PLCC-2 कूल व्हाइट एलईडी डेटाशीट - पैकेज 3.2x2.8x1.9mm - वोल्टेज 3.1V - पावर 0.062W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज का उपयोग करने वाले सरफेस-माउंट एलईडी घटक के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस कूल व्हाइट प्रकाश उत्सर्जित करता है और चुनौतीपूर्ण वातावरण में विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए इंजीनियर किया गया है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग सिस्टम है, जहाँ सुसंगत रंग, चमक और दीर्घकालिक स्थिरता महत्वपूर्ण है।

इस एलईडी के मुख्य लाभों में इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर, डिफ्यूज़ इल्युमिनेशन के लिए उपयुक्त 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल और ऑटोमोटिव घटकों के लिए AEC-Q101 मानक के अनुरूप मजबूत निर्माण शामिल है। यह RoHS और REACH पर्यावरणीय निर्देशों का भी अनुपालन करता है। 20 मिलीएम्पियर (mA) की मानक धारा पर चलाए जाने पर विशिष्ट चमकदार तीव्रता 1800 मिलीकैंडेला (mcd) होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएँ

मुख्य परिचालन पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किए गए हैं। फॉरवर्ड करंट (I_F) का अनुशंसित ऑपरेटिंग पॉइंट 20 mA है, जिसका न्यूनतम 2 mA और पूर्ण अधिकतम 30 mA है। 20 mA पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) 3.10 वोल्ट है, जो 2.75V से 3.75V तक की सीमा में है। इसके परिणामस्वरूप लगभग 62 मिलीवाट (0.062 वाट) की विशिष्ट पावर डिसिपेशन होती है।

प्राथमिक फोटोमेट्रिक आउटपुट को चमकदार तीव्रता द्वारा चित्रित किया जाता है। विशिष्ट मान 1800 mcd है, जिसका न्यूनतम 1120 mcd और अधिकतम 2800 mcd (20 mA पर) है। रंग को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स द्वारा परिभाषित किया गया है, जिसका विशिष्ट लक्ष्य (0.3, 0.3) है। इन कोऑर्डिनेट्स के लिए सहनशीलता ±0.005 है, जो रंग की स्थिरता सुनिश्चित करती है। व्यूइंग एंगल, जहाँ चमकदार तीव्रता शिखर मान की आधी होती है, 120 डिग्री है जिसकी सहनशीलता ±5 डिग्री है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और थर्मल प्रबंधन

डिवाइस की दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए, ऑपरेटिंग स्थितियाँ कभी भी पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से अधिक नहीं होनी चाहिए। अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड करंट 30 mA है। डिवाइस ≤ 10 माइक्रोसेकंड के पल्स के लिए 250 mA की अल्पकालिक सर्ज करंट (I_FM) को सहन कर सकता है। अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J) 125°C है। अनुशंसित ऑपरेटिंग परिवेश तापमान सीमा -40°C से +110°C तक है।

थर्मल प्रदर्शन को थर्मल रेजिस्टेंस द्वारा मात्रात्मक रूप से व्यक्त किया जाता है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक का वास्तविक थर्मल रेजिस्टेंस (R_th_JS_real) अधिकतम 180 K/W है। फॉरवर्ड वोल्टेज विधि से प्राप्त विद्युत थर्मल रेजिस्टेंस (R_th_JS_el) अधिकतम 120 K/W है। विशेष रूप से उच्च ड्राइव करंट या उच्च परिवेश तापमान पर, जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए उचित PCB थर्मल डिज़ाइन आवश्यक है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 स्पेक्ट्रल वितरण और विकिरण पैटर्न

