PLCC-2 आइस ब्लू एलईडी डेटाशीट - ऑटोमोटिव ग्रेड - 120° व्यूइंग एंगल - 355mcd @ 10mA - 3.0V - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 पैकेज में एक उच्च विश्वसनीयता वाली, सरफेस-माउंट आइस ब्लू एलईडी के तकनीकी विनिर्देशों का विवरण देता है। मुख्य रूप से मांग वाले ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त मजबूत निर्माण के साथ सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन को जोड़ता है। इसके प्रमुख लाभों में ऑटोमोटिव घटकों के लिए AEC-Q101 मानक के लिए योग्यता, RoHS और REACH पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन, और प्रकाशमितीय एवं विद्युत विशेषताओं का एक संतुलित सेट शामिल है। लक्षित बाजार ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स है, विशेष रूप से इंटीरियर परिवेश प्रकाश व्यवस्था, स्विचों के लिए बैकलाइटिंग, संकेतक, और अन्य मानव-मशीन इंटरफ़ेस तत्वों के लिए जहां विश्वसनीयता और सुसंगत रंग आउटपुट महत्वपूर्ण हैं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएं

मुख्य प्रदर्शन 10mA फॉरवर्ड करंट (IF) की एक मानक परीक्षण स्थिति के तहत परिभाषित किया गया है। इस करंट पर, विशिष्ट चमकदार तीव्रता 355 मिलीकैंडेला (mcd) है, जिसमें बिनिंग संरचना के अनुसार न्यूनतम 140 mcd और अधिकतम 560 mcd है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आम तौर पर 3.00V मापता है, जो 2.75V से 3.75V तक होता है। डिवाइस एक आइस ब्लू रंग उत्सर्जित करता है, जिसके विशिष्ट CIE 1931 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक x=0.19 और y=0.25 हैं। एक विस्तृत 120-डिग्री व्यूइंग एंगल विभिन्न दृष्टिकोणों से अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है। चमकदार फ्लक्स मापन की सहनशीलता ±8% है, और क्रोमैटिसिटी निर्देशांक सहनशीलता ±0.005 है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल गुण

दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, डिवाइस को इसकी पूर्ण अधिकतम रेटिंग से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 20mA है, जिसकी पावर डिसिपेशन सीमा 75mW है। यह कम ड्यूटी साइकिल पर ≤10μs के पल्स के लिए 300mA के सर्ज करंट को सहन कर सकता है। जंक्शन तापमान (Tj) 125°C से अधिक नहीं होना चाहिए। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक निर्दिष्ट है, जो ऑटोमोटिव वातावरण के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करता है। दो थर्मल प्रतिरोध मान प्रदान किए गए हैं: एक विद्युत RthJS(el) 125 K/W और एक वास्तविक RthJS(real) 200 K/W, जो एप्लिकेशन डिज़ाइन में थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन लॉट के भीतर सुसंगतता सुनिश्चित करने के लिए डिवाइस आउटपुट को बिन में वर्गीकृत किया गया है।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

एक विस्तृत बिनिंग टेबल चमकदार तीव्रता के लिए समूहों को परिभाषित करती है, जो L1 (11.2-14 mcd) से लेकर GA (18000-22400 mcd) तक है। इस डेटाशीट में शामिल विशिष्ट पार्ट नंबर, 57-11-IB0100L-AM, टेबल में हाइलाइटेड रेंज के भीतर बिन से मेल खाता है, जिसमें 355 mcd का विशिष्ट मान T1 बिन (280-355 mcd) में आता है। यह डिज़ाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त चमक ग्रेड का चयन करने की अनुमति देता है।

3.2 रंग बिनिंग

डेटाशीट एक मानक आइस ब्लू रंग बिन संरचना चार्ट (प्रदान किए गए पाठ में पूरी तरह से विस्तृत ग्राफिकल प्रतिनिधित्व नहीं) का संदर्भ देती है। यह चार्ट CIE x और y निर्देशांक में स्वीकार्य विचरण को परिभाषित करेगा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि "आइस ब्लू" लेबल वाले सभी डिवाइस दृश्य रूप से स्वीकार्य रंग सीमा के भीतर आते हैं। विशिष्ट निर्देशांक (0.19, 0.25) इस परिभाषित बिन के भीतर नाममात्र लक्ष्य के रूप में कार्य करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र)

