PLCC-2 सुपर रेड एलईडी 0201H डेटाशीट - पैकेज 3.2x2.8x1.9mm - वोल्टेज 2.0V - पावर 40mW - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सतह-माउंट पैकेज में उच्च चमक वाले सुपर रेड लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के विनिर्देशों का विवरण देता है। प्राथमिक डिज़ाइन फोकस आंतरिक और बाहरी दोनों, मांगलिक ऑटोमोटिव वातावरण के लिए विश्वसनीयता और प्रदर्शन पर है। यह उपकरण 20mA के मानक ड्राइव करंट पर 800 मिलिकैंडेला (mcd) की विशिष्ट चमकदार तीव्रता प्रदान करता है, जिसमें 120-डिग्री का व्यापक दृश्य कोण है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

एलईडी के मुख्य लाभ इसकी ऑटोमोटिव-ग्रेड योग्यताओं और मजबूत निर्माण से आते हैं। यह AEC-Q102 मानक के लिए योग्य है, जो ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक घटकों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। इसमें सल्फर रोबस्टनेस भी शामिल है जिसे A1 के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो सल्फर युक्त गैसों वाले वातावरण में जंग से सुरक्षा प्रदान करता है। RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त निर्देशों का अनुपालन इसे सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है। प्राथमिक लक्षित बाजार ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था है, विशेष रूप से:

• ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था:डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच प्रकाश, परिवेश प्रकाश व्यवस्था और इन्फोटेनमेंट सिस्टम संकेतक।
• ऑटोमोटिव बाहरी प्रकाश व्यवस्था:सेंटर हाई-माउंट स्टॉप लाइट्स (CHMSL), साइड मार्कर लाइट्स और अन्य सिग्नल लाइटिंग अनुप्रयोग जिनके लिए उच्च दृश्यता और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और प्रकाशिकी विशेषताएं

मुख्य प्रकाशिकी पैरामीटर एलईडी के प्रकाश उत्पादन और रंग को परिभाषित करते हैं। विशिष्ट परिस्थितियों (IF=20mA, Ts=25°C) के तहत, चमकदार तीव्रता (Iv) का नाममात्र मूल्य 800 mcd है, जिसका न्यूनतम 560 mcd और अधिकतम 1400 mcd उत्पादन बिन के आधार पर होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd), जो अनुभूत रंग को परिभाषित करता है, 627 nm से 639 nm तक होता है, जो इसे दृढ़ता से सुपर रेड स्पेक्ट्रम में रखता है। 120 डिग्री (आधी-तीव्रता कोण) का व्यापक दृश्य कोण एक विस्तृत क्षेत्र पर अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है, जो सिग्नलिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

2.2 विद्युत विशेषताएं

फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) सर्किट डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। 20mA पर, विशिष्ट VF 2.00V है, जिसकी सीमा 1.75V से 2.75V तक है। डिज़ाइनरों को सुसंगत प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किट डिज़ाइन करते समय इस भिन्नता को ध्यान में रखना चाहिए। निरंतर संचालन में पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट (IF) 50 mA है, जिसमें ≤10μs के पल्स के लिए 100 mA की सर्ज करंट (IFM) क्षमता है। यह उपकरण रिवर्स बायस संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

2.3 तापीय विशेषताएं

एलईडी दीर्घायु और प्रदर्शन स्थिरता के लिए ताप प्रबंधन आवश्यक है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक तापीय प्रतिरोध (Rth JS) दो मानों के रूप में दिया गया है: 120 K/W (अधिकतम 160 K/W) का एक 'वास्तविक' माप और 100 K/W (अधिकतम 120 K/W) का एक 'विद्युत' माप। यह पैरामीटर इंगित करता है कि सेमीकंडक्टर जंक्शन से पीसीबी तक गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से स्थानांतरित होती है। एक निम्न मान बेहतर है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 125°C है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +110°C तक है, जो कठोर अंडर-हुड या बाहरी ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

निर्माण भिन्नताओं के कारण, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिज़ाइनरों को सुसंगत विशेषताओं वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

