नीला LED 3.00x3.00x2.10mm 3.3V 1.65W EMC पैकेज डेटाशीट - 460nm - 500mA - 20lm

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ EMC (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज का उपयोग करने वाले एक उच्च-शक्ति वाले नीले प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) के लिए एक व्यापक तकनीकी विनिर्देश प्रदान करता है। यह उपकरण उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें सुरक्षा निगरानी, सेंसर प्रकाश, परिदृश्य प्रकाश और सामान्य प्रकाश शामिल हैं। 3.00mm x 3.00mm x 2.10mm के कॉम्पैक्ट आकार के साथ, यह 500mA ड्राइव धारा पर 20 लुमेन के विशिष्ट चमकदार प्रवाह को वितरित करते हुए घने PCB लेआउट को सक्षम बनाता है। EMC पैकेज पारंपरिक लीडफ्रेम पैकेजों की तुलना में बेहतर तापीय प्रदर्शन और मजबूती प्रदान करता है, जो कठोर वातावरण में विस्तारित संचालन के लिए उपयुक्त है।

1.1 प्रमुख विशेषताएं

• Pb-मुक्त रिफ्लो सोल्डरिंग संगत (RoHS अनुपालन)
• नमी संवेदनशीलता स्तर: MSL स्तर 3 (JEDEC के अनुसार)
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य: 460nm (विशिष्ट) – नीला रंग
• अग्र वोल्टेज: 3.0V – 3.3V (500mA पर विशिष्ट 3.3V)
• दृश्य कोण: 100 डिग्री (आधी-शक्ति)
• तापीय प्रतिरोध: 14°C/W (जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक)
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज संरक्षण: 2kV (HBM) >90% उपज के साथ

1.2 लक्ष्य अनुप्रयोग

• ऑप्टिकल संकेतक और सिग्नल प्रकाश
• परिदृश्य और वास्तुकला प्रकाश
• सामान्य प्रकाश और सजावटी प्रकाश
• सुरक्षा और निगरानी कैमरा प्रकाश
• सेंसर और मशीन विज़न सिस्टम

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

निम्नलिखित अनुभाग उत्पाद डेटाशीट में निर्दिष्ट विद्युत, ऑप्टिकल और तापीय मापदंडों की गहन व्याख्या प्रदान करते हैं।

2.1 ऑप्टिकल विशेषताएं

25°C और 500mA अग्र धारा पर, LED 460nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य 30nm की वर्णक्रमीय बैंडविड्थ के साथ प्रदर्शित करता है। चमकदार प्रवाह 20 लुमेन (विशिष्ट) रेटेड है, जिसमें ±10% की माप सहनशीलता है। दृश्य कोण (आधी-शक्ति कोण 2θ1/2) 100 डिग्री है, जो सामान्य प्रकाश और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक विस्तृत बीम फैलाव प्रदान करता है। विकिरण पैटर्न अत्यधिक सममित है, जैसा कि ध्रुवीय आरेख (मूल डेटाशीट में चित्र 1-10 देखें) में दिखाया गया है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

500mA पर अग्र वोल्टेज न्यूनतम 3.0V से विशिष्ट 3.3V तक होता है। माप सहनशीलता ±0.1V है। जब 5V का रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है, तो रिवर्स धारा अधिकतम 10µA निर्दिष्ट की जाती है। शक्ति अपव्यय 1.65W निरपेक्ष अधिकतम तक सीमित है, जो 500mA ड्राइव स्थिति से मेल खाता है। स्थायी क्षति से बचने के लिए निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग को कभी भी पार न करना महत्वपूर्ण है।

2.3 तापीय विशेषताएं

जंक्शन-से-सोल्डर-बिंदु तापीय प्रतिरोध 14°C/W है। EMC पैकेज डिज़ाइन द्वारा सुगम यह कम तापीय प्रतिरोध LED जंक्शन से PCB तक कुशल गर्मी हस्तांतरण की अनुमति देता है। उचित तापीय प्रबंधन आवश्यक है; जंक्शन तापमान 115°C की अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। डिरेटिंग वक्र दिखाते हैं कि जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए परिवेश तापमान बढ़ने पर अग्र धारा को कम किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग और छँटाई

