PLCC-2 LED 67-11-PA0602H-AM डेटाशीट - फॉस्फर परिवर्तित एम्बर/पीला - 120 डिग्री व्यूइंग एंगल - 3.1V - 60mA - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 पैकेज में एक उच्च-चमक, सतह-माउंट एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस एम्बर/पीले स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए फॉस्फर रूपांतरण तकनीक का उपयोग करता है, जो इसे उच्च दृश्यता और विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य ऑटोमोटिव इंटीरियर वातावरण और अन्य औद्योगिक अनुप्रयोग हैं जहां विभिन्न परिस्थितियों में सुसंगत प्रदर्शन महत्वपूर्ण है।

इस एलईडी के मुख्य लाभों में 60mA के मानक ड्राइव करंट पर 4500 मिलीकैंडेला (mcd) की उच्च विशिष्ट चमकदार तीव्रता शामिल है, जो एक विस्तृत 120-डिग्री व्यूइंग एंगल के साथ संयुक्त है। यह समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, घटक ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में असतत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अर्धचालकों के लिए AEC-Q102 मानक के लिए योग्य है, जो यह सुनिश्चित करता है कि यह तापमान चक्रण, नमी प्रतिरोध और दीर्घकालिक संचालन के लिए कठोर विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और रंग विशेषताएं

मुख्य फोटोमेट्रिक पैरामीटर चमकदार तीव्रता है, जिसे IF=60mA पर 4500 mcd के विशिष्ट मान के साथ निर्दिष्ट किया गया है। न्यूनतम और अधिकतम मान क्रमशः 2800 mcd और 9000 mcd हैं, जो उत्पादन प्रसार को दर्शाता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य CIE 1931 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक द्वारा परिभाषित किया गया है, जिसका विशिष्ट मान (0.57, 0.42) है। इन निर्देशांकों पर ±0.005 का सहनशीलता लागू होती है। 120 डिग्री (±5 डिग्री सहनशीलता) का विस्तृत व्यूइंग एंगल पैकेज और लेंस डिज़ाइन का परिणाम है, जो बैकलाइटिंग और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श एक व्यापक उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।

2.2 विद्युत और तापीय पैरामीटर

फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) का 60mA पर विशिष्ट मान 3.1V है, जिसकी सीमा 2.50V से 3.75V तक है। पूर्ण अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 80mA है, जिसकी शक्ति अपव्यय सीमा 300mW है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक तापीय प्रतिरोध विश्वसनीयता के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। दो मान दिए गए हैं: एक \"वास्तविक\" तापीय प्रतिरोध (Rth JS real) 130 K/W और एक \"विद्युत\" तापीय प्रतिरोध (Rth JS el) 100 K/W। विद्युत विधि आमतौर पर तापमान-संवेदनशील फॉरवर्ड वोल्टेज पैरामीटर से प्राप्त की जाती है और इसका उपयोग इन-सीटू जंक्शन तापमान अनुमान के लिए किया जाता है।

2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और विश्वसनीयता

सुरक्षित संचालन क्षेत्र को सख्त सीमाएं परिभाषित करती हैं। जंक्शन तापमान (TJ) 125°C से अधिक नहीं होना चाहिए। डिवाइस कम ड्यूटी साइकिल पर ≤10μs के पल्स के लिए 250mA के सर्ज करंट (IFM) को सहन कर सकता है। यह 8 kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) के ESD सहन स्तर के लिए रेटेड है। सोल्डरिंग प्रक्रिया को 260°C के शिखर तापमान के साथ एक रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करना चाहिए, अधिकतम 30 सेकंड के लिए। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एलईडी उत्पादन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्राकृतिक भिन्नताएं होती हैं। एक बिनिंग सिस्टम यह सुनिश्चित करता है कि ग्राहकों को निर्दिष्ट प्रदर्शन विंडो के भीतर पार्ट्स प्राप्त हों।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

