SMD LED 93-22SURSYGC/S530-A3/TR8 तकनीकी डेटाशीट - 3.2x2.8x1.9mm - वोल्टेज 2.0-2.4V - चमकदार लाल/पीला हरा - अंग्रेजी

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक एकीकृत परावर्तक वाले उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट एलईडी घटक के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण स्वचालित विनिर्माण वातावरण में विश्वसनीयता और असेंबली में आसानी के लिए डिज़ाइन किया गया है।

1.1 मुख्य लाभ

• 12mm टेप पर पैक किया गया, 7-इंच रील्स के लिए, मानक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगत।
• इन्फ्रारेड (IR) और वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• EIA मानक पैकेजिंग का अनुपालन करता है।
• IC संगत इनपुट।
• Pb-मुक्त निर्माण और RoHS अनुपालन।
• बेहतर प्रकाश दिशा और तीव्रता के लिए एकीकृत परावर्तक।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह एलईडी संकेतक और बैकलाइटिंग के विस्तृत कार्यों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं:

• दूरसंचार उपकरण (टेलीफोन, फैक्स मशीन)।
• ऑडियो और वीडियो उपकरण।
• बैटरी-संचालित उपकरण।
• बाहरी अनुप्रयोग संकेतक।
• कार्यालय उपकरण।
• स्विच, प्रतीक और अन्य एलईडी के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग।
• सामान्य-उद्देश्य संकेतन।

2. डिवाइस चयन और तकनीकी मापदंड

2.1 डिवाइस चयन गाइड

उत्पाद चिप सामग्री के आधार पर दो प्राथमिक रंग वेरिएंट में पेश किया जाता है:

• SUR: एक AlGaInP चिप का उपयोग करके एक Brilliant Red रंग उत्सर्जित करता है। एनकैप्सुलेटिंग रेजिन पानी की तरह स्पष्ट है।
• SYG: एक AlGaInP चिप का उपयोग करके एक चमकीला पीला हरा रंग उत्सर्जित करता है। एनकैप्सुलेटिंग रेजिन पानी की तरह स्पष्ट है।

2.2 Absolute Maximum Ratings

इन सीमाओं से अधिक तनाव स्थायी क्षति का कारण बन सकता है। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

2.3 Electro-Optical Characteristics

Ta=25°C और I पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर_F=20mA, जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV Curve)

SUR (लाल) और SYG (पीला हरा) दोनों प्रकारों के लिए प्रदान किए गए कर्व एक विशिष्ट डायोड विशेषता दर्शाते हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) एक सकारात्मक तापमान गुणांक प्रदर्शित करता है, जिसका अर्थ है कि यह परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ थोड़ा कम हो जाता है। 20mA की विशिष्ट कार्यकारी धारा पर, V_F लगभग 2.0V है, जिसका अधिकतम निर्दिष्ट मान 2.4V है। यह अपेक्षाकृत कम फॉरवर्ड वोल्टेज बैटरी-चालित अनुप्रयोगों के लिए लाभकारी है।

3.2 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) अग्र धारा के साथ बढ़ता है। सामान्य संचालन सीमा में वक्र आम तौर पर रैखिक होते हैं लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्त हो जाएंगे। 25mA निरंतर धारा की पूर्ण अधिकतम रेटिंग से परे संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इससे त्वरित अवक्रमण और जीवनकाल कम हो सकता है। स्पंदित धारा रेटिंग (1/10 ड्यूटी साइकिल पर 60mA) उच्च चमक के लिए संक्षिप्त अवधि की अनुमति देती है।

3.3 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

अधिकांश एलईडी की तरह, इस उपकरण का दीप्त आउटपुट तापमान पर निर्भर है। परिवेश तापमान बढ़ने पर तीव्रता कम हो जाती है। डीरेटिंग वक्र डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान या खराब थर्मल प्रबंधन वाले अनुप्रयोगों में। वक्र दर्शाता है कि शक्ति अपव्यय सीमा के भीतर रहने और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए तापमान बढ़ने पर अनुमेय फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए।

3.4 Spectrum Distribution

स्पेक्ट्रल प्लॉट्स AlGaInP चिप्स की मोनोक्रोमैटिक प्रकृति की पुष्टि करते हैं। SUR वेरिएंट का प्रमुख तरंगदैर्ध्य लगभग 624nm (लाल) पर केंद्रित है, जबकि SYG वेरिएंट लगभग 573nm (पीला-हरा) पर केंद्रित है। दोनों के लिए स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (FWHM) लगभग 20nm है, जो अच्छी रंग शुद्धता को दर्शाता है।

