RF-OMRB14TS-AK लाल LED PLCC2 - आकार 2.2x1.4x1.3mm - वोल्टेज 1.8V - शक्ति 72mW - ऑटोमोटिव ग्रेड

1. उत्पाद अवलोकन

RF-OMRB14TS-AK एक उच्च-प्रदर्शन लाल सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) LED है जो PLCC-2 पैकेज में है, जिसे ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक सब्सट्रेट पर उन्नत AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) एपिटैक्सियल तकनीक का उपयोग करता है, जो 615 nm के आसपास प्रमुख तरंगदैर्ध्य के साथ समृद्ध लाल उत्सर्जन प्रदान करता है। पैकेज आयाम 2.2 mm × 1.4 mm × 1.3 mm (लंबाई × चौड़ाई × ऊंचाई) हैं, जो कॉम्पैक्ट PCB डिज़ाइन के लिए उपयुक्त हैं। LED में 120 डिग्री का अत्यंत विस्तृत देखने का कोण है, जो एकसमान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। यह ऑटोमोटिव-ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर के लिए AEC-Q101 तनाव परीक्षण मानकों के अनुसार योग्य है, जो कठोर परिस्थितियों में विश्वसनीयता की गारंटी देता है। नमी संवेदनशीलता स्तर क्लास 2 है, और उपकरण पूरी तरह से RoHS और REACH अनुपालक है।

2. तकनीकी पैरामीटर व्याख्या

2.1 विद्युत विशेषताएँ

अग्र वोल्टेज (V_F) 20 mA के परीक्षण धारा पर न्यूनतम 1.8 V, सामान्य 2.0 V, और अधिकतम 2.4 V है। यह अपेक्षाकृत कम अग्र वोल्टेज AlGaInP लाल LEDs की विशेषता है। रिवर्स करंट (I_R) 5 V के रिवर्स वोल्टेज पर 10 µA से कम है, जो उत्कृष्ट रेक्टिफाइंग व्यवहार को दर्शाता है। अधिकतम अनुमत अग्र धारा 30 mA DC है, जिसमें 1/10 ड्यूटी साइकिल और 10 ms पल्स चौड़ाई पर 100 mA की पीक अग्र धारा है। कुल बिजली अपव्यय 72 mW तक सीमित है, जिसका पालन करना आवश्यक है ताकि थर्मल क्षति से बचा जा सके।

2.2 प्रकाशीय विशेषताएँ

20 mA पर, सामान्य प्रकाश तीव्रता (I_V) L2 बिन के अनुसार 800 mcd है, जिसमें न्यूनतम 800 mcd और अधिकतम 1200 mcd है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_D) 612.5 nm से 620 nm तक है, जिसमें सामान्य मान 615 nm है, जो उत्सर्जन को गहरे लाल क्षेत्र में रखता है। देखने का कोण (2θ_1/2) 120 डिग्री है, जो आंतरिक परिवेश प्रकाश के लिए उपयुक्त एक विस्तृत विकिरण पैटर्न प्रदान करता है।

2.3 तापीय विशेषताएँ

जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (R_thJ-S) अधिकतम 300 °C/W निर्दिष्ट है। यह पैरामीटर थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। जंक्शन तापमान (T_J) 120 °C से अधिक नहीं होना चाहिए, और ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40 °C से +100 °C है। LED को सुरक्षित सीमाओं के भीतर बनाए रखने के लिए उचित हीट सिंकिंग आवश्यक है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

3.1 अग्र वोल्टेज बिन

अग्र वोल्टेज को छह समूहों में बांटा गया है: B1 (1.8–1.9 V), B2 (1.9–2.0 V), C1 (2.0–2.1 V), C2 (2.1–2.2 V), D1 (2.2–2.3 V), D2 (2.3–2.4 V)। यह ग्राहकों को निकटता से मेल खाने वाले V_Fसमानांतर स्ट्रिंग डिज़ाइन के लिए।

