LED लाल 3.45x3.45x2.20mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.0V - पावर 0.7W - प्रमुख तरंगदैर्ध्य 620-630nm - तकनीकी विशिष्टता

1. उत्पाद अवलोकन

RF-AL-C3535L2K1RE-03 एक उच्च-शक्ति वाला लाल LED है जो मांग वाले प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक उन्नत सिरेमिक सब्सट्रेट पैकेजिंग तकनीक (चिप ऑन सब्सट्रेट) का उपयोग करता है जो बेहतर तापीय प्रबंधन और यांत्रिक विश्वसनीयता प्रदान करता है। पैकेज के आयाम 3.45mm × 3.45mm × 2.20mm हैं, जो इसे कॉम्पैक्ट लाइटिंग मॉड्यूल के लिए उपयुक्त बनाते हैं। यह LED 350mA पर 60-90 lm का विशिष्ट दीप्त फ्लक्स प्रदान करता है, जिसकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य 620-630nm (गहरा लाल) है। 120° का विस्तृत दृश्य कोण एकसमान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। उत्पाद RoHS अनुपालन योग्य है और नमी संवेदनशीलता स्तर 1 (MSL 1) के लिए रेटेड है, जो सोल्डरिंग से पहले असीमित फ्लोर लाइफ की अनुमति देता है।

2. विस्तृत तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 विद्युत एवं ऑप्टिकल विशेषताएँ (Ts=25°C, IF=350mA पर)

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):न्यूनतम 1.8V, विशिष्ट 2.0V, अधिकतम 2.4V। यह कम फॉरवर्ड वोल्टेज कम-वोल्टेज बिजली आपूर्ति से कुशल ड्राइविंग सक्षम बनाता है। तंग बिनिंग (0.2V चरण) बहु-एलईडी सरणियों में सुसंगत चमक की अनुमति देता है।
• दीप्त फ्लक्स (Φv):न्यूनतम 60 lm, विशिष्ट 75 lm, अधिकतम 90 lm। उच्च दीप्त प्रभावकारिता (≈215 lm/W 350mA पर) अनुकूलित चिप डिज़ाइन और सिरेमिक पैकेजिंग के माध्यम से प्राप्त की जाती है।
• कुल विकिरण फ्लक्स (Φe):न्यूनतम 200 mW, विशिष्ट 350 mW, अधिकतम 500 mW। सिग्नलिंग जैसे कुल ऑप्टिकल पावर की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD):न्यूनतम 620 nm, विशिष्ट 625 nm, अधिकतम 630 nm। यह गहरा लाल रंग फॉस्फोर-रूपांतरित सफेद LED के साथ बागवानी प्रकाश या यातायात सिग्नल मानकों के लिए अच्छी तरह से मेल खाता है।
• रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर अधिकतम 10 µA, रिवर्स बायस में नगण्य रिसाव सुनिश्चित करता है।
• दृश्य कोण (2θ1/2):विशिष्ट 120°, फ्लड लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए एक विस्तृत बीम प्रदान करता है।

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग

• पावर अपव्यय (PD):1920 mW।
• फॉरवर्ड करंट (IF):सतत 800 mA, पीक 900 mA (1/10 ड्यूटी, 0.1ms पल्स)।
• रिवर्स वोल्टेज (VR): 5V.
• ESD सहनशीलता (HBM):>2000V (विशिष्ट उपज >80%)।
• ऑपरेटिंग तापमान:-40°C से +85°C तक।
• जंक्शन तापमान (TJ):अधिकतम 125°C।

तापीय डिज़ाइन विचार:सिरेमिक पैकेज उत्कृष्ट तापीय चालकता प्रदान करता है। हालांकि, जंक्शन तापमान को 125°C से नीचे रखने के लिए, अधिकतम करंट के पास संचालन करते समय उचित हीटसिंकिंग आवश्यक है। सतत 350mA संचालन के लिए, मानक FR4 बोर्ड पर कम से कम 50mm² के कॉपर पैड क्षेत्र की सिफारिश की जाती है।

