उच्च शक्ति व्हाइट LED 3.0x3.0x0.55mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 5.8-7.2V - शक्ति 2.16W - हिंदी तकनीकी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

यह उच्च शक्ति व्हाइट LED एक नीली चिप को फॉस्फर के साथ मिलाकर बनाया गया है जो सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है। यह उपकरण EMC (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज में 3.0 mm × 3.0 mm × 0.55 mm बाहरी आयामों के साथ आता है, जो मांग वाले प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए एक कॉम्पैक्ट और मजबूत समाधान प्रदान करता है। मुख्य विशेषताओं में 120° का अत्यंत व्यापक व्यूइंग एंगल, सभी SMT असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्तता, और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस के लिए टेप और रील पर उपलब्धता शामिल है। LED RoHS अनुपालन और नमी संवेदनशीलता स्तर 3 है। सामान्य अनुप्रयोगों में LCD, TV या मॉनिटर के लिए बैकलाइटिंग; स्विच और सिंबल रोशनी; ऑप्टिकल संकेतक; इनडोर डिस्प्ले; ट्यूबलर प्रकाश अनुप्रयोग; और सामान्य उपयोग शामिल हैं। 300 mA पर 5.8 V से 7.2 V की फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज और 140 lm से 220 lm के ल्यूमिनस फ्लक्स के साथ, यह LED विश्वसनीय प्रदर्शन को बनाए रखते हुए उच्च चमक प्रदान करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

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

निम्न तालिका 25°C सोल्डर तापमान और 300 mA फॉरवर्ड करंट पर मापे गए मुख्य विद्युत और ऑप्टिकल पैरामीटरों को सारांशित करती है:

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):न्यूनतम 5.8 V, विशिष्ट 6.0 V (ग्राफ से), अधिकतम 7.2 V।
• रिवर्स करंट (IR):VR=10 V पर अधिकतम 10 µA।
• ल्यूमिनस फ्लक्स (Φ):न्यूनतम 140 lm, विशिष्ट 180 lm, अधिकतम 220 lm।
• व्यूइंग एंगल (2θ1/2):विशिष्ट 120°।
• थर्मल प्रतिरोध (RTHJ-S):विशिष्ट 12 °C/W।

पूर्ण अधिकतम रेटिंग: पावर डिसिपेशन 2160 mW, फॉरवर्ड करंट 300 mA, पीक फॉरवर्ड करंट 450 mA (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई), रिवर्स वोल्टेज 10 V, ESD (HBM) 2000 V, ऑपरेटिंग तापमान -40°C से +85°C, स्टोरेज तापमान -40°C से +100°C, जंक्शन तापमान 115°C।

2.2 फॉरवर्ड वोल्टेज और ल्यूमिनस फ्लक्स का बिन रेंज

IF=300 mA पर, फॉरवर्ड वोल्टेज 5.8-6.0 V (बिन TB) से 7.0-7.2 V (बिन TN) तक के रेंज में बिन किया गया है। ल्यूमिनस फ्लक्स 140-145 lm (बिन T140) से 240-245 lm (बिन T240) तक बिन किया गया है। सटीक बिन कोड वोल्टेज और फ्लक्स बिन का संयोजन है, जो ग्राहकों को विशिष्ट विशेषताओं वाले उपकरणों का चयन करने की अनुमति देता है। CIE क्रोमैटिकिटी आरेख सुसंगत सफेद रंग निर्देशांक प्राप्त करने के लिए कई रंग बिन (D00, D01, ..., H00, H01, ..., K00, K01, ..., T00, T01, ...) प्रदान करता है। प्रत्येक बिन में तालिका 1-4 में सूचीबद्ध सटीक CIE-x और CIE-y कोने निर्देशांक हैं, जो कड़े रंग नियंत्रण सुनिश्चित करते हैं।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट

फॉरवर्ड वोल्टेज फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ता है। 5.5 V पर करंट लगभग शून्य है; 7 V पर करंट लगभग 300 mA तक पहुँचता है। यह संबंध उच्च-शक्ति LED के लिए सामान्य है और वोल्टेज ड्राइव के बजाय करंट विनियमन की आवश्यकता को दर्शाता है।

