लाल एलईडी 2.7x2.0x0.6mm - अग्र वोल्टेज 2.0-2.6V - शक्ति 2.184W - तरंगदैर्ध्य 617nm - ऑटोमोटिव ग्रेड

1. उत्पाद अवलोकन

1.1 सामान्य विवरण

लाल स्रोत रंग उपकरणों को AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) पर आधारित सब्सट्रेट लाइट एमिटिंग डायोड के साथ बनाया जाता है। उत्पाद पैकेज आयाम 2.7 मिमी x 2.0 मिमी x 0.6 मिमी (लंबाई x चौड़ाई x ऊंचाई) हैं। एलईडी को EMC (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज में एनकैप्सुलेट किया गया है जो उत्कृष्ट विश्वसनीयता और तापीय प्रदर्शन प्रदान करता है।

1.2 विशेषताएँ

• मजबूत यांत्रिक और तापीय गुणों के लिए EMC पैकेज।
• 120 डिग्री का अत्यंत विस्तृत देखने का कोण।
• सभी SMT असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस के लिए टेप और रील पर उपलब्ध।
• नमी संवेदनशीलता स्तर: लेवल 2 (MSL 2)।
• RoHS और REACH नियमों का अनुपालन।
• ऑटोमोटिव ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर के लिए AEC-Q102 स्ट्रेस टेस्ट योग्यता पर आधारित योग्यताएँ।

1.3 अनुप्रयोग

ऑटोमोटिव प्रकाश आंतरिक और बाहरी अनुप्रयोग जिनमें आंतरिक परिवेश प्रकाश, बाहरी सिग्नल लैंप, टेल लाइट, टर्न इंडिकेटर और अन्य प्रकाश कार्य शामिल हैं जिनमें उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

2.1 विद्युत-ऑप्टिकल विशेषताएँ (Ts=25°C)

700 mA की अग्र धारा पर, एलईडी निम्नलिखित विशिष्ट विद्युत और ऑप्टिकल विशेषताओं को प्रदर्शित करता है:

• अग्र वोल्टेज (VF): 2.0 V (न्यूनतम) से 2.6 V (अधिकतम)। यह वोल्टेज रेंज बिनिंग के माध्यम से नियंत्रित की जाती है।
• विपरीत धारा (IR): 5 V के विपरीत वोल्टेज पर अधिकतम 10 μA।
• चमकदार प्रवाह (Φ): 700 mA पर 105 lm (न्यूनतम) से 140 lm (अधिकतम)। कुशल चिप डिज़ाइन के माध्यम से उच्च चमकदार दक्षता प्राप्त की जाती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd): 612.5 nm (न्यूनतम), 617 nm (विशिष्ट), 620 nm (अधिकतम)। यह दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में उत्सर्जन रखता है।
• देखने का कोण (2θ1/2): 120 डिग्री (विशिष्ट)। चौड़ा बीम कोण एकसमान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है।
• तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S): अधिकतम 15 °C/W। कम तापीय प्रतिरोध सोल्डर जॉइंट में ऊष्मा अपव्यय में सहायता करता है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

स्थायी क्षति से बचने के लिए उपकरण को इन सीमाओं से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए:

• शक्ति अपव्यय (PD): 2184 mW
• अग्र धारा (IF): 840 mA
• शिखर अग्र धारा (IFP): 1000 mA (1/10 ड्यूटी चक्र, 10 ms पल्स चौड़ाई)
• विपरीत वोल्टेज (VR): 5 V
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD, HBM): 2000 V (90% उपज; उचित हैंडलिंग आवश्यक)
• संचालन तापमान (TOPR): -40 °C से +125 °C
• भंडारण तापमान (TSTG): -40 °C से +125 °C
• जंक्शन तापमान (TJ): 150 °C (अधिकतम)

2.3 अग्र वोल्टेज और चमकदार प्रवाह की बिन रेंज

एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक एलईडी को IF=700 mA पर अग्र वोल्टेज, चमकदार प्रवाह और तरंगदैर्ध्य के आधार पर बिन में सॉर्ट किया जाता है:

अग्र वोल्टेज बिन:

• C0: 2.0 V – 2.2 V
• D0: 2.2 V – 2.4 V
• E0: 2.4 V – 2.6 V

चमकदार प्रवाह बिन:

• SA: 105 lm – 117 lm
• SB: 117 lm – 130 lm
• TA: 130 lm – 140 lm

प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन:

• 612.5 – 615 nm
• 615 – 617.5 nm
• 617.5 – 620 nm

ग्राहकों को अपने अनुप्रयोग के लिए वांछित बिन निर्दिष्ट करना चाहिए। लेबल पर बिनिंग कोड (जैसे, VF: D0, Flux: SB, Wavelength: 615-617.5) ट्रेसेबिलिटी सुनिश्चित करता है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (I-V वक्र)

विशेषता वक्र अग्र वोल्टेज के साथ अग्र धारा में घातीय वृद्धि दर्शाता है। 700 mA पर, VF 2.0 और 2.6 V के बीच होता है। वक्र आकार AlGaInP डायोड के लिए विशिष्ट है।

3.2 अग्र धारा बनाम सापेक्ष तीव्रता

सापेक्ष चमकदार तीव्रता कम धाराओं पर रैखिक रूप से बढ़ती है और गर्मी के कारण उच्च धाराओं पर धीरे-धीरे संतृप्त होती है। 700 mA पर, सापेक्ष तीव्रता लगभग 100% है, जो इष्टतम दक्षता प्रदान करती है।

3.3 सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता

जैसे-जैसे सोल्डर पॉइंट तापमान (Ts) 20°C से 120°C तक बढ़ता है, सापेक्ष तीव्रता लगभग 80% तक गिर जाती है, जो महत्वपूर्ण तापीय ड्रॉप का संकेत देती है। चमक बनाए रखने के लिए उचित ऊष्मा सिंक की आवश्यकता होती है।

3.4 सोल्डर तापमान बनाम अग्र धारा (डिरेटिंग)

जंक्शन तापमान को 150°C से नीचे रखने के लिए तापमान बढ़ने पर अधिकतम अनुमत अग्र धारा को डिरेट किया जाना चाहिए। Ts=100°C पर, लगभग 600 mA की अनुमति है।

3.5 अग्र वोल्टेज बनाम सोल्डर तापमान

अग्र वोल्टेज बढ़ते तापमान के साथ रैखिक रूप से घटता है (ऋणात्मक तापमान गुणांक)। यह समानांतर स्ट्रिंग्स में धाराओं को संतुलित करने में मदद करता है लेकिन डिज़ाइन में इसका हिसाब रखना चाहिए।

3.6 विकिरण आरेख

एलईडी 120° (पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम) के विस्तृत कोण पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। विकिरण पैटर्न लैम्बर्टियन जैसा है, जो एकसमान क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।

3.7 अग्र धारा बनाम प्रमुख तरंगदैर्ध्य

अग्र धारा को 0 से 250 mA तक बढ़ाने से लगभग 2 nm का मामूली रेडशिफ्ट होता है। यह प्रभाव न्यूनतम है लेकिन रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में माना जा सकता है।

3.8 स्पेक्ट्रम वितरण

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 617 nm के आसपास चरम पर होता है और लगभग 20 nm की संकीर्ण पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) के साथ होता है, जो लाल AlGaInP LEDs के लिए विशिष्ट है। UV या IR रेंज में कोई द्वितीयक चोटियाँ नहीं हैं।

4. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

4.1 पैकेज आयाम

एलईडी पैकेज का टॉप व्यू आयाम 2.70 मिमी x 2.00 मिमी और ऊंचाई 0.60 मिमी है। बॉटम व्यू में 1.30 मिमी x 0.45 मिमी आयाम वाले दो एनोड (A) और कैथोड (C) पैड हैं जो 1.20 मिमी की दूरी पर हैं। पोलरिटी पैकेज पर अंकित है। अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न में ऊष्मा अपव्यय के लिए थर्मल पैड शामिल हैं।

4.2 कैरियर टेप आयाम

कैरियर टेप में पॉकेट आयाम: A0=2.10±0.1 मिमी, B0=3.05±0.1 मिमी, K0=0.75±0.1 मिमी। टेप की चौड़ाई W=8.0±0.2 मिमी। स्प्रॉकेट छेद: D0=1.55±0.05 मिमी, E=1.75±0.1 मिमी, P0=4.0±0.1 मिमी, P1=4.0±0.1 मिमी, P2=2.0±0.1 मिमी, F=3.5±0.1 मिमी, D1=1.0±0.1 मिमी।