सापेक्ष स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ कूल व्हाइट फॉस्फर-कन्वर्टेड एलईडी के उत्सर्जन प्रोफाइल को दर्शाता है। इसमें प्राथमरी डाई से नीले क्षेत्र में एक व्यापक शिखर और फॉस्फर से पीले/हरे क्षेत्र में एक और व्यापक द्वितीयक शिखर होता है, जो मिलकर सफेद प्रकाश उत्पन्न करते हैं। विशिष्ट विकिरण पैटर्न आरेख निर्दिष्ट 120-डिग्री व्यूइंग एंगल के साथ लैम्बर्टियन-जैसे वितरण की पुष्टि करता है।

3.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र)

फॉरवर्ड करंट के विरुद्ध फॉरवर्ड वोल्टेज को प्लॉट करने वाला ग्राफ एक डायोड की विशिष्ट घातीय संबंध प्रदर्शित करता है। सर्किट डिज़ाइन के लिए यह महत्वपूर्ण है कि ड्राइवर आवश्यक वोल्टेज प्रदान कर सके, विशेष रूप से तापमान और व्यक्तिगत इकाइयों के बीचV_Fभिन्नता को ध्यान में रखते हुए।

3.3 तापमान निर्भरता

कई ग्राफ डिवाइस के व्यवहार को तापमान के पार दर्शाते हैं। जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ सापेक्ष चमकदार तीव्रता कम हो जाती है, यह एक ऐसी घटना है जो सभी एलईडी में आम है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जो बढ़ते तापमान के साथ रैखिक रूप से घटता है। क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स (CIE x, y) भी फॉरवर्ड करंट और जंक्शन तापमान दोनों के साथ शिफ्ट होते हैं, जो रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है।

3.4 डीरेटिंग और पल्स्ड ऑपरेशन

फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र सोल्डर पैड तापमान (T_S) के आधार पर अधिकतम अनुमेय निरंतर करंट निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, 110°C पैड तापमान पर, अधिकतम करंट 22 mA है। अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट पल्स्ड ड्राइव स्कीम के लिए मार्गदर्शन प्रदान करता है, जो दिए गए पल्स चौड़ाई (I_FP) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमेय पीक पल्स करंट (t_p) दर्शाता है।

4. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पाद को चमकदार तीव्रता और क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है ताकि उत्पादन लॉट के भीतर प्रदर्शन स्थिरता की गारंटी दी जा सके।

4.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

चमकदार तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक बिन कोड में वर्गीकृत किया गया है, जो L1 (11.2-14 mcd) से लेकर GA (18000-22400 mcd) तक है। इस विशिष्ट उत्पाद के लिए, विशिष्ट आउटपुट AB (1400-1800 mcd) और BA (1800-2240 mcd) बिन के भीतर आता है, जैसा कि डेटाशीट में हाइलाइट किया गया है। चमकदार फ्लक्स माप सहनशीलता ±8% है।

4.2 क्रोमैटिसिटी बिनिंग (कूल व्हाइट)

कूल व्हाइट रंग को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर विशिष्ट क्षेत्रों के भीतर परिभाषित किया गया है। डेटाशीट कई बिन कोड (जैसे, FK0, GK0, HK0, IK0, NK0, PK0, FL0, GL0) के लिए कोने के कोऑर्डिनेट्स प्रदान करती है। यह डिज़ाइनरों को एक ऐसा बिन चुनने की अनुमति देता है जो उनकी सटीक कलर टेम्परेचर और टिंट आवश्यकताओं को पूरा करता है। विशिष्ट लक्ष्य बिन NK0 है जिसके कोऑर्डिनेट्स (0.3339, 0.3336) हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 यांत्रिक आयाम

एलईडी एक मानक PLCC-2 सरफेस-माउंट पैकेज का उपयोग करती है। यांत्रिक चित्र महत्वपूर्ण आयामों को निर्दिष्ट करता है जिसमें कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊँचाई, लीड स्पेसिंग और पैड पोजीशन शामिल हैं। PCB फुटप्रिंट डिज़ाइन और स्वचालित असेंबली के लिए इन आयामों का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट और पोलैरिटी

