PLCC-6 RGB LED डेटाशीट - 120° व्यूइंग एंगल - लाल 1.95V/900mcd, हरा 2.75V/2200mcd, नीला 3.0V/320mcd @20mA - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-6 पैकेज में एक उच्च-प्रदर्शन, सरफेस-माउंट RGB (लाल, हरा, नीला) LED के लिए तकनीकी विशिष्टताओं का विवरण देता है। यह डिवाइस मांग वाले अनुप्रयोगों, विशेष रूप से ऑटोमोटिव क्षेत्र के लिए इंजीनियर किया गया है, जहां विश्वसनीयता, सुसंगत प्रदर्शन और पर्यावरणीय मजबूती महत्वपूर्ण है। इसका प्राथमिक कार्य इंटीरियर एम्बिएंट लाइटिंग, स्विच बैकलाइटिंग और अन्य संकेतक कार्यों के लिए जीवंत, बहुरंगी प्रकाश प्रदान करना है।

इस घटक के मुख्य लाभों में इसका कॉम्पैक्ट PLCC-6 फुटप्रिंट, उत्कृष्ट दृश्यता के लिए 120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल और प्रत्येक रंग चैनल के लिए अलग-अलग उच्च चमकदार तीव्रता आउटपुट शामिल हैं। इसे कठोर ऑटोमोटिव-ग्रेड योग्यताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो कठिन परिचालन स्थितियों में दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।

लक्षित बाजार मुख्य रूप से ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता हैं, विशेष रूप से इंटीरियर लाइटिंग मॉड्यूल, डैशबोर्ड प्रकाश व्यवस्था, एम्बिएंट लाइटिंग सिस्टम और टैक्टाइल स्विच बैकलाइटिंग के लिए। उद्योग मानकों के साथ इसकी अनुपालनता इसे अन्य उच्च-विश्वसनीयता वाले उपभोक्ता और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त बनाती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएं

डिवाइस का प्रदर्शन मानक परीक्षण स्थितियों (Ts=25°C) के तहत परिभाषित किया गया है। सभी तीन रंगों के लिए फॉरवर्ड करंट (I_F) का सामान्य ऑपरेटिंग पॉइंट 20mA है, जिसमें लाल के लिए अधिकतम रेटिंग 50mA और हरे और नीले के लिए 30mA है। न्यूनतम फॉरवर्ड करंट लाल के लिए 5mA और हरे/नीले के लिए 3mA है, जिसके नीचे संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

चमकदार तीव्रता (I_V):यह एक प्रमुख प्रदर्शन मीट्रिक है। 20mA पर, सामान्य मान 900 mcd (लाल), 2200 mcd (हरा), और 320 mcd (नीला) हैं। हरा चैनल सबसे अधिक आउटपुट प्रदान करता है, उसके बाद लाल और फिर नीला। चमकदार फ्लक्स के लिए माप सहनशीलता ±8% है।

फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):20mA पर प्रत्येक डायोड के पार वोल्टेज ड्रॉप आम तौर पर लाल के लिए 1.95V, हरे के लिए 2.75V और नीले के लिए 3.00V होता है। ये मान ड्राइवर सर्किट डिजाइन और पावर डिसिपेशन गणना के लिए महत्वपूर्ण हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज माप सहनशीलता ±0.05V है।

प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):दृश्यमान रंग को परिभाषित करता है। सामान्य मान 626nm (लाल), 527nm (हरा), और 455nm (नीला) हैं, जिनकी सख्त सहनशीलता ±1nm है। यह उत्पादन बैचों में सुसंगत रंग आउटपुट सुनिश्चित करता है।

दृश्य कोण (φ):सभी तीन रंगों के लिए एक सुसंगत 120 डिग्री, जिसकी सहनशीलता ±5° है। यह चौड़ा कोण एक विस्तृत क्षेत्र पर एक समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।

2.2 थर्मल और विश्वसनीयता विशेषताएं

थर्मल प्रतिरोध (R_{th JS}):यह पैरामीटर इंगित करता है कि एलईडी जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से स्थानांतरित होती है। दो मान दिए गए हैं: रियल (ऑप्टिकली मापा गया) और इलेक्ट्रिकल (वोल्टेज विधि द्वारा मापा गया)। लाल चैनल के लिए, अधिकतम रियल थर्मल रेजिस्टेंस 160 K/W है, जबकि हरे और नीले के लिए यह 130 K/W है। इलेक्ट्रिकल थर्मल रेजिस्टेंस कम है, 125 K/W (लाल) और 100 K/W (हरा/नीला)। थर्मल प्रबंधन के लिए कम मान बेहतर होते हैं।

निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग:ये तनाव सीमाएं हैं जिन्हें कभी भी, क्षण भर के लिए भी पार नहीं किया जाना चाहिए। प्रमुख सीमाओं में अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J) 125°C, ऑपरेटिंग तापमान सीमा (T_opr) -40°C से +110°C तक, और भंडारण तापमान (T_stg) -40°C से +110°C तक शामिल हैं। डिवाइस 2kV तक के ESD (HBM) और 30 सेकंड के लिए 260°C के रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है।

शक्ति अपव्यय (P_d):लाल एलईडी के लिए अधिकतम अनुमेय शक्ति अपव्यय 137 mW और हरे और नीले एलईडी के लिए 105 mW है। इस सीमा से अधिक होने पर डिवाइस को नुकसान होने का जोखिम होता है।

3. बिनिंग सूचना और पार्ट नंबर प्रणाली

उत्पाद एंड-यूजर के लिए सुसंगतता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख ऑप्टिकल और विद्युत पैरामीटर्स के आधार पर एलईडी को वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है। जबकि पूर्ण बिनिंग मैट्रिक्स डेटाशीट में विस्तृत है, बिनिंग के लिए प्राथमिक पैरामीटर्स में आम तौर पर शामिल हैं:

• चमकदार तीव्रता बिनिंग:एलईडी को एक विशिष्ट करंट (जैसे, 20mA) पर उनके मापे गए प्रकाश आउटपुट के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह एक असेंबली में एक समान चमक स्तर सुनिश्चित करता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य / क्रोमैटिसिटी बिनिंग:एलईडी को उनकी सटीक तरंगदैर्ध्य या CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत किया जाता है। सुसंगत और सटीक रंग प्राप्त करने के लिए यह महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से मल्टी-एलईडी एरेज़ में या विशिष्ट रंग आवश्यकताओं से मेल खाते समय।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग:V_{Fके द्वारा छँटाई अधिक कुशल ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में मदद करती है और समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में करंट बैलेंसिंग के लिए महत्वपूर्ण हो सकती है।}

पार्ट नंबर67-63L-RGB0200H-A04-2T-AMइस बिनिंग और अन्य उत्पाद विशेषताओं को एनकोड करता है। विशिष्ट अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (जैसे "A04" और "2T") इस एकल पैकेज के भीतर लाल, हरे और नीले चिप्स के लिए तीव्रता, तरंगदैर्ध्य और वोल्टेज के लिए चयनित बिन से मेल खाते हैं। ऑर्डरिंग सूचना अनुभाग खरीद के लिए इस कोड की व्याख्या करने की कुंजी प्रदान करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 IV वक्र और सापेक्ष चमकदार तीव्रता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ डायोड के विशिष्ट घातीय संबंध को दर्शाता है। लाल एलईडी में सबसे कम टर्न-ऑन वोल्टेज होता है, उसके बाद हरा, और फिर नीला। यह ग्राफ उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन करने या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।

सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ प्रदर्शित करता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ बढ़ता है लेकिन रैखिक रूप से नहीं। यह उच्च करंट पर संतृप्त हो जाता है। यह वक्र डिजाइनरों को दक्षता और डिवाइस जीवनकाल पर विचार करते हुए वांछित चमक के लिए ड्राइव करंट को अनुकूलित करने में मदद करता है।

4.2 तापमान निर्भरता

सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कम हो जाता है। कमी की दर रंग के अनुसार भिन्न होती है; ग्राफ दर्शाता है कि नीला आम तौर पर लाल या हरे की तुलना में तापमान के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। यह अंतिम अनुप्रयोग में थर्मल प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है।

सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान:फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है—यह तापमान बढ़ने पर घटता है। इस विशेषता का उपयोग कभी-कभी अप्रत्यक्ष तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है।