ग्राफ 25°C पर फॉरवर्ड करंट (IF) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के बीच संबंध दिखाता है। वक्र एक डायोड की विशेषता है, जो एक बार फॉरवर्ड वोल्टेज एक थ्रेशोल्ड (लगभग 2.7V) से अधिक होने पर करंट में घातीय वृद्धि दिखाता है। यह डेटा करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिज़ाइन करने के लिए आवश्यक है।

4.2 सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट

यह ग्राफ प्रदर्शित करता है कि प्रकाश आउटपुट फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ता है, लेकिन जरूरी नहीं कि पूरी तरह से रैखिक तरीके से, खासकर जब करंट अधिकतम रेटिंग के करीब पहुंचता है। यह डिज़ाइनरों को विभिन्न करंट स्तरों पर एलईडी चलाते समय दक्षता के व्यापार को समझने में मदद करता है।

4.3 सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान

विश्वसनीयता के लिए एक महत्वपूर्ण ग्राफ, यह दिखाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे घटता है। 125°C के अधिकतम रेटेड जंक्शन तापमान पर, सापेक्ष चमकदार तीव्रता 25°C की तुलना में काफी कम है। यह सुसंगत चमक बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है।

4.4 क्रोमैटिसिटी शिफ्ट बनाम तापमान और करंट

अलग-अलग ग्राफ जंक्शन तापमान और फॉरवर्ड करंट दोनों के विरुद्ध CIE x और y निर्देशांक में बदलाव को प्लॉट करते हैं। ये बदलाव, हालांकि संभावित रूप से छोटे हो सकते हैं, सख्त रंग सुसंगतता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि एलईडी का माना जाने वाला रंग ऑपरेटिंग स्थितियों के साथ बदल सकता है।

4.5 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग और पल्स हैंडलिंग

डेरेटिंग वक्र सोल्डर पैड तापमान के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम स्वीकार्य निरंतर फॉरवर्ड करंट निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, 110°C के अधिकतम पैड तापमान पर, करंट को 20mA तक कम किया जाना चाहिए। पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट विभिन्न पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल के लिए अनुमेय सर्ज करंट को परिभाषित करता है, जो इन-रश करंट या पल्स्ड ऑपरेशन योजनाओं को सहन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

डिवाइस एक PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सरफेस-माउंट पैकेज का उपयोग करता है। यह पैकेज प्रकार अच्छी यांत्रिक स्थिरता और कम प्रोफाइल प्रदान करता है। डेटाशीट में एक विस्तृत यांत्रिक आयाम ड्राइंग (प्रदान किए गए पाठ में पूरी तरह से विस्तृत नहीं) शामिल है, जो पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए आवश्यक सटीक लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और अन्य महत्वपूर्ण भौतिक आयामों को निर्दिष्ट करती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट

उचित सोल्डर जोड़ गठन, विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन और संचालन के दौरान इष्टतम हीट डिसिपेशन सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डर पैड पैटर्न प्रदान किया गया है। इस लेआउट का पालन करना विनिर्माण उपज और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।

6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

घटक को 260°C के पीक तापमान के साथ अधिकतम 30 सेकंड के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेट किया गया है। थर्मल शॉक और एलईडी डाई या पैकेज को नुकसान से बचने के लिए एक नियंत्रित तापमान प्रोफाइल (प्रीहीट, सोक, रीफ्लो, कूलिंग) का पालन करना आवश्यक है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

डिवाइस को स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त उद्योग-मानक पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है, जैसे टेप और रील। पार्ट नंबर 57-11-IB0100L-AM एक विशिष्ट कोडिंग सिस्टम का पालन करता है जहां "57-11" संभवतः पैकेज परिवार/आकार को इंगित करता है, "IB" आइस ब्लू रंग को दर्शाता है, "0100" प्रदर्शन बिनिंग से संबंधित हो सकता है, और "L-AM" पैकेजिंग प्रकार या अन्य वेरिएंट निर्दिष्ट कर सकता है। ऑर्डरिंग सूचना अनुभाग रील मात्रा, टेप चौड़ाई और ओरिएंटेशन का विवरण देगा।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है। इसमें डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, परिवेश फुटवेल या कंसोल लाइटिंग, यांत्रिक या कैपेसिटिव टच स्विच के लिए बैकलाइटिंग, गियर शिफ्ट संकेतक और विभिन्न स्थिति संकेतक लाइटें शामिल हैं। इसकी AEC-Q101 योग्यता इसे इन कठोर, तापमान-चक्रण वाले वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