3. बिनिंग प्रणाली का स्पष्टीकरण

संगत रंग और चमक मिलान की सुविधा के लिए, LED को फॉरवर्ड वोल्टेज, दीप्त फ्लक्स और तरंगदैर्ध्य के लिए डिब्बों में क्रमबद्ध किया जाता है। बिन कोड डेटाशीट की तालिका 1-3 में दिखाए अनुसार रील लेबल पर मुद्रित होते हैं।

ऑर्डर या डिज़ाइन करते समय, सुनिश्चित करें कि आप वांछित बिन कोड निर्दिष्ट करें या एप्लिकेशन सहनशीलता के आधार पर मिश्रित बिन स्वीकार करें।

4. प्रदर्शन वक्रों की व्याख्या

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-6)

वक्र 350mA पर लगभग 2.0V का विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज दिखाता है, जो 800mA पर लगभग 2.4V तक बढ़ जाता है। ढलान लगभग 0.8Ω के श्रृंखला प्रतिरोध को इंगित करता है। उच्च धारा की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, ड्राइवर में वोल्टेज क्षतिपूर्ति आवश्यक है।

4.2 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-7)

सापेक्ष तीव्रता 700mA तक धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है, फिर थोड़ा संतृप्त होने लगती है। 350mA पर, सापेक्ष तीव्रता 1.0 (संदर्भ) है। 700mA पर, यह लगभग 1.9 है, जिसका अर्थ है कि धारा दोगुनी करने पर प्रकाश उत्पादन दोगुना हो जाता है, लेकिन दक्षता में गिरावट के कारण नहीं। 500mA से ऊपर चलाना कम कुशल है।<2x प्रकाश उत्पादन के कारण दक्षता में गिरावट। 500mA से ऊपर चलाना कम कुशल है।

4.3 तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता (चित्र 1-8)

Ts=25°C पर, सापेक्ष तीव्रता 1.0 है। जैसे-जैसे तापमान 85°C तक बढ़ता है, तीव्रता लगभग 0.85 तक गिर जाती है। यह 15% की कमी लाल AlInGaP LED के लिए विशिष्ट है। उच्च परिवेशीय स्थितियों में आउटपुट बनाए रखने के लिए तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

4.4 अधिकतम फॉरवर्ड करंट बनाम Ts तापमान (चित्र 1-9)

Ts=25°C पर, अधिकतम फॉरवर्ड करंट 800mA है। Ts=75°C पर, यह घटकर लगभग 400mA हो जाता है। वक्र सुनिश्चित करता है कि जंक्शन तापमान 125°C से नीचे रहे। विश्वसनीय संचालन के लिए, डिरेटिंग लाइन के नीचे रहें।

4.5 स्पेक्ट्रम वितरण (चित्र 1-10)

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 625nm पर केंद्रित है जिसकी FWHM लगभग 20nm है। कोई द्वितीयक शिखर मौजूद नहीं है, जो शुद्ध लाल रंग सुनिश्चित करता है।

4.6 विकिरण पैटर्न (चित्र 1-11)

विकिरण आरेख 120° के दृश्य कोण के साथ लगभग-लैम्बर्टियन वितरण दिखाता है। अक्ष से ±60° पर सापेक्ष तीव्रता 50% तक गिर जाती है। यह विस्तृत पैटर्न वॉश लाइटिंग और डाउनलाइट्स के लिए आदर्श है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग आयाम

5.1 पैकेज रूपरेखा

• शीर्ष दृश्य: 3.45mm × 3.45mm वर्गाकार केस।
• पार्श्व दृश्य: ऊँचाई 2.20mm, 0.85mm का लेंस प्रोट्रूज़न (आधार से कुल ऊँचाई)।
• निचला दृश्य: दो एनोड पैड (बड़े) और दो कैथोड पैड (छोटे)। पैड आयाम: 1.30mm × 0.65mm (एनोड), 1.30mm × 0.48mm (कैथोड)।
• ध्रुवता: कैथोड पक्ष पर एक त्रिकोणीय चिह्न या बेवेल्ड कोना होता है (जैसा कि चित्र 1-4 में दिखाया गया है)।

