PLCC-2 Blue LED 67-11-UB0200H-AM Datasheet - Automotive Grade - 120° Viewing Angle - 3.1V - 20mA - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

67-11-UB0200H-AM एक उच्च-विश्वसनीयता वाला, सरफेस-माउंट LED घटक है, जिसे विशेष रूप से मांग वाले ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है। PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज का उपयोग करते हुए, यह डिवाइस बैकलाइटिंग और इंडिकेटर कार्यों के लिए एक मजबूत समाधान प्रदान करता है, जहां परिवर्तनशील पर्यावरणीय परिस्थितियों में सुसंगत प्रदर्शन महत्वपूर्ण है। इसके मुख्य लाभों में उत्कृष्ट दृश्यता के लिए 120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल, ऑटोमोटिव-ग्रेड घटकों के लिए कठोर AEC-Q101 मानक के लिए योग्यता, और RoHS तथा REACH पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन शामिल है। प्राथमिक लक्ष्य बाजार ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स है, जिसमें मुख्य अनुप्रयोग इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर प्रकाश, स्विच बैकलाइटिंग और सामान्य इंटीरियर एक्सेंट लाइटिंग शामिल हैं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएँ

LED नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है जिसकी विशिष्ट प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 468 nm है, जो 463 nm से 475 nm के बीच होती है। प्रमुख प्रकाशमितीय पैरामीटर इसकी ज्योति तीव्रता है, जो 20 mA की मानक परीक्षण धारा पर संचालित होने पर आम तौर पर 355 मिलिकैंडेला (mcd) होती है। इस बिन के लिए न्यूनतम और अधिकतम मान क्रमशः 224 mcd और 560 mcd हैं, जो उत्पादन में फैलाव को दर्शाते हैं। एक परिभाषित विशेषता इसका 120 डिग्री का बहुत चौड़ा दृश्य कोण (φ) है, जो वह ऑफ-एक्सिस कोण है जहाँ ज्योति तीव्रता अपने शिखर मान की आधी हो जाती है। यह एक विस्तृत क्षेत्र पर समान प्रकाशन सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत और तापीय विशेषताएँ

अग्र वोल्टेज (V_F) 20 एमए पर आमतौर पर 3.1 वोल्ट मापता है, जो 2.75 वी से 3.75 वी तक होता है। पूर्ण अधिकतम निरंतर अग्र धारा (I_F) 30 mA है, जिसकी अनुशंसित संचालन धारा 20 mA है। यह उपकरण रिवर्स बायस संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। LED की दीर्घायु के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। जंक्शन-से-सोल्डर पॉइंट थर्मल प्रतिरोध दो मानों के साथ निर्दिष्ट है: एक विद्युत माप (R_{th JS el}) 100 K/W अधिकतम और एक वास्तविक माप (R_{th JS real}) of 130 K/W max. The maximum permissible junction temperature (T_J) is 125°C.

2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और विश्वसनीयता

सुरक्षित संचालन क्षेत्र को सख्त सीमाएं परिभाषित करती हैं: शक्ति अपव्यय (P_d) 112 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। यह उपकरण बहुत कम ड्यूटी साइकिल (0.005) के साथ ≤ 10 µs के स्पंदों के लिए 300 mA की सर्ज धारा (I_FM) सहन कर सकता है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक है, जो ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा 8 kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) पर रेटेड है, और घटक को नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2 के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

3. Binning System Explanation

एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है ताकि उत्पादन लॉट के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

3.1 Luminous Intensity Binning

प्रकाश तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक बिन कोड (जैसे, L1, M1, N1...) में वर्गीकृत किया गया है। विशेषताओं की तालिका (Typ. 355 mcd) में दर्शाए गए इस विशिष्ट पार्ट नंबर के लिए बिन, "T1" बिन के अंतर्गत आता है, जो 280 mcd से 355 mcd तक की सीमा को कवर करता है। बिनिंग संरचना बहुत कम तीव्रता (L1: 11.2-14 mcd) से लेकर बहुत उच्च तीव्रता तक फैली हुई है, जो विभिन्न चमक आवश्यकताओं के लिए एक विस्तृत चयन प्रदान करती है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