4.3 रील आयाम

रील आयाम: हब व्यास 12±0.1 मिमी, बाहरी व्यास 180±1 मिमी, चौड़ाई 60±1 मिमी, स्पिंडल होल 13.0±0.5 मिमी।

4.4 लेबल विनिर्देश

प्रत्येक रील और नमी बैरियर बैग को भाग संख्या, स्पेक संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (फ्लक्स, क्रोमैटिसिटी, वोल्टेज, तरंगदैर्ध्य के लिए), मात्रा और दिनांक कोड के साथ लेबल किया जाता है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

5.1 SMT रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल एलईडी को नुकसान पहुँचाए बिना विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों को सुनिश्चित करता है। मुख्य पैरामीटर: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीट; 217°C तक रैंप-अप; 217°C से ऊपर का समय: अधिकतम 60 सेकंड; पीक तापमान 260°C अधिकतम 10 सेकंड के लिए; शीतलन दर अधिकतम 6°C/सेकंड। दो से अधिक रिफ्लो चक्र न करें। यदि दो रिफ्लो के बीच 24 घंटे से अधिक का अंतर है, तो एलईडी नमी को अवशोषित कर सकता है और क्षतिग्रस्त हो सकता है।

5.2 मरम्मत

सोल्डरिंग के बाद मरम्मत करना हतोत्साहित किया जाता है। यदि अपरिहार्य है, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और एलईडी विशेषताओं पर प्रभाव की पुष्टि करें।

5.3 सावधानियाँ

• सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट नरम है; ऊपरी सतह पर दबाव से बचें।
• मुड़े हुए PCB पर माउंट न करें या सोल्डरिंग के बाद झुकाएँ नहीं।
• शीतलन के दौरान यांत्रिक तनाव और कंपन से बचें।
• सोल्डरिंग के बाद उपकरण को तेजी से ठंडा न करें।

6. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

6.1 पैकेजिंग विनिर्देश

मानक पैकेजिंग: 4000 टुकड़े प्रति रील। प्रत्येक रील को डेसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी बैरियर बैग में सील किया जाता है।

6.2 नमी प्रतिरोधी पैकिंग

रील को लेबल के साथ नमी बैरियर बैग में रखा गया है। नमी के प्रवेश को रोकने के लिए बैग को वैक्यूम-सील किया गया है।

6.3 कार्डबोर्ड बॉक्स

शिपिंग के लिए कई रीलों को कार्डबोर्ड बॉक्स में पैक किया जाता है। बॉक्स को उत्पाद जानकारी के साथ लेबल किया गया है।

6.4 विश्वसनीयता परीक्षण आइटम और शर्तें

मानदंड: VF परिवर्तन ≤ USL का 10%, IR ≤ USL का 200%, फ्लक्स ≥ LSL का 70%।

6.5 क्षति के निर्णय के मानदंड

विश्वसनीयता परीक्षणों के बाद, एलईडी को विफल माना जाता है यदि अग्र वोल्टेज ऊपरी विनिर्देश सीमा (USL) के 1.1 गुना से अधिक हो, विपरीत धारा USL के 2.0 गुना से अधिक हो, या चमकदार प्रवाह निचली विनिर्देश सीमा (LSL) के 0.7 गुना से नीचे गिर जाए।

7. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ

इस लाल एलईडी के साथ डिज़ाइन करते समय, निम्नलिखित पर विचार करें:

• थर्मल प्रबंधन:PCB पर पर्याप्त तांबा क्षेत्र का उपयोग करें और सोल्डर जॉइंट तापमान को सीमा के भीतर रखने के लिए अच्छा थर्मल संपर्क सुनिश्चित करें। जंक्शन तापमान 150°C से अधिक नहीं होना चाहिए।
• धारा सीमित करना:नकारात्मक VF तापमान गुणांक के कारण धारा भागने को रोकने के लिए एक धारा सीमित करने वाला प्रतिरोधक या स्थिर धारा ड्राइवर आवश्यक है।
• ESD सुरक्षा:ESD सुरक्षा उपकरणों (जैसे, TVS डायोड) का उपयोग करें और ESD-सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें।
• पर्यावरणीय प्रतिबंध:वातावरण और संपर्क सामग्री में सल्फर सामग्री 100 ppm से कम, ब्रोमीन और क्लोरीन प्रत्येक 900 ppm से कम, और कुल 1500 ppm से कम होनी चाहिए। उन VOCs से बचें जो सिलिकॉन को खराब कर सकते हैं।
• भंडारण:खुले हुए बैग को ≤30°C, ≤75% RH पर 1 वर्ष तक स्टोर करें। खोलने के बाद, ≤30°C, ≤60% RH पर 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि इन सीमाओं से अधिक है, तो 60±5°C पर >24 घंटे के लिए बेक करें।

