PLCC-2 कोल्ड व्हाइट LED डेटाशीट - 120° व्यूइंग एंगल - टाइपिकल 3.1V - 20mA - ऑटोमोटिव ग्रेड

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीड चिप कैरियर) पैकेज में उपलब्ध एक उच्च चमक वाले सरफेस माउंट LED घटक के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण मुख्य रूप से कठोर ऑटोमोटिव इंटीरियर वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया है और एक विस्तृत तापमान सीमा में विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करता है। इसका मुख्य लाभ प्रकाश उत्पादन, चौड़ा देखने का कोण और ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता मानकों को पूरा करने वाली मजबूत संरचना के बीच संतुलित संयोजन में निहित है।

यह LED ठंडी सफेद रोशनी उत्सर्जित करता है, जिसका विशिष्ट CIE 1931 रंग निर्देशांक (0.3, 0.3) है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ सीमित स्थान में स्थिर, चमकीली प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है, जैसे कि इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर बैकलाइटिंग, स्विच प्रकाश और संकेतक समूह। AEC-Q102, RoHS और REACH मानकों के अनुपालन से इसकी उन आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों के लिए उपयुक्तता पर प्रकाश डाला गया है जहाँ गुणवत्ता और पर्यावरणीय आवश्यकताएँ सख्त हैं।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 दीप्तिमान एवं विद्युत विशेषताएँ

मुख्य कार्यकारी मापदंड 20mA की मानक परीक्षण धारा पर परिभाषित किए गए हैं। विशिष्ट दीप्ति तीव्रता 1800 मिलीकैंडेला (mcd) है, उत्पादन ग्रेडिंग के अनुसार, न्यूनतम गारंटीकृत मान 1400 mcd है और अधिकतम 3550 mcd तक पहुँच सकता है। अग्र वोल्टेज (V_F) Typical value is 3.1V, ranging from a minimum of 2.5V to a maximum of 3.75V. This parameter is crucial for calculating the current limiting resistor value in circuit design.

This device features an extremely wide viewing angle of 120 degrees, defined as the full angle at which the luminous intensity drops to half of its axial peak. This ensures uniform light distribution, which is essential for panel and switch illumination.

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग स्थायी क्षति का कारण बन सकने वाली तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं। निरपेक्ष अधिकतम निरंतर अग्र धारा 30 mA है। अत्यंत कम ड्यूटी साइकिल (0.005) पर, डिवाइस ≤10 µs की पल्स अवधि और 250 mA तक की अल्पकालिक धारा सर्ज का सामना कर सकता है। जंक्शन तापमान 125°C से अधिक नहीं होना चाहिए। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक निर्धारित की गई है, जो इसकी ऑटोमोटिव-ग्रेड मजबूती की पुष्टि करती है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा रेटिंग 8 kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) है।

2.3 Thermal Characteristics

थर्मल प्रबंधन LED जीवनकाल और प्रदर्शन स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध दो तरीकों से निर्दिष्ट किया गया है: वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (R_{th JS वास्तविक}) 130 K/W है, विद्युत थर्मल प्रतिरोध (R_{th JS विद्युत}) 100 K/W है। यह पैरामीटर सेमीकंडक्टर जंक्शन से गर्मी के संचालन की दक्षता को दर्शाता है। डेरेटिंग कर्व के अनुसार, पैड तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए पर्याप्त थर्मल डिज़ाइन वाले PCB लेआउट की आवश्यकता होती है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 फॉरवर्ड करंट और वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)

प्रदान किया गया ग्राफ 25°C पर फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। यह वक्र गैर-रैखिक है, जो डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। नाममात्र 20mA पर, वोल्टेज लगभग 3.1V के आसपास केंद्रित होता है। डिजाइनरों को सुसंगत प्रकाश उत्पादन प्राप्त करने के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए इस वक्र का उपयोग करना चाहिए कि ड्राइवर सर्किट एक स्थिर करंट (वोल्टेज नहीं) प्रदान करता है।