हालांकि डेटाशीट स्पष्ट रूप से बिनिंग तालिकाओं का विवरण नहीं देती है, उत्पाद रील लेबल पर इंगित चमकदार प्रवाह (Φ), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WLD), और अग्र वोल्टेज (VF) के लिए बिन कोड के साथ आपूर्ति की जाती है। यह ग्राहकों को उनके अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट प्रदर्शन ग्रेड चुनने की अनुमति देता है। विशिष्ट बिनिंग में वृद्धिशील फ्लक्स बिन और 460nm के आसपास तरंगदैर्ध्य बिन शामिल हो सकते हैं। विस्तृत बिनिंग उपलब्धता के लिए आपूर्तिकर्ता से संपर्क करें।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

I-V विशेषता वक्र (डेटाशीट में चित्र 1-6) 500mA पर लगभग 3.3V का विशिष्ट अग्र वोल्टेज दिखाता है। जैसे-जैसे धारा 100mA से 600mA तक बढ़ती है, वोल्टेज लगभग 3.0V से 3.4V तक बढ़ जाता है। यह लगभग-रैखिक संबंध नीले LED के लिए विशिष्ट है।

4.2 सापेक्ष तीव्रता बनाम धारा

सापेक्ष चमकदार तीव्रता अग्र धारा के साथ बढ़ती है लेकिन उच्च धाराओं पर कुछ संतृप्ति दिखाती है (चित्र 1-7)। 500mA पर, सापेक्ष तीव्रता लगभग 100% है, जबकि 100mA पर यह लगभग 20% तक गिर जाती है। यह वक्र डिजाइनरों को कम ड्राइव धाराओं पर प्रकाश उत्पादन का अनुमान लगाने में मदद करता है।

4.3 तापमान निर्भरता

चित्र 1-8 दर्शाता है कि सापेक्ष तीव्रता बढ़ते परिवेश तापमान के साथ घटती है। 85°C पर, तीव्रता 25°C पर मान का लगभग 85% तक गिर जाती है। उच्च तापमान वातावरण में काम करने वाले फिक्स्चर डिज़ाइन में इस तापीय संवेदनशीलता को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.4 वर्णक्रमीय वितरण

स्पेक्ट्रम (चित्र 1-9) 460nm के आसपास चरम पर होता है जिसमें पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम 30nm होती है। स्पेक्ट्रम नीले क्षेत्र तक सीमित है, 400-700nm रेंज के बाहर नगण्य उत्सर्जन के साथ।

4.5 विकिरण आरेख

ध्रुवीय विकिरण पैटर्न (चित्र 1-10) ±50 डिग्री के आधी-शक्ति कोण के साथ एक लैम्बर्टियन-जैसे वितरण दिखाता है। यह विस्तृत वितरण फ्लड लाइटिंग और सामान्य प्रकाश के लिए उपयुक्त है।

4.6 धारा बनाम पिन तापमान डिरेटिंग

चित्र 1-11 डिरेटिंग वक्र प्रदान करता है: 60°C के पिन तापमान पर, अधिकतम अग्र धारा लगभग 400mA है, और 100°C पर यह घटकर लगभग 100mA हो जाती है। यह वक्र तापीय डिज़ाइन के लिए आवश्यक है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED पैकेज 3.00mm x 3.00mm x 2.10mm (लंबाई x चौड़ाई x ऊंचाई) मापता है, जिसमें ±0.2mm की सहनशीलता है जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो। शीर्ष दृश्य दो पैड के साथ एक वर्गाकार पैकेज दिखाता है: कैथोड और एनोड की पहचान चित्र 1-2 में की गई है। साइड दृश्य 2.10mm की ऊंचाई को 0.70mm लेंस प्रोट्रूशन के साथ इंगित करता है। निचला दृश्य पैड आयाम दिखाता है: कैथोड पैड 1.45mm x 0.69mm, एनोड पैड 1.45mm x 0.69mm, पैड के बीच 1.45mm की दूरी के साथ। सोल्डरिंग पैटर्न (चित्र 1-5) उचित माउंटिंग के लिए 3.00 x 2.26mm सोल्डर पैड की सिफारिश करते हैं।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड को पैकेज पर एक छोटे नॉच या डॉट द्वारा चिह्नित किया जाता है (चित्र 1-2 देखें)। एनोड विपरीत दिशा में होता है। असेंबली के दौरान सही ध्रुवीयता का पालन किया जाना चाहिए।

5.3 सोल्डरिंग पैटर्न

अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न (चित्र 1-5) किनारे से 0.46mm की दूरी के साथ 3.00mm x 2.26mm है। थर्मल पैड गर्मी को नष्ट करने में मदद करता है। पर्याप्त सोल्डर कवरेज सुनिश्चित करने के लिए उपयुक्त स्टेंसिल डिज़ाइन का उपयोग करें।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

