PLCC-6 आरजीबी एलईडी डेटाशीट - 120° व्यूइंग एंगल - लाल 1.95V, हरा 2.75V, नीला 3.00V @20mA - ऑटोमोटिव ग्रेड

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-6 पैकेज में एक उच्च-प्रदर्शन, सरफेस-माउंट आरजीबी (लाल, हरा, नीला) एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस 120-डिग्री के व्यापक व्यूइंग एंगल के साथ जीवंत रंग मिश्रण प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। एक प्रमुख विशेषता AEC-Q102 मानक के लिए इसकी योग्यता है, जो मांग वाले ऑटोमोटिव वातावरण में उपयोग के लिए इसकी मजबूती और विश्वसनीयता को दर्शाती है। यह उत्पाद प्रमुख पर्यावरणीय और सुरक्षा नियमों, जिनमें RoHS, EU REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताएं शामिल हैं, का अनुपालन करता है।

1.1 मुख्य लाभ

• ऑटोमोटिव ग्रेड:AEC-Q102 के लिए योग्य, कठोर ऑटोमोटिव परिस्थितियों में प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।
• उच्च ल्यूमिनस इंटेंसिटी:उच्च चमक स्तर प्रदान करता है, विशेष रूप से हरे चैनल में (सामान्य 2200 mcd)।
• व्यापक व्यूइंग एंगल:120-डिग्री व्यूइंग एंगल व्यापक और समान प्रकाश वितरण प्रदान करता है।
• पर्यावरण अनुपालन:RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त मानकों (Br/Cl < 900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) का अनुपालन।
• मजबूत निर्माण:कॉरोज़न रोबस्टनेस क्लास B1 और अच्छा ESD प्रोटेक्शन (लाल के लिए 2kV, हरा/नीला के लिए 8kV) की विशेषताएं।

1.2 लक्षित बाजार

इस एलईडी का प्राथमिक अनुप्रयोगऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंगमें है, जैसे डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच इल्युमिनेशन और एंबिएंट लाइटिंग सिस्टम। इसकी विशेषताएं इसे सामान्य सजावटी और संकेतक प्रकाश व्यवस्था के लिए भी उपयुक्त बनाती हैं जहां विश्वसनीय रंग प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

निम्नलिखित खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और थर्मल पैरामीटरों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएं

निर्दिष्ट पैरामीटरों के लिए विशिष्ट संचालन स्थिति फॉरवर्ड करंट (I_F) 20mA और परिवेश का तापमान 25°C पर है।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):20mA पर प्रत्येक डायोड के पार वोल्टेज ड्रॉप सामान्यतः 1.95V (लाल), 2.75V (हरा), और 3.00V (नीला) है। संतुलित चमक और रंग सटीकता सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक रंग चैनल के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किट डिज़ाइन करते समय डिज़ाइनरों को इन अंतरों को ध्यान में रखना चाहिए।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_V):विशिष्ट आउटपुट 900 mcd (लाल), 2200 mcd (हरा), और 280 mcd (नीला) है। रंगों के बीच आउटपुट में महत्वपूर्ण भिन्नता वांछित सफेद बिंदु या विशिष्ट रंग प्राप्त करने के लिए सावधानीपूर्वक ड्राइवर डिज़ाइन या पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) नियंत्रण की आवश्यकता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करता है। विशिष्ट मान 623nm (लाल), 527nm (हरा), और 455nm (नीला) हैं। ±1nm का सहनशीलता निर्दिष्ट है, जो उत्पादन में रंग स्थिरता के लिए कड़ी और लाभदायक है।
• व्यूइंग एंगल (φ):ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां तीव्रता शिखर मूल्य की आधी होती है। 120° विनिर्देश (±5° सहनशीलता) एक बहुत व्यापक, लैम्बर्टियन जैसा उत्सर्जन पैटर्न दर्शाता है जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल प्रबंधन

