LED डिवाइस जीवन चक्र विशिष्टता पुस्तिका - संशोधन 1 - प्रकाशन तिथि 2013-08-15 - चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह तकनीकी दस्तावेज़ किसी विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक घटक (संभवतः LED या संबंधित अर्धचालक उपकरण) की जीवनचक्र स्थिति और संशोधन नियंत्रण के बारे में व्यापक जानकारी प्रदान करता है। इसका मुख्य फोकस औपचारिक संशोधन आधार और उससे संबंधित मेटाडेटा स्थापित करना है। यह दस्तावेज़ इंजीनियरिंग, निर्माण और गुणवत्ता आश्वासन प्रक्रियाओं के लिए एक औपचारिक रिकॉर्ड के रूप में कार्य करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि सभी संबंधित पक्ष सही और नवीनतम उपकरण विनिर्देश संस्करण का संदर्भ लें।

इस जीवनचक्र चरण को दर्ज करने का मुख्य लाभ पता लगाने की क्षमता और संस्करण नियंत्रण है। संशोधन संख्या और प्रकाशन तिथि की स्पष्ट घोषणा करके, डिजाइन और उत्पादन में पुराने या गलत तकनीकी डेटा के उपयोग को रोका जा सकता है। उत्पाद स्थिरता, विश्वसनीयता और आंतरिक या उद्योग मानकों के अनुपालन को बनाए रखने के लिए यह महत्वपूर्ण है। लक्षित बाजार में इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता, डिजाइन इंजीनियर, खरीद विशेषज्ञ और गुणवत्ता नियंत्रण कर्मी शामिल हैं, जिन्हें घटक संशोधन जानकारी की स्पष्ट आवश्यकता है।

2. जीवनचक्र और संशोधन जानकारी

दस्तावेज़ लगातार और सुसंगत रूप से मुख्य मेटाडेटा के एक सेट को निर्दिष्ट करता है। यह पुनरावृत्ति इस जानकारी के महत्व पर जोर देती है और संभवतः संकेत देती है कि यह किसी बड़े विशिष्टीकरण के प्रत्येक पृष्ठ या अध्याय का मानक शीर्षलेख या पादलेख है।

2.1 जीवनचक्र चरण

जीवनचक्र चरण स्पष्ट रूप से "संशोधित संस्करण" के रूप में घोषित किया गया है। यह इंगित करता है कि यह घटक या इसका दस्तावेज़ प्रारंभिक डिज़ाइन (प्रोटोटाइप) या अप्रचलित (जीवनचक्र समाप्त) चरण में नहीं है। "संशोधित संस्करण" चरण का अर्थ है कि यह एक सक्रिय, उत्पादन के लिए उपयुक्त घटक है, जिसके विनिर्देशों की समीक्षा की गई है, संभवतः पिछले संस्करण से अद्यतन किए गए हैं, और औपचारिक रूप से उपयोग के लिए जारी किए गए हैं। यह स्थिति इसकी स्थिरता को दर्शाती है और इसे नए डिज़ाइन में शामिल करने के लिए उपयुक्त बनाती है।

2.2 संशोधन संख्या

Revision number is designated as "1". This is a fundamental identifier. Revision 1 typically represents the first formally released and controlled version of a document or component specification after initial development and verification. It establishes the baseline against which all future changes (Revision 2, 3, etc.) will be measured. Engineers must confirm they are using Revision 1 to ensure their design aligns with the intended performance parameters.

2.3 वैधता अवधि

The validity period is listed as "Permanent". This is a significant declaration. It means that the certification for this specific revision of the document or component under this revision has no predetermined expiration date. This does not mean the component will be produced forever, but rather that the technical data contained in Revision 1 will serve as the authoritative reference indefinitely, unless superseded by a new revision. This provides long-term stability for designs locked to this revision.

2.4 रिलीज़ तिथि और समय

प्रकाशन तिथि और समय "2013-08-15 09:41:20.0" के रूप में सटीक रूप से दर्ज किया गया है। यह टाइमस्टैम्प सटीक पता लगाने की क्षमता प्रदान करता है। यह उस क्षण को चिह्नित करता है जब यह संशोधन आधिकारिक रूप से जारी किया गया और प्रभावी हुआ। यह जानकारी ऑडिट, परिवर्तन प्रबंधन और किसी विशिष्ट विनिर्देश के प्रभावी होने के समय के संबंध में उत्पन्न होने वाले किसी भी विसंगति को हल करने के लिए महत्वपूर्ण है। सेकंड तक सटीक समय शामिल करना औपचारिक नियंत्रण प्रक्रिया पर जोर देता है।