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ गठन और उचित थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डर पैड लैंड पैटर्न प्रदान किया गया है। आरेख स्पष्ट रूप से एनोड और कैथोड पैड को इंगित करता है। डिवाइस के कार्य करने के लिए असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी ओरिएंटेशन अनिवार्य है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह घटक रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। डेटाशीट 260°C के पीक तापमान वाली एक प्रोफाइल निर्दिष्ट करती है, जिसे 30 सेकंड से अधिक समय तक पार नहीं किया जाना चाहिए। प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग दरों को नमी-संवेदनशील उपकरणों (MSL 2) के लिए मानक IPC/JEDEC दिशानिर्देशों के अनुसार नियंत्रित किया जाना चाहिए।

6.2 उपयोग के लिए सावधानियाँ

सामान्य हैंडलिंग सावधानियों में लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, डिवाइस को इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD रेटेड 8 kV HBM) से बचाना और MSL 2 रेटिंग बनाए रखने के लिए उचित स्थितियों में भंडारण शामिल है। एलईडी रिवर्स वोल्टेज ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

पार्ट नंबर 57-11-C70200H-AM है। ऑर्डरिंग सूचना में आम तौर पर बेस पार्ट नंबर शामिल होता है और इसमें चमकदार तीव्रता और रंग के लिए वांछित बिन निर्दिष्ट करना शामिल हो सकता है। पैकेजिंग आम तौर पर हाई-स्पीड पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता के लिए टेप और रील पर होती है। सटीक रील आयाम और घटक अभिविन्यास पैकेजिंग सूचना अनुभाग में विस्तृत हैं।

8. अनुप्रयोग नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है, जैसे डैशबोर्ड स्विच, कंट्रोल पैनल, एम्बिएंट लाइटिंग और इंडिकेटर लाइट्स के लिए प्रकाश। इसकी विश्वसनीयता और प्रमाणीकरण इसे अन्य चुनौतीपूर्ण वातावरणों के लिए भी उपयुक्त बनाता है।

8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार

डिज़ाइनरों को स्थिर प्रकाश आउटपुट सुनिश्चित करने और थर्मल रनअवे को रोकने के लिए एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर सर्किट लागू करना चाहिए। विशिष्ट ऑपरेशन के लिए करंट को 20 mA या उससे नीचे सेट किया जाना चाहिए, अनुप्रयोग के थर्मल वातावरण के आधार पर डीरेटिंग आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए। सटीक अनुप्रयोगों के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अपर्याप्त है क्योंकिV_Fभिन्नता होती है। व्यापक व्यूइंग एंगल कई डिफ्यूज़ लाइटिंग परिदृश्यों में सेकेंडरी ऑप्टिक्स की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

सामान्य PLCC-2 एलईडी की तुलना में, इस डिवाइस के मुख्य विभेदक इसका AEC-Q101 ऑटोमोटिव प्रमाणीकरण है, जिसमें नमी, तापमान चक्रण और परिचालन जीवन के लिए कठोर तनाव परीक्षण शामिल है, और चमकदार तीव्रता और रंग के लिए इसकी कड़ी बिनिंग संरचना है। 8 kV ESD रेटिंग भी विशिष्ट वाणिज्यिक-ग्रेड प्रस्तावों से अधिक है, जो हैंडलिंग और असेंबली के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक घटनाओं के खिलाफ बढ़ी हुई मजबूती प्रदान करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: एलईडी को चालू करने के लिए न्यूनतम करंट क्या आवश्यक है?

उत्तर: फॉरवर्ड करंट 2 mA जितना कम हो सकता है, लेकिन चमकदार तीव्रता 20 mA पर रेटेड मान से काफी कम होगी।

प्रश्न: तापमान प्रकाश आउटपुट को कैसे प्रभावित करता है?