करंट ड्राइव:हमेशा एलईडी के साथ श्रृंखला में एक स्थिर करंट ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। नाममात्र ड्राइव करंट 10mA है, लेकिन सर्किट को किसी भी स्थिति में 20mA पूर्ण अधिकतम से अधिक नहीं होने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, सहनशीलता और तापमान प्रभावों पर विचार करते हुए।

थर्मल प्रबंधन:पीसीबी लेआउट को हीट डिसिपेशन की सुविधा प्रदान करनी चाहिए। अनुशंसित सोल्डर पैड डिज़ाइन का उपयोग करें, यदि संभव हो तो थर्मल वायस को आंतरिक ग्राउंड प्लेन से कनेक्ट करें, और एलईडी को अन्य हीट-जनरेटिंग घटकों के पास रखने से बचें। डेरेटिंग वक्र सीमा के भीतर रहने के लिए सोल्डर पैड तापमान की निगरानी करें।

ईएसडी सुरक्षा:हालांकि डिवाइस की ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) ईएसडी रेटिंग 8kV है, असेंबली के दौरान मानक ईएसडी हैंडलिंग सावधानियों की अभी भी अनुशंसा की जाती है। संवेदनशील अनुप्रयोगों में, पीसीबी पर अतिरिक्त बाहरी ईएसडी सुरक्षा विवेकपूर्ण हो सकती है।

ऑप्टिकल डिज़ाइन:120° व्यूइंग एंगल विस्तृत उत्सर्जन प्रदान करता है। केंद्रित प्रकाश के लिए, द्वितीयक ऑप्टिक्स (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता होगी। लाइट गाइड या डिफ्यूज़र के साथ मिलान करते समय आइस ब्लू रंग निर्देशांक पर विचार किया जाना चाहिए ताकि अवांछित रंग बदलाव से बचा जा सके।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

सामान्य PLCC-2 एलईडी की तुलना में, इस डिवाइस के प्रमुख विभेदक इसकी ऑटोमोटिव-ग्रेड योग्यता (AEC-Q101) और RoHS/REACH के अनुपालन हैं। तीव्रता और रंग दोनों के लिए विस्तृत बिनिंग संरचना उच्च सुसंगतता प्रदान करती है, जो ऑटोमोटिव इंटीरियर में महत्वपूर्ण है जहां कई एलईडी का उपयोग निकटता में किया जाता है। तापमान के पार डेरेटिंग और प्रदर्शन ग्राफ का व्यापक सेट केवल कमरे के तापमान पर निर्दिष्ट भागों की तुलना में अधिक मजबूत और पूर्वानुमानित डिज़ाइन की अनुमति देता है।

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

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 20mA पर लगातार चला सकता हूं?

उत्तर: आप कर सकते हैं, लेकिन केवल तभी जब सोल्डर पैड तापमान 25°C या उससे कम रखा जाए, जो अक्सर अव्यावहारिक होता है। आपको फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र (अनुभाग 4.5) से परामर्श करना चाहिए। 80°C के अधिक यथार्थवादी पैड तापमान पर, अधिकतम स्वीकार्य निरंतर करंट 20mA से काफी कम है।

प्रश्न: विशिष्ट चमकदार तीव्रता 10mA पर क्यों दी गई है, अधिकतम करंट पर नहीं?

उत्तर: 10mA एक मानक परीक्षण स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है जो अच्छे प्रकाश आउटपुट को दक्षता और दीर्घायु के साथ संतुलित करता है। पूर्ण अधिकतम करंट (20mA) पर संचालन तनाव बढ़ाता है, जीवनकाल कम करता है, और अधिक गर्मी उत्पन्न करता है, जो बदले में प्रकाश आउटपुट को कम करता है (जैसा कि तापमान ग्राफ में देखा गया है)।

प्रश्न: मैं दो अलग-अलग थर्मल प्रतिरोध मानों (125 K/W और 200 K/W) की व्याख्या कैसे करूं?