चमकदार तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक बिन में वर्गीकृत किया गया है जो 11.2 mcd से 22,400 mcd से अधिक तक के विशाल सीमा को कवर करता है। प्रत्येक बिन, जैसे \"CA\" या \"DB\", एक न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता मान को परिभाषित करता है। इस विशिष्ट उत्पाद के लिए, 4500 mcd का विशिष्ट आउटपुट \"DA\" बिन (4500-5600 mcd) के भीतर आता है। डेटाशीट इस उत्पाद वेरिएंट के लिए \"संभावित आउटपुट बिन\" को हाइलाइट करती है।

3.2 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक बिनिंग

एम्बर/पीला रंग CIE 1931 आरेख पर क्रोमैटिसिटी निर्देशांक बिन के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। दो प्राथमिक बिन कोड परिभाषित किए गए हैं: YA और YB। प्रत्येक कोड तीन (x, y) निर्देशांक जोड़े के एक सेट द्वारा परिभाषित किया गया है जो रंग चार्ट पर एक त्रिभुज बनाता है। विशिष्ट निर्देशांक (0.57, 0.42) परिभाषित क्षेत्र के भीतर स्थित हैं, और पार्ट्स को इस तरह से वर्गीकृत किया जाता है कि उनका रंग ±0.005 माप सहनशीलता के साथ इनमें से किसी एक निर्दिष्ट त्रिभुज के भीतर आए।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

एक आंशिक फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग तालिका दिखाई गई है, जिसमें 1.00V से 1.25V की वोल्टेज सीमा के लिए एक उदाहरण बिन कोड \"1012\" है। यह इंगित करता है कि वोल्टेज बिनिंग भी उत्पाद वर्गीकरण का हिस्सा है, हालांकि इस एम्बर एलईडी के विशिष्ट 3.1V फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए विशिष्ट बिन प्रदान किए गए अंश में सूचीबद्ध नहीं हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 स्पेक्ट्रल वितरण और विकिरण पैटर्न

सापेक्ष स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ एक फॉस्फर-परिवर्तित एलईडी की विशेषता वाले एक व्यापक उत्सर्जन शिखर को दर्शाता है, जो एम्बर/पीले क्षेत्र में केंद्रित है, प्राथमिक एमिटर से तेज नीले या यूवी शिखर के बिना, जो अच्छी फॉस्फर रूपांतरण दक्षता का संकेत देता है। विकिरण पैटर्न आरेख PLCC पैकेज में रखे गए लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन एमिटर के लिए विशिष्ट है, जो विस्तृत व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है।

4.2 करंट बनाम वोल्टेज और तीव्रता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V) वक्र एक डायोड के लिए विशिष्ट घातीय संबंध दिखाता है। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ प्रदर्शित करता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है, जो इष्टतम दक्षता और जीवनकाल के लिए एलईडी को उसके निर्दिष्ट नाममात्र करंट (60mA) पर चलाने के महत्व पर जोर देता है।

4.3 तापमान निर्भरता

कई ग्राफ तापमान प्रभावों का विवरण देते हैं। सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान वक्र में एक नकारात्मक ढलान है, जो विद्युत तापीय प्रतिरोध माप के लिए उपयोग किए जाने वाले सिद्धांत है। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि तीव्रता तापमान बढ़ने के साथ घटती है, जो अनुप्रयोग में तापीय प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है। क्रोमैटिसिटी निर्देशांक शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान तापमान के साथ मामूली रंग परिवर्तन को इंगित करता है, जो अच्छी तरह से नियंत्रित है।

4.4 डीरेटिंग और पल्स्ड ऑपरेशन

फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। यह दर्शाता है कि अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड करंट को सोल्डर पैड तापमान (Ts) बढ़ने के साथ कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, Ts=110°C पर, अधिकतम करंट केवल 31mA है। अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट किसी दिए गए पल्स चौड़ाई (tp) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमेय सर्ज करंट (IFA) को परिभाषित करता है, जो मल्टीप्लेक्स्ड या पल्स्ड अनुप्रयोगों में संक्षिप्त ओवर-करंट ड्राइविंग की अनुमति देता है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

