पूर्ण-रंग RGB SMD LED RF-W1SA15IS-A44 विनिर्देश - आकार 1.6x1.7x1.6mm - अग्र वोल्टेज R:1.7-2.4V G/B:2.4-3.2V - प्रति चैनल 48mW शक्ति अपव्यय - IPX6 जलरोधक

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ पूर्ण-रंग RGB SMD LED मॉडल RF-W1SA15IS-A44 के लिए पूर्ण तकनीकी विनिर्देश प्रदान करता है, जो एक सामान्य एनोड उपकरण है जो उच्च-प्रदर्शन डिस्प्ले और प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस LED में 1.6 mm x 1.7 mm x 1.6 mm का एक कॉम्पैक्ट पैकेज है, जिसमें सरफेस ब्रश इंक तकनीक है जो असाधारण रूप से उच्च कंट्रास्ट और एक मैट फ़िनिश प्रदान करती है। इसे IPX6 जलरोधक रेट किया गया है, जो इसे बाहरी वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है। यह उपकरण RoHS अनुपालन करता है और Pb-मुक्त रिफ़्लो सोल्डरिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। नमी संवेदनशीलता स्तर 5a है, जिसके लिए सावधानीपूर्वक संभाल और भंडारण की आवश्यकता होती है। 110° के अत्यधिक विस्तृत देखने के कोण और उच्च चमकदार तीव्रता के साथ, यह LED बाहरी पूर्ण-रंग वीडियो स्क्रीन, इनडोर और आउटडोर सजावटी प्रकाश, मनोरंजन अनुप्रयोगों और सामान्य उपयोग के लिए आदर्श है।

2. तकनीकी पैरामीटर और विद्युत विशेषताएँ

विद्युत और ऑप्टिकल विशेषताएँ Ts = 25°C पर निर्दिष्ट हैं। उत्पाद में तीन स्वतंत्र LED चिप्स हैं: लाल (R), हरा (G), और नीला (B), जो अलग-अलग संचालित होते हैं। मुख्य पैरामीटर में अग्र वोल्टेज (VF), प्रमुख तरंगदैर्ध्य, चमकदार तीव्रता, विपरीत धारा और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ शामिल हैं।

2.1 अग्र वोल्टेज (VF)

लाल चिप: IF = 10mA पर VF न्यूनतम 1.7V, अधिकतम 2.4V। हरे और नीले चिप्स: IF = 10mA (हरा) और IF = 5mA (नीला) पर VF न्यूनतम 2.4V, अधिकतम 3.2V। ये मान सामान्य ड्राइव सर्किट के साथ संगतता सुनिश्चित करते हैं। माप सहनशीलता ±0.1V है।

2.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य और रंग बिनिंग

तरंगदैर्ध्य श्रेणियाँ: लाल 617~628 nm (प्रति बिन 5 nm), हरा 520~545 nm (प्रति बिन 3 nm), नीला 460~475 nm (प्रति बिन 3 nm)। कड़ी बिनिंग उत्पादन बैचों में रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है। स्पेक्ट्रल विकिरण बैंडविड्थ (Δλ) लाल के लिए 24 nm, हरे के लिए 38 nm, नीले के लिए 30 nm है।

2.3 चमकदार तीव्रता (IV)

परीक्षण धाराओं पर चमकदार तीव्रता मान: लाल न्यूनतम 250 mcd, विशिष्ट 420 mcd, अधिकतम 715 mcd; हरा न्यूनतम 680 mcd, विशिष्ट 1150 mcd, अधिकतम 1950 mcd; नीला न्यूनतम 70 mcd, विशिष्ट 110 mcd, अधिकतम 175 mcd। सभी रंगों के लिए बिन अनुपात 1:1.3 है, जो सुसंगत चमक के लिए चयन की अनुमति देता है। माप सहनशीलता ±10% है।

