दोहरे रंग का LED 3.0x2.5x1.4mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.8-3.6V/1.8-2.4V - बिजली अपव्यय 72mW/108mW - नारंगी/नीला तकनीकी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

यह उत्पाद एक दोहरे रंग का प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है जो एक एकल सर्फ़ेस-माउंट पैकेज में नारंगी चिप और नीले चिप को एकीकृत करता है। पैकेज के आयाम 3.0mm x 2.5mm x 1.4mm हैं। यह सामान्य-उद्देश्यीय संकेतक और डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ दो अलग-अलग रंगों की आवश्यकता होती है। यह उपकरण मानक SMT असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगत है और RoHS अनुपालन करता है। इसकी नमी संवेदनशीलता स्तर को स्तर 3 के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसके लिए खोलने के बाद उचित हैंडलिंग की आवश्यकता होती है। 60 डिग्री का संकीर्ण देखने का कोण केंद्रित प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है, जो इसे उच्च दिशात्मकता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

जब तक अन्यथा नोट न किया जाए, सभी विशेषताएँ Ts = 25°C पर मापी जाती हैं। LED दोनों चिप्स के लिए 15nm का स्पेक्ट्रल हाफ बैंडविड्थ प्रदर्शित करता है। प्रत्येक रंग के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) को कई कोडों में बिन किया जाता है ताकि कड़ी विद्युत छँटाई सुनिश्चित हो सके। नारंगी चिप के लिए, VF B1 से J0 तक बिन में 1.8V से 3.6V तक होता है। नीले चिप के लिए, VF B1 से D2 तक बिन में 1.8V से 2.4V तक होता है। नारंगी के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 615nm और 630nm के बीच है, जबकि नीले के लिए यह 460nm और 470nm के बीच है, दोनों 20mA पर मापे जाते हैं। 20mA पर दीप्त तीव्रता (IV) दोनों रंगों के लिए 230mcd से 1200mcd तक होती है, जिसमें बारीक छँटाई के लिए कई तीव्रता बिन (I00, J00, K00, L00) हैं। देखने का कोण (2θ1/2) 60 डिग्री है। VR=5V पर रिवर्स करंट अधिकतम 10μA तक सीमित है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S) 450°C/W है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनसे परे उपकरण को क्षति हो सकती है। नारंगी चिप के लिए बिजली अपव्यय (Pd) 72mW और नीले चिप के लिए 108mW है। प्रति चिप अधिकतम फॉरवर्ड करंट (IF) 30mA है। पीक फॉरवर्ड करंट (IFP) 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई पर 60mA तक पहुँच सकता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (HBM) 1000V है। ऑपरेटिंग तापमान रेंज (Topr) -40°C से +85°C है, और भंडारण तापमान (Tstg) भी -40°C से +85°C है। जंक्शन तापमान (Tj) 95°C से अधिक नहीं होना चाहिए। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि बिजली अपव्यय इन सीमाओं से अधिक न हो, और उचित तापीय प्रबंधन लागू किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग प्रणाली

