हरा LED 2.0x1.25x0.7mm विनिर्देश - अग्र वोल्टेज 2.8-3.5V - शक्ति 105mW - तरंगदैर्ध्य 515-530nm - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह विनिर्देश हरे SMD LED मॉडल RF-GNB170TS-CF का वर्णन करता है, जो एक हरे चिप से निर्मित है और इसका कॉम्पैक्ट पैकेज आयाम 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm है। यह सामान्य प्रकाशिक संकेत, स्विच और प्रतीक बैकलाइटिंग, तथा अन्य सामान्य प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। LED एक अत्यंत विस्तृत देखने का कोण (140° विशिष्ट) प्रदान करता है और सभी SMT असेंबली और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। यह नमी संवेदनशीलता स्तर 3 को पूरा करता है और RoHS अनुपालन है।

2. प्रकाशिक एवं विद्युत विशेषताएँ

2.1 अग्र वोल्टेज (VF)

20mA के परीक्षण धारा पर, अग्र वोल्टेज को कई समूहों में बांटा गया है: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V), J1 (3.4-3.5V)। विशिष्ट अग्र वोल्टेज निर्दिष्ट नहीं है लेकिन इन श्रेणियों के अंतर्गत आता है। माप सहनशीलता ±0.1V है।

2.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD)

20mA पर प्रमुख तरंगदैर्ध्य 515.0nm से 530nm तक होती है, जिसे बिन में क्रमबद्ध किया गया है: D10 (515.0-517.5nm), D20 (517.5-520.0nm), E10 (520.0-522.5nm), E20 (522.5-525.0nm), F10 (525.0-527.5nm), F20 (527.5-530nm)। यह हरे रंग के उत्सर्जन के अनुरूप है। माप सहनशीलता ±2nm है।

2.3 चमकदार तीव्रता (IV)

20mA पर चमकदार तीव्रता इस प्रकार बिन की गई है: 1AU (260-330 mcd), 1AV (330-430 mcd), 1CG (430-560 mcd), 1CL (560-700 mcd), 1CM (700-900 mcd)। विशिष्ट अर्ध-शक्ति कोण 140° है। माप सहनशीलता ±10%।

2.4 अन्य प्रकाशिक पैरामीटर

स्पेक्ट्रल अर्ध-बैंडविड्थ (Δλ) सामान्यतः 15nm है। VR=5V पर विपरीत धारा (IR) 10μA से कम है। 20mA पर जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (RthJ-S) 450°C/W है।

3. पूर्ण अधिकतम रेटिंग

अधिकतम शक्ति अपव्यय 105mW है, अग्र धारा 30mA (DC), शिखर अग्र धारा 60mA (1/10 कर्तव्य, 0.1ms पल्स)। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहन (HBM) 1000V है। कार्यकारी तापमान सीमा -40°C से +85°C, भंडारण तापमान -40°C से +85°C, जंक्शन तापमान अधिकतम 95°C। ध्यान रखा जाना चाहिए कि शक्ति अपव्यय पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।

4. बिनिंग प्रणाली

4.1 तरंगदैर्ध्य बिनिंग

515nm से 530nm तक छह प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन उपलब्ध हैं (D10, D20, E10, E20, F10, F20)। प्रत्येक बिन 2.5nm की सीमा को कवर करता है, जिससे विशिष्ट हरे रंग का चयन संभव होता है।

4.2 चमकदार तीव्रता बिन

पांच तीव्रता बिन 260 mcd से 900 mcd तक फैले हुए हैं (1AU, 1AV, 1CG, 1CL, 1CM)। उच्च बिन अधिक चमकीले भागों को इंगित करते हैं।

4.3 अग्र वोल्टेज बिन

सात वोल्टेज बिन 2.8V से 3.5V (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1) को कवर करते हैं। यह श्रृंखला/समानांतर सर्किट में LEDs को मिलाने की अनुमति देता है ताकि एकसमान चमक सुनिश्चित हो सके।