अनुशंसित रिफ्लो प्रोफ़ाइल (चित्र 3-1) निर्दिष्ट करती है: 60-120 सेकंड के लिए 150°C से 200°C तक प्रीहीट; 217°C (TL) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड होना चाहिए; पीक तापमान (TP) 260°C अधिकतम 10 सेकंड होल्ड टाइम (tP) के साथ पीक के 5°C के भीतर। शीतलन दर 6°C/सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। केवल दो रिफ्लो पास की अनुमति है। यदि पहले और दूसरे रिफ्लो के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो LED क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

6.2 मैनुअल सोल्डरिंग

हैंड सोल्डरिंग करते समय, प्रति पैड 3 सेकंड से कम समय के लिए 300°C से नीचे सेट किए गए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। केवल एक हैंड सोल्डर ऑपरेशन की अनुमति है।

6.3 रीवर्क और मरम्मत

सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि अपरिहार्य है, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और विशेषताओं की पूर्व-जांच करें। सुनिश्चित करें कि हीटिंग के दौरान कोई यांत्रिक तनाव न लगाया जाए।

6.4 हैंडलिंग सावधानियाँ

• सिलिकॉन लेंस की सतह पर दबाव न डालें; केवल किनारों से पकड़ें।
• मुड़े हुए PCB पर माउंट करने से बचें; सोल्डरिंग के बाद बोर्ड को मोड़ें नहीं।
• सोल्डरिंग के बाद तेजी से ठंडा न करें; कमरे के तापमान पर प्राकृतिक रूप से ठंडा होने दें।
• शीतलन के दौरान यांत्रिक कंपन न लगाएं।

6.5 भंडारण की स्थितियाँ

खुले नहीं नमी बाधा बैग: स्टोर करें<30°C और<पैकिंग की तारीख से एक वर्ष तक 75% RH। खोलने के बाद: 168 घंटे<30°C और<60% RH। यदि पार हो जाए, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

LED टेप और रील पैकेजिंग में प्रति रील 3000 टुकड़ों के साथ आपूर्ति की जाती है। कैरियर टेप के आयाम चित्र 2-1 में ध्रुवीयता चिह्न के साथ दिखाए गए हैं। रील आयाम: A=12.7±0.3mm, B=330.2±2mm, C=79.5±1mm, D=14.3±0.2mm। नमी संरक्षण के लिए डेसिकैंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी बाधा बैग का उपयोग किया जाता है।

7.2 लेबल जानकारी

रील लेबल में शामिल हैं: पार्ट नंबर (PART NO.), स्पेक नंबर (SPEC NO.), लॉट नंबर (LOT NO.), बिन कोड (BIN CODE), चमकदार प्रवाह (Φ), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WLD), अग्र वोल्टेज (VF), मात्रा (QTY), और तारीख (DATE)। इस जानकारी का उपयोग ट्रेसेबिलिटी और बिन चयन के लिए किया जाता है।

7.3 कार्डबोर्ड बॉक्स

रील शिपिंग के लिए कार्डबोर्ड बक्सों में पैक की जाती हैं। बॉक्स पर उत्पाद और मात्रा की जानकारी लेबल की जाती है।

8. विश्वसनीयता और योग्यता

8.1 विश्वसनीयता परीक्षण आइटम

उत्पाद ने JEDEC मानकों के अनुसार निम्नलिखित विश्वसनीयता परीक्षण पास किए हैं: रिफ्लो सोल्डरिंग (260°C, 3 बार), तापमान चक्रण (-40°C से 100°C, 100 चक्र), तापीय शॉक (-40°C से 115°C, 300 चक्र), उच्च तापमान भंडारण (100°C, 1000h), निम्न तापमान भंडारण (-40°C, 1000h), और जीवन परीक्षण (25°C, 500mA, 1000h)। स्वीकृति मानदंड: प्रत्येक परीक्षण के लिए 10 नमूनों में से 0 विफलता (0/1) ।

8.2 विफलता मानदंड

पोस्ट-स्ट्रेस सीमाएँ: अग्र वोल्टेज परिवर्तन ≤ 1.1x ऊपरी स्पेक सीमा; रिवर्स धारा ≤ 2.0x ऊपरी स्पेक सीमा; चमकदार प्रवाह गिरावट ≥ 0.7x निचली स्पेक सीमा।