एलईडी एक मानक PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सतह-माउंट पैकेज का उपयोग करती है। इस पैकेज प्रकार में दो तरफ लीड के साथ एक प्लास्टिक बॉडी होती है, जो सोल्डरिंग के लिए एक \"गल-विंग\" आकार बनाती है। यांत्रिक चित्र (अनुभाग 7 द्वारा निहित) सटीक लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और सहनशीलता को परिभाषित करेगा। पैकेज में एक मोल्डेड लेंस शामिल है जो 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त करने के लिए प्रकाश आउटपुट को आकार देता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड और पोलैरिटी

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों और उचित ताप अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट (अनुभाग 8) प्रदान किया गया है। पैड डिजाइन में आमतौर पर थर्मल रिलीफ पैटर्न शामिल होते हैं। पोलैरिटी पैकेज मार्किंग या आंतरिक डाई संरचना द्वारा इंगित की जाती है; एनोड और कैथोड को सही ढंग से जोड़ा जाना चाहिए।

6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक विशिष्ट रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (अनुभाग 9) का पालन किया जाना चाहिए। महत्वपूर्ण पैरामीटर 260°C का शिखर तापमान है, जिसे पैकेज अधिकतम 30 सेकंड के लिए सहन कर सकता है। प्रोफाइल में थर्मल शॉक को कम करने और एलईडी घटक को नुकसान पहुंचाए बिना उचित सोल्डर जोड़ गठन सुनिश्चित करने के लिए प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरण शामिल हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

एलईडी को टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली मशीनों के लिए उपयुक्त है। ऑर्डरिंग जानकारी (अनुभाग 6) और पार्ट नंबर संरचना (अनुभाग 5) चमकदार तीव्रता, रंग और फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए विशिष्ट बिन के चयन की अनुमति देती है, जो अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए सटीक मिलान सक्षम बनाती है।

8. अनुप्रयोग अनुशंसाएं

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

सूचीबद्ध प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग, स्विच के लिए बैकलाइटिंग और इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर हैं। AEC-Q102 योग्यता, विस्तृत तापमान सीमा और सल्फर रोबस्टनेस (क्लास B1) इसे विशेष रूप से वाहनों के अंदर के कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त बनाते हैं, जहां चरम तापमान, नमी और वायुमंडलीय प्रदूषकों के संपर्क में आना आम है।

8.2 डिजाइन विचार

डिजाइनरों को कई कारकों पर विचार करना चाहिए:

• करंट लिमिटिंग:फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें, पूर्ण अधिकतम रेटिंग और डीरेटिंग वक्र का सम्मान करते हुए।
• तापीय प्रबंधन:उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र (थर्मल पैड) की आवश्यकता होती है ताकि गर्मी को दूर किया जा सके और सोल्डर पॉइंट तापमान को कम रखा जा सके, जिससे चमकदार आउटपुट और दीर्घायु बनी रहे।
• ESD सुरक्षा:हालांकि 8kV HBM के लिए रेटेड है, असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों की अनुशंसा की जाती है।
• सल्फर प्रतिरोध:सल्फर-समृद्ध वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए, क्लास B1 रेटिंग को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के विरुद्ध सत्यापित किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और भेदभाव

मानक गैर-ऑटोमोटिव ग्रेड एलईडी की तुलना में, इस उत्पाद के मुख्य भेदक इसकी औपचारिक AEC-Q102 योग्यता और निर्दिष्ट सल्फर रोबस्टनेस हैं। अन्य ऑटोमोटिव एलईडी की तुलना में, एक छोटे PLCC-2 पैकेज से उच्च चमक (4500mcd विशिष्ट) और बहुत विस्तृत 120-डिग्री व्यूइंग एंगल का संयोजन स्विच बैकलाइटिंग जैसे स्थान-सीमित, विस्तृत-क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था कार्यों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 80mA पर लगातार चला सकता हूं?