3. तकनीकी मापदंड और प्रदर्शन विशेषताएँ

यद्यपि प्रदत्त पाठ खंड प्रबंधन मेटाडेटा पर केंद्रित है, एक संपूर्ण LED घटक तकनीकी विशिष्टता पुस्तिका में बड़ी मात्रा में वस्तुनिष्ठ तकनीकी मापदंड शामिल होंगे। LED दस्तावेज़ों के मानक उद्योग अभ्यास के आधार पर, निम्नलिखित अनुभाग इस प्रकार के जीवनचक्र सूचना के साथ संबद्ध विशिष्ट सामग्री का विस्तार से वर्णन करता है।

3.1 दीप्तिमिति एवं रंग विशेषताएँ

एक विस्तृत डेटाशीट में सटीक प्रकाशमितीय माप शामिल होंगे। इसमें लुमेनस फ्लक्स (लुमेन में) शामिल है, जो कुल दृश्य प्रकाश उत्पादन को परिभाषित करता है। सफेद एलईडी के लिए, संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्दिष्ट किया जाएगा, आमतौर पर केल्विन में (उदाहरण के लिए, 2700K वार्म व्हाइट, 6500K कूल व्हाइट)। रंगीन एलईडी के लिए, प्रमुख तरंगदैर्ध्य और रंग शुद्धता महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं। क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (जैसे, CIE x, y) मानक क्रोमैटिसिटी चार्ट पर सटीक रंग बिंदु प्रदान करते हैं। इसके अतिरिक्त, सफेद एलईडी के लिए कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) जैसे पैरामीटर शामिल हैं, जो प्रकाश स्रोत के तहत रंग प्रस्तुति की प्राकृतिकता को दर्शाता है। व्यूिंग एंगल भी एक मानक विशिष्टता है, जो प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण का वर्णन करती है (उदाहरण के लिए, 120 डिग्री)।

3.2 विद्युत मापदंड

विद्युत विनिर्देश सर्किट डिजाइन का आधार हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) महत्वपूर्ण है, जो आमतौर पर दी गई टेस्ट करंट (जैसे, 60mA पर 3.2V) पर निर्दिष्ट किया जाता है। इस पैरामीटर में सहनशीलता होती है और यह तापमान और बैच के साथ बदल सकता है। रिवर्स वोल्टेज रेटिंग (Vr) उस अधिकतम वोल्टेज को दर्शाती है जिसे LED रिवर्स बायस में बिना क्षति के सहन कर सकता है। डिवाइस विफलता को रोकने के लिए फॉरवर्ड करंट (If) और पल्स फॉरवर्ड करंट की पूर्ण अधिकतम रेटिंग परिभाषित की गई है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संवेदनशीलता (आमतौर पर ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) के अनुसार वर्गीकृत) एक महत्वपूर्ण विश्वसनीयता पैरामीटर है।

3.3 ऊष्मीय विशेषताएँ

LED का प्रदर्शन और जीवनकाल काफी हद तक थर्मल प्रबंधन पर निर्भर करता है। प्रमुख थर्मल पैरामीटर में जंक्शन से सोल्डर पॉइंट या परिवेशी वायु तक थर्मल प्रतिरोध (Rth j-s या Rth j-a) शामिल है, जिसे डिग्री सेल्सियस प्रति वाट (°C/W) में व्यक्त किया जाता है। यह मान निर्धारित करता है कि प्रकाश-उत्सर्जक अर्धचालक जंक्शन से गर्मी कितनी कुशलता से संचालित होती है। अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj max) वह उच्चतम तापमान है जिसे LED चिप प्रदर्शन में गिरावट या विफलता से पहले सहन कर सकती है। जंक्शन तापमान के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज, ल्यूमिनस फ्लक्स और रंग शिफ्ट में परिवर्तन का संबंध भी मजबूत डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण विश्लेषण क्षेत्र हैं।

4. ग्रेडिंग और श्रेणीकरण प्रणाली

निर्माण विविधताओं के कारण, LED को उनके प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है। डेटाशीट बिनिंग संरचना को परिभाषित करेगी।