3.2 Light Output vs. Current and Temperature Relationship

सापेक्ष दीप्त तीव्रता फॉरवर्ड करंट बढ़ने के साथ बढ़ती है, लेकिन एक उप-रैखिक संबंध प्रदर्शित करती है, जो करंट नियंत्रण की आवश्यकता पर बल देती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि सापेक्ष दीप्त तीव्रता और जंक्शन तापमान के बीच संबंध दर्शाने वाला ग्राफ एक नकारात्मक तापमान गुणांक की उपस्थिति दर्शाता है। जंक्शन तापमान बढ़ने पर, प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। अधिकतम जंक्शन तापमान 125°C पर, उत्पादन 25°C पर मूल्य का केवल लगभग 40-50% हो सकता है। इस थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव को थर्मल डिजाइन में अवश्य ध्यान में रखा जाना चाहिए।

3.3 Chromaticity Stability

ग्राफ CIE x और y निर्देशांकों में आगे की धारा और जंक्शन तापमान के साथ होने वाले परिवर्तनों को दर्शाता है। हालांकि बदलाव मौजूद हैं, लेकिन वे अपेक्षाकृत छोटे हैं (तापमान परिवर्तन के लिए लगभग ±0.01, धारा परिवर्तन के लिए और भी कम), जो विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत अच्छी रंग स्थिरता का संकेत देते हैं, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां रंग एकरूपता महत्वपूर्ण है।

3.4 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्न

सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण वक्र नीली तरंगदैर्ध्य क्षेत्र में एक शिखर दिखाता है, जो फॉस्फर-रूपांतरित सफेद LED की विशेषता है, और फॉस्फर द्वारा उत्पन्न पीले/हरे क्षेत्र में एक चौड़ा द्वितीयक शिखर है। विकिरण पैटर्न आरेख लैम्बर्टियन उत्सर्जन प्रोफ़ाइल की पुष्टि करता है, जिससे 120° का चौड़ा देखने का कोण प्राप्त होता है।

4. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

यह उत्पाद प्रदर्शन के आधार पर समूहीकृत "ग्रेड" प्रदान करता है, ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

4.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग

एक व्यापक बिनिंग संरचना परिभाषित की गई है, जो कम आउटपुट बिन (उदाहरण के लिए, L1: 11.2-14 mcd) से लेकर अत्यधिक उच्च आउटपुट बिन (उदाहरण के लिए, GA: 18000-22400 mcd) तक फैली हुई है। इस विशिष्ट मॉडल (67-11-C70200H-AM) के लिए, प्रमुख मानक आउटपुट बिन "AB" है, जो 1400 से 1800 mcd की चमकदार तीव्रता सीमा से मेल खाता है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के आधार पर उपयुक्त चमक स्तर चुनने में सक्षम बनाता है।

4.2 रंग ग्रेडिंग

डेटाशीट "मानक सफेद रंग बिनिंग संरचना" आरेख (प्रदान की गई अंश में पूरी तरह से विस्तृत नहीं) का उल्लेख करती है। आम तौर पर, ऐसे आरेख CIE x और y निर्देशांक को क्रोमैटिसिटी आरेख पर परिभाषित चतुर्भुज या क्षेत्रों में प्लॉट करते हैं। एलईडी को उनके रंग निर्देशांक के इस क्षेत्र के भीतर स्थिति के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है, ताकि विशेषता अनुभाग में उल्लिखित, आमतौर पर ±0.005 के भीतर, सख्त रंग सहनशीलता सुनिश्चित की जा सके।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 Physical Dimensions

यह घटक मानक PLCC-2 सरफेस माउंट पैकेज में आता है। यांत्रिक चित्र (निर्देशिका में संदर्भित) सटीक लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और सहनशीलता निर्दिष्ट करेंगे। यह जानकारी PCB पैड डिजाइन और असेंबली में उचित फिट सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