सापेक्ष तरंगदैर्ध्य शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान:प्रमुख तरंगदैर्ध्य तापमान के साथ शिफ्ट होता है। आम तौर पर, तापमान बढ़ने पर तरंगदैर्ध्य बढ़ता है (लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर शिफ्ट होता है, या "रेड-शिफ्ट")। रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में इस शिफ्ट को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.3 स्पेक्ट्रल और विकिरण विशेषताएं

सापेक्ष स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ दृश्यमान स्पेक्ट्रम में प्रत्येक रंग के लिए उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता को प्लॉट करता है। यह लाल, हरे और नीले उत्सर्जन की शुद्धता और शिखर तरंगदैर्ध्य दर्शाता है। इन शिखरों की फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम (FWHM) का अनुमान लगाया जा सकता है, जो रंग संतृप्ति को इंगित करता है।

विकिरण का विशिष्ट आरेख विशेषताएं (लाल, हरा और नीला के लिए) प्रकाश के स्थानिक वितरण—विकिरण पैटर्न—को दर्शाता है। 120° व्यूइंग एंगल को पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां तीव्रता शिखर मान (ऑन-एक्सिस) के 50% तक गिर जाती है। ये पोलर प्लॉट ऑप्टिकल डिजाइन, जैसे डिफ्यूज़र या लेंस का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.4 फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग

लाल, हरे और नीले के लिए अलग-अलग डीरेटिंग कर्व सोल्डर पैड तापमान (T_S) के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट दिखाते हैं। जैसे-जैसे T_Sबढ़ता है, जंक्शन तापमान को उसकी 125°C सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमेय I_Fको कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, लाल एलईडी का अधिकतम करंट 103°C पर 50mA से घटकर 110°C पर 35mA हो जाता है। ऑटोमोटिव इंटीरियर जैसे उच्च-तापमान वाले वातावरण में विश्वसनीय संचालन के लिए ये कर्व अनिवार्य हैं।

5. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली सूचना

5.1 यांत्रिक आयाम और ध्रुवता

घटक एक मानक PLCC-6 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में रखा गया है। यांत्रिक ड्राइंग सटीक आयाम प्रदान करती है जिसमें बॉडी लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और पैड पोजीशन शामिल हैं। पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन के लिए इन आयामों का पालन करना आवश्यक है। पैकेज में एक पोलैरिटी इंडिकेटर शामिल है, आम तौर पर पिन 1 के पास एक नॉच या डॉट, जो लाल एलईडी के कैथोड से मेल खाता है। पिनआउट कॉन्फ़िगरेशन (कौन सा पिन लाल, हरा, नीला और कॉमन एनोड/कैथोड को नियंत्रित करता है) ड्राइंग में स्पष्ट रूप से परिभाषित किया गया है।

5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड और रीफ्लो प्रोफाइल

उचित सोल्डर जॉइंट गठन, यांत्रिक स्थिरता और रीफ्लो के दौरान इष्टतम हीट ट्रांसफर सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डर पैड लैंड पैटर्न प्रदान किया गया है। इस पैटर्न का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग कम होती है और विश्वसनीयता में सुधार होता है।

रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल असेंबली के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर्स निर्दिष्ट करती है: प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान (30 सेकंड के लिए अधिकतम 260°C), और कूलिंग दरें। यह प्रोफाइल मानक लीड-फ्री (RoHS) सोल्डर पेस्ट के साथ संगत होने के लिए डिज़ाइन की गई है, जबकि एलईडी को थर्मल क्षति से बचाती है।

5.3 पैकेजिंग और हैंडलिंग

डिवाइस ऑटोमेटेड पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए टेप-एंड-रील पर आपूर्ति की जाती है। पैकेजिंग सूचना रील आयाम, टेप चौड़ाई, पॉकेट स्पेसिंग और ओरिएंटेशन का विवरण देती है। मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल (MSL) 3 पर रेटेड है, जिसका अर्थ है कि सोल्डरिंग से पहले यदि घटक को 168 घंटे से अधिक समय तक परिवेशी हवा के संपर्क में रखा गया है, तो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए इसे बेक किया जाना चाहिए।