2.4 विपरीत धारा और पूर्ण अधिकतम रेटिंग

सभी चिप्स के लिए VR = 5V पर विपरीत धारा ≤6 μA है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग: अग्र धारा लाल 20 mA, हरा 15 mA, नीला 15 mA; विपरीत वोल्टेज 5V; ऑपरेटिंग तापमान -30°C से +85°C; भंडारण तापमान -40°C से +100°C; प्रति चैनल शक्ति अपव्यय 48 mW; जंक्शन तापमान 100°C; ESD (HBM) 1000V। इन सीमाओं से अधिक न होने का ध्यान रखना चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम

LED को अग्र वोल्टेज (VF), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) और चमकदार तीव्रता (IV) द्वारा बिन किया जाता है। बिनिंग जानकारी उत्पाद लेबल पर भाग संख्या, लॉट संख्या और मात्रा के साथ मुद्रित होती है। यह ग्राहकों को डिस्प्ले एकरूपता के लिए विशिष्ट संयोजन ऑर्डर करने की अनुमति देता है। विशिष्ट बिन श्रेणियाँ: लाल के लिए VF बिन (जैसे 1.7-1.9V, 1.9-2.1V, आदि), 5nm/3nm चरणों के अनुसार तरंगदैर्ध्य बिन, और 1:1.3 अनुपात के साथ तीव्रता बिन। लेबल में अग्र धारा (IF) परीक्षण स्थिति और दिनांक कोड भी शामिल है।

4. प्रदर्शन वक्र और ऑप्टिकल विशेषताएँ

विनिर्देश में कई विशिष्ट ऑप्टिकल विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न स्थितियों के तहत उपकरण व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं।

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (V-I वक्र)

V-I वक्र LED के विशिष्ट घातीय संबंध को दर्शाता है। लाल के लिए, 10 mA पर VF लगभग 2.0V है; हरे और नीले के लिए, 10 mA पर लगभग 2.8V है। वक्र डिजाइनरों को छोटे वोल्टेज भिन्नताओं के साथ धारा परिवर्तनों की भविष्यवाणी करने की अनुमति देते हैं।

4.2 अग्र धारा बनाम सापेक्ष तीव्रता

सापेक्ष तीव्रता अधिकतम रेटिंग तक धारा के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है। 20 mA पर, लाल लगभग 200% सापेक्ष तीव्रता तक पहुँचता है; 20 mA पर हरा लगभग 150%; 10 mA पर नीला लगभग 120%। यह वांछित चमक प्राप्त करने के लिए ड्राइव धारा सेट करने में मदद करता है।

4.3 चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान

तापमान बढ़ने पर तीव्रता कम हो जाती है। 85°C पर, लाल तीव्रता 25°C मान के लगभग 80%, हरा 70%, नीला 75% तक गिर जाती है। चमक स्थिरता बनाए रखने के लिए उचित तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

4.4 सोल्डर तापमान बनाम अग्र धारा डेरेटिंग

डेरेटिंग वक्र दर्शाते हैं कि उच्च सोल्डर पैड तापमान पर, अधिकतम अनुमत अग्र धारा को कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 85°C पर, लाल के लिए अनुशंसित धारा 20 mA से घटाकर लगभग 12 mA, हरे के लिए 15 mA से 10 mA, नीले के लिए 15 mA से 10 mA कर दी जाती है।

4.5 स्पेक्ट्रम वितरण और देखने का कोण

स्पेक्ट्रल वितरण लगभग 625 nm (लाल), 530 nm (हरा) और 470 nm (नीला) पर शिखर तरंगदैर्ध्य दर्शाता है। FWHM मान संतृप्त रंगों की पुष्टि करते हैं। विकिरण पैटर्न लगभग लैम्बर्टियन है जिसमें 110° का आधा-कोण है, जो व्यापक समान रोशनी प्रदान करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