3.5 Radiation Pattern

ध्रुवीय आरेख एक विस्तृत, लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न दर्शाता है, जिसमें एक विशिष्ट अर्ध-तीव्रता कोण (2θ_1/2) 130° का। एकीकृत परावर्तक इस बीम को आकार देने में मदद करता है, एक सुसंगत दृश्य कोण प्रदान करता है जो संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां व्यापक सीमा से दृश्यता महत्वपूर्ण है।

4. Mechanical and Packaging Information

4.1 Package Dimensions

एसएमडी पैकेज का फुटप्रिंट कॉम्पैक्ट है। मुख्य आयामों में लगभग 3.2mm x 2.8mm का बॉडी साइज़ और लगभग 1.9mm की ऊंचाई शामिल है। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक नॉच या हरे रंग की टिंट जैसे दृश्य चिह्न द्वारा पहचाना जाता है। पीसीबी लैंड पैटर्न डिज़ाइन के लिए डेटाशीट में सहनशीलता (आमतौर पर ±0.1mm) के साथ विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं।

4.2 रील और टेप पैकेजिंग

घटक 12 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो 7-इंच (178 मिमी) व्यास के रील पर लपेटे जाते हैं। प्रत्येक रील में 1000 टुकड़े होते हैं। वाहक टेप के आयाम (पॉकेट आकार, पिच, आदि) स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए मानकीकृत हैं। पैकेजिंग में नमी-प्रतिरोधी उपाय शामिल हैं जैसे कि एक सोखने वाला पदार्थ और एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग, जो भंडारण और परिवहन के दौरान घटकों की सुरक्षा करते हैं, विशेष रूप से गैर-हर्मेटिक एसएमडी पैकेजों के लिए यह महत्वपूर्ण है।

4.3 लेबल और बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

रील पर लगा लेबल महत्वपूर्ण ऑर्डरिंग और ट्रेसबिलिटी जानकारी प्रदान करता है। इससे भी अधिक महत्वपूर्ण यह है कि यह डिवाइस के प्रदर्शन बिनिंग को इंगित करता है:

• CAT (ल्यूमिनस इंटेंसिटी रैंक): यह कोड रील पर एलईडी के लिए न्यूनतम ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन निर्दिष्ट करता है, जो एक उत्पादन बैच के भीतर चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है।
• HUE (डॉमिनेंट वेवलेंथ रैंक): यह कोड तरंगदैर्ध्य बिन निर्दिष्ट करता है, जो रंग संगति सुनिश्चित करता है। यह विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां कई एलईडी एक दूसरे के बगल में उपयोग की जाती हैं।
• REF (फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक): यह कोड फॉरवर्ड वोल्टेज बिन निर्दिष्ट करता है, जो समानांतर स्ट्रिंग्स में सख्त करंट मिलान या विशिष्ट ड्राइवर वोल्टेज आवश्यकताओं वाले डिजाइनों के लिए उपयोगी हो सकता है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

The device is rated for lead-free reflow soldering processes. The maximum recommended soldering temperature is 260°C at the package terminals, with the total time above 217°C not exceeding 60 seconds. A typical reflow profile with preheat, soak, reflow, and cooling stages should be followed. The use of infrared or vapor phase reflow is specified as compatible.

5.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और किसी भी लीड के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड या उससे कम तक सीमित होना चाहिए। जोड़ और पैकेज बॉडी के बीच लीड पर हीट सिंक का उपयोग किया जा सकता है।

5.3 भंडारण और हैंडलिंग

घटकों को उनकी मूल, अनओपन्ड नमी-रोधी थैलियों में, निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-40°C से +100°C) के भीतर स्थितियों पर संग्रहित किया जाना चाहिए। एक बार थैली खोलने के बाद, घटकों को एक निर्दिष्ट समय सीमा (आमतौर पर फैक्ट्री स्थितियों में 168 घंटे) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए या निर्माता की नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) निर्देशों के अनुसार रीबेक किया जाना चाहिए ताकि रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

6. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

6.1 करंट लिमिटिंग

LED एक करंट-चालित डिवाइस है। वोल्टेज स्रोत से चलाते समय एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है। रेसिस्टर मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (V_source - V_F) / I_F. Always use the maximum V_F from the datasheet (2.4V) for a robust design to ensure the current does not exceed limits even with part-to-part variation.

