दूर लाल LED PLCC 2835 विशिष्टता - आकार 2.8x3.5x0.65mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.8-2.6V - शक्ति 468mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह विशिष्टता एक मानक PLCC-2 पैकेज (2.8mm x 3.5mm x 0.65mm) में एक उच्च-प्रदर्शन दूर लाल प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) को कवर करती है। यह उपकरण GaAs सब्सट्रेट पर AlGaAs (एल्युमिनियम गैलियम आर्सेनाइड) एपिटैक्सियल परतों का उपयोग करता है जो गहरे लाल क्षेत्र (730-740 nm) में कुशल उत्सर्जन प्राप्त करता है। मुख्य रूप से बागवानी प्रकाश, ऊतक संवर्धन और भूदृश्य प्रकाश व्यवस्था के लिए डिज़ाइन किया गया, यह LED 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण और स्वचालित SMT असेंबली के लिए उपयुक्त मजबूत विश्वसनीयता को जोड़ता है।

मुख्य विशेषताएं शामिल हैं:

• पैकेज: PLCC-2, 2.8mm x 3.5mm x 0.65mm
• शिखर तरंगदैर्ध्य: 730-740 nm (दूर लाल)
• कुल विकिरण फ्लक्स: 40-140 mW 150 mA पर
• फॉरवर्ड वोल्टेज: 1.8-2.6 V 150 mA पर
• देखने का कोण: 120 डिग्री
• नमी संवेदनशीलता स्तर: MSL 3
• RoHS अनुपालन

2. गहन तकनीकी पैरामीटर व्याख्या

2.1 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ (Ts=25°C)

सभी मापन 25°C के सोल्डर बिंदु तापमान के साथ एक मानकीकृत वातावरण में किए जाते हैं। LED का परीक्षण 150 mA के फॉरवर्ड करंट पर किया जाता है, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):150 mA पर 1.8 V (न्यूनतम) से 2.6 V (अधिकतम) तक। विशिष्ट मान स्पष्ट रूप से नहीं दिया गया है लेकिन बिनिंग रेंज के भीतर आता है। मापन सहनशीलता ±0.1 V है।
• रिवर्स करंट (IR):VR = 5 V पर 10 µA से कम, उत्कृष्ट जंक्शन गुणवत्ता का संकेत देता है।
• कुल विकिरण फ्लक्स (Φe):150 mA पर 40-140 mW। यह एक एकीकृत गोले द्वारा मापा गया कुल प्रकाशीय शक्ति उत्पादन है। सहनशीलता: ±10%।
• देखने का कोण (2θ1/2):120 डिग्री विशिष्ट (पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम पर), एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है जो समान रोशनी के लिए उपयुक्त है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):730-740 nm, पौधे के फोटोमोर्फोजेनेसिस (फाइटोक्रोम Pfr अवशोषण) के लिए महत्वपूर्ण दूर-लाल क्षेत्र में केंद्रित। सहनशीलता: ±1 nm।
• थर्मल प्रतिरोध (RTHJ-S):जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक 35°C/W विशिष्ट, थर्मल प्रबंधन गणनाओं के लिए आवश्यक।

2.2 अधिकतम रेटिंग

इन सीमाओं से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है। उपकरण को निर्दिष्ट सुरक्षित संचालन क्षेत्र के भीतर संचालित किया जाना चाहिए।

• शक्ति अपव्यय (PD): 468 mW
• फॉरवर्ड करंट (IF): 180 mA (DC)
• पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 300 mA (1/10 ड्यूटी चक्र, 0.1 ms पल्स चौड़ाई)
• रिवर्स वोल्टेज (VR): 5 V
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD HBM): 2000 V
• ऑपरेटिंग तापमान (TOPR): -40 से +85°C
• भंडारण तापमान (TSTG): -40 से +100°C
• जंक्शन तापमान (TJ): अधिकतम 115°C

डिरेटिंग: उच्च परिवेश तापमान पर, सोल्डर तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र (चित्र 1-10) के अनुसार फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए ताकि जंक्शन तापमान 115°C से नीचे रहे।

3. बिनिंग प्रणाली व्याख्या

LED को 150 mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज, शिखर तरंगदैर्ध्य और कुल विकिरण फ्लक्स के लिए बिन में क्रमबद्ध किया जाता है। यह ग्राहकों को संकीर्ण पैरामीट्रिक प्रसार वाले उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है ताकि सुसंगत प्रणाली प्रदर्शन हो।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिन

B1 से E2 तक आठ बिन 1.8-2.6 V रेंज को 0.1 V वृद्धि में कवर करते हैं:

• B1: 1.8-1.9 V
• B2: 1.9-2.0 V
• C1: 2.0-2.1 V
• C2: 2.1-2.2 V
• D1: 2.2-2.3 V
• D2: 2.3-2.4 V
• E1: 2.4-2.5 V
• E2: 2.5-2.6 V

3.2 शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) बिन

दो बिन परिभाषित हैं:

• R25: 730-735 nm
• R26: 735-740 nm

3.3 कुल विकिरण फ्लक्स (Φe) बिन

दो चमकदार फ्लक्स बिन:

• FR: 40-90 mW
• FR2: 90-140 mW

नोट: VF, तरंगदैर्ध्य और फ्लक्स बिन का संयोजन ट्रेसेबिलिटी के लिए प्रत्येक रील लेबल पर सूचीबद्ध किया जाता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-7)

ग्राफ एक विशिष्ट घातीय I-V विशेषता दिखाता है। 150 mA पर, VF लगभग 2.0-2.2 V (मध्य-श्रेणी) है। वक्र तीव्र है, जो थर्मल रनवे से बचने के लिए करंट-रेगुलेटेड ड्राइविंग की आवश्यकता पर जोर देता है।

4.2 सापेक्ष तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-8)

प्रकाश उत्पादन लगभग 120 mA तक करंट के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, फिर जंक्शन हीटिंग के कारण उच्च करंट पर थोड़ा संतृप्त हो जाता है। 150 mA पर, सापेक्ष तीव्रता 120 mA पर मान का लगभग 90% है।

4.3 तापमान निर्भरता (चित्र 1-9, 1-10, 1-11, 1-12)

• सापेक्ष फ्लक्स बनाम सोल्डर तापमान:जैसे-जैसे तापमान 20°C से 100°C तक बढ़ता है, सापेक्ष चमकदार फ्लक्स लगभग 30% कम हो जाता है (AlGaAs LED के लिए विशिष्ट)।
• अधिकतम फॉरवर्ड करंट बनाम तापमान:TJ ≤ 115°C रखने के लिए, 60°C से ऊपर अनुमेय फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 85°C पर, IF 120 mA से अधिक नहीं होना चाहिए।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम तापमान:VF तापमान के साथ रैखिक रूप से घटता है (लगभग -2 mV/°C), जो LEDs के लिए विशिष्ट है।
• तरंगदैर्ध्य बनाम तापमान:शिखर तरंगदैर्ध्य बढ़ते तापमान के साथ थोड़ा लंबे तरंगदैर्ध्य (लाल-शिफ्ट) की ओर स्थानांतरित होता है, लगभग +0.03 nm/°C।

4.4 स्पेक्ट्रम वितरण (चित्र 1-13)

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 730-740 nm पर केंद्रित संकीर्ण (FWHM लगभग 20-25 nm) है। शिखर पौधे के फाइटोक्रोम Pfr (730 nm) के अवशोषण शिखर से मेल खाता है, जो इसे बागवानी में फोटोपीरियड नियंत्रण के लिए आदर्श बनाता है।

4.5 विकिरण आरेख (चित्र 1-14)

उत्सर्जन पैटर्न लैम्बर्टियन जैसा है, जिसमें सापेक्ष तीव्रता अक्ष से ±60 डिग्री पर 50% तक गिरती है, 120-डिग्री देखने के कोण की पुष्टि करती है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

PLCC-2 पैकेज का शीर्ष-दृश्य फुटप्रिंट 2.80 mm x 3.50 mm है, जिसकी ऊंचाई 0.65 mm है। नीचे के दृश्य में ध्रुवता चिह्न के साथ दो एनोड/कैथोड पैड (A: एनोड, C: कैथोड) दिखाए गए हैं। जब तक अन्यथा न कहा जाए, सहनशीलता ±0.2 mm।

5.2 सोल्डरिंग पैटर्न

अनुशंसित सोल्डरिंग पैड चित्र 1-5 में प्रदान किए गए हैं। पैटर्न में नीचे के टर्मिनलों से मेल खाने के लिए दो आयताकार पैड शामिल हैं: 1.90 mm x 2.10 mm (एनोड) और 2.10 mm x 1.90 mm (कैथोड)।