3.2 प्रकाश तीव्रता बिन

दो तीव्रता बिन परिभाषित हैं: L1 (800–1000 mcd) और L2 (1000–1200 mcd)। निर्दिष्ट सामान्य मान (800 mcd) L1 के निचले सिरे से मेल खाता है, लेकिन उत्पादन ऑर्डर के अनुसार कोई भी बिन भेज सकता है।

3.3 तरंगदैर्ध्य बिन

प्रमुख तरंगदैर्ध्य को तीन बिनों में विभाजित किया गया है: C2 (612.5–615.0 nm), D1 (615.0–617.5 nm), D2 (617.5–620.0 nm)। 615 nm की सामान्य तरंगदैर्ध्य D1 बिन में आती है। कड़ी बिनिंग मल्टी-LED मॉड्यूल में रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

चित्र 1-6 लगभग रैखिक संबंध दिखाता है: जैसे-जैसे अग्र धारा 0 से 30 mA तक बढ़ती है, अग्र वोल्टेज लगभग 1.7 V से 2.3 V तक बढ़ता है। यह AlGaInP LEDs के लिए विशिष्ट है और डिज़ाइनरों को स्थिर-वोल्टेज ड्राइव का उपयोग करते समय V_Fस्थिर-वोल्टेज ड्राइव का उपयोग करते समय भिन्नता।

4.2 सापेक्ष तीव्रता बनाम अग्र धारा

चित्र 1-7 दर्शाता है कि सापेक्ष प्रकाश तीव्रता धारा के साथ बढ़ती है। 20 mA पर तीव्रता सामान्यीकृत है; धारा को दोगुना करके 40 mA करने से आउटपुट लगभग दोगुना हो जाएगा (हालांकि अधिकतम धारा 30 mA DC है)।

4.3 तापमान निर्भरता

चित्र 1-8 दर्शाता है कि सापेक्ष चमकदार प्रवाह सोल्डर तापमान (T_S) बढ़ने पर घटता है। 100 °C पर, आउटपुट 25 °C के मान का लगभग 70% तक गिर सकता है। चित्र 1-9 इंगित करता है कि 120 °C जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से बचने के लिए अधिकतम अनुमत अग्र धारा को 55 °C से ऊपर कम किया जाना चाहिए। चित्र 1-10 पुष्टि करता है कि अग्र वोल्टेज तापमान के साथ लगभग -2 mV/°C की दर से घटता है।

4.4 विकिरण आरेख

चित्र 1-11 एक लैम्बर्टियन-जैसा विकिरण पैटर्न दिखाता है जिसमें ऑप्टिकल अक्ष से ±60° का आधा कोण होता है। सापेक्ष तीव्रता ±60° तक 50% से ऊपर रहती है, जो विस्तृत देखने के कोण के दावे की पुष्टि करती है।

4.5 तरंगदैर्ध्य बनाम धारा

चित्र 1-12 बढ़ती धारा के साथ प्रमुख तरंगदैर्ध्य में मामूली लाल-शिफ्ट दर्शाता है: लगभग 5 mA पर 614 nm से 30 mA पर 618 nm तक। प्रभाव मामूली है लेकिन यदि सटीक रंग मिलान की आवश्यकता है तो इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.6 स्पेक्ट्रम वितरण

चित्र 1-13 सामान्यीकृत वर्णक्रमीय शक्ति वितरण प्रदान करता है। उत्सर्जन 630 nm के पास चरम पर होता है जिसकी पूर्ण-चौड़ाई आधी-अधिकतम (FWHM) लगभग 20 nm होती है। कोई द्वितीयक शिखर मौजूद नहीं है, जो अच्छी रंग शुद्धता की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

शीर्ष दृश्य आयाम 2.2 mm × 1.4 mm हैं; ऊंचाई 1.3 mm है। एनोड को पैकेज पर एक डॉट द्वारा इंगित किया गया है (चित्र 1-4)। अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट (चित्र 1-5) दो आयताकार पैड का उपयोग करता है: प्रत्येक 0.8 mm × 1.2 mm और 1.4 mm का अंतराल। जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, सभी सहनशीलता ±0.20 mm हैं।