LED पैकेज आयाम ±0.1 mm की सहनशीलता के साथ सटीक रूप से परिभाषित हैं। शीर्ष दृश्य पिन असाइनमेंट दर्शाता है: पिन 1 सामान्य एनोड (+), पिन 2 लाल कैथोड (R-), पिन 3 हरा कैथोड (G-), पिन 4 नीला कैथोड (B-) है। पैकेज पर स्पष्ट ध्रुवता चिह्न है। नीचे का दृश्य अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न के साथ सोल्डर पैड लेआउट दिखाता है: सामान्य एनोड के लिए पैड आकार 0.7 x 0.5 mm, प्रत्येक रंग के लिए 0.4 mm। एक गोंद भरने की सिफारिश दी गई है: यांत्रिक सुरक्षा और जल प्रतिरोध के लिए भरने की ऊँचाई ≥0.65 mm होनी चाहिए। उपकरण टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है: प्रति रील 15,500 टुकड़े। कैरियर टेप आयाम (पिच, कैविटी आकार) निर्दिष्ट हैं। रील आयाम: बाहरी व्यास 400±2 mm, हब व्यास 100±0.4 mm। लेबल में सभी बिनिंग और ट्रेसेबिलिटी जानकारी शामिल है। नमी संरक्षण के लिए डिसिकैंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी बैरियर बैग का उपयोग किया जाता है। शिपमेंट के लिए कार्डबोर्ड बॉक्स पैकेजिंग।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

विश्वसनीयता के लिए रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल महत्वपूर्ण है। अनुशंसित प्रोफ़ाइल: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीट, शिखर तापमान 245°C तक रैंप-अप ≤4°C/s (अधिकतम 10 सेकंड), कूलिंग ≤6°C/s। केवल एक रिफ्लो चक्र की अनुमति है। मध्यम तापमान सोल्डर पेस्ट का उपयोग करें। ऑक्सीकरण से बचने के लिए नाइट्रोजन रिफ्लो की सिफारिश की जाती है। हाथ सोल्डरिंग: आयरन तापमान ≤300°C, ≤3 सेकंड के लिए, केवल एक बार। मरम्मत से बचना चाहिए; यदि आवश्यक हो तो डबल-हेड आयरन का उपयोग करें। सफाई: अल्कोहल का उपयोग करें; पानी, बेंजीन, थिनर और Cl या S युक्त आयनिक तरल पदार्थों से बचें। सोल्डरिंग के बाद, हैंडलिंग से पहले कमरे के तापमान पर ठंडा करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

उत्पाद भाग संख्या RF-W1SA15IS-A44 द्वारा ऑर्डर किया जाता है। पैकेजिंग मात्रा: प्रति रील 15,500 टुकड़े। रीलों को डिसिकैंट और आर्द्रता कार्ड के साथ एंटी-स्टैटिक नमी बैरियर बैग में सील किया जाता है। कार्डबोर्ड बॉक्स आयाम प्रदान किए गए हैं लेकिन PDF में निर्दिष्ट नहीं हैं। लेबल में शामिल हैं: भाग संख्या (PART NO.), लॉट संख्या (LOT NO.) जिसमें पैकिंग मशीन नंबर, सीरियल नंबर, IV, VF, Wd, IF के लिए बिन कोड, मात्रा (QTY) और दिनांक कोड (DATE) शामिल हैं। ग्राहकों को ऑर्डर करते समय बिनिंग आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करना चाहिए।

8. अनुप्रयोग नोट्स और डिज़ाइन विचार

यह LED बाहरी पूर्ण-रंग वीडियो स्क्रीन, इनडोर/आउटडोर सजावटी प्रकाश, मनोरंजन उपकरण और सामान्य साइनेज के लिए डिज़ाइन किया गया है। मुख्य डिज़ाइन विचार: उचित धारा सीमित करना सुनिश्चित करें (स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग करें), विपरीत वोल्टेज >5V से बचें, पर्याप्त तापीय प्रबंधन प्रदान करें (LED सतह तापमान<55°C, सोल्डरिंग पैड तापमान<75°C, जंक्शन तापमान<100°C)। उच्च-घनत्व सरणियों के लिए, PCB तापीय प्रतिरोध और अंतराल पर विचार करें। उपकरण IPX6 जलरोधक है, लेकिन बाहरी उपयोग के लिए अतिरिक्त सीलिंग (गोंद भरना) की सिफारिश की जाती है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए, डेरेटिंग वक्रों के भीतर संचालन करें। उच्च आर्द्रता, हाइड्रोजन सल्फाइड या नमक वाले वातावरण में, जीवन कम हो सकता है। भंडारण के बाद पहली बार बिजली चालू करते समय, धीरे-धीरे नमी को अवशोषित करने के लिए लक्ष्य धारा के 20% से शुरू करें।