5.3 ध्रुवता पहचान

शीर्ष सतह पर एक स्पष्ट ध्रुवता चिह्न (नॉच या डॉट) मौजूद है। कैथोड आमतौर पर बड़ा पैड होता है (चित्र 1-4 देखें)।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल (चित्र 3-1) JEDEC मानकों का अनुपालन करता है। मुख्य पैरामीटर:

• रैंप-अप दर: अधिकतम 3°C/s
• प्रीहीट: 150-200°C 60-120 s के लिए
• 217°C (TL) से ऊपर का समय: अधिकतम 60 s
• पीक तापमान (TP): अधिकतम 260°C 10 s के लिए
• कूलिंग दर: अधिकतम 6°C/s
• 25°C से TP तक कुल समय: ≤8 मिनट

केवल दो रीफ्लो चक्रों की अनुमति है। हाथ सोल्डरिंग: आयरन तापमान<300°C,<3 सेकंड, केवल एक बार।

6.2 नमी प्रबंधन

LED नमी-संवेदनशील हैं (MSL 3)। एल्युमिनियम बैग खोलने से पहले: भंडारण<30°C / 75% RH, 1 वर्ष के भीतर उपयोग करें। खोलने के बाद:<30°C / 60% RH, 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि पार हो जाए, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर ≥24 घंटे बेक करें।

6.3 सफाई और हैंडलिंग सावधानियां

सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट नरम है; लेंस पर यांत्रिक दबाव से बचें। सफाई के लिए केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें; अल्ट्रासोनिक सफाई अनुशंसित नहीं है। कार्बनिक वाष्प छोड़ने वाले चिपकने वाले पदार्थों से बचना चाहिए। एंटी-स्टैटिक सावधानियां अनिवार्य हैं (ESD संवेदनशीलता 2000 V HBM)।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

प्रत्येक रील में अधिकतम 4000 टुकड़े होते हैं। कैरियर टेप के आयाम चित्र 2-1 में निर्दिष्ट हैं, फीड दिशा संकेतक और ध्रुवता चिह्न के साथ। रील आयाम: 178 mm व्यास (13.5 mm हब के साथ), 10.5 mm चौड़ाई। एंटी-स्टैटिक बैग और कार्डबोर्ड बॉक्स पैकेजिंग (चित्र 2-2 से 2-5)।

7.2 लेबल जानकारी

प्रत्येक रील पर पार्ट नंबर, स्पेक नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड (VF बिन, तरंगदैर्ध्य बिन, फ्लक्स बिन सहित), मात्रा और दिनांक कोड अंकित होता है।

पार्ट नंबर उदाहरण:RF-AL-T28352H0FR-00(पैकेज, रंग और फ्लक्स/तरंगदैर्ध्य बिन को एन्कोड करता है)।

8. अनुप्रयोग सुझाव

यह दूर लाल LED निम्नलिखित के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है:

• पादप कारखाने:ऊर्ध्वाधर फार्मों में पूरक प्रकाश व्यवस्था फूल और फलने को बढ़ावा देने के लिए (फाइटोक्रोम संवाद)।
• ऊतक संवर्धन:ऊष्मा क्षति के बिना इन-विट्रो प्रसार के लिए एकवर्णी प्रकाश स्रोत।
• भूदृश्य प्रकाश:बगीचों या वास्तुशिल्प सुविधाओं के लिए गहरे लाल रंग के साथ एक्सेंट प्रकाश।
• सामान्य प्रकाश:ब्रॉड-स्पेक्ट्रम बागवानी फिक्स्चर बनाने के लिए नीले/गहरे लाल LEDs के संयोजन में उपयोग किया जाता है।

डिज़ाइन संबंधी विचार:

• ओवरकरंट को रोकने के लिए हमेशा करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें।
• जंक्शन तापमान को 115°C से नीचे रखने के लिए सोल्डर पैड पर पर्याप्त हीट सिंक सुनिश्चित करें।
• एरे के लिए, लंबे ट्रेस पर वोल्टेज ड्रॉप और VF बिन प्रसार के कारण करंट शेयरिंग बेमेल पर विचार करें।
• सिलिकॉन लेंस को उच्च सल्फर, क्लोरीन या ब्रोमीन सांद्रता में उजागर करने से बचें (सीमाएँ: S<100 ppm, एकल Br/Cl<900 ppm, कुल Br+Cl<1500 ppm)।