एलईडी को विशिष्ट परीक्षण करंट पर उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। बिन U2 (560-710 mcd) से AA (1120-1400 mcd) तक होते हैं। पार्ट नंबर प्रत्यय 'H' इंगित करता है कि यह उपकरण एक 'उच्च' चमक बिन से संबंधित है, जो आम तौर पर V1, V2 या AA समूहों से मेल खाता है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

रंग (तरंगदैर्ध्य) को 3-नैनोमीटर के चरणों में बिन किया जाता है, 2730 (627-630 nm) से 3639 (636-639 nm) तक। यह उन अनुप्रयोगों के लिए एक उत्पादन बैच के भीतर रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है जहां एकसमान उपस्थिति महत्वपूर्ण है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को लगभग 0.25V के चरणों में बिन किया जाता है, कोड 1720 (1.75-2.00V) से 2527 (2.50-2.75V) तक। एक ही VF बिन से एलईडी का चयन करने से बिजली आपूर्ति डिज़ाइन सरल हो सकता है और समानांतर सरणियों में समान करंट वितरण सुनिश्चित हो सकता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 IV वक्र और सापेक्ष तीव्रता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक क्लासिक डायोड घातीय संबंध दिखाता है। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र उप-रैखिक है; 20mA से ऊपर करंट बढ़ाने से प्रकाश उत्पादन में घटती वापसी मिलती है जबकि अधिक गर्मी उत्पन्न होती है।

4.2 तापमान निर्भरता

प्रदर्शन ग्राफ स्पष्ट रूप से तापमान प्रभाव दिखाते हैं। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान वक्र इंगित करता है कि तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो एलईडी के लिए एक विशिष्ट व्यवहार है। सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान का एक नकारात्मक गुणांक है, जिसका अर्थ है कि VF तापमान बढ़ने के साथ गिरता है, जिसका उपयोग तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य भी तापमान के साथ बदलता है, आम तौर पर लंबी तरंगदैर्ध्य (रेड शिफ्ट) की ओर जैसा कि ग्राफ में दिखाया गया है।

4.3 स्पेक्ट्रल वितरण और डीरेटिंग

सापेक्ष स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ लाल क्षेत्र (~630nm) में एक संकीर्ण शिखर दिखाता है। फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है: जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है, अधिकतम अनुमेय निरंतर करंट कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, 110°C के अधिकतम संचालन जंक्शन तापमान पर, फॉरवर्ड करंट को लगभग 34 mA तक डीरेट किया जाना चाहिए।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 भौतिक आयाम

एलईडी एक मानक PLCC-2 पैकेज का उपयोग करती है। यांत्रिक चित्र (अनुभाग 7 द्वारा निहित) मुख्य आयाम दिखाएगा जिसमें कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और एलईडी चिप वाले गुहा का आकार शामिल है। पैकेज को स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5.2 ध्रुवता पहचान और पैड डिज़ाइन

पार्ट नंबर में रिवर्स पोलैरिटी के लिए 'R' शामिल है। एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और पीसीबी से उचित तापीय कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट (अनुभाग 8) प्रदान किया गया है। सही ध्रुवता अभिविन्यास महत्वपूर्ण है, जो आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न या एक असममित विशेषता द्वारा इंगित किया जाता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक अनुशंसित रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल प्रदान की गई है (अनुभाग 9)। एलईडी 30 सेकंड तक 260°C के शिखर सोल्डरिंग तापमान का सामना कर सकती है, जो मानक लीड-मुक्त (SnAgCu) सोल्डर प्रक्रियाओं के साथ संगत है। इस प्रोफाइल का पालन करने से प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड को तापीय क्षति से बचाया जा सकता है।

6.2 उपयोग के लिए सावधानियां

सामान्य सावधानियों में शामिल हैं: पूर्ण अधिकतम रेटिंग से परे संचालन से बचना, उपयुक्त ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं (HBM रेटिंग 2kV) का उपयोग करना, और यह सुनिश्चित करना कि उपकरण निर्दिष्ट तापमान और आर्द्रता सीमा (MSL 2) के भीतर संग्रहीत है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