5.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड पैटर्न

अनुशंसित PCB लैंड पैड घटक पैड से थोड़े बड़े होते हैं: एनोड के लिए 3.40mm × 1.30mm, 0.50mm पिच के साथ। ब्रिजिंग से बचने के लिए उचित सोल्डर मास्क परिभाषित पैड सुनिश्चित करें।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुशंसित लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफाइल JESD22-B106 के अनुसार है। मुख्य पैरामीटर:

• प्रीहीट: 150°C – 200°C, 60-120 सेकंड के लिए।
• पीक तापमान: अधिकतम 260°C, 217°C से ऊपर का समय: अधिकतम 60 सेकंड।
• कूल डाउन दर: अधिकतम 6°C/s।
• रिफ्लो चक्रों की संख्या: अधिकतम 2। यदि चक्रों के बीच 24 घंटे से अधिक हो, तो बेकिंग आवश्यक है।

6.2 हाथ सोल्डरिंग

यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 300°C से नीचे सेट किए गए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और 3 सेकंड के भीतर पूरा करें। केवल एक हाथ सोल्डरिंग ऑपरेशन की अनुमति है।

6.3 मरम्मत

सोल्डरिंग के बाद मरम्मत से बचें। यदि अपरिहार्य हो, तो दोनों पैडों को एक साथ गर्म करने और LED को हटाने के लिए डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि आसन्न घटकों को कोई क्षति न हो।

6.4 भंडारण और बेकिंग

एल्यूमीनियम बैग खोलने से पहले: 30°C और 75% RH पर 1 वर्ष तक स्टोर करें। खोलने के बाद: 30°C, 60% RH पर 168 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि समय पार हो गया है, तो 60°C, 5% RH पर 24 घंटे के लिए बेक करें।<30°C और<75% RH पर 1 वर्ष तक। खोलने के बाद: 30°C, 60% RH पर 168 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि समय पार हो गया है, तो 60°C, 5% RH पर 24 घंटे के लिए बेक करें।<30°C,<60% RH। यदि समय पार हो गया है, तो 60°C,<5% RH पर 24 घंटे के लिए बेक करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

• मानक पैकेज मात्रा:प्रति रील 1000 टुकड़े।
• कैरियर टेप:8mm चौड़ाई, 4mm पिच, 5.5mm स्प्रोकेट छेद के साथ। कैविटी का आकार 3.9×3.9mm।
• रील आयाम:178mm बाहरी व्यास, 14mm हब चौड़ाई।
• लेबल:इसमें भाग संख्या, विशिष्टता संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (Φ, WD, VF), मात्रा और तारीख शामिल है।
• मॉइस्चर बैरियर बैग:इसमें रील और डेसिकेंट होता है, जिसमें ESD चेतावनी लेबल होता है।
• कार्डबोर्ड बॉक्स:उत्पाद लेबल के साथ मानक शिपिंग कार्टन।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

• चेतावनी लाइट, डाउनलाइट, वॉश वॉल लाइट, स्पॉट लाइट।
• यातायात सिग्नल और सिग्नलिंग लाइट।
• लैंडस्केप लाइटिंग, स्टेज फोटोग्राफी लाइट, मेडिकल एस्थेटिक्स उपकरण।
• होटल, बाजार, कार्यालय, घरेलू इनडोर लाइटिंग।
• आर्टिकल कलर लैंप और स्ट्रिप लाइट।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• तापीय प्रबंधन:पर्याप्त हीट सिंकिंग का उपयोग करें। थर्मल वायास के साथ PCB पर थर्मल पैड की सिफारिश की जाती है।
• ESD सुरक्षा:हालाँकि LED में >2000V HBM सहनशीलता है, हमेशा ESD-सुरक्षित हैंडलिंग का उपयोग करें और उच्च-ESD वातावरण में संचालन करते समय LED के पार एक जेनर डायोड पर विचार करें।
• करंट रेगुलेशन:हमेशा एक निरंतर करंट स्रोत के साथ ड्राइव करें। छोटे वोल्टेज बदलाव से बड़े करंट परिवर्तन होते हैं (उदाहरण के लिए, कम गतिशील प्रतिरोध के कारण 0.1V बदलाव से करंट लगभग 125mA बदल सकता है)।
• एंटी-सल्फर/क्लोरीन:सुनिश्चित करें कि आसपास की सामग्री में 100ppm से कम सल्फर, और ब्रोमीन और क्लोरीन प्रत्येक 900ppm (कुल 1500ppm) से कम हो ताकि सिल्वर-प्लेटेड संपर्कों के क्षरण को रोका जा सके।<900ppm (कुल<1500ppm) से कम हो ताकि सिल्वर-प्लेटेड संपर्कों के क्षरण को रोका जा सके।
• लेंस सफाई:यदि आवश्यक हो, तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें।

