PLCC-2 Cool White LED Data Sheet - 3.1mm x 2.8mm x 1.9mm - Voltage 3.1V - Power 0.062W - Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीड चिप कैरियर) पैकेज में उपलब्ध एक उच्च-प्रदर्शन सरफेस माउंट LED के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण कठोर वातावरण में विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें शीत श्वेत प्रकाश का रंग तापमान है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोग हैं, जहाँ स्थिर प्रकाश उत्पादन, व्यापक देखने का कोण और मजबूत निर्माण महत्वपूर्ण हैं। यह LED ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए पृथक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के AEC-Q102 मानक प्रमाणन को पूरा करती है, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह तापमान चक्रण, नमी प्रतिरोध और दीर्घकालिक संचालन जैसी कठोर गुणवत्ता और विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करती है।

इस घटक के मुख्य लाभों में इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर, इसके पैकेज आकार के सापेक्ष उत्कृष्ट चमकदार दक्षता और 120 डिग्री तक का अति-व्यापक देखने का कोण शामिल है, जो इसे बैकलाइटिंग और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहाँ प्रकाश का विसरण आवश्यक है। यह RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त मानकों सहित प्रमुख पर्यावरणीय विनियमों का भी अनुपालन करता है, जिससे यह सख्त सामग्री प्रतिबंधों को पूरा करने वाले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन के लिए एक आदर्श विकल्प है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 ल्यूमिनस और विद्युत विशेषताएँ

Key operating parameters are defined under standard test conditions with a forward current (I_F) of 20mA. The typical luminous intensity is 1800 millicandelas (mcd), with a minimum specified value of 900 mcd and a maximum up to 3550 mcd based on production binning. The typical forward voltage (V_F) is 3.1V, ranging from 2.5V to 3.75V. This parameter is crucial for designing current-limiting circuits. The dominant wavelength is characterized by its CIE 1931 chromaticity coordinates, with typical x and y values around 0.3, defining its cool white point. The tolerance for these coordinates is ±0.005.

इस उपकरण में 120 डिग्री का व्यापक दृश्य कोण (2φ) है, जिसे ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने शिखर मान के आधे तक गिर जाती है। यह विशेषता उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें बड़े क्षेत्र पर समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल प्रबंधन

दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, उपकरण को उसके Absolute Maximum Ratings से अधिक स्थितियों में संचालित नहीं किया जाना चाहिए। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 30 mA है, और अधिकतम पावर डिसिपेशन 112 mW है। छोटे पल्स (≤10 μs, ड्यूटी साइकिल 0.005) के लिए, अनुमत सर्ज करंट (I_FM) 250 mA है। जंक्शन तापमान (T_J) कभी भी 125°C से अधिक नहीं होना चाहिए। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान रेंज -40°C से +110°C तक निर्दिष्ट है, जो ऑटोमोटिव वातावरण के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करता है।

एलईडी के प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। डेटाशीट दो थर्मल प्रतिरोध मान निर्दिष्ट करती है: जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (R_{th JS वास्तविक}) 130 K/W तक अधिकतम है, जबकि विद्युत विधि द्वारा प्राप्त मान (R_{th JS विद्युत विधि}) यह 100 K/W है। फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व के अनुसार, कम सोल्डर जॉइंट तापमान बनाए रखने के लिए पर्याप्त थर्मल डिज़ाइन और कॉपर एरिया वाले PCB लेआउट की आवश्यकता होती है।

2.3 Reliability and Compliance Specifications

该 LED 结构坚固，静电放电 (ESD) 耐受能力为 8 kV（人体模型，HBM）。其湿度敏感等级 (MSL) 为 3 级，表明在回流焊接前，它可以在工厂车间条件下暴露长达 168 小时。此外，它满足 B1 级耐腐蚀性，增强了其在腐蚀性气氛中的抵抗力。确认完全符合 RoHS、欧盟 REACH 和无卤标准（Br <900ppm，Cl <900ppm，Br+Cl <1500ppm）。

