ऑरेंज एसएमडी एलईडी डेटाशीट - 2.0x1.25x1.1mm - 2.5V - 75mW - AlInGaP टेक्नोलॉजी - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च चमक वाले नारंगी सतह माउंट डिवाइस (SMD) LED की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो एक कॉम्पैक्ट EIA मानक पैकेज में आता है और स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के लिए उपयुक्त है। यह AlInGaP (अल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करता है, जो उच्च दीप्त दक्षता के साथ एक जीवंत नारंगी प्रकाश स्रोत उत्पन्न करता है। यह उत्पाद हरित विनिर्माण मानकों का अनुपालन करता है और RoHS निर्देश के अनुसार सीसा-मुक्त है।

1.1 मुख्य लाभ

• स्वचालन के साथ संगतता:8mm टेप और 7 इंच रील में आपूर्ति, उच्च-गति प्लेसमेंट मशीनों के लिए अनुकूलित।
• रिफ्लो सोल्डरिंग का समर्थन:इन्फ्रारेड (आईआर) और वेपर फेज रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत, बड़े पैमाने पर उत्पादन में सोल्डर जोड़ों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
• उच्च चमक:20mA मानक ड्राइव करंट पर, विशिष्ट ल्यूमिनस तीव्रता 900 mcd तक पहुँचती है।
• व्यापक दृष्टिकोण:110 डिग्री का व्यूइंग एंगल (2θ1/2) प्रदान करता है, जो उत्कृष्ट प्रकाश प्रसार प्रभाव देता है।
• मजबूत संरचना:मानक SMD असेंबली और सफाई प्रक्रियाओं को सहने योग्य डिजाइन करें।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

निम्नलिखित रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

• पावर डिसिपेशन (Pd):Ta=25°C पर 75 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे LED पैकेज सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• Direct forward current (IF):30 mA (continuous). Maximum steady-state current that can be applied.
• Peak forward current:80 mA, केवल पल्स स्थिति में अनुमति है (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)।
• रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• ऑपरेटिंग तापमान रेंज:-40°C से +85°C। विश्वसनीय संचालन के लिए परिवेशी तापमान सीमा।
• भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +100°C।
• Derating:जब परिवेश का तापमान 35°C से अधिक हो, तो अधिक गर्म होने से बचने के लिए डीसी फॉरवर्ड करंट को प्रति डिग्री सेल्सियस 0.46 mA की दर से रैखिक रूप से कम करना होगा।

2.2 Electro-Optical Characteristics

Ta=25°C, निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मापा गया, ये पैरामीटर विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (Iv):IF=20mA पर 450 mcd (न्यूनतम) से 1120 mcd (अधिकतम) तक की सीमा में, विशिष्ट मान 900 mcd है। CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र से फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा गया।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):टाइपिकल मान 2.5V है, IF=20mA पर 1.7V से 2.5V तक की रेंज। निर्दिष्ट वोल्टेज बिनिंग के भीतर, टॉलरेंस ±0.1V है।
• पीक वेवलेंथ (λP):611 nm। स्पेक्ट्रम उत्सर्जन की सबसे मजबूत तरंगदैर्ध्य।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):605 nm। मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त।
• स्पेक्ट्रम आधी चौड़ाई (Δλ):15 nm. पीक इंटेंसिटी के आधे पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
• रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर अधिकतम 100 μA।
• Capacitance (C):VF=0V, f=1 MHz पर मापा गया, विशिष्ट मान 40 pF है।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

अनुप्रयोग में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को प्रदर्शन के आधार पर ग्रेड किया जाता है। दो प्रमुख पैरामीटर ग्रेड किए जाते हैं: चमक तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज।

3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग

इकाई: mcd @ IF=20mA। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±15% है।

• U1:450.0 – 560.0 mcd
• U2:560.0 – 710.0 mcd
• V1:710.0 – 900.0 mcd
• V2:900.0 – 1120.0 mcd

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

इकाई: V @ IF=20mA। प्रत्येक ग्रेड के लिए सहनशीलता ±0.10V है।

• 0:1.7 – 1.8 V
• 1:1.8 – 1.9 V
• 2:1.9 – 2.0 V
• 3:2.0 – 2.1 V
• 4:2.1 – 2.2 V
• 5:2.2 – 2.3 V
• 6:2.3 – 2.4 V
• 7:2.4 – 2.5 V

