LED 2.7x2.0x0.6mm सफ़ेद 3.4V 714mW विनिर्देश RF-A3E27-W60E-B1

1. उत्पाद अवलोकन

RF-A3E27-W60E-B1 एक उच्च-प्रदर्शन सफ़ेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है जो ऑटोमोटिव आंतरिक और बाह्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सफ़ेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक नीली चिप को फॉस्फर रूपांतरण परत के साथ संयोजित करता है। घटक एक कॉम्पैक्ट 2.7mm x 2.0mm x 0.6mm EMC (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज में रखा गया है, जो उत्कृष्ट तापीय प्रबंधन और विश्वसनीयता प्रदान करता है। 150mA की विशिष्ट अग्र धारा और 714mW की अधिकतम शक्ति अपव्यय के साथ, यह LED 55.3 से 83.7 लुमेन तक की दीप्त फ्लक्स प्रदान करता है। यह ऑटोमोटिव-ग्रेड पृथक अर्धचालकों के लिए AEC-Q102 तनाव परीक्षण मानकों के अनुसार योग्य है, जो कठोर वातावरण के लिए मजबूती सुनिश्चित करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन अध्ययन

2.1 विद्युत और प्रकाशीय अभिलक्षण (Ts=25°C)

• अग्र वोल्टेज (VF):IF=150mA पर 2.8V – 3.4V (विशिष्ट 3.1V)।
• प्रतिलोम धारा (IR):VR=5V पर ≤10 µA।
• दीप्त फ्लक्स (Φ):IF=150mA पर 55.3 lm – 83.7 lm।
• देखने का कोण (2θ½):120° (विशिष्ट)।
• तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S real):21°C/W विशिष्ट, 32°C/W अधिकतम; (RTHJ-S el): 13°C/W विशिष्ट, 20°C/W अधिकतम।

2.2 अधिकतम निरपेक्ष रेटिंग

• शक्ति अपव्यय (PD):714 mW
• अग्र धारा (IF):210 mA (सतत)
• शिखर अग्र धारा (IFP):300 mA (1/10 कर्तव्य चक्र, 10ms पल्स चौड़ाई)
• प्रतिलोम वोल्टेज (VR):5 V
• ESD (HBM):8000 V (90% उपज)
• संचालन तापमान (TOPR):-40°C से +125°C
• भंडारण तापमान (TSTG):-40°C से +125°C
• जंक्शन तापमान (TJ):150°C अधिकतम

25°C पर, पल्स मोड परीक्षण, फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता ηe = 39%। अग्र वोल्टेज माप सहनशीलता ±0.1V है, रंग निर्देशांक सहनशीलता ±0.005, और दीप्त फ्लक्स सहनशीलता ±10%।

3. बिनिंग प्रणाली

LED को IF=150mA पर अग्र वोल्टेज और दीप्त फ्लक्स बिन द्वारा वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 अग्र वोल्टेज बिन

• G0: 2.8 – 3.0V
• H0: 3.0 – 3.2V
• I0: 3.2 – 3.4V

3.2 दीप्त फ्लक्स बिन

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB: 75.3 – 83.7 lm

वर्णिकता बिन (VM1 से VM7) CIE 1931 आरेख के अनुसार परिभाषित हैं, जिनके निर्देशांक डेटाशीट में दिए गए हैं। ये बिन ऑटोमोटिव प्रकाश मानकों (जैसे ECE) के लिए रंग स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

विशिष्ट प्रकाशीय और विद्युत वक्र विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार को प्रकट करते हैं:

• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (चित्र 1-7):अग्र वोल्टेज धारा के साथ बढ़ता है, ~2.8V से 30mA पर ~3.4V तक 210mA पर। यह संबंध InGaN-आधारित LED के लिए विशिष्ट है।
• अग्र धारा बनाम सापेक्ष दीप्त फ्लक्स (चित्र 1-8):दीप्त फ्लक्स 210mA तक धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, उच्च धाराओं पर थोड़ी संतृप्ति के साथ।
• जंक्शन तापमान बनाम सापेक्ष दीप्त फ्लक्स (चित्र 1-9):जैसे-जैसे जंक्शन तापमान -40°C से 140°C तक बढ़ता है, सापेक्ष दीप्त फ्लक्स लगभग 20% कम हो जाता है, जो तापीय प्रबंधन के महत्व को उजागर करता है।
• सोल्डर तापमान बनाम अग्र धारा (चित्र 1-10):अधिकतम अनुमत अग्र धारा सोल्डर तापमान बढ़ने पर कम हो जाती है ताकि अधिक गरम होने से बचा जा सके।
• वोल्टेज शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान (चित्र 1-11):अग्र वोल्टेज तापमान के साथ लगभग -2 से -4 mV/°C की दर से घटता है।
• विकिरण आरेख (चित्र 1-12):LED एक विस्तृत लैम्बर्टियन उत्सर्जन पैटर्न प्रदर्शित करता है जिसमें आधी-तीव्रता कोण ±60° है, जो समान प्रकाश के लिए आदर्श है।
• वर्णिकता निर्देशांक शिफ्ट बनाम तापमान और धारा (चित्र 1-13, 1-14):रंग शिफ्ट न्यूनतम हैं, संचालन सीमा पर ±0.02 CIE इकाइयों के भीतर।
• स्पेक्ट्रम वितरण (चित्र 1-15):उत्सर्जन स्पेक्ट्रम लगभग 450nm (नीला) पर चरम पर होता है जिसमें 500-700nm को कवर करने वाला एक विस्तृत फॉस्फर रूपांतरण बैंड होता है, जो फॉस्फर-रूपांतरित सफ़ेद LED के लिए विशिष्ट है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED पैकेज 2.70mm (लंबाई) × 2.00mm (चौड़ाई) × 0.60mm (ऊँचाई) मापता है, जब तक अन्यथा उल्लेख न हो, सहनशीलता ±0.2mm है। निचला दृश्य 1.20mm × 1.30mm तापीय पैड और एनोड/कैथोड चिह्न दिखाता है। उचित ताप अपव्यय और विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न आयाम प्रदान किए गए हैं।

5.2 ध्रुवता

कैथोड को पैकेज पर एक छोटे खांचे द्वारा इंगित किया जाता है। असेंबली के दौरान सही ध्रुवता का पालन किया जाना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

अनुशंसित रिफ्लो प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों पर आधारित है:

• औसत रैंप-अप दर: ≤3°C/s
• प्रीहीट: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड
• 217°C से ऊपर का समय: अधिकतम 60s
• शिखर तापमान: अधिकतम 10s के लिए 260°C
• शीतलन दर: ≤6°C/s

रिफ्लो सोल्डरिंग दो चक्रों से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि चक्रों के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो LED नमी को अवशोषित कर सकते हैं और क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

6.2 हैंडलिंग सावधानियां

• हीटिंग या कूलिंग के दौरान यांत्रिक तनाव न लगाएं।
• सोल्डरिंग के बाद PCB को विकृत होने से बचाएं।
• किसी भी आवश्यक मरम्मत के लिए दोहरे-सिर वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
• पिक-एंड-प्लेस नोज़ल्स को सिलिकॉन सतह पर केवल न्यूनतम दबाव लागू करना चाहिए।

6.3 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

नमी संवेदनशीलता स्तर स्तर 2 (MSL 2) है। भंडारण की स्थितियाँ:

• खोलने से पहले: ≤30°C, ≤75% RH, निर्माण तिथि से 1 वर्ष के भीतर।
• खोलने के बाद: ≤30°C, ≤60% RH, 24 घंटे के भीतर उपयोग की सिफारिश की जाती है। यदि इससे अधिक हो, तो 60±5°C पर >24 घंटे के लिए बेक करें।
• यदि नमी अवरोध बैग क्षतिग्रस्त है, तो बिक्री को सूचित करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

LED टेप और रील (कैरियर टेप चौड़ाई 8mm, रील व्यास 180mm) पर 4,000 टुकड़े प्रति रील के साथ आपूर्ति की जाती है। कैरियर टेप आयाम हैं: A0=2.10±0.1mm, B0=3.05±0.1mm, K0=0.75±0.1mm। प्रत्येक रील को एक नमी अवरोध बैग में सील किया जाता है जिसमें भाग संख्या, लॉट संख्या, फ्लक्स (Φ), वर्णिकता (XY), अग्र वोल्टेज (VF), तरंगदैर्ध्य (WLD), मात्रा और दिनांक के लिए बिन कोड वाला एक लेबल होता है।

8. अनुप्रयोग अनुशंसाएं

RF-A3E27-W60E-B1 विशेष रूप से ऑटोमोटिव प्रकाश के लिए डिज़ाइन किया गया है, दोनों आंतरिक (जैसे डोम लाइट्स, मैप लाइट्स) और बाह्य (जैसे साइड मार्कर, टर्न सिग्नल)। इसका विस्तृत देखने का कोण (120°) और तापमान चरम सीमाओं के तहत उच्च विश्वसनीयता इसे कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है। AEC-Q102 योग्यता ऑटोमोटिव उद्योग आवश्यकताओं के अनुपालन को सुनिश्चित करती है। इष्टतम प्रदर्शन के लिए, डिज़ाइनरों को:

• उजागर तापीय पैड का उपयोग करके पर्याप्त ताप सिंक प्रदान करना चाहिए; जंक्शन तापमान को 150°C से नीचे रखने के लिए सिस्टम डिज़ाइन में तापीय प्रतिरोध पर विचार किया जाना चाहिए।
• अतिधारा को रोकने के लिए धारा-सीमित प्रतिरोधक शामिल करें।
• सल्फर, ब्रोमीन या क्लोरीन युक्त सामग्री का उपयोग निर्दिष्ट सीमा से ऊपर (S<100ppm, Br<900ppm, Cl<900ppm, कुल Br+Cl<1500ppm) LED क्षरण को रोकने के लिए न करें।
• यदि अवशेष मौजूद है तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे सफाई एजेंट का उपयोग करें; अल्ट्रासोनिक सफाई की अनुशंसा नहीं की जाती है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

मानक मध्य-शक्ति LED की तुलना में, EMC पैकेज बेहतर यांत्रिक शक्ति और तापीय प्रदर्शन प्रदान करता है। AEC-Q102 योग्यता इस उत्पाद को वाणिज्यिक-ग्रेड LED से अलग करती है, जो इसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। रंग और फ्लक्स की सख्त बिनिंग मल्टी-LED सरणियों में एकरूपता सुनिश्चित करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: अधिकतम जंक्शन तापमान क्या है?
उत्तर: अधिकतम निरपेक्ष जंक्शन तापमान 150°C है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए, TJ को 125°C से नीचे रखने की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 300mA पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं, 300mA केवल 1/10 कर्तव्य चक्र और 10ms पल्स चौड़ाई के साथ अनुमत शिखर अग्र धारा है। सतत धारा 210mA से अधिक नहीं होनी चाहिए।

प्रश्न: मुझे ESD संवेदनशीलता को कैसे संभालना चाहिए?
उत्तर: यद्यपि 90% इकाइयाँ 8kV HBM पास करती हैं, हैंडलिंग के दौरान उचित ESD सावधानियाँ (ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, एंटी-स्टैटिक कलाई पट्टियाँ) बरती जानी चाहिए।

प्रश्न: अपेक्षित जीवनकाल क्या है?
उत्तर: AEC-Q102 परीक्षण के आधार पर, LED ऑटोमोटिव तनाव स्तरों के तहत लंबे परिचालन जीवन के लिए डिज़ाइन किया गया है। वास्तविक जीवनकाल ड्राइविंग स्थितियों और तापीय प्रबंधन पर निर्भर करता है।

11. अनुप्रयोग केस अध्ययन

एक विशिष्ट ऑटोमोटिव आंतरिक परिवेश प्रकाश मॉड्यूल में, छह RF-A3E27-W60E-B1 LED को 10mm अंतराल के साथ एक रैखिक सरणी में रखा जाता है। 150mA पर सेट स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करके, मॉड्यूल 30cm दूरी पर 500 लक्स की समान रोशनी प्राप्त करते हैं। उचित रूप से डिज़ाइन किए गए एल्यूमीनियम PCB (थर्मल पैड सोल्डर) के साथ थर्मल सिमुलेशन 85°C का जंक्शन तापमान दिखाता है। सिस्टम ऑटोमोटिव मानकों के अनुसार थर्मल शॉक और कंपन परीक्षण पास करता है।

12. कार्य सिद्धांत

सफ़ेद LED नीले-उत्सर्जक InGaN चिप को पीले-उत्सर्जक फॉस्फर (YAG:Ce या समान) के साथ संयोजित करके काम करता है। नीली रोशनी का एक हिस्सा फॉस्फर द्वारा अवशोषित किया जाता है और पीली रोशनी के रूप में पुनः उत्सर्जित होता है; शेष नीली रोशनी पीली रोशनी के साथ मिलकर सफ़ेद रोशनी उत्पन्न करती है। रंग तापमान और रंग प्रतिपादन सूचकांक फॉस्फर संरचना और मोटाई द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

13. विकास के रुझान

ऊर्जा दक्षता, डिज़ाइन लचीलापन और लंबे जीवनकाल के कारण ऑटोमोटिव प्रकाश पूर्ण LED अपनाने की ओर बढ़ रहा है। प्रवृत्ति में उच्च दीप्त दक्षता (150 lm/W से अधिक), लघु पैकेज (जैसे 2.7x2.0mm), और बढ़ी हुई विश्वसनीयता मानक (AEC-Q102) शामिल हैं। भविष्य के विकास में कई तरंगदैर्ध्य के प्रत्यक्ष उत्सर्जन का उपयोग करके फॉस्फर-मुक्त सफ़ेद LED शामिल हो सकते हैं, लेकिन अभी के लिए, फॉस्फर-रूपांतरित LED बाजार पर हावी हैं।