एक समर्पित अनुभाग PCB के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न (पैड ज्यामिति) प्रदान करता है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों को प्राप्त करने, रीफ्लो के दौरान उचित सेल्फ-अलाइनमेंट और डिवाइस से PCB में प्रभावी ऊष्मा स्थानांतरण सुनिश्चित करने के लिए इस मार्गदर्शिका का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

PLCC-2 पैकेज में आमतौर पर कैथोड (नकारात्मक) पिन को इंगित करने के लिए एक चिह्नित कोना या चम्फर होता है। उपकरण के सही ढंग से कार्य करने के लिए सही ध्रुवीयता अभिविन्यास सुनिश्चित करना माउंटिंग के दौरान आवश्यक है।

6. वेल्डिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

डेटाशीट में अधिकतम वेल्डिंग तापमान 260°C, 30 सेकंड के लिए निर्दिष्ट है। यह मानक रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान सोल्डर जॉइंट पर मापे गए शिखर तापमान को संदर्भित करता है। प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन या आंतरिक चिप बॉन्ड सामग्री को नुकसान से बचाने के लिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि घटक लीड पर तापमान इस सीमा से अधिक न हो, प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरणों वाले एक विशिष्ट रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन किया जाना चाहिए।

6.2 उपयोग संबंधी सावधानियां

सामान्य संचालन सावधानियों में असेंबली प्रक्रिया के दौरान ESD सुरक्षा उपाय अपनाना, लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना और ऑप्टिकल सतहों के प्रदूषण को रोकना शामिल है। यह डिवाइस रिवर्स वोल्टेज ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

6.3 भंडारण की शर्तें

储存温度范围为-40°C至+110°C。此外，潮湿敏感度等级（MSL）评定为2级。这意味着元件可以在干燥环境（通常为<相对湿度60%）中储存长达一年。如果防潮袋被打开或超过储存期限，在回流焊之前必须对部件进行烘烤，以防止“爆米花”现象（因蒸汽压力导致封装开裂）。

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

सबसे आम ड्राइव विधि एक स्थिर धारा स्रोत या वोल्टेज रेल से श्रृंखला में एक साधारण अवरोधक है। अवरोधक मान गणना सूत्र है R = (V_{बिजली की आपूर्ति}- V_F) / I_F। एक विशिष्ट V_Fमान 3.1V और लक्ष्य धारा 20mA का उपयोग करते हुए, 5V की पावर सप्लाई वोल्टेज पर, प्रतिरोध मान (5V - 3.1V) / 0.02A = 95 ओम है। कम से कम (5V-3.1V)*0.02A = 0.038W की रेटेड पावर वाला एक प्रतिरोधक चुना जाना चाहिए, और सुरक्षा मार्जिन के लिए, उच्च शक्ति (जैसे 1/8W या 1/4W) वाला प्रतिरोधक चुना जा सकता है।

7.2 डिज़ाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन:फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग कर्व का उपयोग करें। उच्च परिवेश तापमान पर निरंतर संचालन के लिए, सोल्डर जॉइंट का तापमान 110°C से नीचे रखने के लिए करंट को कम करना आवश्यक है (इस स्थिति में अधिकतम करंट 30mA है)। गर्मी फैलाने के लिए पैड के नीचे और आसपास पर्याप्त कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र होना चाहिए।
• करंट कंट्रोल:स्थिर प्रकाश उत्पादन और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, हमेशा निश्चित वोल्टेज के बजाय नियंत्रित करंट का उपयोग करके LED को चलाएं।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:120° चौड़ी बीम विसरित प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। फोकस्ड प्रकाश के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस) की आवश्यकता होती है।
• ESD सुरक्षा:हालांकि यह डिवाइस 8kV HBM सुरक्षा प्रदान करता है, ऑटोमोटिव वातावरण की संवेदनशील लाइनों पर अतिरिक्त क्षणिक वोल्टेज दमन जोड़ना एक अच्छा अभ्यास है।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