उत्तर: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ चमकदार तीव्रता कम हो जाती है। खंड 3.3 में ग्राफ इस संबंध को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है, जो 140°C जंक्शन तापमान पर कमरे के तापमान के मूल्य के लगभग 40% तक कमी दिखाता है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 5V सप्लाई और एक रेसिस्टर से चला सकता हूँ?

उत्तर: हाँ, लेकिन सावधानी से। विशिष्टV_F3.1V के साथ, एक सीरीज़ रेसिस्टर को 20 mA पर 1.9V ड्रॉप करने की आवश्यकता होगी, जिसके लिए 95-ओम रेसिस्टर की आवश्यकता होगी। यह विधिV_Fऔर सप्लाई वोल्टेज भिन्नता के प्रति संवेदनशील है, जिससे चमक में परिवर्तन होता है। स्थिर प्रदर्शन के लिए एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की अनुशंसा की जाती है।

प्रश्न: भंडारण के लिए MSL 2 का क्या अर्थ है?

उत्तर: मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल 2 इंगित करता है कि पैकेज को फैक्ट्री वातावरण (

11. डिज़ाइन-इन केस स्टडी

एक ऑटोमोटिव सेंटर कंसोल बैकलाइटिंग अनुप्रयोग पर विचार करें। कई एलईडी एक पारदर्शी प्लास्टिक पैनल के पीछे रखी जाती हैं। 120-डिग्री व्यूइंग एंगल का उपयोग करते हुए, संकरे-कोण वाले डिवाइस की तुलना में समान प्रकाश प्राप्त करने के लिए कम एलईडी की आवश्यकता हो सकती है। डिज़ाइनर सभी इकाइयों में सुसंगत चमक और रंग सुनिश्चित करने के लिए BA इंटेंसिटी बिन और NK0 कलर बिन का चयन करता है। एक समर्पित एलईडी ड्राइवर IC प्रत्येक स्ट्रिंग को 18 mA का स्थिर करंट प्रदान करता है, जो जीवनकाल बढ़ाने और स्थानीय ताप को ध्यान में रखते हुए 20 mA विशिष्ट से थोड़ा कम है। PCB पर सोल्डर पैड के नीचे थर्मल वाया रखे जाते हैं ताकि गर्मी को एक आंतरिक ग्राउंड प्लेन तक ले जाया जा सके, जिससे सोल्डर पैड तापमान 85°C से नीचे रखा जा सके ताकि डीरेटिंग वक्र के अनुसार पूर्ण करंट ऑपरेशन की अनुमति मिल सके।

12. परिचालन सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-कन्वर्टेड सफेद एलईडी है। मूल एक अर्धचालक चिप (आमतौर पर InGaN पर आधारित) है जो फॉरवर्ड बायस्ड होने पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है (इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस)। यह नीला प्रकाश चिप को कोट करने वाली यिट्रियम एल्यूमिनियम गार्नेट (YAG) फॉस्फर की एक परत द्वारा आंशिक रूप से अवशोषित हो जाता है। फॉस्फर इस ऊर्जा को पीले प्रकाश के व्यापक स्पेक्ट्रम के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले प्रकाश का संयोजन मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है, विशेष रूप से "कूल व्हाइट" कलर टेम्परेचर रेंज में।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

ऑटोमोटिव और सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए SMD एलईडी में रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) और उच्च ऑपरेटिंग तापमान पर अधिक विश्वसनीयता की ओर जारी है। पैकेज प्रौद्योगिकी चिप से बोर्ड तक उच्च पावर घनत्व और बेहतर थर्मल प्रबंधन की अनुमति देने के लिए विकसित हो रही है। इलेक्ट्रॉनिक कलर करेक्शन की आवश्यकता को कम करके सिस्टम लागत कम करने के लिए कड़े रंग और फ्लक्स बिनिंग पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है। अंतर्निहित अर्धचालक और फॉस्फर सामग्रियों को दक्षता और दीर्घायु के लिए लगातार परिष्कृत किया जा रहा है।