नीला रंग प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। इस पार्ट के लिए 468 nm का विशिष्ट मान इसे "6367" बिन में रखता है, जो 463 nm से 467 nm तक फैला है, या संभावित रूप से "6771" बिन (467-471 nm) में, सटीक न्यूनतम/अधिकतम के आधार पर। यह कड़ा नियंत्रण (±1 nm सहनशीलता) एक असेंबली में व्यक्तिगत एलईडी के बीच न्यूनतम रंग भिन्नता सुनिश्चित करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र)

प्रदान किया गया ग्राफ फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। यह वक्र एक नीले एलईडी के लिए विशिष्ट है, जिसमें लगभग 2.7V का टर्न-ऑन वोल्टेज और उसके बाद अपेक्षाकृत तीव्र ढलान होता है। स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किटरी को डिजाइन करने के लिए यह डेटा आवश्यक है।

4.2 तापमान निर्भरता

कई ग्राफ तापमान के साथ प्रदर्शन परिवर्तनों का विवरण देते हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो 25°C पर इसके मान के सापेक्ष लगभग 2 mV/°C कम हो जाता है। इसके विपरीत, जंक्शन तापमान बढ़ने पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी कम हो जाती है; 100°C पर, आउटपुट इसके 25°C मान का लगभग 80-85% होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य भी तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो जाता है (आमतौर पर नीले एलईडी के लिए +0.05 से +0.1 nm/°C)।

4.3 Spectral Distribution and Radiation Pattern

सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण ग्राफ नीली तरंगदैर्ध्य क्षेत्र (~468 nm) में एक शिखर दर्शाता है, जो एक InGaN-आधारित LED के लिए विशिष्ट अर्ध-अधिकतम पूर्ण चौड़ाई (FWHM) के साथ है। विकिरण पैटर्न आरेख दृश्य रूप से 120° दृश्य कोण की पुष्टि करता है, जो एक लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न दिखाता है।

4.4 Derating and Pulse Operation

एक फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग कर्व सोल्डर पैड तापमान (T) के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम अनुमेय निरंतर धारा निर्धारित करता है।_Sउदाहरण के लिए, 110°C के T पर, अधिकतम धारा 30 mA है।_S एक अलग ग्राफ अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता को परिभाषित करता है, जो शिखर पल्स धारा (I) दिखाता है।_FP) दिए गए पल्स चौड़ाई (t_p) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमति दी गई।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

घटक एक मानक PLCC-2 सतह-माउंट पैकेज का उपयोग करता है। यांत्रिक चित्र ("यांत्रिक आयाम" अनुभाग द्वारा निहित) सटीक लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड अंतराल निर्दिष्ट करेगा। पैकेज में दो लीड वाला एक ढाला हुआ प्लास्टिक बॉडी है। ध्रुवीयता पैकेज के भौतिक आकार या शीर्ष पर एक चिह्न द्वारा इंगित की जाती है, आमतौर पर कैथोड के पास एक खांचा या हरा बिंदु। उचित सोल्डरिंग और रीफ्लो के दौरान थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट प्रदान किया गया है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Profile

डेटाशीट एक रीफ्लो सोल्डरिंग स्थिति निर्दिष्ट करती है जहां घटक लीड को 217°C (सोल्डर पेस्ट लिक्विडस तापमान) से ऊपर के तापमान के संपर्क में 60 से 150 सेकंड के बीच की अवधि के लिए रखा जाना चाहिए। एक विस्तृत रीफ्लो प्रोफाइल ग्राफ आमतौर पर अनुशंसित प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान (जो LED के सोल्डरिंग तापमान रेटिंग के पूर्ण अधिकतम से अधिक नहीं होना चाहिए), और कूलिंग रैंप दर दिखाएगा।

6.2 उपयोग के लिए सावधानियां

सामान्य सावधानियों में शामिल हैं: रिवर्स वोल्टेज लगाने से बचना। फॉरवर्ड करंट को सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करना। परिवेश के तापमान, ड्राइव करंट और पीसीबी थर्मल डिजाइन पर विचार करके अधिकतम जंक्शन तापमान को पार नहीं होने देना सुनिश्चित करना। उपकरणों को उचित ईएसडी सावधानियों के साथ संभालना। यदि पैकेजिंग खोली गई है तो अनुशंसित भंडारण स्थितियों (MSL 2) का पालन करना।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

