• श्रृंखला/समांतर श्रेणियों में, VF बिन्स का मिलान करके या व्यक्तिगत करंट स्रोतों का उपयोग करके सुनिश्चित करें कि प्रत्येक LED को लगभग समान करंट मिले।
• आसपास के वातावरण या मेटिंग सामग्रियों में सल्फर युक्त यौगिकों 100 ppm से ऊपर, ब्रोमीन 900 ppm से ऊपर, क्लोरीन 900 ppm से ऊपर, या कुल हैलोजन 1500 ppm से ऊपर के संपर्क से बचें।
• सिलिकॉन मलिनकिरण और प्रकाश आउटपुट गिरावट को रोकने के लिए आस-पास के चिपकने वाले, सीलेंट या प्लास्टिक से वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOCs) को कम से कम करें।
• ESD सुरक्षा उपाय (जैसे, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, आयनाइज़र) प्रदान करें क्योंकि LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD थ्रेशोल्ड 2 kV HBM) के प्रति संवेदनशील है।

9. तकनीकी तुलना

मानक PLCC2 LED की तुलना में, RF-BNRA30TS-BB एक व्यापक देखने का कोण (120° बनाम सामान्य 90°) और कड़ा तरंगदैर्ध्य बिनिंग (2.5 nm चरणों तक) प्रदान करता है। इसकी AEC-Q101 योग्यता इसे ऑटोमोटिव तनाव स्थितियों (तापमान चक्र, उच्च आर्द्रता, आदि) के लिए उपयुक्त बनाती है जो उपभोक्ता-ग्रेड भागों में टिक नहीं पाती। 300 °C/W का थर्मल प्रतिरोध इस पैकेज के लिए विशिष्ट है लेकिन उच्च-पावर अनुप्रयोगों में सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

10.1 क्या मैं इस LED का उपयोग 30 mA पर लगातार कर सकता हूँ?

हाँ, पूर्ण अधिकतम अग्र करंट 30 mA है। हालांकि, इस करंट पर जंक्शन तापमान थर्मल वातावरण के आधार पर काफी बढ़ सकता है। अनुशंसा की जाती है कि डीरेटिंग वक्र में दिखाए गए अनुसार उच्च सोल्डर तापमान पर डीरेट करें। दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए, 20-25 mA पर संचालन बेहतर है।

10.2 20 mA पर विशिष्ट चमक क्या है?

IF=20 mA पर विशिष्ट चमकदार तीव्रता 600 mcd है। बिन के आधार पर, यह 430 से 800 mcd तक हो सकती है।

10.3 सोल्डरिंग के बाद मैं LED को कैसे साफ करूँ?

सफाई विलायक के रूप में आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें क्योंकि यह LED को नुकसान पहुँचा सकता है। सुनिश्चित करें कि कोई भी सफाई विलायक सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट पर हमला न करे।

11. अनुप्रयोग उदाहरण

एक ऑटोमोटिव इंटीरियर एम्बिएंट लाइट स्ट्रिप पर विचार करें जिसमें श्रृंखला में 20 LED हैं। प्रत्येक LED का 20 mA पर विशिष्ट VF 3.0 V है। 14 V वाहन विद्युत प्रणाली मानते हुए, श्रृंखला वोल्टेज ड्रॉप 60 V है, जो आपूर्ति से अधिक है। इसके बजाय, व्यक्तिगत करंट-सीमित प्रतिरोधकों के साथ एक समांतर कॉन्फ़िगरेशन अधिक व्यावहारिक है। एकल LED के लिए, (14 V – 3.0 V) / 0.02 A = 550 Ω (560 Ω मानक मान का उपयोग करें) का एक प्रतिरोधक करंट को लगभग 19.6 mA तक सीमित करेगा। यदि कई LED का उपयोग किया जाता है, तो VF बिन अंतर के कारण करंट हॉगिंग को रोकने के लिए प्रत्येक का अपना प्रतिरोधक होना चाहिए।

12. संचालन का सिद्धांत

नीला LED गैलियम नाइट्राइड (GaN) पर आधारित है जो नीलम या सिलिकॉन सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल रूप से विकसित होता है। जब फॉरवर्ड-बायस किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और छेद क्वांटम वेल क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, InGaN सामग्री के बैंडगैप के अनुरूप ऊर्जा के साथ फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। प्रमुख तरंगदैर्ध्य इंडियम संरचना द्वारा नियंत्रित होती है। प्रकाश आउटपुट पारदर्शी पैकेज और सिलिकॉन लेंस के माध्यम से निकाला जाता है, जो विकिरण पैटर्न को भी आकार देता है।

13. विकास के रुझान

नीले LED उच्च दक्षता (lm/W) और तापमान और जीवनकाल पर बेहतर रंग स्थिरता की ओर विकसित हो रहे हैं। ऑटोमोटिव उद्योग उच्च विश्वसनीयता मानकों जैसे AEC-Q102 की मांग करता है, और इस उत्पाद के भविष्य के संस्करणों में बेहतर थर्मल प्रबंधन और व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज शामिल हो सकती है। लघुकरण (उदाहरण के लिए, 2835 पैकेज लोकप्रिय बना हुआ है) और बुद्धिमान नियंत्रण के साथ एकीकरण (उदाहरण के लिए, मैट्रिक्स लाइटिंग) चल रहे रुझान हैं।