ड्यूल कलर AlInGaP SMD LED डेटाशीट - पैकेज आयाम - ग्रीन 2.0V / ऑरेंज 2.0V - 75mW पावर - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-चमक, दो-रंग सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के तकनीकी विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण एक ही पैकेज के भीतर दो अलग-अलग एआईएनजीएपी (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप्स को शामिल करता है, जो हरे और नारंगी प्रकाश के उत्सर्जन को सक्षम बनाता है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं और आधुनिक सोल्डरिंग तकनीकों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे उच्च-मात्रा इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है।

इस उत्पाद के मुख्य लाभों में पर्यावरणीय नियमों (RoHS) का अनुपालन, उत्कृष्ट चमक के लिए उन्नत एआईएनजीएपी तकनीक का उपयोग, और एक मानकीकृत पैकेज प्रारूप शामिल है जो उद्योग प्लेसमेंट और सोल्डरिंग उपकरणों के साथ व्यापक संगतता सुनिश्चित करता है। इसके प्राथमिक लक्ष्य बाजारों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक संकेतक, ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था और विभिन्न सिग्नलिंग अनुप्रयोग शामिल हैं जहां विश्वसनीय, दो-रंग संकेतन की आवश्यकता होती है।

2. Technical Parameter Deep Dive

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।

• Power Dissipation (P_d): 75 mW per color chip at an ambient temperature (T_a) of 25°C. Exceeding this value risks thermal overstress.
• Forward Current: The maximum continuous DC forward current (I_F) is 30 mA. A higher peak forward current of 80 mA is permissible only under pulsed conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width) to prevent overheating.
• Current Derating: परिवेश का तापमान 25°C से ऊपर बढ़ने पर अधिकतम अनुमेय DC अग्र धारा 0.4 mA/°C की दर से रैखिक रूप से घटती है। यह उच्च-तापमान वाले वातावरण के लिए एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार है।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5 V. इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• तापमान सीमाएँ: यह उपकरण -55°C से +85°C के व्यापक तापमान सीमा के भीतर संचालित और संग्रहीत किया जा सकता है।
• सोल्डरिंग सहनशीलता: एलईडी 260°C पर 5 सेकंड के लिए वेव या इन्फ्रारेड सोल्डरिंग, या 215°C पर 3 मिनट के लिए वेपर फेज सोल्डरिंग सहन कर सकता है, जो मानक एसएमटी रीफ्लो प्रक्रियाओं के लिए इसकी मजबूती की पुष्टि करता है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (T_a=25°C, I_F=20 mA) के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_V): चमक का एक प्रमुख माप। हरे चिप की सामान्य तीव्रता 35.0 mcd (न्यूनतम 18.0 mcd) है, जबकि नारंगी चिप काफी अधिक चमकदार है जिसकी सामान्य तीव्रता 90.0 mcd (न्यूनतम 28.0 mcd) है। तीव्रता को मानव आँख की प्रकाशिक प्रतिक्रिया (CIE curve) से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है।
• दृश्य कोण (2θ_1/2): दोनों रंगों के लिए लगभग 130 डिग्री। यह विस्तृत दृश्य कोण एक विसरित विकिरण पैटर्न को दर्शाता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें कोणों की एक विस्तृत श्रृंखला से दृश्यता की आवश्यकता होती है।
• Wavelength: The green chip's typical dominant wavelength (λ_d) is 571 nm, with a peak emission wavelength (λ_p) at 574 nm. The orange chip emits at a typical λ_d 605 nm और λ का_p 611 nm का। स्पेक्ट्रल हाफ-विड्थ (Δλ) हरे रंग के लिए लगभग 15 nm और नारंगी रंग के लिए 17 nm है, जो रंग की शुद्धता को परिभाषित करता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): आमतौर पर 20 mA पर दोनों रंगों के लिए 2.0 V, अधिकतम 2.4 V। यह कम वोल्टेज सामान्य लॉजिक-लेवल पावर सप्लाई के साथ संगत है।
• रिवर्स करंट (I_R): 5 V रिवर्स बायस पर अधिकतम 10 μA, जो अच्छी जंक्शन गुणवत्ता को दर्शाता है।
• कैपेसिटेंस (C): आमतौर पर 0V बायस और 1 MHz पर 40 pF। यह उच्च-आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक है।

3. बिनिंग सिस्टम एक्सप्लेनेशन

LEDs को उत्पादन रन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए चमकदार तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डिजाइनर अपने उत्पादों में समान रूप प्राप्त करने के लिए विशिष्ट बिन निर्दिष्ट कर सकते हैं।

3.1 Luminous Intensity Binning

के लिए हरा चिप, बिन्स M (18.0-28.0 mcd) से Q (71.0-112.0 mcd) तक होते हैं। के लिए नारंगी chip, bins range from N (28.0-45.0 mcd) to R (112.0-180.0 mcd). A tolerance of ±15% applies within each bin.