"पैकेजिंग जानकारी" अनुभाग विस्तार से बताता है कि एलईडी कैसे आपूर्ति की जाती हैं, आमतौर पर उभरे हुए कैरियर टेप पर जो रीलों में लपेटे जाते हैं। मुख्य पैरामीटर में रील के आयाम, पॉकेट पिच और प्रति रील घटकों की मात्रा शामिल हैं। पार्ट नंबर 67-11-UB0200H-AM एक विशिष्ट कोडिंग प्रणाली का पालन करता है जहां "67" संभवतः श्रृंखला को इंगित करता है, "11" आकार या प्रकार को, "UB" रंग (नीला) को, और "200H" विशिष्ट प्रदर्शन बिन को। "ऑर्डरिंग जानकारी" यह स्पष्ट करेगी कि रील आकार या अन्य विकल्पों को कैसे निर्दिष्ट किया जाए।

8. Application Recommendations

8.1 Typical Application Scenarios

यह एलईडी इसके लिए आदर्श है:
ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग: बटन, स्विच, क्लाइमेट कंट्रोल पैनल और दरवाज़े के हैंडल के लिए बैकलाइटिंग।
इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर्स: गेज और चेतावनी संकेतकों के लिए प्रकाश व्यवस्था, जो व्यापक दृश्य कोण से लाभान्वित होती है।
सामान्य संकेतक कार्य: केबिन के भीतर स्थिति रोशनी जहां नीला रंग निर्दिष्ट रंग है।

8.2 Design Considerations

Current Drive: हमेशा एक स्थिर धारा स्रोत या श्रृंखला प्रतिरोधक के साथ एक वोल्टेज स्रोत का उपयोग करें। प्रतिरोधक मान की गणना R = (V_supply - V_F) / I का उपयोग करके करें।_Fअधिकतम V का उपयोग करें_F डेटाशीट से यह सुनिश्चित करने के लिए कि कम तापमान पर धारा सीमा से अधिक न हो जहाँ V_F अधिक है।
थर्मल प्रबंधन: थर्मल पैड (यदि मौजूद हो) को PCB पर पर्याप्त तांबे के क्षेत्र से जोड़ें ताकि वह हीट सिंक का कार्य कर सके। यह प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान या ड्राइव करंट पर।
ऑप्टिकल डिज़ाइन: विस्तृत व्यूइंग एंगल के लिए विशिष्ट प्रकाश व्यवस्था पैटर्न प्राप्त करने और हॉट स्पॉट से बचने के लिए लाइट गाइड या डिफ्यूज़र की आवश्यकता हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन

मानक वाणिज्यिक-ग्रेड PLCC-2 एलईडी की तुलना में, इस भाग के मुख्य अंतर इसकी AEC-Q101 योग्यता, जो ऑटोमोटिव तनाव परीक्षणों (थर्मल साइक्लिंग, उच्च तापमान/उच्च आर्द्रता संचालन, आदि) के तहत इसकी विश्वसनीयता को मान्य करती है, और इसकी विस्तारित संचालन तापमान सीमा (-40°C से +110°C) है। 8 kV ESD रेटिंग भी आम तौर पर वाणिज्यिक भागों से अधिक होती है। चमकदार तीव्रता और तरंग दैर्ध्य के लिए विशिष्ट बिनिंग रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करती है, जो बहु-एलईडी ऑटोमोटिव डिस्प्ले में सर्वोपरि है।

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

Q: क्या मैं इस LED को सीधे 5V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
A: नहीं। एक सामान्य V_F 3.1V के साथ, इसे सीधे 5V से जोड़ने पर अत्यधिक धारा होगी और यह तुरंत खराब हो जाएगी। आपको एक श्रृंखला धारा-सीमित प्रतिरोधक या एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए।

Q: इस LED का अनुमानित जीवनकाल क्या है?
A: एलईडी का जीवनकाल मुख्य रूप से जंक्शन तापमान और ड्राइव करंट जैसे संचालन की स्थितियों पर निर्भर करता है। निर्दिष्ट रेटिंग (विशेष रूप से T_J < 125°C), automotive-grade LEDs like this typically have L70 lifetimes (time to 70% of initial light output) rated in tens of thousands of hours.