6.2 थर्मल मैनेजमेंट

हालांकि शक्ति अपव्यय कम है (अधिकतम 60mW), PCB पर प्रभावी थर्मल प्रबंधन दीर्घायु बढ़ाता है और चमक बनाए रखता है। सुनिश्चित करें कि PCB लैंड पैटर्न में पर्याप्त थर्मल रिलीफ है और, यदि संभव हो, तो हीट सिंकिंग के लिए थर्मल पैड (यदि मौजूद हो) को एक ग्राउंड प्लेन से कनेक्ट करें। अधिकतम धारा और तापमान पर एक साथ कार्य करने से बचें।

6.3 ESD सावधानियाँ

यद्यपि डिवाइस में 2000V HBM ESD रेटिंग है, अव्यक्त क्षति को रोकने के लिए असेंबली और हैंडलिंग के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

6.4 प्रकाशीय डिज़ाइन

130° का व्यापक दृश्य कोण इस LED को कई संकेतक अनुप्रयोगों में द्वितीयक प्रकाशिकी के बिना सीधे देखने के लिए उपयुक्त बनाता है। बैकलाइटिंग के लिए, समान प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने के लिए लाइट गाइड या डिफ्यूज़र का उपयोग किया जा सकता है। रिफ्लेक्टर कप पार्श्व उत्सर्जन को कम करने और प्रकाश को आगे की ओर निर्देशित करने में मदद करता है।

7. तकनीकी तुलना और विभेदन

This LED family differentiates itself through several key features:

• चिप प्रौद्योगिकी: AlGaInP अर्धचालक सामग्री का उपयोग GaAsP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में लाल और पीले-हरे उत्सर्जन के लिए उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग संतृप्ति प्रदान करता है।
• एकीकृत परावर्तक: अंतर्निहित रिफ्लेक्टर कप आगे की ओर प्रकाश उत्पादन बढ़ाता है और बाहरी घटक की आवश्यकता के बिना एक सुस्पष्ट बीम पैटर्न प्रदान करता है, जिससे स्थान और लागत की बचत होती है।
• Robust Packaging: यह पैकेज उच्च-विश्वसनीयता सोल्डरिंग प्रक्रियाओं (लीड-मुक्त रीफ्लो) के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसमें नमी सुरक्षा शामिल है, जो इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है।
• व्यापक बिनिंग: तीन-पैरामीटर बिनिंग (तीव्रता, तरंगदैर्ध्य, वोल्टेज) डिजाइनरों को सुसंगतता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए कड़े प्रदर्शन सहिष्णुता वाले भागों का चयन करने की अनुमति देती है।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

8.1 शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) एकवर्णी प्रकाश की वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के अनुभूत रंग से मेल खाती है। सममित स्पेक्ट्रम वाले LEDs के लिए, ये करीब होते हैं। डिजाइनरों के लिए, रंग मिलान के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।

8.2 क्या मैं अधिक चमक के लिए इस LED को 30mA पर चला सकता हूँ?

नहीं। निरंतर अग्र धारा (I_F) के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25mA है। 30mA पर संचालन इस रेटिंग से अधिक है, जिससे अपरिवर्तनीय क्षति हो सकती है, संचालन आयु काफी कम हो सकती है, और विश्वसनीयता गारंटी समाप्त हो सकती है। अधिक चमक के लिए, उच्च धारा के लिए रेटेड एलईडी चुनें या यदि अनुप्रयोग अनुमति देता है तो स्पंदित मोड (1/10 ड्यूटी साइकल पर अधिकतम 60mA) का उपयोग करें।

8.3 प्रकाश तीव्रता को एक सख्त सीमा के बजाय न्यूनतम/विशिष्ट मान के रूप में क्यों दिया गया है?

अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में भिन्नताओं के कारण, LED प्रदर्शन को श्रेणियों (बिन) में वर्गीकृत किया जाता है। डेटाशीट एक सामान्य संदर्भ के रूप में एक "सामान्य" मूल्य प्रदान करती है। किसी विशिष्ट ऑर्डर के लिए वास्तविक गारंटीकृत न्यूनतम मूल्य को CAT (Intensity Rank) कोड द्वारा रील लेबल पर परिभाषित किया जाता है। इंजीनियरों को उस श्रेणी की न्यूनतम तीव्रता के आधार पर डिजाइन करना चाहिए जिसे वे निर्दिष्ट करते हैं।

8.4 मेरे अनुप्रयोग के लिए HUE binning कितनी महत्वपूर्ण है?