4.1 तरंगदैर्ध्य या कलर टेम्परेचर ग्रेडिंग

LED को उनके क्रोमैटिसिटी निर्देशांक या प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर बिन किया जाता है। सफेद एलईडी के लिए, इसमें विशिष्ट CCT रेंज (जैसे, 3000K ± 150K) में यूनिटों को समूहित करना शामिल है। मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए, बिनिंग तरंगदैर्ध्य रेंज (जैसे, 525nm से 535nm) द्वारा परिभाषित की जाती है। यह उत्पादन बैच के भीतर रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है।

4.2 चमकदार प्रवाह ग्रेडिंग

ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग LED के मानक परीक्षण धारा पर प्रकाश उत्पादन के आधार पर समूहीकरण करती है। एक बिन कोड (उदाहरण के लिए, FL1, FL2, FL3) एक न्यूनतम और अधिकतम ल्यूमिनस फ्लक्स सीमा से मेल खाता है। डिजाइनर अपने अनुप्रयोग में वांछित चमक स्तर प्राप्त करने के लिए बिन का चयन करते हैं।

4.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

वोल्टेज ग्रेडिंग LED के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह बिजली आपूर्ति डिजाइन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से श्रृंखला में जुड़े लाइट स्ट्रिंग्स में, ताकि करंट का समान वितरण सुनिश्चित हो सके और किसी एकल LED को ओवरड्राइव होने से रोका जा सके।

5. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार की गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

5.1 करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषता वक्र

यह वक्र LED के माध्यम से प्रवाहित फॉरवर्ड करंट और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है और एक टर्न-ऑन वोल्टेज थ्रेशोल्ड प्रदर्शित करता है। यह वक्र डिजाइनरों को उपयुक्त ड्राइव सर्किट (कॉन्स्टेंट करंट बनाम कॉन्स्टेंट वोल्टेज) चुनने और बिजली खपत को समझने में सहायता करता है।

5.2 तापमान निर्भरता वक्र

ये ग्राफ़ दर्शाते हैं कि महत्वपूर्ण पैरामीटर जंक्शन तापमान के साथ कैसे बदलते हैं। आम तौर पर, वे दिखाते हैं कि सापेक्ष चमकदार प्रवाह तापमान बढ़ने के साथ घटता है, और फॉरवर्ड वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ घटता है। प्रदर्शन बनाए रखने के लिए थर्मल डिज़ाइन में इन संबंधों को समझना महत्वपूर्ण है।

5.3 स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (SPD)

SPD graph plots the relative intensity of emitted light at each wavelength. For white LEDs, it shows the blue pump peak and the broader phosphor-converted spectrum. This graph is used to calculate CCT, CRI, and understand the color quality of light.

6. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

भौतिक विनिर्देश सही PCB लेआउट और असेंबली सुनिश्चित करते हैं।

6.1 Package Dimensions and Outline Drawing

विस्तृत यांत्रिक चित्र सभी महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करते हैं: लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और सहनशीलता। यह PCB पैकेज बनाने और क्लीयरेंस सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

6.2 पैड लेआउट और पैड डिज़ाइन

यह अनुशंसित PCB पैड पैटर्न (पैड आकार, आकार और पिच) प्रदान करता है ताकि रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित किया जा सके।

6.3 पोलैरिटी पहचान

एनोड और कैथोड की पहचान करने के तरीके को स्पष्ट रूप से इंगित करता है, जो आमतौर पर पैकेजिंग पर अंकन (जैसे, खांचा, बिंदु या कोरा कट) या असममित पिन आकार के माध्यम से होता है।

7. वेल्डिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

अनुशंसित रीफ्लो तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है, जिसमें प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान (आमतौर पर निर्दिष्ट समय में 260°C से अधिक नहीं) और कूलिंग रेट शामिल हैं। इस प्रोफाइल का पालन करने से LED पैकेज और आंतरिक चिप को थर्मल क्षति से बचाया जा सकता है।

7.2 संचालन एवं भंडारण संबंधी सावधानियाँ

निर्देशों में संचालन के दौरान पिनों पर यांत्रिक तनाव से बचना, नमी संरक्षण (MSL स्तर), और सोल्डरबिलिटी बनाए रखने तथा ESD क्षति को रोकने के लिए शुष्क, स्थैतिक-विद्युत-रोधी परिस्थितियों में भंडारण शामिल है।

8. अनुप्रयोग विवरण और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

आमतौर पर बुनियादी ड्राइव सर्किट का सिद्धांत आरेख शामिल होता है, उदाहरण के लिए, कम शक्ति अनुप्रयोगों के लिए एक साधारण श्रृंखला प्रतिरोध सर्किट, या इष्टतम प्रदर्शन और स्थिरता के लिए एक स्थिर धारा ड्राइव सर्किट।