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 IV वक्र और दीप्तिमान दक्षता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V) प्लॉट इसकी विशिष्ट घातीय संबंध प्रदर्शित करता है। 20mA के विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट पर, वोल्टेज लगभग 3.1V होता है। डिजाइनर इस वक्र का उपयोग उपयुक्त ड्राइविंग घटकों का चयन करने के लिए करते हैं। सापेक्ष ल्यूमिनस तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट का प्लॉट दर्शाता है कि विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट से आगे, करंट में वृद्धि के साथ प्रकाश उत्पादन उप-रैखिक रूप से बढ़ता है, और 30mA से ऊपर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है। फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग वक्र थर्मल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, जो दर्शाता है कि जब पैड का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमत निरंतर करंट को कैसे कम किया जाना चाहिए।

3.2 तापमान निर्भरता और स्पेक्ट्रम विशेषताएँ

रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ लाइट आउटपुट में कमी की उम्मीद की जाती है, जो LED की एक सामान्य विशेषता है। रिलेटिव फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान कर्व में नकारात्मक ढलान होती है, जिसका उपयोग कुछ सर्किटों में तापमान सेंसिंग के लिए किया जा सकता है। करंट और तापमान के साथ क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स के ड्रिफ्ट का ग्राफ न्यूनतम परिवर्तन दर्शाता है, जो विभिन्न ऑपरेटिंग स्थितियों में अच्छे रंग स्थिरता का संकेत देता है। वेवलेंथ विशेषताओं का ग्राफ रिलेटिव स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन को दर्शाता है, जो ब्लू चिप एक्साइटेशन और ब्रॉड-स्पेक्ट्रम येलो फॉस्फोर कन्वर्जन का उपयोग करने वाले सफेद LED की विशिष्ट विशेषता है।

3.3 पल्स संचालन क्षमता

अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता ग्राफ LED को डीसी अधिकतम मूल्य से अधिक पल्स धारा से चलाने के लिए मार्गदर्शन प्रदान करता है। यह विभिन्न ड्यूटी साइकिल (D) के लिए फॉरवर्ड करंट आयाम (I_FA) और पल्स चौड़ाई (t_p) के बीच संबंध। यह डिजाइनरों को औसत शक्ति सीमा से अधिक हुए बिना, स्ट्रोब या सिग्नल अनुप्रयोगों के लिए उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।

4. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

यह उत्पाद अनुप्रयोग डिजाइन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए चमक तीव्रता और क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के आधार पर बिन किया जाता है।

4.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण

उत्सर्जन तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (जैसे L1, L2, M1... GA तक) द्वारा पहचाने गए कई ग्रेड में विभाजित किया गया है। प्रत्येक ग्रेड मिलिकैन्डेला (mcd) में मापी गई विशिष्ट न्यूनतम और अधिकतम उत्सर्जन तीव्रता सीमा को परिभाषित करता है। इस विशिष्ट मॉडल के लिए, संभावित आउटपुट ग्रेड को हाइलाइट किया गया है, जो 1120 mcd से 3550 mcd (ग्रेड AA से CA) तक है, और 1800 mcd का विशिष्ट मान BA ग्रेड (1800-2240 mcd) के अंतर्गत आता है। माप सहनशीलता ±8% है।

4.2 वर्णिका निर्देशांक श्रेणीकरण

कोल्ड व्हाइट लाइट का रंग CIE 1931 (x, y) कोऑर्डिनेट सिस्टम के अनुसार बिन किया जाता है। डेटाशीट एक टेबल प्रदान करती है जो विभिन्न बिन कोड (जैसे PK0, HK0, NK0) और चार सेट (x, y) निर्देशांक द्वारा परिभाषित उनके संबंधित चतुर्भुज क्षेत्रों को सूचीबद्ध करती है। यह डिजाइनरों को ऐसे अनुप्रयोगों (जैसे इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर या बैकलिट स्विच) के लिए सख्ती से नियंत्रित, सुसंगत कलर पॉइंट वाले एलईडी का चयन करने में सक्षम बनाता है जहां रंग मिलान महत्वपूर्ण है।

5. मैकेनिकल, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी

5.1 मैकेनिकल आयाम और पोलैरिटी

यह LED मानक PLCC-2 सरफेस माउंट पैकेज का उपयोग करता है। यांत्रिक चित्र (PDF देखें) सटीक आयामों को निर्दिष्ट करते हैं, जिसमें कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और सहनशीलता शामिल हैं। पैकेज में आमतौर पर एक मोल्डेड लेंस होता है। ध्रुवीयता कैथोड मार्क द्वारा इंगित की जाती है, जो आमतौर पर पैकेज पर एक नॉच या डॉट होता है, और इसे PCB पैड के साथ सही ढंग से संरेखित किया जाना चाहिए।

