हरा LED 1.6x0.8x0.7mm विनिर्देश - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.8-3.5V - पावर 105mW - तरंगदैर्ध्य 515-530nm

1. उत्पाद अवलोकन

यह एक सतह-माउंट हरा LED है जो एक कॉम्पैक्ट पैकेज आयाम 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm (लंबाई x चौड़ाई x ऊंचाई) के साथ हरे चिप का उपयोग करके निर्मित किया गया है। यह सामान्य प्रयोजन प्रकाशिक संकेतन, स्विच, प्रतीकों और डिस्प्ले के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण 140 डिग्री का अत्यंत विस्तृत देखने का कोण प्रदान करता है, जो इसे बड़े क्षेत्र की दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। यह RoHS अनुपालन करता है और इसमें नमी संवेदनशीलता स्तर 3 है। LED सभी SMT असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के साथ संगत है, जो मानक निर्माण कार्यप्रवाह में एकीकरण में आसानी सुनिश्चित करता है।

2. तकनीकी प्राचलों का विस्तृत विश्लेषण

2.1 विद्युत / प्रकाशिक विशेषताएँ (Ts=25°C पर)

IF=20mA की परीक्षण स्थिति पर, LED निम्नलिखित विशेषताएँ प्रदर्शित करता है:

• स्पेक्ट्रल आधा बैंडविड्थ (∆λ):सामान्य 15nm (कोई न्यूनतम/अधिकतम निर्दिष्ट नहीं)।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):बिन के अनुसार 2.8V से 3.5V तक रेंज। उपकरण को कई वोल्टेज बिनों में वर्गीकृत किया गया है: G1 (2.8V-2.9V), G2 (2.9V-3.0V), H1 (3.0V-3.1V), H2 (3.1V-3.2V), I1 (3.2V-3.3V), I2 (3.3V-3.4V), J1 (3.4V-3.5V)।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD):515nm से 530nm तक छह बिनों में वर्गीकृत: D10 (515-517.5nm), D20 (517.5-520nm), E10 (520-522.5nm), E20 (522.5-525nm), F10 (525-527.5nm), F20 (527.5-530nm)।
• दीप्त तीव्रता (IV):260mcd से 900mcd तक छह बिनों में वर्गीकृत: 1AU (260-330mcd), 1AV (330-430mcd), 1CG (430-560mcd), 1CL (560-700mcd), 1CM (700-900mcd)।
• देखने का कोण (2θ1/2):सामान्य 140°।
• रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर अधिकतम 10µA।
• तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S):IF=20mA पर अधिकतम 450°C/W।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग (Ts=25°C पर)

स्थायी क्षति से बचने के लिए उपकरण को निम्नलिखित अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए:

• शक्ति अपव्यय (Pd): 105mW
• फॉरवर्ड करंट (IF): 30mA
• पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 60mA (1/10 ड्यूटी चक्र, 0.1ms पल्स चौड़ाई)
• स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD, HBM): 1000V
• संचालन तापमान (Topr): -40°C से +85°C
• भंडारण तापमान (Tstg): -40°C से +85°C
• जंक्शन तापमान (Tj): 95°C

ध्यान रखा जाना चाहिए कि शक्ति अपव्यय पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो। अधिकतम धारा को पैकेज तापमान मापने के बाद तय किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि जंक्शन तापमान अधिकतम दर से अधिक न हो।

3. बिनिंग प्रणाली विवरण

LED को वोल्टेज (VF), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WLD), और दीप्त तीव्रता (IV) के लिए बिनिंग कोड के साथ आपूर्ति की जाती है। यह डिज़ाइनरों को बड़े पैमाने पर उत्पादन में सुसंगत प्रदर्शन के लिए सटीक विशेषताओं वाले घटकों का चयन करने की अनुमति देता है। बिन कोड रील लेबल पर मुद्रित होते हैं। ध्यान दें कि माप सहनशीलता अंतर फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए ±0.1V, प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए ±2nm, और दीप्त तीव्रता के लिए ±10% है। सभी माप मानक Refond परीक्षण शर्तों के तहत किए जाते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

सामान्य प्रकाशिक विशेषताओं के वक्र सर्किट डिज़ाइन के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं:

• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-6):बढ़ती धारा के साथ सामान्य फॉरवर्ड वोल्टेज वृद्धि दर्शाता है, जो आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने के लिए आवश्यक है।
• फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष तीव्रता (चित्र 1-7):दर्शाता है कि सापेक्ष प्रकाशिक उत्पादन अधिकतम रेटिंग तक फॉरवर्ड करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है।
• पिन तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता (चित्र 1-8):दर्शाता है कि पिन (सोल्डर जॉइंट) तापमान बढ़ने पर दीप्त तीव्रता कम हो जाती है, जो अच्छे तापीय प्रबंधन की आवश्यकता पर प्रकाश डालता है।
• पिन तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-9):जंक्शन तापमान को 95°C से नीचे रखने के लिए विभिन्न पिन तापमानों पर अधिकतम स्वीकार्य फॉरवर्ड करंट दिखाता है।
• फॉरवर्ड करंट बनाम प्रमुख तरंगदैर्ध्य (चित्र 1-10):बढ़ती धारा के साथ प्रमुख तरंगदैर्ध्य में मामूली बदलाव इंगित करता है, आमतौर पर लंबी तरंगदैर्ध्य (लाल शिफ्ट) की ओर।
• सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य (चित्र 1-11):520-530nm के आसपास केंद्रित वर्णक्रमीय शक्ति वितरण को लगभग 15nm की आधी बैंडविड्थ के साथ दिखाता है।
• विकिरण पैटर्न (चित्र 1-12):एक ध्रुवीय प्लॉट अपेक्षाकृत समान तीव्रता वितरण के साथ 140° के विस्तृत देखने के कोण की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm पैकेज में आता है। ऊपर, नीचे और साइड दृश्यों के लिए विस्तृत चित्र प्रदान किए गए हैं। पैकेज पर एक निशान द्वारा ध्रुवता इंगित की जाती है। इष्टतम असेंबली के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न (PCB फुटप्रिंट) प्रदान किए गए हैं।

5.2 कैरियर टेप और रील आयाम

LED को कैरियर टेप में पैक किया जाता है जिसमें फीडिंग दिशा दिखाई जाती है। प्रमुख टेप आयाम: चौड़ाई 8.0mm, पिच 4.0mm, कैविटी आकार 1.8mm x 0.92mm। रील आयाम: बाहरी व्यास 178±1mm, आंतरिक व्यास 60±1mm, हब व्यास 13±0.5mm। प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं। रील पर लेबल में पार्ट नंबर, स्पेक नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड (Φ, XY, VF, WLD), मात्रा और तारीख शामिल होती है।

5.3 नमी संरक्षण और बॉक्स पैकेजिंग

रील को नमी अवरोधक बैग में वैक्यूम-सील किया जाता है जिसमें डेसिकेंट और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड होता है। फिर बैग को शिपमेंट के लिए कार्डबोर्ड बॉक्स में रखा जाता है। बॉक्स लेबल में स्थैतिक संवेदनशील उपकरणों के लिए हैंडलिंग सावधानियां होती हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

एक मानक लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफ़ाइल अनुशंसित है:

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

रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। यदि सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो LED नमी को अवशोषित कर सकते हैं और क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। हीटिंग के दौरान यांत्रिक तनाव न लगाएं।

6.2 हाथ सोल्डरिंग और मरम्मत

यदि मैनुअल सोल्डरिंग का उपयोग किया जाता है, तो तापमान 300°C से नीचे 3 सेकंड से कम समय के लिए रखें, और केवल एक बार करें। 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 होती हैं। LED को विकृत PCB पर न लगाएं या सोल्डरिंग के बाद बोर्ड को न मोड़ें। तेजी से ठंडा होने से बचें।

6.3 भंडारण की स्थितियाँ

एल्युमिनियम बैग खोलने से पहले: पैकेजिंग की तारीख से एक वर्ष तक ≤30°C, ≤75%RH पर स्टोर करें। खोलने के बाद: ≤30°C, ≤60%RH पर स्टोर करें और 168 घंटों के भीतर उपयोग करें। यदि भंडारण की स्थिति पार हो जाती है, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर कम से कम 24 घंटे के लिए बेक करें।

7. विश्वसनीयता परीक्षण

LED ने JEDEC मानकों के अनुसार मानक विश्वसनीयता परीक्षण पास किए हैं:

• रिफ्लो (260°C, 10s, 2 चक्र): 0/1 विफलता
• तापमान चक्र (-40°C से 100°C, 100 चक्र): 0/1 विफलता
• थर्मल शॉक (-40°C से 100°C, 300 चक्र): 0/1 विफलता
• उच्च तापमान भंडारण (100°C, 1000h): 0/1 विफलता
• निम्न तापमान भंडारण (-40°C, 1000h): 0/1 विफलता
• जीवन परीक्षण (25°C, IF=20mA, 1000h): 0/1 विफलता

विफलता मानदंड: फॉरवर्ड वोल्टेज में >10% की वृद्धि, रिवर्स करंट >2x ऊपरी स्पेक सीमा, या दीप्त तीव्रता<निचली स्पेक सीमा का 70%।

8. अनुप्रयोग संबंधी विचार

यह हरा LED प्रकाशिक संकेतक, स्विच, प्रतीकों और सामान्य डिस्प्ले बैकलाइटिंग के लिए उपयुक्त है। इसके विस्तृत देखने के कोण के कारण, इसका उपयोग बड़े क्षेत्र पर समान रोशनी की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। डिज़ाइनरों को अधिकतम रेटिंग से अधिक होने से बचने के लिए एक रजिस्टर का उपयोग करके उचित करंट सीमित सुनिश्चित करना चाहिए। तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है: उच्च तापीय प्रतिरोध (450°C/W) का मतलब है कि हीट सिंकिंग पर विचार किया जाना चाहिए, खासकर यदि अधिकतम करंट के पास संचालन किया जा रहा है। LED को उच्च सल्फर सामग्री (100ppm से अधिक), ब्रोमीन/क्लोरीन यौगिकों (एकल<900ppm, कुल<1500ppm), या फिक्स्चर सामग्री से निकलने वाले वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों वाले वातावरण में उजागर नहीं किया जाना चाहिए। कार्बनिक वाष्प वाले चिपकने से बचें। हैंडलिंग के दौरान स्थैतिक विद्युत निर्वहन सुरक्षा आवश्यक है। ड्राइविंग सर्किट को इस तरह डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि फॉरवर्ड वोल्टेज केवल ऑन या ऑफ होने पर ही अनुमत हो; रिवर्स वोल्टेज माइग्रेशन और क्षति का कारण बन सकता है।