उत्तर: विद्युत थर्मल प्रतिरोध (125 K/W) तापमान-संवेदनशील विद्युत पैरामीटर (फॉरवर्ड वोल्टेज) से प्राप्त होता है। वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (200 K/W) केस पर तापमान वृद्धि के माध्यम से सीधे मापा जाता है। सबसे खराब स्थिति के थर्मल डिज़ाइन के लिए, उच्च मान (200 K/W) का उपयोग किया जाना चाहिए।

प्रश्न: रंग निर्देशांक तापमान के साथ बदलते हैं। यह मेरे अनुप्रयोग के लिए कितना महत्वपूर्ण है?

उत्तर: अनुभाग 4.3 और 4.4 के ग्राफ इस बदलाव को मात्रात्मक रूप से दर्शाते हैं। अधिकांश सामान्य संकेतक अनुप्रयोगों के लिए, बदलाव नगण्य हो सकता है। हालांकि, उन अनुप्रयोगों के लिए जहां कई एलईडी के बीच सटीक रंग मिलान महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, एक मल्टी-एलईडी बैकलाइट पैनल), आपको रंग एकरूपता बनाए रखने के लिए यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सभी एलईडी संचालन के दौरान समान तापमान पर हों।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: एक ऑटोमोटिव स्विच बैकलाइट डिज़ाइन करना।एक सेंटर कंसोल पर चार स्विचों के एक समूह को आइस ब्लू बैकलाइटिंग की आवश्यकता है। डिज़ाइन एक समान चमक और रंग की मांग करता है।कार्यान्वयन:1) प्रारंभिक भिन्नता को कम करने के लिए एक ही तीव्रता और रंग बिन (जैसे, T1 बिन) से एलईडी निर्दिष्ट करें। 2) सभी एलईडी को 8-10mA पर सेट एक समान स्थिर करंट स्रोत से चलाएं ताकि मिलान ड्राइव स्थितियों को सुनिश्चित किया जा सके और जीवन बढ़ाया जा सके। 3) प्रत्येक एलईडी के सोल्डर पैड के आसपास सममित और पर्याप्त कॉपर पोर प्रदान करने के लिए पीसीबी लेआउट डिज़ाइन करें ताकि हीट डिसिपेशन समान हो। 4) 120° व्यूइंग एंगल के लिए डिज़ाइन किए गए लाइट गाइड या डिफ्यूज़र फिल्म का उपयोग करें ताकि चार अलग-अलग स्रोतों से प्रकाश को एक एकल, समान प्रकाशित क्षेत्र में मिलाया जा सके। 5) स्वीकार्य स्तर की चमक भिन्नता और रंग बदलाव की जांच करने के लिए पूर्ण ऑटोमोटिव तापमान सीमा (-40°C से +85°C परिवेश) में डिज़ाइन को मान्य करें।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एक अर्धचालक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (एलईडी) है। जब एनोड और कैथोड के पार इसकी बैंडगैप ऊर्जा से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक चिप के सक्रिय क्षेत्र (आमतौर पर नीले/सफेद रंगों के लिए InGaN पर आधारित) के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। अर्धचालक परतों और फॉस्फोर (यदि उपयोग किया जाता है) की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य, और इस प्रकार रंग निर्धारित करती है। PLCC-2 पैकेज छोटे अर्धचालक डाई को रखता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश को निर्देशित करने के लिए एक रिफ्लेक्टर कप शामिल करता है, और एक मोल्डेड प्लास्टिक लेंस शामिल करता है जो बीम को आकार देता है और व्यूइंग एंगल निर्धारित करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

एलईडी उद्योग उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन और अधिक विश्वसनीयता की ओर विकसित होना जारी रखता है। ऑटोमोटिव इंटीरियर के लिए, रुझानों में छोटे पैकेज आकार (जैसे, चिप-स्केल पैकेज) को अपनाना, उच्च एकीकरण (अंतर्निहित ड्राइवर या नियंत्रक वाले एलईडी), और उच्च तापमान पर बेहतर प्रदर्शन के लिए उन्नत सामग्रियों का उपयोग शामिल है। गतिशील परिवेश प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए रंग और तीव्रता के सटीक डिजिटल नियंत्रण पर भी बढ़ता जोर है। यह PLCC-2 एलईडी एक परिपक्व, अच्छी तरह से समझी गई और अत्यधिक विश्वसनीय प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करती है जो कई वर्तमान ऑटोमोटिव लाइटिंग डिज़ाइनों की रीढ़ बनाती है, प्रदर्शन, लागत और सिद्ध फील्ड विश्वसनीयता को संतुलित करती है।