PLCC-2 पीला एलईडी डेटाशीट - पैकेज 3.2x2.8x1.9mm - वोल्टेज 2.0V - पावर 0.04W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में एक उच्च-चमक, सतह-माउंट पीली एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण मांगलिक वातावरण में विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए इंजीनियर किया गया है, जिसमें स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर शामिल है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग फोकस ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है, जिसमें इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर शामिल हैं, जहां सुसंगत रंग आउटपुट और दीर्घकालिक स्थिरता महत्वपूर्ण है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और लक्षित बाजार

एलईडी की परिभाषित विशेषताएं इसे विशिष्ट औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों के लिए स्थित करती हैं। पैकेज प्रकार मानक एसएमटी (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी) उत्पादन लाइनों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है। पीला रंग, जो एक प्रमुख तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित है, विशिष्ट अर्धचालक सामग्री के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। मानक 20mA ड्राइव करंट पर 1120 मिलीकैंडेला (mcd) की एक विशिष्ट दीप्त तीव्रता संकेतक और बैकलाइटिंग उद्देश्यों के लिए पर्याप्त चमक प्रदान करती है। 120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल विभिन्न दृष्टिकोणों से अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है। AEC-Q101 ऑटोमोटिव योग्यता मानक के अनुपालन से यह एक प्रमुख अंतरकारक है, जो तापमान चक्रण, नमी प्रतिरोध और दीर्घकालिक परिचालन स्थिरता के लिए कठोर परीक्षण का संकेत देता है, जिससे यह वाहनों के अंदर के कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त बनता है। RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) और REACH विनियमों का पालन वैश्विक बाजारों के लिए पर्यावरणीय अनुपालन सुनिश्चित करता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

उचित सर्किट डिजाइन और विश्वसनीय संचालन के लिए विद्युत, प्रकाशीय और तापीय पैरामीटर की गहन समझ आवश्यक है।

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) का मानक परीक्षण करंट 20mA पर विशिष्ट मान 2.0V और अधिकतम 2.75V है। यह पैरामीटर श्रृंखला सर्किट में करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला मान निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। डीसी संचालन के लिए पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट 50mA है, जबकि बहुत छोटे पल्स (≤10μs) के लिए सर्ज करंट रेटिंग 100mA है। यह उपकरण रिवर्स बायस संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। दीप्त तीव्रता (IV) न्यूनतम 710 mcd, विशिष्ट 1120 mcd और 20mA पर अधिकतम 1400 mcd के साथ निर्दिष्ट है, जो अपेक्षित प्रदर्शन प्रसार दर्शाता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) पीले रंग को परिभाषित करता है, जो 585nm से 594nm तक होता है, जिसका विशिष्ट मान लगभग 590nm होता है।

2.2 तापीय और पूर्ण अधिकतम रेटिंग

एलईडी दीर्घायु के लिए ताप प्रबंधन महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक तापीय प्रतिरोध 160 K/W (वास्तविक) और 125 K/W (विद्युत) के रूप में निर्दिष्ट है, जो दर्शाता है कि अर्धचालक डाई से गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से दूर की जाती है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 125°C है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +110°C तक है, जो ऑटोमोटिव अंडर-डैश वातावरण के लिए उपयुक्त है। यह उपकक्त 30 सेकंड के लिए 260°C के रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान शिखर को सहन कर सकता है, जो सामान्य लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संरेखित होता है। इसकी ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) संवेदनशीलता रेटिंग 2kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) भी है, जिसके लिए असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता होती है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

प्रदान किए गए ग्राफ़ विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, जो मजबूत डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

3.1 करंट, वोल्टेज और तापमान निर्भरताएं

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक डायोड के विशिष्ट घातीय IV संबंध को दर्शाता है। रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ बढ़ता है लेकिन उच्च करंट पर हीटिंग प्रभावों के कारण उप-रैखिक हो सकता है। डोमिनेंट वेवलेंथ बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ करंट के साथ न्यूनतम बदलाव दर्शाता है, जो अच्छी रंग स्थिरता का संकेत देता है। रिलेटिव फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ में एक नकारात्मक गुणांक है, जिसका अर्थ है कि VF तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जिसका उपयोग अप्रत्यक्ष तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है। रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश आउटपुट में अपेक्षित कमी दर्शाता है, जो तापीय डिजाइन के लिए एक प्रमुख विचार है। रिलेटिव वेवलेंथ शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान दर्शाता है कि पीला रंग तापमान के साथ थोड़ा बदल सकता है।