LED को प्रमुख मापदंडों के संकीर्ण वितरण प्रदान करने के लिए कई बिनों में छाँटा जाता है। दोनों रंगों के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज बिन विनिर्देश तालिका के अनुसार परिभाषित किए गए हैं। नारंगी के लिए: B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V), G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V), J0 (3.4-3.6V)। नीले के लिए: B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V)। प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन: नारंगी – D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm); नीला – C00 (460-465nm), D00 (465-470nm)। दोनों रंगों के लिए दीप्त तीव्रता बिन: I00 (230-350mcd), J00 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd)। लेबल पर बिन कोड पूरी जानकारी प्रदान करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डिज़ाइन संदर्भ के लिए विशिष्ट प्रकाशीय विशेषता वक्र प्रदान किए गए हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र (चित्र 1-6) LED की विशिष्ट घातीय संबंध दिखाता है। फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष तीव्रता वक्र (चित्र 1-7) दर्शाता है कि सापेक्ष प्रकाश उत्पादन 30mA तक करंट के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। पिन तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता वक्र (चित्र 1-8) तापमान बढ़ने पर तीव्रता में क्रमिक कमी का संकेत देता है, जिसमें 100°C पर लगभग 10% की कमी होती है। पिन तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र (चित्र 1-9) पिन तापमान बढ़ने पर अनुमेय फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग दर्शाता है। फॉरवर्ड करंट बनाम प्रमुख तरंगदैर्ध्य वक्र (चित्र 1-10, चित्र 1-11) करंट बढ़ने पर नारंगी चिप के लिए थोड़ा रेड-शिफ्ट और नीले चिप के लिए थोड़ा ब्लू-शिफ्ट प्रकट करते हैं। सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम (चित्र 1-12) दोनों चिपों के स्पेक्ट्रल वितरण को दर्शाता है जिसमें नारंगी के लिए 623nm और नीले के लिए 467nm के आसपास शिखर तरंगदैर्ध्य हैं। विकिरण पैटर्न (चित्र 1-13) 60-डिग्री देखने का कोण की पुष्टि करता है जिसमें विशिष्ट लैम्बर्टियन-जैसा वितरण होता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

पैकेज आउटलाइन आयाम 3.00mm x 2.50mm x 1.40mm हैं जिनमें ±0.2mm की सहनशीलता है। शीर्ष दृश्य दो LED चिप दिखाता है: एक नारंगी (O) और एक नीला (B), जिसमें नीचे के दृश्य में ध्रुवता चिह्न के अनुसार एक सामान्य एनोड और अलग-अलग कैथोड होते हैं। इष्टतम तापीय और विद्युत कनेक्शन के लिए सोल्डरिंग पैटर्न (अनुशंसित पैड लेआउट) प्रदान किए गए हैं। कैरियर टेप के आयाम हैं: चौड़ाई 8.00mm, पिच 4.00mm, घटक गुहा गहराई 1.6mm। रील के आयाम हैं: A=8.0±0.1mm, B=178±1mm, C=60±1mm, D=13.0±0.5mm। प्रत्येक रील में 2500 पीस होते हैं। लेबल में पार्ट नंबर, स्पेक नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड (फ्लक्स, क्रोमैटिसिटी बिन, फॉरवर्ड वोल्टेज, तरंगदैर्ध्य सहित), मात्रा और तारीख शामिल है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 SMT रिफ्लो सोल्डरिंग

अनुशंसित रिफ्लो प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों पर आधारित है। Tsmin से Tp तक औसत रैंप-अप दर 3°C/s से अधिक नहीं होनी चाहिए। प्रीहीट: Tsmin=150°C, Tsmax=200°C, समय 60-120s। 217°C (TL) से ऊपर का समय 60-150s होना चाहिए। पीक तापमान (Tp) 260°C है जिसमें अधिकतम समय (tp) 10s है। वास्तविक पीक तापमान के 5°C के भीतर का समय 30s तक सीमित है। शीतलन दर 6°C/s से अधिक नहीं होनी चाहिए। 25°C से Tp तक कुल समय 8 मिनट के भीतर होना चाहिए। रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए, और रनों के बीच कम से कम 24 घंटे का अंतर होना चाहिए। हाथ सोल्डरिंग: लोहे का तापमान 300°C से कम, 3 सेकंड से कम, केवल एक बार। सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है; यदि अपरिहार्य है, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और सत्यापित करें कि LED विशेषताएँ प्रभावित नहीं हुई हैं।