उत्तर: केवल तभी जब सोल्डर पैड तापमान (Ts) को डीरेटिंग वक्र के अनुसार 86°C या उससे नीचे रखा जाए। उच्च परिवेश के तापमान पर, करंट को कम किया जाना चाहिए।

प्रश्न: \"वास्तविक\" और \"विद्युत\" तापीय प्रतिरोध के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: \"वास्तविक\" Rth (130 K/W) सीधे मापा जाता है। \"विद्युत\" Rth (100 K/W) की गणना फॉरवर्ड वोल्टेज के तापमान गुणांक का उपयोग करके की जाती है और संचालन के दौरान जंक्शन तापमान का अनुमान लगाने के लिए एक व्यावहारिक विधि के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्रश्न: करंट और तापमान पर रंग कितना स्थिर है?

उत्तर: ग्राफ दर्शाते हैं कि विभिन्न करंट और जंक्शन तापमान दोनों के साथ CIE निर्देशांक (Δx, Δy) में बहुत छोटे बदलाव होते हैं, जो अच्छी रंग स्थिरता का संकेत देते हैं, जो बहु-एलईडी अनुप्रयोगों में सुसंगत उपस्थिति के लिए महत्वपूर्ण है।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी

एक ऑटोमोटिव सेंटर कंसोल पर विचार करें जिसमें क्लाइमेट कंट्रोल और इन्फोटेनमेंट के लिए बैकलिट बटन हैं। एक डिजाइनर इस एलईडी का उपयोग कई कारणों से करेगा: इसका एम्बर रंग एक सामान्य ऑटोमोटिव यूआई रंग है, विस्तृत 120-डिग्री कोण एक डिफ्यूज़र के नीचे समान बैकलाइटिंग सुनिश्चित करता है, और AEC-Q102 योग्यता गारंटी देती है कि यह वाहन के जीवनकाल तक जीवित रहेगा। डिजाइनर को वाहन के 12V (या 24V) सिस्टम के आधार पर वोल्टेज उतार-चढ़ाव पर विचार करते हुए आवश्यक करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला की गणना करनी चाहिए। उन्हें एलईडी के थर्मल पैड से जुड़े पर्याप्त कॉपर पोर के साथ पीसीबी को डिजाइन करना चाहिए ताकि ~180mW की शक्ति अपव्यय (3.1V * 60mA) का प्रबंधन किया जा सके और ओवरहीटिंग को रोका जा सके, जो एलईडी को मंद कर देगा।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एक फॉस्फर-परिवर्तित (PC) एम्बर एलईडी है। इसमें आमतौर पर एक नीला या नियर-यूवी अर्धचालक चिप होता है। यह चिप छोटी-तरंगदैर्ध्य प्रकाश उत्सर्जित करती है। चिप पर सीधे जमा किए गए फॉस्फर सामग्री की एक परत इस प्राथमिक प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करती है और इसे पीले/लाल स्पेक्ट्रम में लंबी तरंगदैर्ध्य पर पुनः उत्सर्जित करती है। अपरिवर्तित नीले प्रकाश और फॉस्फर-उत्सर्जित पीले/लाल प्रकाश का मिश्रण माना जाने वाला एम्बर या पीला रंग उत्पन्न करता है। सटीक रंग फॉस्फर संरचना और सांद्रता द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसे निर्दिष्ट क्रोमैटिसिटी बिन के भीतर आने के लिए कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास

ऐसे घटकों में रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग स्थिरता (कड़ी बिनिंग) और और भी अधिक चरम परिस्थितियों में बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर है। छोटे फॉर्म फैक्टर और कम आक्रामक तापीय प्रबंधन की अनुमति देने के लिए उच्चतम अधिकतम जंक्शन तापमान की ओर भी एक प्रयास है। व्यापक पर्यावरणीय अनुपालन (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त) की ओर बढ़ना अब मानक है। भविष्य के संस्करण अधिक सुविधाओं को एकीकृत कर सकते हैं, जैसे कि अंतर्निहित इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सुरक्षा या ऑन-चिप डायग्नोस्टिक्स, हालांकि इस तरह के एक सरल संकेतक एलईडी के लिए, लागत-प्रभावशीलता और सिद्ध विश्वसनीयता सर्वोपरि बनी हुई है।