मिनी टॉप व्यू एलईडी 65-11 सीरीज़ डेटाशीट - एसएमटी पैकेज - नीला 468nm - 120° व्यूइंग एंगल - 3.2V टाइप - 20mA - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

65-11 सीरीज़ मिनी टॉप व्यू सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) एलईडी के एक परिवार का प्रतिनिधित्व करती है। ये घटक अपने कॉम्पैक्ट सफेद पैकेज और एक अद्वितीय टॉप-डाउन उत्सर्जन डिज़ाइन द्वारा विशेषता प्राप्त हैं, जहां प्रकाश मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) के माध्यम से उत्सर्जित होता है। यह विशिष्ट मॉडल नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है जिसकी विशिष्ट प्रमुख तरंगदैर्ध्य 468 नैनोमीटर है।

इस श्रृंखला के मुख्य लाभों में एक बहुत ही चौड़ा व्यूइंग एंगल शामिल है, जो लाइट गाइड या पाइप में कुशल प्रकाश युग्मन के लिए अनुकूलित है। डिज़ाइन में बेहतर प्रकाशीय प्रदर्शन के लिए सुविधाएं शामिल हैं और यह लीड-फ्री (Pb-मुक्त) और RoHS पर्यावरणीय मानकों के पूर्ण अनुपालन में है। अंतर्निहित इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा हैंडलिंग और असेंबली के दौरान डिवाइस की सुरक्षा करती है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत संचालन की गारंटी नहीं है।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V
• फॉरवर्ड करंट (I_F):25 mA (निरंतर)
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):100 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10 @ 1 kHz)
• पावर डिसिपेशन (P_d):110 mW
• ESD सुरक्षा (HBM):2000 V
• ऑपरेटिंग तापमान (T_opr):-40°C से +100°C
• स्टोरेज तापमान (T_stg):-40°C से +110°C
• सोल्डरिंग तापमान:रीफ्लो: अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C; हैंड: अधिकतम 3 सेकंड के लिए 350°C।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएं

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, 25°C के मानक परिवेश तापमान और 20 mA के फॉरवर्ड करंट पर मापा गया। डिज़ाइन के लिए सहनशीलता महत्वपूर्ण है।

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_v):112 से 285 mcd (मिलिकैंडेला)। सहनशीलता ±11% है।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2):120 डिग्री (विशिष्ट)। यह कोणीय प्रसार को परिभाषित करता है जहां तीव्रता शिखर मूल्य के कम से कम आधी होती है।
• पीक वेवलेंथ (λ_p):468 nm (विशिष्ट)।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):464.5 से 476.5 nm। सहनशीलता ±1 nm है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):20 nm (विशिष्ट)। यह नीले प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):2.90 से 3.60 V। सहनशीलता ±0.1 V है।
• रिवर्स करंट (I_R):5 V के रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 50 µA।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एलईडी को उत्पादन रन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डिज़ाइनर रंग और चमक की एकरूपता के लिए एप्लिकेशन आवश्यकताओं से मेल खाने वाले बिन निर्दिष्ट कर सकते हैं।

3.1 डोमिनेंट वेवलेंथ बिनिंग (ग्रुप A)

नीले रंग के सटीक शेड को परिभाषित करता है। बिन को A9 से A12 तक लेबल किया गया है, जिसमें A9 सबसे छोटी तरंगदैर्ध्य सीमा (464.5-467.5 nm) और A12 सबसे लंबी (473.5-476.5 nm) का प्रतिनिधित्व करता है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग

चमक स्तर को परिभाषित करता है। बिन R1 (सबसे कम, 112-140 mcd) से S2 (सबसे अधिक, 225-285 mcd) तक होते हैं।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग (ग्रुप B2)

विद्युत विशेषता को परिभाषित करता है। बिन 36 से 42 तक क्रमांकित हैं, जो 2.90-3.00 V (बिन 36) से 3.50-3.60 V (बिन 42) तक वोल्टेज सीमा के अनुरूप हैं।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 पैकेज आउटलाइन आयाम

डिवाइस में एक कॉम्पैक्ट एसएमटी फुटप्रिंट है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी आकार, लीड स्पेसिंग और समग्र ऊंचाई शामिल हैं। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलता ±0.1 mm हैं। पोलैरिटी पैकेज पर एक विशिष्ट मार्किंग या पिन कॉन्फ़िगरेशन द्वारा इंगित की जाती है, जिसे पीसीबी लेआउट और असेंबली के दौरान ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.2 टेप और रील पैकेजिंग

एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए कैरियर टेप और रील पर आपूर्ति की जाती हैं। रील आयाम और टेप पॉकेट डिज़ाइन मानक एसएमटी उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए निर्दिष्ट हैं। प्रति रील मानक लोडेड मात्रा 2000 टुकड़े है।