5.2 कैरियर टेप और रील

LED को 8 mm कैरियर टेप में 3000 टुकड़े प्रति रील के साथ पैक किया जाता है। मुख्य टेप आयाम: पॉकेट पिच P0 = 4.0 mm, घटक पिच P1 = 4.0 mm, स्प्रोकेट होल पिच P2 = 2.0 mm, टेप चौड़ाई W = 8.0 mm। रील का बाहरी व्यास 178 mm, हब व्यास 60 mm है।

5.3 लेबल और नमी अवरोधक

प्रत्येक रील पर एक लेबल होता है जो भाग संख्या, स्पेक संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (VF बिन, तीव्रता बिन, तरंगदैर्ध्य बिन), मात्रा और दिनांक कोड दिखाता है। रीलों को डेसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी अवरोधक बैग में वैक्यूम-सील किया जाता है, जो MSL-2 आवश्यकताओं को पूरा करता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुशंसित रिफ्लो प्रोफाइल JEDEC J-STD-020 का अनुसरण करता है। मुख्य पैरामीटर: रैंप-अप दर ≤ 3 °C/s, 150 °C से 200 °C तक 60–120 s के लिए प्रीहीट, 217 °C (T_L) से ऊपर का समय 60–150 s, पीक तापमान (T_P) 260 °C अधिकतम 10 s के लिए T_Pके 5 °C के भीतर, और कूल-डाउन दर ≤ 6 °C/s। केवल दो रिफ्लो चक्रों की अनुमति है। यदि दो सोल्डरिंग चरणों के बीच का समय 24 घंटे से अधिक हो जाता है, तो LEDs क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

6.2 हाथ सोल्डरिंग और मरम्मत

यदि हाथ सोल्डरिंग आवश्यक है, तो सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान 300 °C से नीचे रखें और संपर्क समय 3 सेकंड से कम रखें, और केवल एक रीवर्क की अनुमति है। मरम्मत के लिए, डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन की सिफारिश की जाती है; आयरन से सिलिकॉन लेंस को छूने से बचें।

6.3 भंडारण शर्तें

सीलबंद बैग खोलने से पहले, सीलिंग की तारीख से एक वर्ष तक ≤30 °C और ≤75% RH पर स्टोर करें। खोलने के बाद, LEDs का उपयोग ≤30 °C और ≤60% RH पर 24 घंटे के भीतर किया जाना चाहिए। यदि आर्द्रता संकेतक कार्ड अत्यधिक नमी दिखाता है या भंडारण समय पार हो गया है, तो उपयोग से पहले घटकों को 60±5 °C पर कम से कम 24 घंटे तक बेक करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकेजिंग मात्रा 3000 टुकड़े प्रति रील है। प्रत्येक रील को लेबल के साथ नमी अवरोधक बैग में रखा जाता है। लेबल में भाग संख्या (जैसे, RF-OMRB14TS-AK), स्पेक संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (VF, IV, WLD), मात्रा और दिनांक शामिल है। अंतिम शिपिंग कार्टन में कई रीलें होती हैं। ऑर्डरिंग कोड को विशिष्ट बिन आवश्यकताओं का संदर्भ देना चाहिए यदि सटीक मिलान आवश्यक है। विशिष्ट V_F, तीव्रता और तरंगदैर्ध्य बिन की उपलब्धता के लिए कारखाने से परामर्श करने की सिफारिश की जाती है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश है, जैसे डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, एम्बिएंट लाइट स्ट्रिप्स, डोम लाइट्स और इंडिकेटर लैंप। विस्तृत देखने का कोण समान पैनल रोशनी के लिए लाभदायक है। AEC-Q101 योग्यता वाहन जीवनकाल में विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• धारा में कमी (डिरेटिंग):हमेशा 30 mA DC से नीचे संचालित करें; चित्र 1-9 के अनुसार 55 °C परिवेश से ऊपर डिरेट करें।
• थर्मल प्रबंधन:अधिकतम प्रकाश उत्पादन स्थिरता के लिए सोल्डर बिंदु तापमान को 85 °C से नीचे रखने के लिए पर्याप्त तांबे के पैड और थर्मल वियास का उपयोग करें।
• ESD संरक्षण:LED में HBM ESD सहन वोल्टेज 2000 V है। हालांकि, हैंडलिंग और असेंबली के दौरान ESD संरक्षण की अभी भी सिफारिश की जाती है। ग्राउंडेड वर्कस्टेशन और एंटीस्टैटिक पैकेजिंग का उपयोग करें।
• सर्किट डिज़ाइन:थर्मल रनअवे से बचने के लिए, प्रति LED एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। विभिन्न V_Fबिन वाले LEDs का समानांतर कनेक्शन असमान धारा वितरण का कारण बन सकता है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:लैम्बर्टियन-जैसा विकिरण पैटर्न लाइट गाइड या डिफ्यूज़र में आसान एकीकरण की अनुमति देता है। 120° देखने का कोण एक विस्तृत क्षेत्र को कवर करता है।
• सल्फर और हेलोजन नियंत्रण:वातावरण में मेटिंग सामग्री में सल्फर सामग्री 100 ppm से नीचे रखनी चाहिए। बाहरी सामग्रियों में ब्रोमीन और क्लोरीन सामग्री प्रत्येक 900 ppm से नीचे होनी चाहिए, कुल 1500 ppm से नीचे, ताकि सिल्वर-प्लेटेड लीडफ्रेम के क्षरण को रोका जा सके।