3.2 Dominant Wavelength Binning (Green Only)

The green LEDs are further binned by dominant wavelength: Bin C (567.5-570.5 nm), Bin D (570.5-573.5 nm), and Bin E (573.5-576.5 nm), with a ±1 nm tolerance per bin. This allows for precise color matching in critical applications.

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ़ संदर्भित हैं (Fig.1, Fig.6), ऐसे उपकरणों के लिए विशिष्ट वक्र निम्नलिखित संबंधों को दर्शाएंगे:

• I-V Curve: आगे के वोल्टेज और करंट के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। वक्र में सामान्य V के आसपास एक स्पष्ट घुटना (नी) होगा।_F 2.0V.
• Luminous Intensity vs. Forward Current: सामान्य संचालन सीमा में (रेटेड DC करंट तक) तीव्रता आमतौर पर करंट के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: आंतरिक क्वांटम दक्षता में कमी के कारण तापमान बढ़ने पर तीव्रता आमतौर पर घटती है। इस प्रभाव की विद्युत रूप से क्षतिपूर्ति के लिए 0.4 mA/°C के डीरेटिंग फैक्टर का उपयोग किया जाता है।
• स्पेक्ट्रल वितरण: सापेक्ष विकिरण शक्ति बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो λ पर एक एकल शिखर दिखाता है_p (हरे रंग के लिए 574nm, नारंगी के लिए 611nm) निर्दिष्ट अर्ध-चौड़ाई के साथ।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवता

यह डिवाइस एक EIA मानक SMD पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। पिन असाइनमेंट स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन 1 और 3 हरे चिप के लिए हैं, जबकि पिन 2 और 4 नारंगी चिप के लिए हैं। लेंस पानी की तरह स्पष्ट है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.10 मिमी हैं।

5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड डिज़ाइन

एक लैंड पैटर्न अनुशंसा विश्वसनीय सोल्डर जोड़ निर्माण, उचित संरेखण और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान तथा बाद में पर्याप्त यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए प्रदान की गई है। विनिर्माण उपज के लिए इस पैटर्न का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6. Soldering & Assembly Guide

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल्स

इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो का उपयोग करने वाली मानक (SnPb) और लीड-फ्री (SnAgCu) सोल्डर प्रक्रियाओं दोनों के लिए विस्तृत सुझाए गए प्रोफाइल प्रदान किए गए हैं। मुख्य पैरामीटर में प्री-हीट ज़ोन, लिक्विडस से ऊपर का समय, पीक तापमान (अधिकतम 240°C अनुशंसित), और कूलिंग दरें शामिल हैं। ये प्रोफाइल थर्मल शॉक को रोकने और LED पैकेज को क्षति पहुंचाए बिना विश्वसनीय सोल्डर कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक हैं।

6.2 भंडारण और हैंडलिंग

• भंडारण: LEDs को 30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं की स्थितियों में संग्रहित किया जाना चाहिए। नमी-अवरोधक पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को एक सप्ताह के भीतर रीफ्लो किया जाना चाहिए या लंबे समय तक संग्रहित करने पर उपयोग से पहले बेक किया जाना चाहिए।
• सफाई: यदि आवश्यक हो, तो सफाई केवल निर्दिष्ट विलायकों जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल से कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए की जानी चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
• ESD सावधानियाँ: यह उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग प्रक्रियाओं में ग्राउंडेड कलाई पट्टियों, एंटी-स्टैटिक मैट्स का उपयोग करना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सभी उपकरण उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।

7. Packaging & Ordering Information

एलईडी को 7-इंच व्यास के रील्स पर उद्योग-मानक 8mm टेप में आपूर्ति की जाती है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। टेप-एंड-रील विनिर्देश ANSI/EIA 481-1-A-1994 का अनुपालन करते हैं। प्रमुख पैकेजिंग नोट्स में शामिल हैं: खाली पॉकेट्स सील किए गए हैं, शेष टुकड़ों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है, और प्रति रील में अधिकतम दो लगातार लापता घटकों की अनुमति है।

8. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह द्वि-रंगी LED स्थिति संकेतकों, बटन या आइकन के लिए बैकलाइटिंग, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड लाइटिंग, उपभोक्ता उपकरण डिस्प्ले और औद्योगिक नियंत्रण पैनल संकेतों के लिए आदर्श है, जहाँ दो अलग-अलग स्थितियों (जैसे, पावर चालू/स्टैंडबाय, सक्रिय/अलार्म) को रंग द्वारा इंगित करने की आवश्यकता होती है।

8.2 सर्किट डिजाइन विचार

ड्राइव विधि: एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। एकाधिक एलईडी को समानांतर में चलाते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, यह दृढ़तापूर्वक अनुशंसित है प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक अलग करंट-सीमित रोकनेवाला (सर्किट मॉडल A) का उपयोग करना। व्यक्तिगत रोकनेवालों के बिना एलईडी को समानांतर में चलाना (सर्किट मॉडल B) हतोत्साहित किया जाता है, क्योंकि व्यक्तिगत एलईडी के बीच अग्र वोल्टेज (V_F) विशेषता में छोटे अंतर से महत्वपूर्ण करंट असंतुलन और असमान चमक हो सकती है।

श्रृंखला रोकनेवाला मान (R_s) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R_s = (V_supply - V_F) / I_F, जहाँ I_F वांछित संचालन धारा है (उदाहरण के लिए, 20 mA).

9. Technical Comparison & Differentiation

इस LED के प्रमुख अंतरकारी कारक हैं इसकी एकल कॉम्पैक्ट SMD पैकेज में द्वि-रंग क्षमता और इसका उपयोग AlInGaP technology. Compared to older technologies like standard GaP, AlInGaP offers significantly higher luminous efficiency, resulting in greater brightness for the same input current. The integration of two chips saves board space and simplifies assembly compared to using two separate single-color LEDs.

10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q: क्या मैं हरे और नारंगी चिप्स को एक साथ उनकी अधिकतम DC धारा (प्रत्येक 30mA) पर चला सकता हूँ?
A: नहीं। प्रति चिप पूर्ण अधिकतम शक्ति अपव्यय 75 mW है। 30 mA और एक सामान्य V_F 2.0V पर, प्रति चिप शक्ति 60 mW है, जो सीमा के भीतर है। हालाँकि, पूरी शक्ति पर दोनों को एक साथ चलाने से एक बहुत छोटे पैकेज में कुल 120 mW ऊष्मा उत्पन्न होती है, जो संभवतः डिवाइस और PCB की समग्र तापीय अपव्यय क्षमता से अधिक हो जाती है। तापीय डीरेटिंग वक्रों से परामर्श लें और दोनों रंगों को एक साथ चलाने के लिए कम ड्राइव धाराओं या स्पंदित संचालन पर विचार करें।

Q: समानांतर में प्रत्येक LED के लिए एक अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता क्यों होती है?
A: LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) में प्राकृतिक भिन्नता होती है, यहां तक कि एक ही बिन के भीतर भी। व्यक्तिगत रेसिस्टर के बिना समानांतर कनेक्शन में, थोड़ा कम V_F वाला LED असमान रूप से अधिक करंट खींचेगा, जिससे वह अधिक चमकीला और गर्म हो जाएगा, संभावित रूप से विफलता का कारण बनेगा और एक कैस्केडिंग प्रभाव में शेष LED को अधिक करंट स्थानांतरित करेगा। श्रृंखला रेसिस्टर सुनिश्चित करते हैं कि करंट मुख्य रूप से रेसिस्टर मान और आपूर्ति वोल्टेज द्वारा निर्धारित हो, जिससे सिस्टम बहुत अधिक स्थिर और विश्वसनीय बन जाता है।

Q: रंग की उपस्थिति के लिए "वॉटर क्लियर" लेंस का क्या अर्थ है?
A: एक वॉटर क्लियर (नॉन-डिफ्यूज्ड) लेंस प्रकाश को आंतरिक रूप से बिखेरता नहीं है। इसके परिणामस्वरूप, सीधे ऑन-एक्सिस देखने पर अधिक केंद्रित, "हॉट-स्पॉट" उपस्थिति होती है, जिसमें चिप संरचना अक्सर दिखाई देती है। यह अक्षीय दीप्त तीव्रता को अधिकतम करता है, लेकिन एक डिफ्यूज्ड (मिल्की) लेंस की तुलना में देखने के लिए एक संकीर्ण "स्वीट स्पॉट" प्रदान करता है, जो प्रकाश को बिखेरकर व्यापक, अधिक समान देखने के कोण के साथ कम दृश्यमान चिप संरचना प्रदान करता है।