8.2 Thermal Management Design

PCB थर्मल डिज़ाइन के बारे में मार्गदर्शन प्रदान करता है, जैसे थर्मल वियाज़ का उपयोग, LED पैड के नीचे पर्याप्त तांबे का क्षेत्र, और उच्च शक्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए धातु-आधारित PCB या बाहरी हीटसिंक से जुड़ने की संभावना।

8.3 Optical Design Considerations

द्वितीयक प्रकाशिकी घटकों (लेंस, डिफ्यूज़र) के उपयोग तथा एलईडी व्यूइंग एंगल का अनुप्रयोग में अंतिम प्रकाश वितरण पैटर्न पर प्रभाव के बारे में विवरण।

9. विश्वसनीयता एवं जीवनकाल

हालांकि अंश में इसका उल्लेख नहीं है, लेकिन एक पूर्ण डेटाशीट विश्वसनीयता पर चर्चा करेगी। इसमें ल्यूमेन रखरखाव डेटा शामिल है, जो आमतौर पर L70 या L50 वक्र (प्रकाश उत्पादन प्रारंभिक मूल्य के 70% या 50% तक गिरने में लगने वाला समय) के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। जीवनकाल आमतौर पर विशिष्ट कार्य स्थितियों (धारा, तापमान) के तहत उद्धृत किया जाता है। इसमें विफलता दर पूर्वानुमान या विश्वसनीयता परीक्षण परिणाम भी शामिल हो सकते हैं।

10. संशोधन इतिहास और परिवर्तन नियंत्रण

प्रदान किया गया पाठ इस दस्तावेज़ के संशोधन इतिहास का मूल है। यह संशोधन 1 स्थापित करता है। एक पूर्ण डेटाशीट में सभी संशोधनों को सारांशित करने वाली एक तालिका होगी: संशोधन संख्या, जारी करने की तारीख, और किए गए परिवर्तनों का संक्षिप्त विवरण (उदाहरण के लिए, "निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग अद्यतन की गई", "नया लुमेन फ्लक्स बिनिंग जोड़ा गया", "आयाम चित्र में टाइपो सही किया गया")। यह पता लगाने की क्षमता इंजीनियरों के लिए यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि उनके द्वारा उपयोग किए जा सकने वाले संस्करणों के बीच क्या बदलाव हुए हैं।

11. कार्य सिद्धांत

लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार की सामग्री से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार की सामग्री से होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है (उदाहरण के लिए, नीली/हरी रोशनी के लिए InGaN, लाल/एम्बर रोशनी के लिए AlInGaP)। सफेद एलईडी आमतौर पर एक नीले एलईडी चिप पर फॉस्फर सामग्री को लेपित करके बनाई जाती है, जो कुछ नीले प्रकाश को लंबी तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश (पीला, लाल) में परिवर्तित कर देती है, जिससे एक व्यापक स्पेक्ट्रम उत्पन्न होता है जिसे सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है।

12. उद्योग रुझान और विकास

LED उद्योग की विशेषता निरंतर प्रगति है। प्रमुख रुझानों में दीप्त दक्षता (लुमेन प्रति वाट) में वृद्धि शामिल है, जिससे अधिक ऊर्जा-कुशल प्रकाश समाधान प्राप्त होते हैं। उद्योग उच्च-गुणवत्ता वाले प्रकाश में रंग गुणवत्ता मापदंडों, जैसे CRI और R9 (संतृप्त लाल पुनरुत्पादन) में सुधार पर अत्यधिक ध्यान केंद्रित करता है। लघुरूपण का निरंतर विकास जारी है, जिससे डिस्प्ले में पिक्सेल पिच अधिक सघन हो रही है। Micro-LED और Mini-LED प्रौद्योगिकियों का विकास अति-उच्च रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले और प्रत्यक्ष देखने वाले प्रकाश व्यवस्था में नए अनुप्रयोगों के द्वार खोलने की संभावना रखता है। इसके अलावा, सेंसर और IoT कार्यक्षमताओं से युक्त स्मार्ट, इंटरकनेक्टेड प्रकाश व्यवस्था LED की कार्यात्मक भूमिका को साधारण प्रकाश से परे विस्तारित कर रही है। यह उद्योग दीर्घायु बढ़ाकर, सामग्री के उपयोग को कम करके और पुनर्चक्रणीयता बढ़ाकर स्थिरता पर भी जोर दे रहा है।