9. अनुप्रयोग डिज़ाइन अनुशंसाएँ

9.1 तापीय डिज़ाइन

14°C/W तापीय प्रतिरोध और 1.65W अधिकतम शक्ति अपव्यय को देखते हुए, पर्याप्त हीटसिंकिंग महत्वपूर्ण है। जंक्शन तापमान को 115°C से नीचे रखने के लिए उचित PCB तांबा क्षेत्र और तापीय वाया का उपयोग करें। प्रदान किए गए डिरेटिंग वक्र का उपयोग करके परिवेश तापमान के आधार पर धारा को कम करें।

9.2 विद्युत डिज़ाइन

प्रत्येक LED को थर्मल रनअवे को रोकने के लिए वर्तमान-सीमित प्रतिरोधकों या स्थिर धारा स्रोतों के साथ चलाया जाना चाहिए। रिवर्स वोल्टेज से बचना चाहिए; यदि आवश्यक हो तो सुरक्षा डायोड का उपयोग करें। हैंडलिंग और संचालन के दौरान ESD सुरक्षा की सिफारिश की जाती है।

9.3 पर्यावरणीय विचार

सल्फर यौगिकों (>100ppm), हैलोजन (व्यक्तिगत रूप से ब्रोमीन और क्लोरीन) के संपर्क से बचें<900ppm, कुल<1500ppm), और वाष्पशील कार्बनिक यौगिक जो गैस छोड़ सकते हैं और सिलिकॉन लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं। यदि आवश्यक हो तो सफाई के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें।

10. कार्य सिद्धांत

यह LED एक अर्धचालक उपकरण है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। सक्रिय क्षेत्र में एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) क्वांटम वेल संरचना होती है जो अग्र बायस के तहत इलेक्ट्रॉनों और होलों के पुनर्संयोजन पर नीली रोशनी उत्सर्जित करती है। उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य क्वांटम वेल सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित की जाती है। EMC पैकेज एनकैप्सुलेशन के रूप में एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड का उपयोग करता है, जो यांत्रिक सुरक्षा और ऑप्टिकल कपलिंग प्रदान करता है। सिलिकॉन लेंस देखने के कोण को बढ़ाता है और प्रकाश निष्कर्षण में सुधार करता है।

11. प्रौद्योगिकी रुझान

उच्च-शक्ति LED का रुझान उच्च दक्षता, छोटे पैकेज और बेहतर तापीय प्रबंधन की ओर जारी है। इस तरह के EMC पैकेज सामान्य प्रकाश और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए लागत और प्रदर्शन का संतुलन प्रदान करते हैं। 460nm नीली चिप का उपयोग सफेद LED के लिए फॉस्फोर-पंपिंग स्रोत के रूप में भी किया जाता है, हालांकि यह उपकरण सीधे नीले उत्सर्जन के लिए है। भविष्य के विकास में उच्च फ्लक्स घनत्व और कम तापीय प्रतिरोध के साथ बेहतर विश्वसनीयता शामिल हो सकती है।

12. सामान्य प्रश्न और डिज़ाइन मामले

12.1 सामान्य प्रश्नोत्तरी

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 700mA पर चला सकता हूँ?उत्तर: नहीं, निरपेक्ष अधिकतम धारा 500mA है (उचित हीट सिंकिंग के साथ)। इससे अधिक होने पर उपकरण क्षतिग्रस्त हो सकता है।

प्रश्न: विशिष्ट जीवनकाल क्या है?उत्तर: डेटाशीट L70 जीवनकाल निर्दिष्ट नहीं करती है, लेकिन समान EMC LED के आधार पर, रेटेड शर्तों के तहत यह 50,000 घंटे से अधिक हो सकता है।

प्रश्न: क्या LED पल्स ऑपरेशन के लिए उपयुक्त है?उत्तर: हाँ, कम ड्यूटी चक्र के साथ पल्स ऑपरेशन उच्च पीक धारा की अनुमति दे सकता है, लेकिन सुनिश्चित करें कि औसत शक्ति 1.65W से अधिक न हो।

12.2 अनुप्रयोग उदाहरण

12 LED वाले एक लैंडस्केप लाइटिंग फिक्स्चर में, प्रत्येक को 350mA पर चलाकर कुल 240 लुमेन प्राप्त करने के लिए, एल्यूमीनियम PCB का उपयोग करके उचित हीटसिंकिंग के साथ। 350mA पर अग्र वोल्टेज लगभग 3.2V है, इसलिए प्रति LED कुल शक्ति 1.12W है। तापीय डिज़ाइन 40°C परिवेश के तहत जंक्शन तापमान को 85°C से नीचे सुनिश्चित करता है। सुरक्षा के लिए थर्मल फोल्डबैक के साथ एक स्थिर धारा ड्राइवर की सिफारिश की जाती है।