सामान्य PLCC-2 LED की तुलना में, इस उपकरण की प्रमुख भिन्नता इसकेAEC-Q102 प्रमाणनऔर विस्तारितकार्य तापमान सीमा (-40°C से +110°C)ये विशेषताएँ वाणिज्यिक-ग्रेड LED में आम नहीं हैं, लेकिन ऑटोमोटिव प्रमाणन के लिए महत्वपूर्ण हैं। निर्दिष्ट ESD रेटिंग (8kV) भी कई मानक घटकों से अधिक है। विस्तृत बिनिंग संरचना निर्माताओं को पूर्वानुमेय प्रदर्शन प्रदान करती है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ स्थिरता अत्यावश्यक है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: "टाइपिकल" और "मैक्सिमम" रेटिंग में क्या अंतर है?
उत्तर: "टाइपिकल" मानक परिस्थितियों में अपेक्षित औसत मान है। "मैक्सिमम" (या "मिनिमम") गारंटीकृत सीमा मान है; स्पेसिफिकेशन के अनुसार, सभी डिवाइस इस सीमा के भीतर प्रदर्शन करेंगे।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: केवल तभी जब सोल्डर जॉइंट का तापमान (T_S) डेरेटिंग कर्व के अनुसार 110°C या उससे नीचे बनाए रखा जा सके। उच्च तापमान पर, करंट कम करना आवश्यक है। दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन के लिए, सामान्य मान 20mA या उससे नीचे ड्राइव करने की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (0.3, 0.3) है। क्या यह शुद्ध सफेद है?
उत्तर: CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर, बिंदु (0.33, 0.33) को आम तौर पर "इक्वल-एनर्जी" व्हाइट पॉइंट माना जाता है। निर्देशांक (0.3, 0.3) एक ठंडी सफेद रोशनी को दर्शाते हैं जिसमें हल्का नीला/हरा टिंट है, जो डिस्प्ले बैकलाइट में एक सामान्य और वांछनीय टोन है।

प्रश्न: MSL 2 का मेरी उत्पादन प्रक्रिया के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: MSL 2 स्तर के घटकों की, ≤30°C/60% RH भंडारण स्थितियों में, फ्लोर लाइफ 1 वर्ष होती है। बैग खोलने के बाद, उन्हें निर्दिष्ट समय (जैसे 168 घंटे) के भीतर उपयोग कर लेना चाहिए, या रिफ्लो से पहले अवशोषित नमी को हटाने के लिए बेक किया जाना चाहिए।

10. कार्य सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-रूपांतरित सफेद एलईडी है। जब इसके p-n जंक्शन से करंट प्रवाहित होता है, तो कोर सेमीकंडक्टर चिप नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है (इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस)। यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके पास जमी पीली (या पीली और लाल) फॉस्फर सामग्री की परत को प्रकाशित करता है। फॉस्फर नीले फोटॉन के एक हिस्से को अवशोषित करता है और अधिक लंबी पीली/लाल तरंगदैर्ध्य पर पुनः प्रकाश उत्सर्जित करता है। मानव आँख द्वारा अनुभूत शेष नीले प्रकाश और रूपांतरित पीले/लाल प्रकाश का संयोजन सफेद प्रकाश के रूप में प्रकट होता है। सटीक रंगत (ठंडी सफेद, तटस्थ सफेद, गर्म सफेद) फॉस्फर के मिश्रण और संरचना द्वारा निर्धारित होती है।

11. उद्योग रुझान

ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था बाजार लगातार उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर दृश्य स्पष्टता के लिए उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI), और उच्च विश्वसनीयता की मांग कर रहा है। एलईडी को ड्राइवर IC और सेंसर के साथ एकीकृत करके स्मार्ट लाइटिंग मॉड्यूल बनाना एक बढ़ती प्रवृत्ति है। इसके अलावा, हालांकि PLCC पैकेजिंग अपनी लागत-प्रभावशीलता और इंटीरियर लाइटिंग जैसे मध्यम-शक्ति अनुप्रयोगों में सिद्ध विश्वसनीयता के कारण लोकप्रिय बनी हुई है, उद्योग मानकीकरण, छोटे पैकेज आकार और उच्च शक्ति घनत्व की दिशा में आगे बढ़ रहा है।