9. प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों के साथ तकनीकी तुलना

मानक लाल AlGaInP LEDs (630-660 nm) की तुलना में, AlGaAs दूर लाल LED 730-740 nm बैंड में उच्च विकिरण दक्षता प्रदान करता है। यह तरंगदैर्ध्य विशेष रूप से फाइटोक्रोम Pfr प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक है, जो मानक लाल LEDs के साथ प्राप्त नहीं किया जा सकता है। AlGaAs दूर-लाल क्षेत्र में AlGaInP की तुलना में बेहतर तापमान स्थिरता प्रदर्शित करता है, हालांकि थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण बना हुआ है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. क्या मैं इस LED को 200 mA पर चला सकता हूँ?निरंतर के लिए अधिकतम 180 mA है। 200 mA पर चलाने से यदि थर्मल प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखा गया तो जंक्शन तापमान रेटिंग पार हो सकती है। अनुशंसित नहीं।
2. विशिष्ट दक्षता (mW/mA) क्या है?150 mA पर, विकिरण फ्लक्स ~90 mW (विशिष्ट मध्य-बिन) है, जो ~0.6 mW/mA देता है। वर्तमान ड्रूप के कारण करंट के साथ दक्षता कम हो जाती है।
3. मैं अपने डिज़ाइन के लिए सही बिन कैसे चुनूँ?सटीक तरंगदैर्ध्य के लिए, R25 या R26 चुनें। सुसंगत चमक के लिए, FR या FR2 चुनें। श्रृंखला में वोल्टेज मिलान के लिए, एक संकीर्ण VF बिन चुनें।
4. क्या यह LED सामान्य SMT पिक-एंड-प्लेस उपकरण के साथ संगत है?हाँ, PLCC-2 पैकेज मानक है और उपयुक्त नोजल के साथ अधिकांश मशीनों द्वारा संभाला जा सकता है (सिलिकॉन लेंस पर दबाव से बचना)।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी

केस: इनडोर लेट्यूस उत्पादन
20% नीला (450 nm) और 80% दूर-लाल (730 nm) LEDs का उपयोग करने वाले एक पादप कारखाने ने कुल PPFD 200 µmol/m²/s पर 70% लाल (660 nm) + 30% नीले स्पेक्ट्रम की तुलना में लेट्यूस की उपज में 15% की वृद्धि की। दूर-लाल घटक ने पत्ती विस्तार को बढ़ावा दिया और विकास चक्र को तेज किया। LEDs को 120 mA पर चलाया गया (थर्मल सीमाओं के भीतर रहने के लिए) और थर्मल वियास के साथ एल्युमिनियम-कोर PCBs पर लगाया गया। 10,000 घंटे के बाद कोई विफलता नहीं देखी गई।

12. संचालन सिद्धांत

LED GaAs सब्सट्रेट पर उगाए गए डबल-हेटरोस्ट्रक्चर (DH) AlGaAs p-n जंक्शन पर आधारित है। जब फॉरवर्ड बायस्ड होता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में विकिरणीय रूप से पुनर्संयोजित होते हैं, AlGaAs (~1.7 eV, ~730 nm देता है) के बैंडगैप के अनुरूप ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। PLCC पैकेज शीर्ष से प्रकाश निकालने के लिए एक परावर्तक गुहा प्रदान करता है, जबकि सिलिकॉन लेंस चिप की रक्षा करता है और प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाता है। क्लैडिंग परतों का विस्तृत बैंडगैप कैरियर्स को कुशलतापूर्वक सीमित करता है, उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता प्रदान करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और दृष्टिकोण

नियंत्रित-पर्यावरण कृषि के विस्तार के साथ दूर लाल LEDs की मांग तेजी से बढ़ रही है। नवाचार वॉल-प्लग दक्षता (वर्तमान में ~25-35%) में सुधार और उन्नत पैकेजिंग (जैसे, सिरेमिक सब्सट्रेट, फ्लिप-चिप) के माध्यम से थर्मल प्रतिरोध को कम करने पर केंद्रित हैं। भविष्य के रुझानों में बंद-लूप स्पेक्ट्रम नियंत्रण के लिए सेंसर के साथ एकीकरण और एक ही पैकेज में नीले और दूर-लाल उत्सर्जकों को संयोजित करने वाली मल्टी-जंक्शन संरचनाएं शामिल हैं। AlGaAs सामग्री प्रणाली गहरे लाल रंगों के लिए प्रमुख बनी हुई है, ड्रूप व्यवहार में और सुधार की उम्मीद है।