डिज़ाइनरों को अपने एप्लिकेशन की चमक और वोल्टेज एकरूपता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उपयुक्त बिन कोड का चयन करना चाहिए, खासकर जब कई एलईडी समानांतर में उपयोग की जाती हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट ग्राफिकल कर्व्स (चित्र 1, चित्र 6) का उल्लेख किया गया है, लेकिन उनका अर्थ डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

4.1 Luminous Intensity vs. Forward Current

अनुशंसित कार्य सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन (Iv) फॉरवर्ड करंट (IF) के लगभग समानुपाती होता है। 20mA से अधिक करंट पर LED को चलाने से चमक बढ़ती है, लेकिन अधिक ऊष्मा भी उत्पन्न होती है, जिसके लिए सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन और पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स का पालन आवश्यक है।

4.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट

V-I विशेषता अरेखीय है। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक धनात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि दी गई धारा पर, यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है।

4.3 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 611 nm (शिखर) पर केंद्रित है, जिसकी अपेक्षाकृत संकीर्ण 15 nm अर्ध-चौड़ाई है। यह AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशेषता है, जो संतृप्त नारंगी रंग प्रदान करती है।

4.4 थर्मल विचार

35°C से अधिक तापमान पर 0.46 mA/°C का डेरेटिंग फैक्टर विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है। उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण या खराब PCB डिजाइन की स्थिति में, जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने और प्रकाश क्षय को तेज करने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर धारा को कम करना आवश्यक है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 Package Dimensions

यह एलईडी उद्योग-मानक एसएमडी पैकेज आकृति के अनुरूप है। मिलीमीटर में प्रमुख आयाम इसके फुटप्रिंट को परिभाषित करते हैं: लंबाई लगभग 2.0 मिमी, चौड़ाई लगभग 1.25 मिमी, ऊंचाई लगभग 1.1 मिमी। विस्तृत चित्र पैड पिच, घटक ऊंचाई और लेंस ज्यामिति को निर्दिष्ट करते हैं।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड स्पष्ट रूप से चिह्नित है। असेंबली के दौरान सही दिशा अत्यंत महत्वपूर्ण है। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित PCB पैड लेआउट प्रदान किया गया है।

5.3 टेप एवं रील पैकेजिंग

• टेपिंग:घटक को 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप में रखा गया है।
• रील:कैरियर टेप को मानक 7 इंच (178mm) व्यास के रील पर लपेटा गया है।
• मात्रा:प्रति पूर्ण रील 4000 टुकड़े।
• पैकेजिंग:EIA-481-1-B मानक के अनुरूप। अधिकतम दो लगातार लापता घटक (खाली स्थान) की अनुमति है।

6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

J-STD-020B के अनुरूप लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल अपनाने की सिफारिश की जाती है।

• प्रीहीटिंग:120–150°C, अधिकतम 120 सेकंड।
• शिखर तापमान:अधिकतम 260°C।
• लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय:पीक तापमान क्षेत्र में अधिकतम 30 सेकंड।
• थर्मल शॉक को रोकने के लिए हीटिंग और कूलिंग दर को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि मैन्युअल सोल्डरिंग की आवश्यकता हो:

• सोल्डरिंग आयरन तापमान:अधिकतम 300°C.
• वेल्डिंग समय:प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड.
• प्लास्टिक पैकेजिंग को नुकसान से बचाने के लिए यह ऑपरेशन केवल एक बार किया जाना चाहिए।

6.3 सफाई

केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग किया जाना चाहिए। LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस या एनकैप्सुलेशन को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 आर्द्रता संवेदनशीलता और भंडारण

JEDEC J-STD-020 के अनुसार, यह उत्पाद Moisture Sensitivity Level (MSL) 3 के रूप में वर्गीकृत है।

• सीलबंद थैली:≤30°C और ≤90% RH की स्थिति में संग्रहित करें। बैग सील करने की तारीख के एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• खोला हुआ बैग:≤30°C और ≤60% RH की स्थिति में संग्रहित करें। कारखाने के परिवेशीय परिस्थितियों के संपर्क में आने के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर वेल्डिंग पूरी करनी चाहिए।
• बेकिंग:यदि आर्द्रता संकेतक कार्ड गुलाबी हो जाता है (≥10% RH) या 168 घंटे की वर्कशॉप लाइफ से अधिक हो जाती है, तो उपयोग से पहले कम से कम 48 घंटे के लिए 60°C पर बेक करें। अनउपयोगी भागों को नए ड्रायर के साथ फिर से सील करें।