9. डिज़ाइन उदाहरण

एक सामान्य अनुप्रयोग: स्थिति संकेतक पैनल में चार ऐसे हरे LED का उपयोग, प्रत्येक 15mA पर संचालित। 5V आपूर्ति के साथ, 120Ω की एक श्रृंखला रजिस्टर (VF≈3.0V के लिए) उपयुक्त होगी। विस्तृत देखने का कोण किसी भी दिशा से दृश्यता सुनिश्चित करता है। एक छोटे प्रतीक को बैकलाइट करने के लिए, LED को समरूपता को अनुकूलित करने के लिए एक परावर्तक गुहा में रखा जा सकता है। डिज़ाइनर को बिन परिवर्तनशीलता का हिसाब रखना चाहिए: एक विशिष्ट बिन ऑर्डर करना (जैसे, VF=H1, WLD=E10, IV=1CG) इकाइयों में सुसंगत चमक और रंग सुनिश्चित करता है।

10. तकनीकी तुलना

पारंपरिक थ्रू-होल हरे LED की तुलना में, यह SMD पैकेज कम प्रोफ़ाइल और स्वचालित असेंबली के साथ बेहतर संगतता प्रदान करता है। इसका विस्तृत देखने का कोण (140°) सामान्य 120° विकल्पों से अधिक है, जो इसे संकेतक अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद बनाता है जहां विस्तृत कोण दृश्यता आवश्यक है। बिनिंग प्रणाली गैर-बिन वाले उपकरणों की तुलना में रंग और चमक के कड़े नियंत्रण की अनुमति देती है, जिससे अंतिम उत्पाद की स्थिरता में सुधार होता है।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?उत्तर: हाँ, लेकिन आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि जंक्शन तापमान 95°C से अधिक न हो। अधिकतम धारा पर, 450°C/W का तापीय प्रतिरोध महत्वपूर्ण ताप उत्पन्न करेगा; पर्याप्त PCB तांबा क्षेत्र या हीटसिंकिंग की अनुशंसा की जाती है।

प्रश्न: इस LED की सटीक तरंगदैर्ध्य क्या है?उत्तर: यह बिन पर निर्भर करता है। उपलब्ध बिन 515nm से 530nm तक होते हैं। सबसे सामान्य बिन (E10) 520-522.5nm है।

प्रश्न: यह कितने रिफ्लो चक्रों का सामना कर सकता है?उत्तर: अधिकतम दो चक्र। यदि चक्रों के बीच 24 घंटे से अधिक हो, तो नमी क्षति से बचने के लिए बेकिंग आवश्यक है।

प्रश्न: क्या यह LED बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?उत्तर: संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C है, लेकिन सुनिश्चित करें कि एप्लिकेशन वातावरण 85°C से अधिक न हो। उचित कन्फॉर्मल कोटिंग के बिना सल्फर और उच्च आर्द्रता के संपर्क से भी बचें।

12. अंतर्निहित सिद्धांत

इस LED में प्रकाश उत्सर्जन हरे-उत्सर्जक III-V अर्धचालक चिप (संभवतः InGaN/GaN सामग्री प्रणाली पर आधारित) के इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंस पर आधारित है। चिप फोटॉन उत्सर्जित करता है जब इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। पीक तरंगदैर्ध्य क्वांटम कुओं की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है। विस्तृत देखने का कोण पैकेज डिज़ाइन द्वारा प्राप्त किया जाता है, आमतौर पर एक स्पष्ट एपॉक्सी लेंस का उपयोग करके जिसमें लैम्बर्टियन जैसा पैटर्न उत्पन्न करने के लिए एक सपाट शीर्ष सतह होती है। कम तापीय प्रतिरोध चिप से सोल्डर पैड तक गर्मी अपव्यय के लिए महत्वपूर्ण है।

13. उद्योग रुझान

SMD LED में रुझान छोटे पैकेजों (जैसे, 0603, 0402) की ओर है जिनमें उच्च दक्षता और बेहतर तापीय प्रदर्शन होता है। यह 1.6x0.8mm पैकेज एक सामान्य फुटप्रिंट है (0603 SMD आकार के समान)। भविष्य के विकास में और अधिक लघुकरण, बेहतर रंग स्थिरता, और एकीकृत ESD सुरक्षा शामिल हो सकती है। सफेद प्रकाश उत्पादन के लिए फॉस्फर-परिवर्तित हरे LED की अपनाने की दर भी बढ़ रही है, लेकिन यह उत्पाद एक प्रत्यक्ष हरा उत्सर्जक है, जो एकवर्णी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।