11. Practical Design Case Study

Scenario: एक पोर्टेबल डिवाइस के लिए दोहरी स्थिति संकेतक डिजाइन करना। हरा रंग "पूरी तरह चार्ज" दर्शाता है, और नारंगी रंग "चार्ज हो रहा है" दर्शाता है। डिवाइस 3.3V रेल द्वारा संचालित है।

Design Steps:
1. वर्तमान चयन: एक ड्राइव करंट चुनें। अच्छी दृश्यता और दीर्घायु के लिए, 15 mA का चयन किया गया है, जो 30 mA की अधिकतम सीमा से काफी नीचे है।
2. रेसिस्टर गणना:
- हरे रंग के लिए: R_{s_green} = (3.3V - 2.0V) / 0.015 A = 86.7 Ω. एक मानक 86.6 Ω (1%) या 91 Ω (5%) प्रतिरोधक का उपयोग करें।
- ऑरेंज के लिए: R_{s_orange} = (3.3V - 2.0V) / 0.015 A = 86.7 Ω. समान मान का उपयोग करें।
3. सर्किट: हरे एनोड (पिन 1 या 3) को \"charged\" लॉजिक सिग्नल द्वारा नियंत्रित ट्रांजिस्टर/MOSFET के माध्यम से 3.3V रेल से कनेक्ट करें, जिसमें 87Ω रेसिस्टर श्रृंखला में जुड़ा हो। नारंगी एनोड (पिन 2 या 4) को इसी तरह \"charging\" सिग्नल द्वारा नियंत्रित करके कनेक्ट करें। सभी कैथोड को ग्राउंड से कनेक्ट करें।
4. लेआउट: अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट का पालन करें। यह सुनिश्चित करें कि पीसीबी में एलईडी पैड के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र हो जो हीट सिंक का कार्य कर सके, विशेष रूप से यदि स्टेट ट्रांज़िशन के दौरान दोनों एलईडी थोड़े समय के लिए चालू हो सकती हैं।

12. Technology Principle Introduction

AlInGaP एक III-V सेमीकंडक्टर यौगिक है जिसका उपयोग लाल, नारंगी, पीले और हरे स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित करने वाले उच्च-चमक एलईडी के सक्रिय क्षेत्र में किया जाता है। एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस के अनुपात को समायोजित करके, सामग्री के बैंडगैप को सटीक रूप से इंजीनियर किया जा सकता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करता है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP में इस विकिरणी पुनर्संयोजन की दक्षता बहुत अधिक है, जो पुरानी तकनीकों की तुलना में श्रेष्ठ दीप्त प्रभावकारिता की ओर ले जाती है। द्वि-रंग पैकेज में दो ऐसे स्वतंत्र रूप से एड्रेस करने योग्य सेमीकंडक्टर चिप्स होते हैं जो एक लीड फ्रेम पर लगे होते हैं और एक स्पष्ट एपॉक्सी लेंस में एनकैप्सुलेटेड होते हैं।

13. Industry Trends & Developments

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन और अधिक लघुकरण के लिए प्रयास करना जारी रखता है। जहां AlInGaP लंबी तरंगदैर्ध्य दृश्यमान स्पेक्ट्रम पर हावी है, वहीं InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) तकनीक नीले, हरे और सफेद एलईडी के लिए प्रचलित है। इस उत्पाद से संबंधित रुझानों में सीसा-मुक्त सोल्डरिंग प्रक्रियाओं (प्रदत्त प्रोफ़ाइल द्वारा संबोधित) की बढ़ती अपनाने, बनाए रखी या बढ़ी हुई प्रकाशीय शक्ति के साथ छोटे पैकेज फुटप्रिंट की मांग, और एलईडी पैकेजों में अधिक जटिल कार्यक्षमता (जैसे एड्रेस करने योग्य आरजीबी एलईडी के लिए अंतर्निर्मित आईसी) के एकीकरण शामिल हैं। ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीयता और मानकीकृत परीक्षण पर जोर भी इस द्वि-रंग एलईडी जैसे घटकों के लिए सख्त बिनिंग और योग्यता प्रक्रियाओं को प्रेरित करता है।