3.2 फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष तीव्रता

सापेक्ष तीव्रता 0 से 300 mA तक फॉरवर्ड करंट के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है, 300 mA पर लगभग 100% तक पहुँचती है। यह अच्छी दक्षता और अनुमानित आउटपुट को इंगित करता है।

3.3 सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता

जैसे-जैसे सोल्डर तापमान 25°C से 115°C तक बढ़ता है, सापेक्ष तीव्रता थोड़ी कम होकर लगभग 85% हो जाती है। डिज़ाइनरों को प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए थर्मल डिरेटिंग पर ध्यान देना चाहिए।

3.4 सोल्डर तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट

अधिक गर्मी से बचने के लिए अधिकतम स्वीकार्य फॉरवर्ड करंट सोल्डर तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। Ts=25°C पर अधिकतम करंट 300 mA है; 85°C पर यह घटकर लगभग 200 mA हो जाता है। विश्वसनीय संचालन के लिए यह डिरेटिंग महत्वपूर्ण है।

3.5 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम सोल्डर तापमान

तापमान बढ़ने के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज थोड़ा कम होता है (लगभग -2 mV/°C)। 20°C से 120°C तक, VF लगभग 6.20 V से घटकर 6.02 V हो जाता है।

3.6 विकिरण आरेख

LED में 120° का व्यापक व्यूइंग एंगल है। सापेक्ष ल्यूमिनस तीव्रता -60° से +60° तक 50% से ऊपर रहती है और ±90° पर लगभग शून्य हो जाती है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिनमें व्यापक रोशनी की आवश्यकता होती है।

3.7 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट बनाम सोल्डर तापमान

CIE x और y निर्देशांक तापमान के साथ थोड़े बदलते हैं। जैसे-जैसे तापमान 25°C से 85°C तक बढ़ता है, श्वेत बिंदु उच्च x और y मानों (गर्म रंग) की ओर थोड़ा स्थानांतरित हो जाता है। रंग-महत्वपूर्ण डिजाइनों में इस बदलाव पर विचार किया जाना चाहिए।

3.8 स्पेक्ट्रम वितरण

सापेक्ष उत्सर्जन तीव्रता लगभग 450 nm (नीला) और 560 nm (फॉस्फर पीला-हरा) पर चरम पर होती है, जिसमें 400-700 nm तक का व्यापक स्पेक्ट्रम होता है। श्वेत प्रकाश नीली चिप उत्सर्जन और पीले फॉस्फर के संयोजन से बनता है।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 पैकेज आयाम

पैकेज 3.00 mm × 3.00 mm मापता है जिसकी ऊँचाई लगभग 0.55 mm है। ऊपर का दृश्य दो संपर्क पैड (एनोड और कैथोड) दिखाता है, प्रत्येक का आयाम 1.45 mm × 0.46 mm है। नीचे का दृश्य समान पैड अतिरिक्त चिह्नों के साथ दिखाता है। ध्रुवता पैकेज पर एक नॉच या चिह्न द्वारा इंगित की जाती है (चित्र 1-4 देखें)। सोल्डरिंग पैटर्न इष्टतम सोल्डर जॉइंट निर्माण के लिए उनके बीच 0.46 mm के अंतर के साथ 2.26 mm × 0.69 mm के पैड का उपयोग करने की सलाह देते हैं। सभी आयामों में ±0.2 mm की सहनशीलता होती है जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो।

4.2 कैरियर टेप और रील

LED कैरियर टेप में पैक किए जाते हैं जिसमें पिच P1=4.0 mm और P2=2.0 mm है। टेप की चौड़ाई 8.0 mm है जिसमें A0=3.2±0.1 mm, B0=3.3±0.1 mm, और K0=1.4±0.1 mm आकार के पॉकेट हैं। रील का बाहरी व्यास 178 mm, आंतरिक हब व्यास 59 mm, और चौड़ाई 16.9 mm है। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं।