9. तकनीकी तुलना और लाभ

मानक PPA (पॉलीफ्थैलामाइड) पैकेज LED की तुलना में, सिरेमिक पैकेज निम्नलिखित प्रदान करता है:

• बेहतर तापीय चालकता:सिरेमिक सब्सट्रेट की तापीय चालकता >10 W/mK बनाम प्लास्टिक की 1 W/mK, जिससे तापीय प्रतिरोध 30-50% कम हो जाता है।<1 W/mK प्लास्टिक की तुलना में, तापीय प्रतिरोध 30-50% कम हो जाता है।
• उच्च तापमान पर अधिक विश्वसनीयता:सिरेमिक 125°C जंक्शन तापमान को बिना गिरावट के सहन करता है, जबकि प्लास्टिक खराब या विघटित हो सकता है।
• कम नमी अवशोषण:MSL 1 रेटिंग (असीमित फ्लोर लाइफ) बनाम प्लास्टिक पैकेज के लिए सामान्य MSL 3।
• विस्तृत दृश्य कोण:120° बनाम तुलनीय प्लास्टिक LED के लिए सामान्य 110°।

हालांकि, सिरेमिक पैकेज आमतौर पर अधिक महंगे होते हैं। कम पावर वाले लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, प्लास्टिक विकल्पों पर विचार किया जा सकता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 800mA पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन केवल तभी जब जंक्शन तापमान 125°C से नीचे रखा जाए। पर्याप्त हीटसिंकिंग अनिवार्य है। 800mA पर, फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 2.4V, पावर ~1.92W है। 85°C परिवेश के लिए 30 K/W तापीय प्रतिरोध वाले हीटसिंक की सिफारिश की जाती है।<30 K/W तापीय प्रतिरोध वाले हीटसिंक की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: दीप्त फ्लक्स बिन रेंज अपेक्षाकृत विस्तृत (60-90lm) क्यों है?
उत्तर: मानक उत्पादन एक वितरण उत्पन्न करता है। बिनिंग कड़े रेंज के चयन की अनुमति देता है। एकल-LED अनुप्रयोगों के लिए, कोई भी बिन काम करता है। सरणियों के लिए, एकसमान चमक के लिए एक ही बिन कोड का उपयोग करें।

प्रश्न: बिन कोड "FB9" का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह 60 और 65 लुमेन के बीच दीप्त फ्लक्स को इंगित करता है। सभी कोड के लिए तालिका 1-3 देखें।

प्रश्न: क्या यह LED बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: हाँ, एक लुमिनेयर में उचित एनकैप्सुलेशन के साथ जो IP सुरक्षा प्रदान करता है। LED स्वयं जलरोधक नहीं है।

प्रश्न: क्या मैं अपने सर्किट में रिवर्स वोल्टेज का उपयोग कर सकता हूँ?
उत्तर: निरपेक्ष अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5V है। यदि रिवर्स बायस की संभावना है (उदाहरण के लिए, स्टार्टअप या AC ड्राइव के दौरान), तो श्रृंखला में एक ब्लॉकिंग डायोड जोड़ें।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