3.2 डीरेटिंग और पल्स ऑपरेशन

फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र उन्नत परिवेश या सोल्डर पैड तापमान पर अधिकतम सुरक्षित संचालन करंट निर्धारित करने के लिए आवश्यक है। उदाहरण के लिए, 110°C के सोल्डर पैड तापमान (Ts) पर, अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट घटकर 35mA हो जाता है। परमिसिबल पल्स हैंडलिंग कैपेबिलिटी चार्ट किसी दिए गए पल्स चौड़ाई (tp) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमत शिखर करंट (IF) को परिभाषित करता है, जो जंक्शन को ओवरहीट किए बिना मल्टीप्लेक्सिंग या PWM (पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन) डिमिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है।

4. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

4.1 दीप्त तीव्रता बिनिंग

दीप्त तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक बिन (जैसे, L1, L2, M1... GA तक) में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन मिलीकैंडेला (mcd) में न्यूनतम और अधिकतम दीप्त तीव्रता की एक विशिष्ट सीमा को कवर करता है। इस विशिष्ट पार्ट नंबर के लिए, 1120 mcd का विशिष्ट आउटपुट \"AA\" बिन (1120-1400 mcd) में आता है। डिजाइनर अपने अनुप्रयोग के लिए न्यूनतम चमक स्तर की गारंटी देने के लिए एक बिन कोड निर्दिष्ट कर सकते हैं।

4.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो पीले रंग के सटीक शेड को परिभाषित करता है, को भी संख्यात्मक कोड (जैसे, 9194, 9497) का उपयोग करके बिन किया जाता है। बिन \"9194\" 591nm से 594nm तक की सीमा को कवर करता है। इस पार्ट के लिए 590nm का विशिष्ट मान बताता है कि यह संभवतः \"8891\" (588-591nm) या \"9194\" बिन में आता है। एक तंग तरंगदैर्ध्य बिन निर्दिष्ट करना डिस्प्ले या लाइटिंग ऐरे में कई एलईडी में रंग एकरूपता सुनिश्चित करता है।

5. यांत्रिक, असेंबली और पैकेजिंग

5.1 भौतिक आयाम और ध्रुवता

PLCC-2 पैकेज का एक मानक फुटप्रिंट है। यांत्रिक चित्र (सेक्शन संदर्भ द्वारा निहित) लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई (आमतौर पर लगभग 3.2mm x 2.8mm x 1.9mm), साथ ही लीड स्पेसिंग दिखाएगा। पैकेज में एक ध्रुवता संकेतक शामिल है, आमतौर पर एक नॉच या एक चम्फर्ड कोना, कैथोड की पहचान करने के लिए। एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और रीफ्लो के दौरन उचित गर्मी अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट प्रदान किया गया है।

5.2 सोल्डरिंग और हैंडलिंग दिशानिर्देश

रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल महत्वपूर्ण पैरामीटर निर्दिष्ट करती है: प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक (260°C अधिकतम), और घटक को थर्मल शॉक से बचाने के लिए कूलिंग दरें। उपयोग के लिए सावधानियों में मानक ESD सुरक्षा, लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, और पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न होना शामिल है। सोल्डरबिलिटी और प्रदर्शन को संरक्षित करने के लिए उचित भंडारण स्थितियों (निर्दिष्ट -40°C से +110°C तापमान सीमा के भीतर और कम आर्द्रता) की अनुशंसा की जाती है।

5.3 पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

एलईडी को टेप-एंड-रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के साथ संगत है। पैकेजिंग जानकारी अनुभाग रील आयाम, टेप चौड़ाई, पॉकेट स्पेसिंग और ओरिएंटेशन का विवरण देता है। पार्ट नंबर संरचना (जैसे, 67-21-UY0200H-AM) रंग (पीले के लिए Y), पैकेज और संभावित प्रदर्शन बिन जैसे प्रमुख गुणों को एनकोड करती है। ऑर्डरिंग जानकारी स्पष्ट करती है कि मात्रा, पैकेजिंग प्रकार और किसी विशेष बिनिंग आवश्यकताओं को कैसे निर्दिष्ट किया जाए।