4.3 लेबलिंग और नमी अवरोध

लेबल में भाग संख्या, स्पेक संख्या, लॉट संख्या, फ्लक्स (Ф), क्रोमैटिसिटी (XY), फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), तरंगदैर्ध्य (WLD), मात्रा (QTY), और दिनांक (DATE) के लिए बिन कोड शामिल हैं। पैकेज को डेसीकेंट के साथ एक नमी अवरोध बैग में सील किया जाता है, और एक ESD चेतावनी लेबल संलग्न किया जाता है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक विशिष्ट रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल अनुशंसित है: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीट, अधिकतम 3°C/s की दर से 260°C (255°C से ऊपर अधिकतम 10 सेकंड) के पीक तापमान तक रैंप अप, और अधिकतम 6°C/s की दर से ठंडा करना। 25°C से पीक तक का कुल समय 8 मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए। रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

5.2 हाथ सोल्डरिंग और मरम्मत

हाथ सोल्डरिंग आयरन तापमान 300°C से नीचे 3 सेकंड से कम समय के लिए किया जाना चाहिए, और केवल एक बार। मरम्मत अनुशंसित नहीं है; यदि अपरिहार्य हो, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और LED की अखंडता की पूर्व-पुष्टि करें।

5.3 सावधानियाँ

सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन नरम है; शीर्ष सतह पर अत्यधिक दबाव से बचें। मुड़े हुए PCB क्षेत्रों पर LED न लगाएं। सोल्डरिंग के बाद, यांत्रिक तनाव या तेजी से ठंडा न करें।

6. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकेजिंग 5000 पीस प्रति रील है। कार्डबोर्ड बॉक्स आयाम और पैकेजिंग प्रक्रिया उत्पाद विनिर्देश में दिखाई गई है। लेबल प्रारूप में सभी आवश्यक ट्रेसेबिलिटी कोड शामिल हैं। उत्पाद एक सीलबंद नमी अवरोध बैग और ESD सुरक्षा के साथ नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग प्रक्रिया में भेजा जाता है।

7. अनुप्रयोग सिफारिशें

सामान्य अनुप्रयोगों में LCD बैकलाइटिंग, इनडोर डिस्प्ले, ट्यूबलर लाइट और सामान्य प्रकाश शामिल हैं। इष्टतम प्रदर्शन के लिए, फॉरवर्ड करंट को 300 mA पर बनाए रखने के लिए एक स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें। अच्छी हीट सिंकिंग के साथ LED को मेटल-कोर PCB (MCPCB) से जोड़कर थर्मल प्रबंधन पर विचार करें। जंक्शन तापमान 115°C से अधिक नहीं होना चाहिए। सर्किट डिज़ाइन में, समानांतर स्ट्रिंग्स में करंट को संतुलित करने के लिए श्रृंखला प्रतिरोधक शामिल करें। LED को उच्च सल्फर वातावरण (>100 ppm) या हैलोजन यौगिकों (Br और Cl के लिए प्रत्येक 900 ppm से अधिक) में उजागर करने से बचें। यदि आवश्यक हो तो सफाई के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें; अल्ट्रासोनिक सफाई अनुशंसित नहीं है।

8. तकनीकी तुलना

मानक 2835 या 3030 सफेद LED की तुलना में, यह उपकरण उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज (5.8-7.2V बनाम विशिष्ट 3V) प्रदान करता है जो श्रृंखला में कई चिप्स को इंगित करता है, उच्च शक्ति घनत्व को सक्षम करता है। 120° का व्यूइंग एंगल कई उच्च-शक्ति LED (अक्सर 110°) से अधिक चौड़ा है। EMC पैकेज पारंपरिक PPA पैकेजों की तुलना में बेहतर नमी प्रतिरोध और उच्च तापमान स्थिरता प्रदान करता है। 300mA पर लगभग 60-80 lm/W की ल्यूमिनस एफिशिएंसी उच्च-शक्ति सफेद LED के लिए प्रतिस्पर्धी है। क्रोमैटिसिटी में तंग बिनिंग (कई D, H, K, T बिन) उत्पादन लॉट में रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: अनुशंसित फॉरवर्ड करंट क्या है? उत्तर: पूर्ण अधिकतम रेटिंग 300 mA DC है; सर्वोत्तम दक्षता और जीवनकाल के लिए, उचित हीट सिंकिंग के साथ 280-300 mA पर संचालित करें।