पैकेजिंग जानकारी (अनुभाग 10) विस्तार से बताती है कि घटक कैसे आपूर्ति किए जाते हैं, आमतौर पर उभरे हुए टेप और रील पर उच्च-मात्रा असेंबली के लिए। रील के आयाम, टेप की चौड़ाई और घटक अभिविन्यास मानक स्वचालित उपकरणों के साथ संगत होने के लिए निर्दिष्ट किए गए हैं।

7.2 पार्ट नंबरिंग सिस्टम

पार्ट नंबर 67-21R-SR0201H-AM को निम्नानुसार डिकोड किया गया है:67-21= उत्पाद परिवार;R= रिवर्स पोलैरिटी;SR= सुपर रेड रंग;020= 20mA परीक्षण करंट;1= लीड फ्रेम प्रकार;H= उच्च चमक स्तर;AM= ऑटोमोटिव अनुप्रयोग।

8. अनुप्रयोग डिज़ाइन सुझाव

8.1 विशिष्ट सर्किट डिज़ाइन

स्थिर संचालन के लिए, एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला पर एक स्थिर-धारा ड्राइवर की सिफारिश की जाती है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव वातावरण में जहां आपूर्ति वोल्टेज (जैसे, 12V) काफी भिन्न हो सकता है। ड्राइवर को यह सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि चयनित बिन से अधिकतम VF के आधार पर करंट को वांछित मान (जैसे, 20mA) तक सीमित किया जाए ताकि कोई भी एलईडी ओवरड्राइव न हो।

8.2 तापीय प्रबंधन विचार

प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए, यह सुनिश्चित करें कि पर्याप्त पीसीबी तांबा क्षेत्र (थर्मल पैड) एलईडी के थर्मल पैड से गर्मी को नष्ट करने के लिए जुड़ा हुआ है। तापीय प्रतिरोध (Rth JS) और शक्ति अपव्यय (Pd = VF * IF) का उपयोग करके अपेक्षित तापमान वृद्धि की गणना करें। जंक्शन तापमान को 125°C अधिकतम से काफी नीचे रखें, लंबे जीवन के लिए आदर्श रूप से 85°C से नीचे।

8.3 प्रकाशिकी एकीकरण

120-डिग्री दृश्य कोण के लिए फोकस्ड बीम या विशिष्ट प्रकाश पैटर्न की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता हो सकती है। सुपर रेड रंग अपनी उच्च दृश्य प्रभाव और नियामक अनुपालन के कारण ब्रेक और चेतावनी संकेतों के लिए आदर्श है।

9. तकनीकी तुलना और भेदभाव

मानक वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी की तुलना में, इस उपकरण के मुख्य भेदक इसकीAEC-Q102 योग्यताऔरसल्फर रोबस्टनेसहैं। इनका आमतौर पर उपभोक्ता भागों में परीक्षण या गारंटी नहीं दी जाती है। व्यापक संचालन तापमान सीमा (-40°C से +110°C) भी सामान्य एलईडी से अधिक है। PLCC-2 पैकेज छोटे चिप-स्केल पैकेज या बड़े थ्रू-होल डिज़ाइन की तुलना में आकार, सोल्डरबिलिटी और तापीय प्रदर्शन का एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: 'वास्तविक' और 'विद्युत' तापीय प्रतिरोध में क्या अंतर है?

उत्तर: 'वास्तविक' तापीय प्रतिरोध एक भौतिक तापमान सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है। 'विद्युत' तापीय प्रतिरोध एलईडी के आंतरिक तापमान-संवेदनशील पैरामीटर का उपयोग करके, शक्ति के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज में परिवर्तन को मापकर गणना की जाती है। विद्युत विधि का उपयोग अक्सर विनिर्देशन के लिए किया जाता है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 50mA पर लगातार चला सकता हूं?

उत्तर: हालांकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 50mA है, इस करंट पर निरंतर संचालन से महत्वपूर्ण गर्मी उत्पन्न होगी (Pd ~ 100mW)। आपको यह सुनिश्चित करने के लिए डीरेटिंग वक्र और तापीय गणनाओं का उपयोग करना चाहिए कि जंक्शन तापमान 125°C से अधिक न हो। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, विशिष्ट 20mA पर या उससे नीचे चलाने की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: MSL 2 का क्या अर्थ है?