केस: रेड डाउनलाइट मॉड्यूल (10W समतुल्य, 5 LED)
डिज़ाइन लक्ष्य: प्रति LED 350mA पर 300 लुमेन आउटपुट। श्रृंखला में पाँच LED: कुल फॉरवर्ड वोल्टेज ~10V (प्रत्येक 2.0V)। ड्राइवर: निरंतर करंट 350mA, वोल्टेज अनुपालन 12V। तापीय: 5 LED कुल ~3.5W अपव्यय करते हैं। 50mm×50mm हीटसिंक के साथ एल्यूमीनियम PCB पर माउंट करें। 120° का दृश्य कोण डार्क स्पॉट के बिना डिफ्यूज़र के उपयोग की अनुमति देता है। एक ही बिन (जैसे, फ्लक्स के लिए FBC, वोल्टेज के लिए C0) का उपयोग करके एकसमान चमक और कोई हॉट स्पॉट सुनिश्चित करें। परिणाम: उत्कृष्ट रंग स्थिरता के साथ गहरा लाल एक्सेंट लाइटिंग।

12. संचालन सिद्धांत

यह लाल LED GaAs सब्सट्रेट पर उगाए गए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब फॉरवर्ड बायस किया जाता है, तो n-प्रकार की परत से इलेक्ट्रॉन p-प्रकार की परत में छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, जो लगभग 1.98 eV के बैंडगैप के अनुरूप ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं, जिससे 625nm लाल प्रकाश उत्पन्न होता है। सिरेमिक सब्सट्रेट विद्युत इन्सुलेशन और चिप से सोल्डर पैड तक एक सीधा तापीय पथ प्रदान करता है। सिलिकॉन लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है और प्रकाश आउटपुट को लैम्बर्टियन पैटर्न में आकार देता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

उद्योग उच्च प्रभावकारिता और छोटे पैकेज आकारों की ओर बढ़ रहा है। लाल LED के लिए भविष्य के विकास में शामिल हैं:

• उच्च फ्लक्स घनत्व:बेहतर चिप डिज़ाइन (मल्टी-जंक्शन, फ्लिप-चिप) प्रति पैकेज फ्लक्स को दोगुना कर सकते हैं।
• संकीर्ण तरंगदैर्ध्य बिन:भविष्य के मानकों को हाई-एंड डिस्प्ले के लिए ±2nm सहनशीलता की आवश्यकता हो सकती है।
• स्मार्ट नियंत्रण के साथ एकीकरण:स्व-अंशांकन के लिए एकीकृत रंग सेंसर वाले LED।
• सिरेमिक पैकेजों की लागत में कमी:जैसे-जैसे विनिर्माण पैमाना बढ़ता है, सिरेमिक LED मध्य-पावर रेंज में प्लास्टिक के साथ प्रतिस्पर्धी हो जाते हैं। यह उत्पाद वर्तमान ठोस-अवस्था प्रकाश आवश्यकताओं के लिए प्रदर्शन और विश्वसनीयता के बीच एक संतुलित समाधान प्रस्तुत करता है।

यह उत्पाद वर्तमान ठोस-अवस्था प्रकाश आवश्यकताओं के लिए प्रदर्शन और विश्वसनीयता के बीच एक संतुलित समाधान प्रस्तुत करता है।

14. विश्वसनीयता और गुणवत्ता आश्वासन

उत्पाद निम्नलिखित विश्वसनीयता परीक्षण पास कर चुका है (नमूना आकार 10 पीस, 0 विफलता की अनुमति):

• रिफ्लो सोल्डरिंग (260°C, 2x)
• थर्मल शॉक (-40°C से 100°C, 500 चक्र)
• उच्च तापमान भंडारण (100°C, 1000h)
• निम्न तापमान भंडारण (-40°C, 1000h)
• जीवन परीक्षण (TA=25°C, 350mA, 1000h)
• HHHT (60°C/90%RH, 350mA, 1000h)

मानदंड: फॉरवर्ड वोल्टेज बदलाव <10%, दीप्त फ्लक्स रखरखाव >80%, कोई खुला/शॉर्ट नहीं। यह क्षेत्र अनुप्रयोगों में उत्पाद विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।<%, luminous flux maintenance >80%, no open/short. This ensures product reliability in field applications.