8. तकनीकी तुलना

PPA या PCT पैकेज का उपयोग करने वाले पारंपरिक लाल LEDs की तुलना में, यह EMC-पैकेज्ड डिवाइस बेहतर तापीय स्थिरता, व्यापक बीम कोण और कम तापीय प्रतिरोध प्रदान करता है। AEC-Q102 प्रमाणन ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। वोल्टेज, फ्लक्स और तरंगदैर्ध्य में तंग बिनिंग बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए बेहतर एकरूपता प्रदान करती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. प्रश्न: 700 mA पर विशिष्ट अग्र वोल्टेज क्या है?उत्तर: यह बिन के आधार पर 2.0 V और 2.6 V के बीच आता है। सबसे सामान्य बिन लगभग 2.2-2.4 V हैं।
2. प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को स्पंदित धारा के साथ चला सकता हूँ?उत्तर: हाँ, 1/10 ड्यूटी चक्र और 10 ms पल्स चौड़ाई के साथ 1000 mA तक की पीक धारा की अनुमति है।
3. प्रश्न: क्या यह एलईडी बाहरी ऑटोमोटिव लाइट के लिए उपयुक्त है?उत्तर: हाँ, यह AEC-Q102 के लिए योग्य है और -40°C से +125°C तक सहन कर सकता है।
4. प्रश्न: मैं नमी संवेदनशीलता को कैसे संभालूं?उत्तर: MSL2 प्रक्रियाओं का पालन करें। यदि आवश्यक हो तो बेक करें।
5. प्रश्न: क्या मैं अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग कर सकता हूँ?उत्तर: अनुशंसित नहीं; यदि सफाई की आवश्यकता है तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें।

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग मामले

केस 1: ऑटोमोटिव टेल लाइट।आवश्यक टेल लाइट चमक प्राप्त करने के लिए कई लाल एलईडी को एक ऐरे में रखा जाता है। करंट बैलेंसिंग रेसिस्टर्स के साथ सीरीज-समानांतर कॉन्फ़िगरेशन। मेटल-कोर PCB के माध्यम से उचित ऊष्मा सिंक।

केस 2: इंटीरियर एम्बिएंट लाइटिंग।मूड लाइटिंग के लिए लाल एलईडी का उपयोग किया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित PWM डिमिंग। विस्तृत देखने का कोण एकसमान प्रकाश सुनिश्चित करता है।

11. कार्य सिद्धांत

एलईडी GaAs सब्सट्रेट पर उगाए गए AlGaInP हेटरोस्ट्रक्चर पर आधारित है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-साइड से इलेक्ट्रॉन और p-साइड से होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, बैंडगैप के अनुरूप ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। लगभग 617 nm पर लाल उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए AlGaInP परत की संरचना को ट्यून किया जाता है। सब्सट्रेट छोटी तरंगदैर्ध्य को अवशोषित करता है, और EMC पैकेज चिप की रक्षा करता है और प्रकाश निष्कर्षण प्रदान करता है।

12. विकास के रुझान

ऑटोमोटिव प्रकाश उद्योग उच्च दक्षता, लघुकरण और स्मार्ट कार्यों के एकीकरण की ओर बढ़ रहा है। छोटे पैकेजों (जैसे यह 2.7x2.0 मिमी) वाले एलईडी पतले प्रकाश मॉड्यूल को सक्षम करते हैं। चिप प्रौद्योगिकी में प्रगति चमकदार दक्षता में सुधार जारी रखती है। इसके अतिरिक्त, पूर्ण एलईडी टेल लाइट और मैट्रिक्स हेडलाइट्स के बढ़ते उपयोग से विश्वसनीय, AEC-Q102 योग्य घटकों की मांग बढ़ जाती है। यह उत्पाद तंग बिनिंग, उच्च विश्वसनीयता और कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट प्रदान करके इन रुझानों के अनुरूप है।