इन सीमाओं से परे संचालन स्थायी क्षति का कारण बन सकता है।

• फॉरवर्ड करंट (I_F):पूर्ण अधिकतम 50mA (लाल) और 30mA (हरा/नीला) है। अनुशंसित संचालन करंट 20mA है। डीरेटिंग वक्र प्रदान किए गए हैं और सोल्डर पैड तापमान (T_S) बढ़ने पर इनका पालन किया जाना चाहिए।
• पावर डिसिपेशन (P_d):अधिकतम रेटिंग 137mW (लाल) और 105mW (हरा/नीला) हैं। इसकी गणना V_F* I_Fके रूप में की जाती है। इस सीमा से अधिक होने पर अधिक गर्म होने का जोखिम होता है।
• जंक्शन तापमान (T_J):सेमीकंडक्टर जंक्शन पर अधिकतम अनुमेय तापमान 125°C है।
• थर्मल रेजिस्टेंस (R_{th JS}):यह पैरामीटर, वास्तविक और विद्युत दोनों, इंगित करता है कि जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक गर्मी कितनी प्रभावी रूप से यात्रा करती है। कम मान बेहतर होते हैं। निर्दिष्ट अधिकतम मान (जैसे, लाल के लिए 160 K/W) कम T_J.

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में ग्राफ विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार के बारे में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

3.1 आईवी वक्र और सापेक्ष तीव्रता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेजग्राफ डायोड के विशिष्ट घातीय संबंध को दर्शाता है। लाल, हरे और नीले के लिए वक्र अलग-अलग हैं, जो अलग-अलग Vमानों की पुष्टि करते हैं।_Fसापेक्ष ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंटग्राफ विशिष्ट 20mA बिंदु तक लगभग रैखिक है, जिसके बाद दक्षता गिर सकती है (दक्षता ड्रूप), विशेष रूप से हरे और नीले एलईडी के लिए।3.2 तापमान निर्भरता

सापेक्ष ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम जंक्शन तापमान

ग्राफ दर्शाता है कि तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कम हो जाता है। लाल एलईडी तापमान परिवर्तन के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है।सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमानग्राफ दर्शाता है कि Vका एक नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो लगभग 2mV/°C कम हो जाता है। यह स्थिर-धारा ड्राइवरों के लिए महत्वपूर्ण है।सापेक्ष तरंगदैर्ध्य शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान_Fग्राफ इंगित करता है कि प्रमुख तरंगदैर्ध्य तापमान के साथ शिफ्ट होता है (आमतौर पर 0.1-0.3 nm/°C), जो सटीक अनुप्रयोगों में रंग बिंदु स्थिरता को प्रभावित कर सकता है।3.3 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्नसापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण

ग्राफ आधुनिक एलईडी की संकीर्ण उत्सर्जन चोटियों की विशेषता दर्शाता है।

विकिरण का विशिष्ट आरेख विशेषताएंप्रत्येक रंग के लिए एक चिकने, गोलाकार तीव्रता प्रोफाइल के साथ 120° व्यूइंग एंगल की दृश्य रूप से पुष्टि करता है।4. यांत्रिक और पैकेज सूचना4.1 पैकेज आयामडिवाइस एक मानक PLCC-6 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सरफेस-माउंट पैकेज का उपयोग करता है। यांत्रिक चित्र सटीक लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड स्पेसिंग निर्दिष्ट करता है। यह सूचना पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है, जो उचित प्लेसमेंट और सोल्डरिंग सुनिश्चित करती है।

4.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड और पोलैरिटी

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न अनुशंसा प्रदान की गई है। पिनआउट आरेख तीन एलईडी चिप्स (लाल, हरा, नीला) में से प्रत्येक के लिए एनोड और कैथोड और सामान्य कैथोड कॉन्फ़िगरेशन की पहचान करता है, जो सही सर्किट कनेक्शन के लिए आवश्यक है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डेटाशीट अधिकतम 30 सेकंड के लिए 260°C के शिखर तापमान के साथ एक रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट करती है। यह एक मानक लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) रीफ्लो प्रोफाइल है। प्लास्टिक पैकेज या एलईडी डाई को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है।

5.2 उपयोग के लिए सावधानियां

ESD हैंडलिंग:

हालांकि डिवाइस में अंतर्निहित ESD प्रोटेक्शन (2kV/8kV HBM) है, हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

करंट कंट्रोल:

• थर्मल रनवे को रोकने के लिए एलईडी को स्थिर वोल्टेज नहीं, बल्कि एक स्थिर धारा स्रोत के साथ चलाया जाना चाहिए।भंडारण:
• नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 3 है। इसका मतलब है कि यदि पैकेजिंग खोली गई है और परिवेश की नमी के संपर्क में निर्दिष्ट समय (आमतौर पर 168 घंटे) से अधिक समय तक रही है, तो सोल्डरिंग से पहले डिवाइस को बेक किया जाना चाहिए।6. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
• 6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किटऑटोमोटिव 12V सिस्टम के लिए, एक विशिष्ट सर्किट में एक वोल्टेज रेगुलेटर (जैसे, 5V या 3.3V) और उसके बाद प्रत्येक आरजीबी चैनल के लिए अलग-अलग स्थिर-धारा ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर शामिल होते हैं। माइक्रोकंट्रोलर से PWM नियंत्रण का उपयोग गतिशील रंग मिश्रण और डिमिंग के लिए मानक विधि है।

6.2 थर्मल डिज़ाइन विचार

.1 Typical Application Circuits

For automotive 12V systems, a typical circuit involves a voltage regulator (e.g., to 5V or 3.3V) followed by separate constant-current drivers or current-limiting resistors for each RGB channel. Using PWM control from a microcontroller is the standard method for dynamic color mixing and dimming.

.2 Thermal Design Considerations

Given the thermal resistance and power dissipation, the PCB must act as a heat sink. This involves using adequate copper pour connected to the thermal pad of the LED footprint, and potentially thermal vias to inner or bottom layers to spread heat. Failure to manage heat will reduce light output, shift color, and shorten lifespan.

.3 Optical Design Considerations

The 120° viewing angle often eliminates the need for secondary optics in ambient lighting. For more focused light, external lenses or light guides may be used. The different intensities of the three colors must be calibrated in software/firmware to achieve a target white point (e.g., D65).

. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

.1 How do I achieve white light with this RGB LED?

White light is created by mixing the three primary colors at specific intensity ratios. Due to the different luminous efficiencies (Green is brightest, Blue is dimmest at 20mA), you cannot simply drive all three channels at the same current. You must calibrate the drive currents or PWM duty cycles. For example, you might drive the Red at 20mA, the Green at a lower current or duty cycle, and the Blue at 20mA or higher, adjusting until the desired white chromaticity is achieved on a target.

.2 Can I drive this LED at higher than 20mA for more brightness?

You can, but you must strictly consult theForward Current Derating Curves. As the solder pad temperature rises, the maximum allowable current decreases. For example, the Red LED's absolute max is 50mA, but this is only allowed when the solder pad is at or below 103°C. At 110°C, the maximum current is only 35mA. Exceeding these limits will overheat the junction, causing rapid degradation.

.3 Is a heatsink required?

A dedicated metal heatsink is not typically required for a single LED at 20mA in a PLCC-6 package. However, awell-designed PCB thermal padis absolutely necessary and acts as the primary heatsink. For arrays of LEDs or operation in high ambient temperatures, additional thermal management must be evaluated based on the total power dissipation and thermal resistance path.

. Operating Principle and Technology Trends

.1 Basic Operating Principle

An LED is a semiconductor diode. When a forward voltage exceeding its bandgap energy is applied, electrons recombine with holes in the active region, releasing energy in the form of photons (light). The color (wavelength) of the light is determined by the bandgap energy of the semiconductor materials used (e.g., AlInGaP for Red, InGaN for Green and Blue). The PLCC package incorporates the LED die, a reflective cavity, and a transparent epoxy lens that shapes the light output.

.2 Industry Trends

The market for automotive LEDs continues to grow, driven by interior ambient lighting, exterior signaling, and advanced applications like pixelated headlights. Trends include:

• Higher Efficiency:Ongoing development aims to increase lumens per watt (lm/W), reducing energy consumption and thermal load.
• Improved Color Consistency:Tighter binning of wavelength and flux to ensure uniform appearance in multi-LED applications.
• Advanced Packaging:Development of packages with lower thermal resistance and higher optical extraction efficiency.
• Integrated Solutions:Growth of LED modules with integrated drivers and controllers, simplifying design for automotive tier-1 suppliers.

This PLCC-6 RGB LED represents a mature, reliable solution that aligns with the core requirements of current automotive lighting designs, emphasizing reliability, regulatory compliance, and performance.