5. विशिष्ट प्रदर्शन वक्र

5.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

वक्र दर्शाता है कि अग्र वोल्टेज 5mA पर लगभग 2.5V से बढ़कर 30mA पर 3.0V से अधिक हो जाता है, जो InGaN हरे LEDs के लिए सामान्य है।

5.2 अग्र धारा बनाम सापेक्ष तीव्रता

सापेक्ष तीव्रता 30mA तक अग्र धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है, उच्च धाराओं पर हल्की संतृप्ति के साथ।

5.3 तापमान प्रभाव

परिवेश तापमान बढ़ने पर सापेक्ष तीव्रता घटती है; 100°C पर यह 25°C पर मान का लगभग 70% हो जाता है। पिन तापमान बढ़ने पर अधिकतम स्वीकार्य अग्र धारा भी कम हो जाती है, 25°C पर 30mA से 120°C पर लगभग शून्य तक।

5.4 तरंगदैर्ध्य बनाम अग्र धारा

प्रमुख तरंगदैर्ध्य बैंड-भरण प्रभावों के कारण थोड़ा स्थानांतरित होता है (10mA पर ~521nm से 30mA पर ~527nm तक)। बढ़ती धारा के साथ यह नीला-स्थानांतरण InGaN LEDs के लिए सामान्य है।

5.5 स्पेक्ट्रम और विकिरण पैटर्न

वर्णक्रमीय वितरण में 520-530nm के आसपास एक शिखर होता है जिसकी अर्ध-बैंडविड्थ ~15nm है। विकिरण आरेख 140° का एक विस्तृत देखने का कोण दर्शाता है, जिसमें ±70° पर सापेक्ष तीव्रता 50% तक गिर जाती है।

6. यांत्रिक पैकेज और आयाम विवरण

पैकेज 2.00mm × 1.25mm × 0.70mm (सहनशीलता ±0.2mm) है। शीर्ष दृश्य एक आयताकार आकार दिखाता है जिसमें चम्फर्ड कोने (R0.20) हैं। निचला दृश्य ध्रुवता इंगित करता है (पैड 1 कैथोड है, पैड 2 एनोड है)। सोल्डरिंग पैटर्न 3.2mm × 1.2mm पैड की अनुशंसा करता है जिसमें 0.8mm की दूरी हो। अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न आयाम डेटाशीट में प्रदान किए गए हैं।

7. सोल्डरिंग और हैंडलिंग दिशानिर्देश

7.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

अनुशंसित रिफ्लो वक्र: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीट; चढ़ाई दर ≤3°C/s; 217°C (TL) से ऊपर का समय 60-120 सेकंड; शिखर तापमान 260°C अधिकतम 10 सेकंड के लिए; शीतलन दर ≤6°C/s। 25°C से शिखर तक कुल समय ≤8 मिनट। अधिकतम दो रिफ्लो चक्र। हीटिंग के दौरान यांत्रिक तनाव न लगाएं।

7.2 हाथ सोल्डरिंग और पुनर्कार्य

हाथ सोल्डरिंग आयरन का तापमान 300°C से कम होना चाहिए, 3 सेकंड से कम समय के लिए, केवल एक बार। यदि पुनर्कार्य आवश्यक हो, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। सोल्डरिंग के बाद तेज शीतलन से बचें।

7.3 सावधानियाँ

LEDs को मुड़े हुए PCB भागों पर न लगाएं। शीतलन के दौरान यांत्रिक बल या कंपन न लगाएं। LEDs को सल्फर युक्त यौगिकों (सल्फर की सीमा<100ppm) के संपर्क में आने से बचाएं। बाहरी सामग्रियों में ब्रोमीन और क्लोरीन की मात्रा प्रत्येक<900ppm, कुल<1500ppm होनी चाहिए। आउटगैसिंग चिपकने वाले पदार्थों से बचें। उचित ESD हैंडलिंग आवश्यक है।

8. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

पैकेजिंग मात्रा: 4000 पीस प्रति रील। कैरियर टेप आयाम: 8mm चौड़ाई, 4mm पिच, कवर टेप के साथ। रील व्यास 178mm ±1mm, हब 60mm ±0.1mm। नमी संवेदनशील स्तर 3 घटकों के लिए डेसिकेंट के साथ नमी अवरोधक बैग का उपयोग किया जाता है। लेबल में भाग संख्या, विनिर्देश संख्या, लॉट संख्या, फ्लक्स, क्रोमैटिसिटी, अग्र वोल्टेज, तरंगदैर्ध्य, मात्रा और तारीख के लिए बिन कोड शामिल हैं।

9. विश्वसनीयता परीक्षण डेटा

विश्वसनीयता परीक्षण JEDEC मानकों के अनुरूप हैं: रिफ्लो (260°C, 10s, 2 बार) - 22 पीस; तापमान चक्र (-40°C से 100°C, 30 मिनट प्रतीक्षा, 100 चक्र) - 22 पीस; तापीय आघात (-40°C से 100°C, 15 मिनट प्रतीक्षा, 300 चक्र) - 22 पीस; उच्च तापमान भंडारण (100°C, 1000h) - 22 पीस; निम्न तापमान भंडारण (-40°C, 1000h) - 22 पीस; जीवन परीक्षण (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h) - 22 पीस। स्वीकृति मानदंड: अग्र वोल्टेज 1.1×USL से अधिक नहीं होना चाहिए, विपरीत धारा 2×USL से अधिक नहीं, चमकदार फ्लक्स 0.7×LSL से कम नहीं होना चाहिए।

10. अनुप्रयोग नोट्स

10.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

प्रकाशिक संकेतकों, स्विच और प्रतीक बैकलाइटिंग, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरणों और ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था में सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श।

10.2 तापीय डिज़ाइन

जंक्शन तापमान 95°C से अधिक न होने के लिए ऊष्मा अपव्यय महत्वपूर्ण है। पर्याप्त PCB तांबा क्षेत्र और थर्मल वाया की सिफारिश की जाती है। 450°C/W का तापीय प्रतिरोध एक छोटे पैकेज को इंगित करता है; उच्च धारा संचालन के लिए अच्छा तापीय प्रबंधन आवश्यक है।

10.3 सर्किट डिज़ाइन विचार

प्रत्येक LED में धारा-सीमित प्रतिरोधक होने चाहिए। विपरीत वोल्टेज से क्षति को रोकने के लिए विपरीत वोल्टेज सुरक्षा (जैसे समानांतर डायोड) आवश्यक है। श्रृंखला स्ट्रिंग डिज़ाइन करते समय बिनों के बीच अग्र वोल्टेज भिन्नता पर विचार किया जाना चाहिए।

11. वैकल्पिक हरे LEDs के साथ तुलना

यह 2.0x1.25mm पैकेज 140° के विस्तृत देखने के कोण के साथ एक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट प्रदान करता है, जो कई मानक 0603 (1.6x0.8mm) या 0805 (2.0x1.25mm) विकल्पों से अधिक चौड़ा है, जो आमतौर पर 120° देखने का कोण प्रदान करते हैं। तरंगदैर्ध्य सीमा (515-530nm) शुद्ध हरे और पीले-हरे दोनों क्षेत्रों को कवर करती है, जो विशिष्ट रंग आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए उपयुक्त है। 900mcd तक की तीव्रता सीमा संकेतक अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त चमक प्रदान करती है। हालांकि, बड़े पैकेज LEDs की तुलना में तापीय प्रतिरोध अपेक्षाकृत अधिक है; सावधानीपूर्वक तापीय प्रबंधन की आवश्यकता है।

12. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या इस LED को 30mA पर लगातार चलाया जा सकता है?
उत्तर: हाँ, लेकिन केवल तभी जब जंक्शन तापमान 95°C से नीचे रहे। पर्याप्त हीटसिंकिंग आवश्यक है। उच्च परिवेश तापमान पर, डिरेटिंग आवश्यक है।

प्रश्न: सीलबंद बैग खोलने से पहले भंडारण जीवन क्या है?
उत्तर: मूल बैग में 30°C/75%RH पर 1 वर्ष तक। खोलने के बाद, इसे 30°C/60%RH पर 168 घंटे के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए, अन्यथा बेकिंग आवश्यक है (60°C पर 24 घंटे)।

प्रश्न: "स्पेक्ट्रल हाफ बैंडविड्थ" 15nm का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम पर इंगित करता है। एक संकीर्ण बैंड का अर्थ है शुद्ध रंग; InGaN हरे LEDs के लिए 15nm सामान्य है।

प्रश्न: क्या LED का उपयोग बाहरी अनुप्रयोगों में किया जा सकता है?
उत्तर: कार्यकारी तापमान सीमा -40°C से +85°C कई बाहरी उपयोगों के लिए उपयुक्त है, लेकिन कन्फॉर्मल कोटिंग के बिना उच्च आर्द्रता (>75%RH) के सीधे संपर्क से विश्वसनीयता प्रभावित हो सकती है। सल्फर और हलोजन संदूषण से बचना चाहिए।

13. व्यावहारिक उपयोग केस उदाहरण

एक स्मार्ट होम कंट्रोल पैनल में, कई हरे LEDs का उपयोग डिवाइस की स्थिति दर्शाने के लिए किया जाता है। बिन F10 (525-527.5nm, 560-700mcd) का उपयोग एक समान हरे रंग की बैकलाइट प्रदान करता है। 5V आपूर्ति के लिए 150Ω का श्रृंखला प्रतिरोधक धारा को 20mA तक सीमित करता है। विस्तृत 140° देखने का कोण विभिन्न कोणों से पठनीयता सुनिश्चित करता है। कॉम्पैक्ट 2.0x1.25mm पैकेज एक छोटे PCB पर घने प्लेसमेंट की अनुमति देता है। LED की स्तर 3 नमी संवेदनशीलता के लिए बेकिंग की आवश्यकता होती है यदि पैनल असेंबली नमी अवरोधक बैग खोलने के 168 घंटे के भीतर पूरी नहीं होती है।

14. कार्य सिद्धांत

यह SMD LED एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) हरे चिप पर आधारित है। जब अग्र अभिनत होता है, तो सक्रिय परत में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जो हरे तरंगदैर्ध्य (515-530nm) के अनुरूप ऊर्जा के फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। चिप को एक पारदर्शी सिलिकॉन या एपॉक्सी लेंस में एनकैप्सुलेट किया जाता है, जिसे प्रकाश को कुशलतापूर्वक निकालने और एक विस्तृत बीम कोण प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पैकेज विद्युत कनेक्शन के लिए दो सोल्डर पैड के साथ एक मानक साइड-व्यू SMT डिज़ाइन का उपयोग करता है।

15. प्रौद्योगिकी रुझान

InGaN पर आधारित हरे LEDs में दक्षता में निरंतर सुधार देखा गया है। हाल के रुझानों में उच्च चमकदार दक्षता (प्रीमियम भागों के लिए >200 lm/W), बेहतर रंग शुद्धता के लिए संकीर्ण वर्णक्रमीय बैंडविड्थ, और लघुकरण के लिए छोटे पैकेज शामिल हैं। यह उत्पाद एक परिपक्व तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है जो लागत-संवेदनशील बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। भविष्य के विकास में उसी फुटप्रिंट के भीतर बेहतर तापीय प्रबंधन और बढ़ी हुई ESD मजबूती शामिल हो सकती है।