9. प्रौद्योगिकी तुलना

GaAsP या GaP तकनीकों का उपयोग करने वाले पारंपरिक लाल LEDs की तुलना में, AlGaInP-आधारित RF-OMRB14TS-AK उच्च चमकदार दक्षता (20 mA पर 40 lm/W तक) और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। इसका PLCC-2 पैकेज पुराने थ्रू-होल भागों की तुलना में छोटा पदचिह्न प्रदान करता है और स्वचालित SMT असेंबली के साथ संगत है। 120° देखने का कोण कई प्रतिस्पर्धी लाल LEDs (अक्सर 110° या उससे कम) की तुलना में व्यापक है, जो एकसमान प्रकाश के लिए अधिक डिज़ाइन लचीलापन देता है। AEC-Q101 योग्यता इसे उपभोक्ता-ग्रेड LEDs से अलग करती है, जो सुरक्षा-महत्वपूर्ण ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 30 mA पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, अधिकतम अग्र धारा 30 mA DC है, लेकिन आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि जंक्शन तापमान 120 °C से नीचे रहे। अधिकतम रेटेड शक्ति 72 mW (30 mA × 2.4 V) पर, तापमान वृद्धि 72 mW × 300 °C/W = 21.6 °C है जो सोल्डर बिंदु से ऊपर है। यदि सोल्डर बिंदु 85 °C पर है, तो जंक्शन 106.6 °C पर होगा, जो सुरक्षित है। हालांकि, उच्च परिवेश तापमान पर डिरेटिंग की आवश्यकता हो सकती है।

प्रश्न: 20 mA पर सामान्य अग्र वोल्टेज क्या है?
उत्तर: सामान्य अग्र वोल्टेज 2.0 V है, लेकिन यह बिन के अनुसार 1.8 V से 2.4 V तक हो सकता है। इस प्रसार को समायोजित करने के लिए अपने सर्किट को डिज़ाइन करें।

प्रश्न: क्या मैं इस LED का उपयोग बाहरी ऑटोमोटिव प्रकाश के लिए कर सकता हूँ?
उत्तर: डेटाशीट केवल ऑटोमोटिव आंतरिक के लिए अनुमोदन निर्दिष्ट करती है। बाहरी अनुप्रयोगों को अतिरिक्त योग्यताओं (जैसे, AEC-Q102) की आवश्यकता हो सकती है। हालांकि, यदि नमी और थर्मल तनाव से उचित रूप से संरक्षित किया जाए तो चिप स्वयं उपयोग योग्य हो सकता है।