4.3 नमी संवेदनशीलता और भंडारण

घटकों को एक डिसिकेंट के साथ नमी प्रतिरोधी एल्यूमीनियम बैग में पैक किया जाता है। सावधानियां महत्वपूर्ण हैं: जब तक घटक उपयोग के लिए तैयार न हों, बैग न खोलें। खोलने से पहले, भंडारण ≤30°C और ≤90% RH पर होना चाहिए। खोलने के बाद, रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान नमी से प्रेरित क्षति को रोकने के लिए घटकों की अनुशंसित फ्लोर लाइफ ≤30°C और ≤60% RH की स्थितियों में एक वर्ष है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

प्राथमिक अनुशंसित सोल्डरिंग विधि इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग है। अनुमेय प्रोफाइल पीक तापमान 260°C है जिसकी अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। हैंड सोल्डरिंग अनुमेय है लेकिन प्लास्टिक पैकेज और सेमीकंडक्टर डाई को थर्मल क्षति से बचाने के लिए प्रति लीड अधिकतम 3 सेकंड के लिए 350°C तक सीमित होनी चाहिए।

6. अनुप्रयोग सुझाव

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• ऑप्टिकल संकेतक:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड पर स्थिति रोशनी।
• लाइट गाइड/पाइप युग्मन:टॉप-व्यू, वाइड-एंगल उत्सर्जन एज-लाइटिंग या एक्रिलिक या पॉलीकार्बोनेट लाइट गाइड में प्रकाश इंजेक्ट करने के लिए आदर्श है, जो आमतौर पर बटन बैकलाइटिंग, पैनल संकेतक और सजावटी प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किया जाता है।
• बैकलाइटिंग:छोटे एलसीडी डिस्प्ले, कीपैड, स्विच प्रकाश व्यवस्था और सामान्य सजावटी या एक्सेंट लाइटिंग के लिए उपयुक्त।
• इंटीरियर ऑटोमोटिव लाइटिंग:डैशबोर्ड स्विच बैकलाइटिंग जैसे अनुप्रयोग, जहां विश्वसनीयता और सुसंगत रंग सर्वोपरि हैं।

6.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टरनितांत आवश्यक है। एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज एक नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है, जिसका अर्थ है कि वोल्टेज में एक छोटी सी वृद्धि करंट में एक बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है। रेसिस्टर मान की गणना सप्लाई वोल्टेज और वांछित फॉरवर्ड करंट (आमतौर पर 20 mA या उससे कम) के आधार पर की जानी चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन:हालांकि पावर डिसिपेशन कम है, पीसीबी द्वारा पर्याप्त हीट सिंकिंग प्रदान करना, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान वातावरण में या अधिकतम निरंतर करंट पर चलाए जाने पर, दीर्घकालिक विश्वसनीयता को बढ़ाएगा।
• ESD सावधानियां:हालांकि डिवाइस में अंतर्निहित ESD सुरक्षा है, असेंबली और स्थापना के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का अभी भी पालन किया जाना चाहिए।

7. विश्वसनीयता परीक्षण

उत्पाद 90% विश्वास स्तर और 10% के लॉट टॉलरेंस परसेंट डिफेक्टिव (LTPD) के साथ किए गए विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सूट से गुजरता है। प्रमुख परीक्षणों में शामिल हैं:

• रीफ्लो सोल्डरिंग प्रतिरोध
• तापमान चक्रण (-40°C से +100°C)
• थर्मल शॉक
• उच्च और निम्न तापमान भंडारण
• डीसी ऑपरेटिंग लाइफ (20mA पर 1000 घंटे)
• उच्च तापमान/उच्च आर्द्रता (85°C/85% RH पर 1000 घंटे)

ये परीक्षण इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में आने वाले विशिष्ट पर्यावरणीय और परिचालन तनावों के तहत डिवाइस की मजबूती को मान्य करते हैं।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी डेटा के आधार पर)

प्रश्न: "टॉप व्यू" डिज़ाइन का प्राथमिक लाभ क्या है?

उत्तर: यह पीसीबी प्लेन के लंबवत, बोर्ड के माध्यम से ही प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह सीधे एलईडी के ऊपर स्थित लाइट पाइप का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम है, क्योंकि यह युग्मन दक्षता को अधिकतम करता है और चौड़े व्यूइंग एंगल के साथ समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को बिना रेसिस्टर के सीधे 5V सप्लाई से चला सकता हूं?