उत्तर: नमी संवेदनशीलता स्तर 2। घटक को रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता होने तक एक वर्ष तक कारखाने के वातावरण (≤30°C/60% RH) में संग्रहीत किया जा सकता है।

11. डिज़ाइन-इन केस स्टडी उदाहरण

परिदृश्य:एक CHMSL (सेंटर हाई-माउंट स्टॉप लाइट) डिज़ाइन करना जिसके लिए उच्च चमक और विश्वसनीयता की आवश्यकता है।

चयन:इस सुपर रेड एलईडी को 'H' (उच्च) चमक बिन में इसकी तीव्रता और ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता के लिए चुना गया है।

एलईडी की एक सरणी को एक स्थिर-धारा बक ड्राइवर IC के साथ डिज़ाइन किया गया है, जिसे प्रति एलईडी 20mA वितरित करने के लिए सेट किया गया है। ड्राइवर इनपुट वाहन के 12V नाममात्र (लोड-डंप ट्रांजिएंट्स दबाए गए) को संभालता है।तापीय:

पीसीबी 2-औंस तांबे की परत का उपयोग करता है जिसमें प्रत्येक एलईडी के पैड के नीचे भरे हुए थर्मल वाया पैटर्न होते हैं ताकि गर्मी को बड़े बोर्ड क्षेत्र में फैलाया जा सके, जिससे गणना किया गया Tj सबसे गर्म परिवेश स्थिति में 90°C से नीचे रहे।प्रकाशिकी:

स्टॉप लाइट के लिए आवश्यक फोटोमेट्रिक वितरण को पूरा करने के लिए सरणी के ऊपर एक विशिष्ट प्रिज्म पैटर्न वाला लाल रंग का पॉलीकार्बोनेट लेंस लगाया गया है।12. संचालन सिद्धांत परिचय

एक एलईडी एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) उपयोग किए गए अर्धचालक सामग्री (जैसे, लाल/नारंगी/एम्बर के लिए AlInGaP) के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित की जाती है। PLCC पैकेज छोटे अर्धचालक चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश को निर्देशित करने के लिए एक रिफ्लेक्टर कप शामिल करता है, और एक ढला हुआ एपॉक्सी लेंस शामिल करता है जो एक प्राथमिक प्रकाशिकी तत्व के रूप में भी कार्य करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था में रुझान उच्च दक्षता, अधिक एकीकरण और बुद्धिमान कार्यों की ओर है। हालांकि यह एक असतत एलईडी है, अंतर्निहित प्रौद्योगिकी मूलभूत है। ऊर्जा खपत और तापीय भार को कम करने के लिए उच्च चमकदार प्रभावकारिता (प्रति वाट विद्युत इनपुट में अधिक प्रकाश उत्पादन) के लिए एक निरंतर प्रयास है। लाल प्रकाश के लिए, AlInGaP प्रौद्योगिकी परिपक्व और कुशल है। लघुकरण का दबाव जारी है, लेकिन PLCC-2 पैकेज कई अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन, लागत और विनिर्माण क्षमता के उत्कृष्ट संतुलन के कारण लोकप्रिय बना हुआ है। उन्नत प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए ड्राइवर IC और सेंसर के साथ एलईडी का मॉड्यूलर 'लाइट इंजन' इकाइयों में एकीकरण एक बढ़ता हुआ रुझान है।

The trend in automotive lighting is towards higher efficiency, greater integration, and smarter functions. While this is a discrete LED, the underlying technology is foundational. There is a continuous drive for higher luminous efficacy (more light output per watt of electrical input) to reduce energy consumption and thermal load. For red light, AlInGaP technology is mature and efficient. The push for miniaturization continues, but the PLCC-2 package remains popular due to its excellent balance of performance, cost, and manufacturability for many applications. The integration of LEDs with driver ICs and sensors into modular 'light engine' units is a growing trend for advanced lighting systems.