6. अनुप्रयोग नोट्स और डिजाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

एक विशिष्ट डीसी ड्राइविंग सर्किट में, एक करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला अनिवार्य है। रोकनेवाला मान (R) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF। 5V आपूर्ति और IF=20mA के लक्ष्य के साथ VF=2.0V पर, R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 ओम। रोकनेवाला पावर रेटिंग कम से कम PR = (Vsupply - VF) * IF = 0.06W होनी चाहिए; एक 1/8W या 1/4W रोकनेवाला उपयुक्त है। चमक नियंत्रण या मल्टीप्लेक्सिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, PWM (पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन) एनालॉग करंट डिमिंग की तुलना में पसंदीदा विधि है, क्योंकि यह रंग स्थिरता बनाए रखता है।

6.2 डिजाइन में तापीय प्रबंधन

इसकी कम बिजली की खपत (~20mA पर 40mW) के बावजूद, प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए प्रभावी हीट सिंकिंग महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान या बंद स्थानों में। तापीय पथ जंक्शन से, पैकेज के माध्यम से, सोल्डर पैड तक, और प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) में जाता है। एलईडी के थर्मल पैड के नीचे एक ग्राउंड प्लेन से जुड़े थर्मल वाया वाले PCB का उपयोग करने से गर्मी अपव्यय में काफी सुधार होता है, जंक्शन तापमान कम होता है, और उच्च दीप्त आउटपुट को बनाए रखने में मदद मिलती है।

6.3 ऑटोमोटिव विश्वसनीयता के लिए डिजाइन

ऑटोमोटिव क्लस्टर या इंटीरियर लाइटिंग के लिए, निम्नलिखित पर विचार करें: दीर्घायु बढ़ाने और तापीय तनाव कम करने के लिए डीरेटेड ऑपरेटिंग करंट (जैसे, 20mA के बजाय 15-18mA) का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि PCB लेआउट ड्राइव लाइनों में परजीवी प्रेरकत्व और धारिता को कम से कम करता है। यदि एलईडी सीधे वाहन की पावर बस द्वारा संचालित है, तो लोड डंप और अन्य ऑटोमोटिव विद्युत क्षणिकों के खिलाफ सुरक्षा सर्किट लागू करें। सत्यापित करें कि तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के लिए चुने गए बिन कोड सभी निर्दिष्ट संचालन तापमानों के तहत अंतिम उत्पाद की सौंदर्य और कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

7. तकनीकी तुलना और रुझान

7.1 संचालन का सिद्धांत

एक लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक अर्धचालक p-n जंक्शन उपकरण है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। प्रकाश का रंग सक्रिय परत में उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। पीली एलईडी आमतौर पर एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) जैसी सामग्रियों पर आधारित होती हैं। PLCC पैकेज में एक परावर्तक गुहा और एक ढला हुआ एपॉक्सी लेंस शामिल होता है जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।

7.2 उद्योग संदर्भ और विकास

PLCC-2 पैकेज एलईडी उद्योग में एक परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाया गया फॉर्म फैक्टर का प्रतिनिधित्व करता है, जो आकार, लागत और प्रकाशीय प्रदर्शन का एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। ऐसे घटकों से संबंधित एलईडी प्रौद्योगिकी में प्रमुख रुझानों में दीप्त प्रभावकारिता (विद्युत इनपुट के प्रति वाट अधिक प्रकाश आउटपुट) का निरंतर सुधार, तापमान और जीवनकाल पर बेहतर रंग स्थिरता, और बनाए रखी या सुधरी हुई प्रकाशीय शक्ति के साथ कभी छोटे पैकेज आकार का विकास शामिल है। उच्च विश्वसनीयता और AEC-Q101 जैसे कठोर मानकों के लिए योग्यता की दिशा में प्रयास एक प्रमुख फोकस बना हुआ है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव और औद्योगिक बाजारों के लिए।