Q: ऑर्डर करते समय ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड (जैसे, T1) की व्याख्या कैसे करूं?
A: बिन कोड यह गारंटी देता है कि एलईडी की तीव्रता निर्दिष्ट सीमा के भीतर रहेगी (उदाहरण के लिए, T1: 280-355 mcd)। एक सरणी में सुसंगत चमक के लिए, एक ही, सख्त बिन कोड निर्दिष्ट करें।

Q: क्या हीट सिंक आवश्यक है?
A> For continuous operation at 20 mA or above, especially in high ambient temperatures, proper thermal management via the PCB copper is essential. A dedicated heat sink is usually not required for a single LED, but the PCB layout must facilitate heat dissipation.

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग के उदाहरण

केस: ऑटोमोटिव पुश-बटन स्विच के लिए बैकलाइट डिजाइन करना।
1. आवश्यकता: 10mm व्यास वाले बटन कैप पर समान नीली रोशनी।
2. घटक चयन: इसकी उच्च चमक और चौड़े दृश्य कोण के कारण एक 67-11-UB0200H-AM LED पर्याप्त है।
3. सर्किट डिज़ाइन: वाहन की नाममात्र 12V प्रणाली (चलते समय 14V) का उपयोग किया जाता है। एक श्रृंखला अवरोधक की गणना की जाती है: R = (14V - 3.1V) / 0.020A = 545 ओम। एक 560 ओम, 1/8W अवरोधक का चयन किया जाता है। LED में व्यय होने वाली शक्ति P = V_F * I_F = ~3.1V * 0.02A = 62 mW, जो 112 mW की अधिकतम सीमा से काफी नीचे है।
4. PCB Layout: LED बटन के ठीक नीचे केंद्र में लगाई गई है। सोल्डर पैड बोर्ड के ग्राउंड प्लेन पर बने विस्तृत कॉपर पोर से जुड़े हैं ताकि ऊष्मा अपव्यय में सहायता मिले। असेंबली के दौरान पोलैरिटी मार्किंग का सावधानीपूर्वक पालन किया गया है।
5. ऑप्टिकल इंटीग्रेशन: एलईडी और बटन कैप के बीच एक छोटा, दूधिया-सफेद प्लास्टिक लाइट गाइड रखा जाता है ताकि बिंदु स्रोत को प्रकाश के एक समान वृत्त में फैलाया जा सके।

12. Operating Principle

यह एक अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है। जब एनोड और कैथोड के बीच इसके बैंडगैप ऊर्जा से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक चिप के सक्रिय क्षेत्र (आमतौर पर नीली रोशनी के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड - InGaN से बना) में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्रियों की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। PLCC-2 पैकेज सूक्ष्म अर्धचालक डाई को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, वायर बॉन्ड्स को रखता है, और एक ढला हुआ प्लास्टिक लेंस शामिल करता है जो प्रकाश उत्पादन को आकार देकर 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त करता है।

13. Technology Trends

ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग एलईडी में प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जो चमकदार डिस्प्ले या कम बिजली की खपत और थर्मल लोड को सक्षम बनाती है। सघन पीसीबी लेआउट और अधिक लचीले डिजाइन के लिए छोटे पैकेज आकार (जैसे, चिप-स्केल पैकेज) की ओर भी एक बदलाव है। इसके अलावा, सिस्टम डिजाइन को सरल बनाने के लिए नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स, जैसे कि कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर या पीडब्ल्यूएम डिमिंग सर्किट, को सीधे एलईडी पैकेज ("स्मार्ट एलईडी") में एकीकृत करना अधिक सामान्य होता जा रहा है। आधुनिक वाहन इंटीरियर के उच्च सौंदर्य मानकों से प्रेरित होकर, तापमान और जीवनकाल में रंग स्थिरता और स्थिरता महत्वपूर्ण फोकस क्षेत्र बनी हुई है।