9. वैकल्पिक उत्पादों के साथ तकनीकी तुलना

मानक RGB SMD LEDs (जैसे 3528, 5050 पैकेज) की तुलना में, यह 1.6x1.7x1.6mm उपकरण छोटा फुटप्रिंट प्रदान करता है, जो उच्च पिक्सेल घनत्व को सक्षम करता है। सरफेस ब्रश इंक तकनीक बेहतर कंट्रास्ट अनुपात प्रदान करती है (मैट सतह प्रतिबिंब को कम करती है)। समान आकार के RGB LEDs में IPX6 रेटिंग अद्वितीय है; अधिकांश प्रतिस्पर्धी केवल IPX4 या कोई जलरोधक प्रदान नहीं करते हैं। 110° का विस्तृत देखने का कोण प्रतिस्पर्धी है। हालांकि, अधिकतम अग्र धारा (20/15/15 mA) बड़े पैकेजों की तुलना में कम है जो उच्च धाराओं को संभाल सकते हैं, इसलिए यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त है जिनमें प्रति पिक्सेल अत्यधिक उच्च चमक के बजाय कई छोटे पिक्सेल की आवश्यकता होती है। बिनिंग ग्रैनुलैरिटी (5nm और 3nm) कुछ विकल्पों की तुलना में महीन है, जो बेहतर रंग एकरूपता सुनिश्चित करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न 1: क्या मैं लाल, हरे और नीले चिप्स को एक साथ अधिकतम धारा पर चला सकता हूँ?
नहीं। पैकेज की कुल शक्ति अपव्यय प्रति चैनल 48 mW से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि तीनों चिप्स एक साथ अधिकतम धारा (R 20mA, G 15mA, B 15mA) पर काम करते हैं, तो कुल शक्ति रेटिंग से अधिक हो जाएगी। आपको संयुक्त धारा को सीमित करना होगा या तापीय सीमाओं के भीतर रहने के लिए कम ड्यूटी चक्र के साथ PWM का उपयोग करना होगा।

प्रश्न 2: उपयोग से पहले अनुशंसित भंडारण स्थिति क्या है?
मूल नमी बैरियर बैग में ≤30°C और ≤60% RH पर स्टोर करें। यदि बैग खोला जाता है, तो 12 घंटे के भीतर उपयोग करें। अप्रयुक्त भागों को ≤30°C और ≤10% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए, फिर अगले उपयोग से पहले 65±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक किया जाना चाहिए।

प्रश्न 3: क्या मैं इस LED को सामान्य कैथोड ड्राइवर के साथ उपयोग कर सकता हूँ?
नहीं। उपकरण सामान्य एनोड है। आपको सामान्य एनोड को सकारात्मक आपूर्ति से जोड़ना होगा और प्रत्येक कैथोड को स्थिर धारा सिंक के साथ चलाना होगा।

प्रश्न 4: मैं चमकदार तीव्रता बिन कोड की व्याख्या कैसे करूँ?
बिन कोड (जैसे IV) लेबल पर प्रदान किए जाते हैं। प्रत्येक बिन 1:1.3 श्रेणी को कवर करता है। उदाहरण के लिए, यदि विशिष्ट IV 420 mcd है, तो बिन श्रेणी 420-546 mcd हो सकती है। डिस्प्ले में चमक का मिलान करने के लिए आपको विशिष्ट बिन ऑर्डर करने होंगे।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन मामले