यह निर्भर करता है। एक एकल संकेतक LED के लिए, HUE बिनिंग महत्वपूर्ण नहीं हो सकती है। हालाँकि, यदि एक पैनल, ऐरे या बैकलाइट में एक दूसरे के बगल में कई LEDs का उपयोग किया जाता है, तो यदि विभिन्न HUE बिन से भागों को मिलाया जाता है, तो ध्यान देने योग्य रंग अंतर ("कलर बिनिंग") हो सकता है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, एक सख्त HUE बिन निर्दिष्ट करना या एक ही बैच से एक पूरी रील ऑर्डर करना आवश्यक है।

9. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग उदाहरण

9.1 उदाहरण 1: एक उपभोक्ता उपकरण के लिए स्थिति संकेतक

परिदृश्यएक वायरलेस स्पीकर के लिए पावर बटन संकेतक।
डिज़ाइन: एक तटस्थ "पावर-ऑन" संकेतन के लिए SYG (पीला हरा) वेरिएंट का उपयोग करें। 3.3V आपूर्ति और एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करके इसे 15mA (20mA सामान्य से नीचे) पर चलाएं: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87Ω (82Ω या 100Ω मानक मान का उपयोग करें)। यह पर्याप्त चमक प्रदान करते हुए बैटरी जीवन और डिवाइस दीर्घायु को अधिकतम करता है। व्यापक देखने का कोण विभिन्न कोणों से दृश्यता सुनिश्चित करता है।

9.2 उदाहरण 2: मेम्ब्रेन स्विच लीजेंड्स के लिए बैकलाइटिंग

परिदृश्य: एक कंट्रोल पैनल पर प्रतीकों को प्रकाशित करना।
डिज़ाइन: पैनल की परिधि के चारों ओर लगाए गए कई एसयूआर (लाल) एलईडी का उपयोग करें, जो एक लाइट गाइड लेयर की ओर अंदर की ओर मुख हों। चौड़ा व्यूइंग एंगल प्रकाश को गाइड में युग्मित करने में मदद करता है। एन्क्लोजर के अंदर संभावित तापमान वृद्धि के कारण, फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व से परामर्श लें। उत्पाद के जीवनकाल में विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए एलईडी को पूर्ण 25mA के बजाय 18-20mA पर चलाना विवेकपूर्ण हो सकता है। एक ही CAT और HUE बिन से एलईडी का चयन करके एकरूपता में सुधार किया जा सकता है।

10. तकनीकी सिद्धांत और रुझान

10.1 संचालन सिद्धांत

यह LED अल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) से बने एक अर्धचालक p-n जंक्शन पर आधारित है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहाँ वे पुनर्संयोजित होते हैं। इस पुनर्संयोजन के दौरान मुक्त ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में लाल और पीला-हरा। एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए एक लेंस के रूप में कार्य करता है, और यदि आवश्यक हो तो फॉस्फोरस भी धारण करता है (इन मोनोक्रोमैटिक प्रकारों के लिए नहीं)। रिफ्लेक्टर कप, जो आमतौर पर अत्यधिक परावर्तक प्लास्टिक या कोटेड सामग्री से बना होता है, चिप को घेरता है ताकि पार्श्व-उत्सर्जित प्रकाश को आगे की ओर पुनर्निर्देशित किया जा सके, जिससे इच्छित दृश्य दिशा में उपयोगी दीप्त तीव्रता बढ़ जाती है।

10.2 Industry Trends

इस प्रकार के SMD LED के विकास में कई प्रमुख उद्योग रुझान शामिल हैं:

• Miniaturization & Integrationपैकेज आकार में निरंतर कमी करते हुए प्रकाश उत्पादन को बनाए रखना या सुधारना। पैकेज के भीतर रिफ्लेक्टर और इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा जैसी सुविधाओं का एकीकरण मानक है।
• उच्च दक्षताआंतरिक क्वांटम दक्षता (IQE) और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में निरंतर सुधार से उच्च दीप्त प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश) होती है, जिससे बिजली की खपत और तापीय भार कम होता है।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता: पैकेजिंग सामग्री (एपॉक्सी, सिलिकॉन) और डाई अटैच प्रौद्योगिकियों में सुधार से थर्मल साइक्लिंग, नमी और अन्य पर्यावरणीय दबावों के प्रति प्रतिरोध बढ़ता है, जिससे परिचालन आयु लंबी होती है (अक्सर 50,000 घंटे या अधिक के लिए L70/B50 रेटेड)।
• मानकीकरण और स्वचालन: पैकेजिंग (जैसे 7" रील पर 12mm टेप) और फुटप्रिंट अत्यधिक मानकीकृत हैं ताकि स्वचालित असेंबली को सुव्यवस्थित किया जा सके, जिससे विनिर्माण लागत कम होती है।
• रंग स्थिरता पर ध्यान केंद्रित करें: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और डिस्प्ले अनुप्रयोगों में, जहाँ दृश्य समरूपता महत्वपूर्ण है, वेवलेंथ (HUE) और इंटेंसिटी (CAT) के लिए सख्त बिनिंग सहनशीलता की मांग बढ़ रही है।

यह घटक इस विकसित परिदृश्य में एक परिपक्व, विश्वसनीय और लागत-प्रभावी समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जो मुख्यधारा के संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है।