5.2 अनुशंसित PCB पैड और सोल्डरिंग

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और इष्टतम थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट प्रदान किया गया है। इसमें धातु पैड और थर्मल पैड (यदि मौजूद हो) के आयाम शामिल हैं। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल निर्दिष्ट की गई है, जिसका शिखर तापमान 260°C है और अधिकतम 30 सेकंड तक रहता है। पैकेज क्षति या आंतरिक सामग्री गुणों में गिरावट को रोकने के लिए इस प्रोफ़ाइल का पालन करना अनिवार्य है।

5.3 पैकेजिंग एवं संचालन संबंधी सावधानियाँ

घटक स्वचालित प्लेसमेंट मशीनों के लिए उपयुक्त रील टेप पैकेजिंग में आपूर्ति किए जाते हैं। उपयोग संबंधी सावधानियों में मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाएं (ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप और वर्कस्टेशन का उपयोग), लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना और प्रदूषण को रोकना शामिल हैं। उच्च सल्फर सामग्री वाले अनुप्रयोग वातावरण के लिए, विशिष्ट सल्फर प्रतिरोध परीक्षण मानकों को भी रेखांकित किया जा सकता है।

6. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका एवं डिज़ाइन विचार

6.1 Typical Application Scenarios

इसका मुख्य अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है। इसमें इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर, इन्फोटेनमेंट सिस्टम बटन, एयर कंडीशनिंग कंट्रोल पैनल की बैकलाइटिंग और सामान्य केबिन एंबिएंट लाइटिंग शामिल है। यह विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्विच बैकलाइटिंग और चौड़े व्यूइंग एंगल एवं शीत श्वेत प्रकाश की आवश्यकता वाले सामान्य संकेतक प्रकाश उपयोगों के लिए भी उपयुक्त है।

6.2 Circuit Design and Thermal Considerations

डिज़ाइनरों को स्थिर प्रकाश उत्पादन और LED के लंबे जीवनकाल को सुनिश्चित करने के लिए कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइव सर्किट अपनाना चाहिए, क्योंकि LED की चमक वोल्टेज के बजाय करंट का एक फ़ंक्शन है। सरल अनुप्रयोगों के लिए, एक सीरीज़ रेज़िस्टर का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन ऑटोमोटिव वोल्टेज वातावरण (जैसे 12V सिस्टम) के लिए, एक एक्टिव ड्राइवर की सिफारिश की जाती है। थर्मल डिज़ाइन में कोई समझौता नहीं किया जा सकता। PCB को LED पैड से बड़े कॉपर एरिया या हीट सिंक तक पर्याप्त थर्मल पथ प्रदान करना चाहिए ताकि जंक्शन तापमान 125°C के अधिकतम मूल्य से काफी नीचे रहे, खासकर जब उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम करंट के करीब काम करते समय।

6.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन विचार

120 डिग्री के व्यूइंग एंगल का अर्थ है कि प्रकाश एक विस्तृत लैम्बर्टियन पैटर्न में उत्सर्जित होता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी जैसे लेंस या लाइट गाइड प्लेट का उपयोग करना आवश्यक है। वांछित प्रकाश व्यवस्था प्रभाव प्राप्त करने के लिए, इन प्रकाशिकी घटकों के साथ एलईडी के उत्सर्जन पैटर्न की अंत:क्रिया को सत्यापित करने हेतु सिमुलेशन या प्रोटोटाइप बनाना आवश्यक है।

7. तकनीकी तुलना एवं चयन मार्गदर्शन

ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोगों के लिए एलईडी चुनते समय, इस मॉडल के प्रमुख विभेदक लाभों में इसका AEC-Q102 प्रमाणन, चौड़ा व्यूइंग एंगल और विशिष्ट ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग शामिल है। गैर-ऑटोमोटिव ग्रेड एलईडी की तुलना में, यह घटक थर्मल शॉक, आर्द्रता और दीर्घकालिक संचालन तनाव के तहत सिद्ध विश्वसनीयता प्रदान करता है। छोटे चिप-स्केल पैकेज या बड़े थ्रू-होल उपकरणों की तुलना में, PLCC-2 पैकेजिंग आकार, प्रकाश उत्पादन और असेंबली सुविधा के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है।

8. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: ग्रेडिंग जानकारी का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: बिनिंग उत्पादन बैच के भीतर रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करती है। कई एलईडी को साथ-साथ उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों (जैसे बैकलाइट पैनल) के लिए, कड़े ल्यूमिनस तीव्रता और क्रोमैटिसिटी निर्देशांक बिन निर्दिष्ट करने से व्यक्तिगत एलईडी के बीच दृश्यमान चमक या रंग अंतर को रोका जा सकता है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 5V या 12V बिजली की आपूर्ति से चला सकता हूं?
उत्तर: नहीं। एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। इसे इसके फॉरवर्ड वोल्टेज से अधिक वोल्टेज स्रोत से सीधे जोड़ने से अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जो तत्काल क्षति का कारण बन सकता है। आपको हमेशा करंट-सीमित तंत्र का उपयोग करना चाहिए, जैसे रेसिस्टर या समर्पित एलईडी ड्राइवर IC।

प्रश्न: थर्मल प्रतिरोध विनिर्देश क्यों महत्वपूर्ण है?
उत्तर: थर्मल प्रतिरोध एलईडी जंक्शन से गर्मी के निष्कासन की दक्षता को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है। कम मान बेहतर ताप अपव्यय को दर्शाता है। अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने पर प्रकाश उत्पादन में उल्लेखनीय कमी आती है और एलईडी के परिचालन जीवनकाल में तीव्र कमी आती है। विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए थर्मल प्रतिरोध और डेरेटिंग वक्र के मार्गदर्शन के अनुसार उचित ताप अपव्यय डिजाइन आवश्यक है।

प्रश्न: भंडारण और हैंडलिंग के लिए MSL 3 का क्या अर्थ है?
उत्तर: MSL (Moisture Sensitivity Level) 3 का अर्थ है कि यदि पैकेज को पर्यावरणीय परिस्थितियों में 168 घंटे (7 दिन) से अधिक समय तक उजागर किया जाता है, तो यह हानिकारक स्तर की नमी अवशोषित कर सकता है। इस समय सीमा से अधिक, या यदि मूल सील बैग खोला जाता है, तो "पॉपकॉर्न" प्रभाव या आंतरिक परतों के अलग होने को रोकने के लिए, सुरक्षित रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले निर्दिष्ट प्रोफाइल के अनुसार घटक को बेक करना आवश्यक है।

9. कार्य सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-रूपांतरित सफेद एलईडी है। मूल सेमीकंडक्टर चिप फॉरवर्ड बायस पर नीला प्रकाश (इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस) उत्सर्जित करती है। यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके निकट जमी पीले (या पीले और लाल) फॉस्फर सामग्री की परत को प्रकाशित करता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक भाग को अवशोषित करता है और व्यापक स्पेक्ट्रम वाली लंबी तरंगदैर्ध्य (पीला, लाल प्रकाश) के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और फॉस्फर-रूपांतरित प्रकाश का संयोजन सफेद प्रकाश की अनुभूति उत्पन्न करता है। नीले प्रकाश और फॉस्फर उत्सर्जन का सटीक अनुपात संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है, इस मामले में शीतल श्वेत प्रकाश।

10. उद्योग रुझान और पृष्ठभूमि

ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग का रुझान उच्च एकीकरण, गतिशील प्रकाश व्यवस्था और व्यक्तिगत परिवेश अनुभव की ओर विकसित हो रहा है। हालांकि PLCC-2 घटक जैसे डिस्क्रीट LED स्विच बैकलाइट और बुनियादी संकेतक लैंप के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन निर्बाध प्रकाश सतह बनाने के लिए फ्लेक्सिबल LED स्ट्रिप्स, एड्रेसेबल RGB LED और उन्नत लाइट गाइड तकनीकों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। इसके अलावा, उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) और उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) की मांग लगातार फॉस्फर तकनीक और चिप डिजाइन में प्रगति को प्रेरित कर रही है। इस डेटाशीट में उल्लिखित कठोर ऑटोमोटिव प्रमाणन (AEC-Q102) और पर्यावरण अनुपालन (हैलोजन-मुक्त) उद्योग की विश्वसनीयता, लंबी आयु और पर्यावरणीय जिम्मेदारी पर समग्र फोकस को दर्शाते हैं।