6.2 हैंडलिंग सावधानियाँ

मुड़े हुए PCB पर LED माउंट न करें। सोल्डरिंग के बाद, यांत्रिक तनाव या तेजी से ठंडा होने से बचें। ऑपरेटिंग वातावरण में सल्फर यौगिकों को 100PPM से नीचे सीमित करना चाहिए। हैलोजन सामग्री (ब्रोमीन और क्लोरीन) को नियंत्रित किया जाना चाहिए: एकल 900PPM, कुल 1500PPM। फिक्स्चर सामग्री से VOC सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट में प्रवेश कर सकते हैं और मलिनकिरण का कारण बन सकते हैं; अनुकूलता परीक्षण की अनुशंसा की जाती है। सफाई के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें; अल्ट्रासोनिक सफाई की अनुशंसा नहीं की जाती है। भंडारण की स्थिति: खोलने से पहले, ≤30°C और ≤75% RH, शेल्फ लाइफ 1 वर्ष; खोलने के बाद, ≤30°C और ≤60% RH, 168 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि नमी अवशोषित हो गई है, तो 60±5°C पर >24 घंटे के लिए बेक करें।24 hours.

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

LED को टेप और रील पैकेजिंग में 2500 पीस प्रति रील के साथ वितरित किया जाता है। कैरियर टेप एंटीस्टैटिक है और रील मानक EIA-481 है। नमी बैरियर बैग डेसीकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ सूखा भंडारण सुनिश्चित करता है। बाहरी कार्डबोर्ड बॉक्स में थोक शिपमेंट के लिए कई रीलें होती हैं। ऑर्डरिंग जानकारी में पूरा पार्ट नंबर और बिन कोड विनिर्देश शामिल होना चाहिए। उदाहरण पार्ट नंबर: RF-P13025TS-B37 (नोट: आंतरिक संदर्भ, वास्तविक ऑर्डरिंग वांछित बिन निर्दिष्ट करना चाहिए)।

8. अनुप्रयोग सुझाव

सर्किट डिज़ाइन करते समय, वोल्टेज भिन्नताओं के कारण अत्यधिक करंट को रोकने के लिए हमेशा एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर शामिल करें। LED को कभी भी पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं चलाना चाहिए। तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है: जंक्शन तापमान को 95°C से नीचे रखने के लिए उचित हीट सिंकिंग सुनिश्चित करें। दोहरे रंग के संचालन के लिए, प्रत्येक चिप को अलग-अलग कैथोड के माध्यम से स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। रिवर्स वोल्टेज लगाने से बचें क्योंकि इससे क्षति हो सकती है। उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए, उच्च परिवेश तापमान पर फॉरवर्ड करंट को डिरेट करने पर विचार करें। उच्च सल्फर या हैलोजन सामग्री वाले वातावरण में, अनुशंसित सीमाओं का अनुपालन करने वाली सामग्री चुनें। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उपयुक्त ESD सुरक्षा का उपयोग करें।

9. तकनीकी तुलना

दो अलग-अलग एकल-रंग LED का उपयोग करने की तुलना में, यह दोहरा-चिप पैकेज PCB पर महत्वपूर्ण स्थान बचत, कम घटक गणना और बेहतर प्रकाशीय संरेखण प्रदान करता है। संकीर्ण देखने का कोण उच्च ऑन-एक्सिस तीव्रता प्रदान करता है, जो बिंदु संकेतकों के लिए फायदेमंद है। बढ़िया बिनों की उपलब्धता डिजाइनरों को सुसंगत रंग और चमक के लिए LED को सटीक रूप से मिलान करने की अनुमति देती है। तापीय प्रतिरोध कुछ पावर LED की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक (450°C/W) है, इसलिए उच्च-करंट अनुप्रयोगों के लिए तापीय प्रबंधन पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न 1: मैं सही फॉरवर्ड वोल्टेज बिन कैसे चुनूं?

एक बिन चुनें जो आपके ड्राइवर वोल्टेज और करंट से मेल खाता हो। 5V आपूर्ति के लिए एक रेसिस्टर के साथ, एक VF बिन चुनें जो रेसिस्टर वोल्टेज ड्रॉप के लिए पर्याप्त हेडरूम की अनुमति देता है।

प्रश्न 2: तरंगदैर्ध्य पर तापमान का क्या प्रभाव है?

जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है, प्रमुख तरंगदैर्ध्य थोड़ा स्थानांतरित होता है: नारंगी लंबी तरंगदैर्ध्य (रेड-शिफ्ट) की ओर जाता है, नीला छोटी तरंगदैर्ध्य (ब्लू-शिफ्ट) की ओर जाता है। सटीक स्थानांतरण विशिष्ट वक्रों से प्राप्त किया जा सकता है।

प्रश्न 3: मुझे ESD संवेदनशीलता को कैसे संभालना चाहिए?

ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, एंटीस्टैटिक कलाई पट्टियाँ और प्रवाहकीय पैकेजिंग का उपयोग करें। उपकरण 1000V HBM तक रेटेड है, लेकिन मजबूत ESD घटनाएँ क्षति का कारण बन सकती हैं।

प्रश्न 4: नमी बैरियर बैग खोलने के बाद भंडारण जीवन क्या है?

≤30°C और ≤60% RH पर 168 घंटे। यदि इस समय के भीतर उपयोग नहीं किया जाता है, तो उपयोग से पहले बेक करें।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

विशिष्ट अनुप्रयोगों में स्थिति संकेतक (जैसे, चेतावनी के लिए नारंगी, सामान्य संचालन के लिए नीला), स्विच और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग, और सामान्य-उद्देश्यीय डिस्प्ले प्रकाश व्यवस्था शामिल है। दोहरे रंग की क्षमता अतिरिक्त PCB स्थान की आवश्यकता के बिना दो-रंग सिग्नलिंग की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, एक एकल संकेतक बंद (कोई प्रकाश नहीं), स्टैंडबाय (नीला), और सक्रिय (नारंगी) दिखा सकता है। संकीर्ण बीम कोण उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहाँ प्रकाश को सटीक रूप से निर्देशित किया जाना चाहिए, जैसे फ्रंट-पैनल संकेतक या छोटे संकेतों में।

12. कार्य सिद्धांत

LED एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत-प्रकाशीय उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब फॉरवर्ड करंट p-n जंक्शन के पार प्रवाहित होता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन के रूप में ऊर्जा जारी करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती है। नारंगी चिप आमतौर पर AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सामग्री प्रणाली पर आधारित होती है, जबकि नीली चिप InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) पर आधारित होती है। दोनों चिप्स वायर बॉन्ड की रक्षा करने और वांछित देखने का कोण प्रदान करने के लिए एक स्पष्ट या फैला हुआ सिलिकॉन लेंस में एनकैप्सुलेटेड होते हैं।

13. विकास रुझान

LED उद्योग उच्च प्रभावकारिता (lm/W), बेहतर रंग स्थिरता और छोटे पैकेज आकार की दिशा में प्रयास जारी रखता है। दोहरे रंग और बहु-रंग LED चिप-स्केल पैकेजिंग (CSP) और सिस्टम-इन-पैकेज (SiP) जैसी उन्नत पैकेजिंग तकनीकों के साथ अधिक एकीकृत हो रहे हैं। बेहतर तापीय इंटरफ़ेस सामग्री और बेहतर डाई अटैचमेंट विधियाँ तापीय प्रतिरोध को कम करने में मदद करती हैं, जिससे उच्च ड्राइव करंट की अनुमति मिलती है। इसके अतिरिक्त, ऑटोमेटेड सॉर्टिंग के साथ बिनिंग सटीकता में सुधार हो रहा है, जो ऑटोमोटिव और मेडिकल लाइटिंग जैसे मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए तंग सहनशीलता को सक्षम बनाता है। सिलिकॉन लेंस सामग्री को पीलेपन का प्रतिरोध करने और कठोर वातावरण में विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए विकसित किया जा रहा है। कुल मिलाकर, प्रवृत्ति अधिक कॉम्पैक्ट, कुशल और विश्वसनीय बहु-रंग LED समाधानों की ओर है।