7. अनुप्रयोग डिजाइन सुझाव

7.1 ड्राइवर सर्किट डिजाइन

LED एक करंट-चालित डिवाइस है। सुसंगत प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए:

• करंट-सीमित रोकनेवाला:यहां तक कि कॉन्स्टेंट करंट स्रोत द्वारा संचालित होने पर भी, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक रेसिस्टर लगाकर ऑपरेटिंग करंट सेट करना चाहिए। यह व्यक्तिगत एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf बिनिंग वितरण) में मामूली अंतरों की भरपाई करने में मदद करता है।
• सीधे समानांतर कनेक्शन से बचें:बिना अलग-अलग करंट लिमिटिंग (डेटाशीट में सर्किट मॉडल B) के कई एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषताओं में मामूली अंतर से महत्वपूर्ण करंट असंतुलन हो सकता है, जिससे असमान चमक होती है और सबसे कम Vf वाला एलईडी अत्यधिक तनाव में आ सकता है।
• अनुशंसित सर्किट (मॉडल A):एक वोल्टेज स्रोत (Vcc), एक करंट सेटिंग रेसिस्टर (R = (Vcc - Vf_LED) / I_LED) और LED का उपयोग करके श्रृंखला में जोड़ें। प्रत्येक समानांतर LED शाखा के लिए इस सर्किट को दोहराएं।

7.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

एलईडी स्थैतिक विद्युत निर्वहन के प्रति संवेदनशील है। संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सावधानी बरतनी आवश्यक है:

• ऑपरेटर को ग्राउंडेड कलाई पट्टा या एंटीस्टैटिक दस्ताने पहनने चाहिए।
• सभी कार्य स्टेशनों, उपकरणों और भंडारण सुविधाओं को उचित रूप से ग्राउंडेड किया जाना चाहिए।
• प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थिर विद्युत आवेश को बेअसर करने के लिए आयन जनरेटर का उपयोग करें।
• ANSI/ESD S20.20 मानक ESD नियंत्रण प्रक्रिया का पालन करें।

7.3 थर्मल प्रबंधन

कम बिजली की खपत के बावजूद, सही PCB डिज़ाइन सेवा जीवन बढ़ा सकता है:

• PCB पर LED के थर्मल पैड (कैथोड और एनोड) से जुड़ने के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्र उपयोग करें, जो हीट सिंक का कार्य करे।
• सुनिश्चित करें कि LED को अन्य प्रमुख ताप स्रोतों के निकट नहीं रखा गया है।
• उच्च तापमान अनुप्रयोगों में करंट डीरेटिंग कर्व का कड़ाई से पालन करें।

8. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

This orange LED is suitable for a variety of applications requiring compact, bright, and reliable indicator lights or light sources, including but not limited to:

• Status Indicator:कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रिकल उपकरण और इंडस्ट्रियल कंट्रोल पैनल में पावर ऑन, स्टैंडबाय, चार्जिंग और फॉल्ट इंडिकेटर।
• बैकलाइट:छोटे LCD डिस्प्ले की एज लाइटिंग, कीबोर्ड लाइटिंग और कॉम्पैक्ट उपकरणों में सजावटी प्रकाश व्यवस्था।
• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर इंडिकेटर लाइट्स, स्विच लाइटिंग और एंबिएंट लाइटिंग (विशिष्ट ऑटोमोटिव मानक प्रमाणन के अनुरूप होनी चाहिए)।
• सजावटी सरणियों और सरल साइनेज में बिंदु प्रकाश स्रोत।सेंसर सिस्टम:
• प्रकाश सेंसर और इंटरप्ट डिटेक्टर में प्रकाश स्रोत के रूप में।9. सामान्य प्रश्न (FAQ)

9.1 क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?