प्रश्न: सोल्डरिंग के बाद मुझे PCB को कैसे साफ करना चाहिए?
उत्तर: आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें क्योंकि यह LED को नुकसान पहुंचा सकता है। यदि अन्य सॉल्वैंट्स का उपयोग किया जाता है, तो सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन के साथ संगतता सत्यापित करें।

11. वास्तविक दुनिया के उपयोग के मामले का अध्ययन

11.1 डैशबोर्ड एम्बिएंट लाइटिंग मॉड्यूल

एक टियर-1 ऑटोमोटिव आपूर्तिकर्ता ने 10 mm अंतराल पर 12 RF-OMRB14TS-AK LEDs का उपयोग करके डैशबोर्ड एम्बिएंट स्ट्रिप्स के लिए एक रैखिक लाइट गाइड डिज़ाइन किया। प्रत्येक LED को 15 mA पर चलाया गया ताकि प्रति सेगमेंट 400 mcd प्राप्त हो सके। विस्तृत 120° देखने का कोण हॉट स्पॉट के बिना गाइड के साथ एकसमान चमक सुनिश्चित करता है। मॉड्यूल ने 85 °C/85% RH पर 1000 घंटे के जीवन परीक्षण 10% से कम लुमेन ह्रास के साथ पास किया।

11.2 सेंटर कंसोल बैकलाइटिंग

एक सेंटर कंसोल डिज़ाइन में, LED का उपयोग कैपेसिटिव टच बटन के लिए प्रत्यक्ष बैकलाइट के रूप में किया गया था। LED के ऊपर 3 mm की दूरी पर एक डिफ्यूज़र फिल्म रखी गई थी। परिणामी ल्यूमिनेंस 20 mA पर 500 cd/m² से अधिक था। प्रति LED 800 mcd की उच्च फ्लक्स घनत्व ने पुरानी पीढ़ी के LEDs की तुलना में कम घटकों के उपयोग की अनुमति दी, जिससे लागत कम हुई।

12. सिद्धांत स्पष्टीकरण

RF-OMRB14TS-AK सक्रिय परत सामग्री के रूप में AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) का उपयोग करता है। जब एक अग्र बायस लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्वांटम वेल क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जो स्पेक्ट्रम के लाल भाग के अनुरूप ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। AlGaInP का बैंडगैप एल्युमिनियम और इंडियम संरचना को समायोजित करके ट्यून किया जा सकता है; 615 nm के आसपास लाल उत्सर्जन के लिए, उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता प्राप्त करने के लिए संरचना को अनुकूलित किया जाता है। सब्सट्रेट (संभवतः GaAs या GaP) उत्सर्जित प्रकाश के लिए पारदर्शी है, जो नीचे से भी प्रकाश निष्कर्षण की अनुमति देता है। PLCC-2 पैकेज चिप की सुरक्षा और लेंस के रूप में कार्य करने के लिए एक पारदर्शी सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट का उपयोग करता है। कैथोड और एनोड सिल्वर-प्लेटेड लीडफ्रेम के माध्यम से जुड़े होते हैं।

13. विकास के रुझान

ऑटोमोटिव LED बाजार उच्च दक्षता और छोटे पैकेजों की ओर बढ़ रहा है। इस उत्पाद परिवार के भविष्य के संस्करण बेहतर एपिटैक्सियल डिज़ाइन और बेहतर करंट स्प्रेडिंग के माध्यम से और भी अधिक चमकदार दक्षता (जैसे, >50 lm/W) प्रदान कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, पैकेज में ESD सुरक्षा डायोड का एकीकरण बोर्ड-स्तरीय डिज़ाइन को सरल बना सकता है। मिनीLED और माइक्रोLED बैकलाइटिंग की प्रवृत्ति अंततः ऑटोमोटिव इंटीरियर तक पहुंच सकती है, लेकिन PLCC-2 पैकेज बड़ी मात्रा में एम्बिएंट लाइटिंग के लिए लागत-प्रभावी बने हुए हैं। भविष्य के ऑटोमोटिव विश्वसनीयता मानकों (जैसे, फोटोबायोलॉजिकल सुरक्षा के लिए AEC-Q102) का अनुपालन आवश्यक होगा।