केस 1: बाहरी P8 LED डिस्प्ले मॉड्यूल
इस छोटे RGB LED के लिए एक सामान्य अनुप्रयोग पिक्सेल पिच ≤8mm वाली बाहरी स्क्रीन में है। 16x16 पिक्सेल मैट्रिक्स का उपयोग करते हुए, प्रत्येक LED को 1000-2000 cd/m² चमक उत्पन्न करने की आवश्यकता होती है। प्रति रंग 10mA की विशिष्ट ड्राइव धारा के साथ, लाल ~420 mcd, हरा ~1150 mcd, नीला ~110 mcd योगदान देता है। सफेद संतुलन (जैसे 6500K) प्राप्त करने के लिए, लाल और नीली धाराओं को बढ़ाया जाना चाहिए (लेकिन अधिकतम रेटिंग द्वारा सीमित) जबकि हरे को PWM के माध्यम से कम किया जाता है। कॉम्पैक्ट आकार घनी पैकिंग की अनुमति देता है। उचित गोंद भरना (≥0.65mm) IPX6 अनुपालन सुनिश्चित करता है।

केस 2: इनडोर सजावटी LED पट्टी
LED का उपयोग एक्सेंट लाइटिंग के लिए लचीली पट्टियों में किया जा सकता है। कम धारा (जैसे 2-5 mA) पर स्थिर धारा ड्राइव के साथ, दक्षता अधिक होती है लेकिन चमक कम होती है। विस्तृत देखने का कोण समान प्रकाश वितरण प्रदान करता है। मैट सतह हॉट स्पॉट को समाप्त करती है। उपकरण का छोटा आकार संकीर्ण पट्टी डिज़ाइन को सक्षम बनाता है।

12. एक RGB SMD LED का संचालन सिद्धांत

यह LED एक सरफेस-माउंट उपकरण है जो एक ही एपॉक्सी पैकेज में तीन अलग-अलग सेमीकंडक्टर डाइस (लाल, हरा, नीला) को एकीकृत करता है। प्रत्येक डाई आगे की ओर बायस होने पर इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। सामान्य एनोड डिज़ाइन का अर्थ है कि तीनों एनोड आंतरिक रूप से एक सामान्य सकारात्मक टर्मिनल (पिन 1) से जुड़े होते हैं। कैथोड अलग-अलग होते हैं। प्रत्येक डाई के माध्यम से धारा को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करके, RGB गैमट के भीतर कोई भी रंग उत्पन्न किया जा सकता है। फॉस्फोर का उपयोग नहीं किया जाता है (प्रत्यक्ष उत्सर्जन)। कंट्रास्ट अनुपात एक काले या गहरे रंग के एपॉक्सी द्वारा मैट सतह के साथ बढ़ाया जाता है जो परिवेश प्रकाश को अवशोषित करता है। आंतरिक गुहा को सील करने वाले गोंद भरने से IPX6 जलरोधक रेटिंग प्राप्त होती है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और भविष्य का दृष्टिकोण

SMD RGB LEDs में रुझान अति-महीन पिच डिस्प्ले के लिए छोटे पैकेजों (जैसे 1.5x1.5mm, 1.0x1.0mm) की ओर है। हालांकि, छोटे पैकेजों में उच्च चमकदार प्रभावकारिता और विस्तृत देखने के कोण को बनाए रखना चुनौतीपूर्ण है। यह उपकरण आकार और प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाता है। भविष्य के विकास में बेहतर डाई सामग्री (जैसे नीले/हरे के लिए GaN on Si, लाल के लिए AlInGaP) के माध्यम से उच्च दक्षता (lm/W), बेहतर तापीय प्रबंधन (जैसे एम्बेडेड सिरेमिक सब्सट्रेट) और एकीकृत ESD सुरक्षा शामिल है। सामान्य एनोड को अपनाने से PCB लेआउट सरल हो जाता है लेकिन कुछ ड्राइवर ICs के साथ संगतता सीमित हो जाती है। नए ड्राइवर ICs सामान्य एनोड और सामान्य कैथोड दोनों का समर्थन करते हैं। IPX6 जलरोधक बाहरी साइनेज के लिए मानक बन रहा है। जैसे-जैसे माइक्रोLED तकनीक परिपक्व होती है, यह अंततः उच्च-अंत अनुप्रयोगों में पारंपरिक SMD RGB LEDs को बदल सकती है, लेकिन लागत और विनिर्माण उपज बाधाएँ बनी हुई हैं।