नहीं, सीधे ड्राइव नहीं किया जा सकता। आपको हमेशा एक श्रृंखला में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V पावर स्रोत से 20mA पर ड्राइव करने के लिए, जहां टाइपिकल Vf 2.5V है: R = (5V - 2.5V) / 0.020A = 125 ओम। 120 ओम या 130 ओम के रेसिस्टर का उपयोग उपयुक्त है। बिना रेसिस्टर के, अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकती है।

9.2 वोल्टेज और तीव्रता को अलग-अलग स्तरों में क्यों विभाजित करने की आवश्यकता है?

निर्माण प्रक्रिया से सेमीकंडक्टर विशेषताओं में प्राकृतिक भिन्नताएं होती हैं। बिनिंग LED को ऐसे समूहों में वर्गीकृत करती है जिनका प्रदर्शन कसकर मेल खाता है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां कई LED को समान चमकदार दिखने की आवश्यकता होती है (जैसे ऐरे), एक ही इंटेंसिटी बिन (जैसे V1) निर्दिष्ट करना महत्वपूर्ण है। इसी तरह, समान वोल्टेज बिन वाले LED को समानांतर सर्किट में उपयोग करने से करंट-सेटिंग रेसिस्टर की गणना सरल हो सकती है।

9.3 शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?

चरम तरंगदैर्ध्य (λP)

यह एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश शक्ति का सबसे मजबूत भौतिक तरंगदैर्ध्य है।प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)यह मानव आंख के रंग दृष्टि (CIE चार्ट) पर आधारित एक गणना मूल्य है; यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो हमारे द्वारा वास्तव में देखे जाने वाले रंग से सबसे अधिक मेल खाती है। इस नारंगी एलईडी जैसे मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए, वे आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन बिल्कुल समान नहीं होते।9.4 नमी-रोधी बैग खोलने के बाद की 168-घंटे की शॉप फ्लोर लाइफ कितनी महत्वपूर्ण है?

MSL 3 स्तर के घटकों के लिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है। इस समय सीमा से अधिक एक्सपोजर से प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन में नमी का अवशोषण हो जाता है। रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान, यह नमी तेजी से भाप में फैलती है, जिससे आंतरिक डिलैमिनेशन, क्रैकिंग ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) या बॉन्ड वायर विफलता हो सकती है। यदि समय सीमा पार हो जाती है, तो नमी को दूर करने के लिए बेकिंग आवश्यक है।

10. तकनीकी परिचय एवं रुझान

10.1 AlInGaP तकनीक

यह LED पारदर्शी सब्सट्रेट पर उगाए गए अल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक पदार्थ पर आधारित है। यह तकनीक लाल, नारंगी, अम्बर और पीले प्रकाश तरंगदैर्ध्य क्षेत्रों में विशेष रूप से कुशल है, और गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड (GaAsP) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च चमक और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती है। पारदर्शी सब्सट्रेट के उपयोग से चिप से अधिक प्रकाश निकलने की अनुमति मिलती है, जिससे बाहरी क्वांटम दक्षता में सुधार होता है।

10.2 उद्योग रुझान

SMD LED की समग्र प्रवृत्ति है:

दक्षता वृद्धि:

• प्रति वाट अधिक लुमेन या मिलिकैंडेला उत्पन्न करना, बिजली की खपत और तापीय भार को कम करना।लघुरूपण:
• छोटे पैकेज आकार (जैसे 0402, 0201), उच्च घनत्व पीसीबी डिजाइन के लिए उपयुक्त, जबकि प्रकाश उत्पादन को बनाए रखना या बढ़ाना।उच्च विश्वसनीयता:
• कार्य जीवन को बढ़ाने के लिए सुधरी हुई सामग्री और पैकेजिंग तकनीक, विशेष रूप से उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता की स्थितियों में।अधिक कठोर बिनिंग:
• अधिक सटीक वर्गीकरण, डिजाइनरों को रंग और चमक में अत्यंत सुसंगत घटक प्रदान करता है, जो पूर्ण-रंग प्रदर्शन और ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।एकीकरण:
• ड्राइवर IC, सुरक्षा घटकों और प्रकाशिकी को एकल पैकेज में शामिल करने वाले LED मॉड्यूल की वृद्धि, जो अंतिम उत्पाद डिजाइन को सरल बनाती है।Growth of LED modules that incorporate driver ICs, protection components, and optics into a single package, simplifying end-product design.