6. अनुप्रयोग दिशानिर्देश और डिजाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• ऑटोमोटिव इंटीरियर एम्बिएंट लाइटिंग:फुटवेल लाइट्स, डैशबोर्ड एक्सेंट्स, डोर पैनल लाइटिंग। चौड़ा व्यूइंग एंगल और कलर मिक्सिंग क्षमता नरम, फैलाव वाले प्रकाश प्रभाव बनाने के लिए आदर्श हैं।
• स्विच और कंट्रोल बैकलाइटिंग:बटन, नॉब्स और टच इंटरफेस को रोशन करना। उच्च चमक विभिन्न प्रकाश स्थितियों में दृश्यता सुनिश्चित करती है।
• स्थिति संकेतक और क्लस्टर:सिस्टम स्थिति, चेतावनियों या इन्फोटेनमेंट फीडबैक के लिए बहुरंगी संकेतक।

6.2 महत्वपूर्ण डिजाइन विचार

• करंट ड्राइविंग:प्रत्येक रंग चैनल के लिए हमेशा एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर या उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से कनेक्ट न करें। उच्च-तापमान वाले वातावरण के लिए डीरेटिंग कर्व का संदर्भ लें।
• थर्मल प्रबंधन:पीसीबी लेआउट को हीट डिसिपेशन की सुविधा प्रदान करनी चाहिए। अनुशंसित पैड डिजाइन का उपयोग करें, थर्मल पैड से जुड़े पर्याप्त कॉपर क्षेत्र सुनिश्चित करें, और ऑपरेटिंग परिवेश तापमान पर विचार करें। खराब थर्मल प्रबंधन से प्रकाश आउटपुट कम होता है, रंग शिफ्ट होता है और जीवनकाल छोटा होता है।
• ESD सुरक्षा:हालांकि 2kV HBM के लिए रेटेड है, असेंबली और हैंडलिंग के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
• रंग मिश्रण:सफेद या अन्य विशिष्ट रंग प्राप्त करने के लिए, उनकी भिन्न चमकदार दक्षता के कारण R, G, और B चैनलों के लिए अलग-अलग ड्राइव करंट को सावधानीपूर्वक कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। डायनामिक कलर मिक्सिंग के लिए आम तौर पर PWM कंट्रोल वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाता है।

7. अनुपालन और सामग्री सूचना

उत्पाद को कई महत्वपूर्ण उद्योग मानकों को पूरा करने के लिए डिजाइन और योग्य किया गया है:

• AEC-Q102:यह ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में असतत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर्स के लिए स्ट्रेस टेस्ट योग्यता है। अनुपालन ऑटोमोटिव तापमान चक्र, आर्द्रता, कंपन आदि के तहत विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
• RoHS अनुपालन:डिवाइस प्रतिबंधित खतरनाक पदार्थों जैसे सीसा, पारा और कैडमियम से मुक्त है।
• REACH अनुपालन:रसायनों के पंजीकरण, मूल्यांकन, प्राधिकरण और प्रतिबंध से संबंधित EU विनियमन का पालन करता है।
• हैलोजन मुक्त:पैकेजिंग सामग्री में ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) की बहुत कम मात्रा होती है (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm), जो निपटान या आग के मामले में पर्यावरणीय और सुरक्षा कारणों से महत्वपूर्ण है।
• जंग प्रतिरोधकता:क्लास B1 आवश्यकताओं को पूरा करता है, जो संक्षारक वातावरण के प्रति प्रतिरोध की एक डिग्री को इंगित करता है।

8. सावधानियां और सल्फर प्रतिरोध

"उपयोग के लिए सावधानी" अनुभाग सामान्य हैंडलिंग और परिचालन चेतावनियों को रेखांकित करता है, जैसे लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, संदूषण को रोकना और स्थापना के दौरान सही ध्रुवता सुनिश्चित करना।

इस संबंध में एक विशिष्ट नोट बनाया गया हैसल्फर प्रतिरोध।कुछ एलईडी पैकेजों में उपयोग की जाने वाली चांदी-आधारित सामग्री सल्फर युक्त वातावरण (जैसे, औद्योगिक वातावरण, कुछ रबर) के संपर्क में आने पर जंग खा सकती है। डेटाशीट एक सल्फर परीक्षण मानदंड का संदर्भ देती है, जो इंगित करता है कि डिवाइस का परीक्षण किया गया है या इस घटना के प्रति कुछ स्तर के प्रतिरोध के साथ डिजाइन किया गया है, जो कुछ अनुप्रयोगों में दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।