प्रश्न: क्या इस LED को उच्च करंट पर चलाया जा सकता है? उत्तर: 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई पर अधिकतम 450 mA तक पीक करंट, लेकिन औसत करंट 300 mA से अधिक नहीं होना चाहिए।

प्रश्न: तापमान रंग को कैसे प्रभावित करता है? उत्तर: तापमान बढ़ने पर क्रोमैटिसिटी थोड़ी बदल जाती है (x,y बढ़ जाते हैं); रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, सक्रिय कूलिंग या फीडबैक पर विचार करें।

प्रश्न: भंडारण की स्थिति क्या है? उत्तर: नमी अवरोध बैग खोलने से पहले,<30°C /<75% RH पर 1 वर्ष तक स्टोर करें। खोलने के बाद,<30°C /<60% RH पर 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि पार हो गया है, तो 65±5°C पर 24 घंटे बेक करें।

प्रश्न: कौन से सफाई सॉल्वैंट्स सुरक्षित हैं? उत्तर: आइसोप्रोपिल अल्कोहल अनुशंसित है; उन सॉल्वैंट्स से बचें जो सिलिकॉन या पैकेज को भंग कर सकते हैं।

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग मामले

एक 10-इंच LCD पैनल के लिए बैकलाइट इकाई में, 300 mA पर एक स्थिर करंट ड्राइवर के साथ श्रृंखला में इनमें से 12 LED का उपयोग करके लगभग 2000 lm कुल फ्लक्स प्रदान करता है, जो एक उज्ज्वल डिस्प्ले के लिए पर्याप्त है। चौड़ा व्यूइंग एंगल पैनल में समान रोशनी सुनिश्चित करता है। एक ट्यूबलर रेट्रोफिट लैंप में, उपयुक्त हीट सिंक के साथ एक रैखिक PCB पर 24 LED 20W फ्लोरोसेंट ट्यूब को बदल सकते हैं, जो बेहतर ऊर्जा दक्षता और लंबे जीवन के साथ 3500+ लुमेन प्रदान करता है। इनडोर साइनेज के लिए, उचित दूरी और लेंस ऑप्टिक्स के साथ एरे न्यूनतम छाया के साथ उच्च चमक प्राप्त करते हैं।

11. संचालन का सिद्धांत

यह सफेद LED ~450 nm पर उत्सर्जित नीली InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप का उपयोग करता है। चिप एक फॉस्फर परत (आमतौर पर YAG:Ce या समान) से ढकी होती है जो नीले प्रकाश को अवशोषित करती है और एक विस्तृत पीले-हरे स्पेक्ट्रम में पुन: उत्सर्जित करती है। संचरित नीले प्रकाश और फॉस्फर-परिवर्तित पीले प्रकाश का संयोजन सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है। CIE निर्देशांक को फॉस्फर संरचना और सांद्रता को समायोजित करके ट्यून किया जा सकता है। LED को चिप और फॉस्फर की सुरक्षा और ऑप्टिकल कपलिंग प्रदान करने के लिए सिलिकॉन में एनकैप्सुलेट किया जाता है।

12. विकास के रुझान

उच्च-शक्ति सफेद LED में रुझान उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी (>150 lm/W चिप स्तर पर), बेहतर रंग प्रतिपादन (CRI>90), और कॉम्पैक्ट डिजाइनों के लिए छोटे पैकेजों की ओर है। EMC पैकेज बेहतर थर्मल स्थिरता और विश्वसनीयता के कारण PPA की जगह ले रहे हैं। नई फॉस्फर प्रौद्योगिकियां, जैसे नाइट्राइड और फ्लोराइड फॉस्फर, व्यापक रंग सरगम और उच्च CRI को सक्षम करती हैं। श्रृंखला में कई चिप्स का एकीकरण (जैसा कि इस 6V वर्ग उपकरण में देखा गया है) उच्च-वोल्टेज ड्राइव की अनुमति देता है जिससे करंट और I²R हानि कम होती है। भविष्य के विकास में चिप-स्केल पैकेजिंग (CSP) और फ्लिप-चिप डिजाइन शामिल हैं जो बेहतर थर्मल पथ और कम लागत के लिए हैं।