उत्तर:No.यह लगभग निश्चित रूप से एलईडी को नष्ट कर देगा। फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 3.2V है। 5V को सीधे जोड़ने से अधिकतम रेटिंग से कहीं अधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे तत्काल विफलता हो जाएगी। एक श्रृंखला रेसिस्टर आवश्यक है।

प्रश्न: ल्यूमिनस इंटेंसिटी मान की व्याख्या कैसे करें?

उत्तर: ल्यूमिनस इंटेंसिटी (मिलिकैंडेला, mcd में मापी गई) एक विशिष्ट दिशा से मानव आंख द्वारा अनुभव की गई चमक को इंगित करती है। चौड़ा 120° व्यूइंग एंगल का अर्थ है कि यह चमक एक बहुत ही विस्तृत क्षेत्र पर बनी रहती है, लेकिन पीक इंटेंसिटी मान केंद्रीय अक्ष (0°) के साथ मापा जाता है।

प्रश्न: लेबल पर बिनिंग जानकारी का क्या अर्थ है?

उत्तर: लेबल में ल्यूमिनस इंटेंसिटी रैंक (CAT), क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स (HUE) और फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक (REF) के लिए कोड शामिल हैं। यह ट्रेसेबिलिटी की अनुमति देता है और यह सुनिश्चित करता है कि आपको उन विशिष्ट प्रकाशीय और विद्युत विशेषताओं वाले घटक प्राप्त हों जो आपने अपने ऑर्डर में निर्दिष्ट किए थे, जो मल्टी-एलईडी अनुप्रयोगों में रंग मिलान के लिए महत्वपूर्ण है।

9. परिचालन सिद्धांत

डिवाइस एक सेमीकंडक्टर प्रकाश स्रोत है। यह एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) चिप पर आधारित है, जो एक डायरेक्ट बैंडगैप सेमीकंडक्टर सामग्री है। जब डिवाइस के थ्रेशोल्ड से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल चिप के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं। इस विशिष्ट सामग्री प्रणाली (InGaN) में, यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया मुख्य रूप से नीली तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम (लगभग 468 nm) में फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। वाटर-क्लियर लेंस सामग्री चिप को एनकैप्सुलेट करती है और उत्सर्जित प्रकाश को वांछित वाइड-एंगल पैटर्न में आकार देने में मदद करती है।

10. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: मेम्ब्रेन स्विच पैनल के लिए बैकलाइटिंग

एक डिज़ाइनर एक यूजर इंटरफेस पैनल बना रहा है जिसमें कई मेम्ब्रेन स्विच हैं जिन्हें कम रोशनी की स्थितियों में दृश्यता के लिए नीले रंग में बैकलाइट किया जाना चाहिए। पैनल प्रत्येक स्विच आइकन के लिए एक केंद्रीय पीसीबी से रूट किए गए अलग-अलग लाइट पाइप का उपयोग करता है।

घटक चयन:65-11 सीरीज़ नीली एलईडी को चुना गया है क्योंकि इसका टॉप-व्यू उत्सर्जन लाइट पाइप के आधार में कुशलतापूर्वक युग्मित होता है। चौड़ा 120° व्यूइंग एंगल यह सुनिश्चित करता है कि आइकन क्षेत्र में समान प्रकाश व्यवस्था हो, भले ही संरेखण सही न हो।

सर्किट डिज़ाइन:सिस्टम पावर सप्लाई 5V है। प्रत्येक एलईडी के लिए, एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना की जाती है। V_Fका विशिष्ट मान 3.2V और लक्ष्य I_Fका मान 20mA का उपयोग करते हुए, रेसिस्टर मान R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ω है। एक मानक 91 Ω रेसिस्टर का चयन किया जाता है। रेसिस्टर में पावर डिसिपेशन (1.8V)^2 / 91Ω ≈ 36 mW है, जो एक मानक 1/8W रेसिस्टर की रेटिंग के भीतर है।

पीसीबी लेआउट:एलईडी फुटप्रिंट्स लाइट पाइप के लिए माउंटिंग होल के ठीक नीचे रखे जाते हैं। पीसीबी सिल्कस्क्रीन पर पोलैरिटी मार्किंग एलईडी के एनोड/कैथोड संकेतक से मेल खाती है। एलईडी के कैथोड (थर्मल पैड, यदि मौजूद हो) से जुड़े पैड पर छोटे थर्मल रिलीफ कनेक्शन का उपयोग किया जाता है ताकि कुछ हीट डिसिपेशन प्रदान करते हुए सोल्डरिंग में सहायता मिल सके।

परिणाम:अंतिम उत्पाद न्यूनतम बिजली खपत और उच्च विश्वसनीयता के साथ सभी स्विचों के लिए समान, चमकीली नीली बैकलाइटिंग प्राप्त करता है, जिसे घटक के निर्दिष्ट विश्वसनीयता परीक्षणों द्वारा मान्य किया गया है।