लाल एलईडी PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.9-2.5V - पावर 125mW - प्रकाश तीव्रता 1500-2800mcd - AEC-Q102 योग्य

1. उत्पाद अवलोकन

यह उच्च-चमक वाला लाल LED AlGaInP अर्धचालक तकनीक पर आधारित है और 3.50mm x 2.80mm x 1.85mm माप वाले कॉम्पैक्ट PLCC4 फॉर्म फैक्टर में पैक किया गया है। यह मांग वाले ऑटोमोटिव इंटीरियर और एक्सटीरियर लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह उपकरण AEC-Q102 तनाव परीक्षण योग्यता मानक का अनुपालन करता है, जो कठोर परिचालन स्थितियों के तहत मजबूत विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। LED 627.5nm से 635nm तक प्रधान तरंगदैर्ध्य रेंज और 120° का विशिष्ट देखने का कोण प्रदान करता है, जो एक विस्तृत क्षेत्र में समान रोशनी प्रदान करता है। 50mA पर 1.9V से 2.5V के फॉरवर्ड वोल्टेज और 1500mcd से 2800mcd की प्रकाश तीव्रता के साथ, यह विभिन्न सिग्नल और संकेतक प्रकाश आवश्यकताओं के लिए दक्षता और चमक को संतुलित करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

50mA के परीक्षण धारा और 25°C के परिवेश तापमान पर, विद्युत और प्रकाशीय पैरामीटर निम्नानुसार परिभाषित हैं:

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): न्यूनतम 1.9V, विशिष्ट मान प्रदान नहीं किया गया, अधिकतम 2.5V। माप सहनशीलता ±0.1V है।
• रिवर्स करंट (IR): रिवर्स वोल्टेज 5V पर, अधिकतम 10µA, कम लीकेज सुनिश्चित करता है।
• प्रधान तरंगदैर्ध्य (λD): 627.5nm से 635nm, गहरे लाल क्षेत्र को कवर करता है। माप सहनशीलता ±0.005nm।
• प्रकाश तीव्रता (IV): 1500mcd से 2800mcd, ±10% माप सहनशीलता के साथ।
• देखने का कोण (2θ1/2): 120° विशिष्ट, संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए व्यापक फैलाव प्रदान करता है।
• थर्मल प्रतिरोध (Rth JS real): 160°C/W विशिष्ट, 180°C/W अधिकतम (जंक्शन से सोल्डर)। विद्युत माप विधि 80°C/W विशिष्ट, 90°C/W अधिकतम देती है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

25°C सोल्डर पॉइंट तापमान पर उपकरण को निम्नलिखित सीमाओं से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए:

• पावर अपव्यय: 175mW
• फॉरवर्ड करंट: 70mA (सतत), 100mA पीक (1/10 ड्यूटी साइकिल, 10ms पल्स चौड़ाई)
• रिवर्स वोल्टेज: 5V
• ESD (HBM): 2000V
• संचालन तापमान: -40°C से +100°C
• भंडारण तापमान: -40°C से +100°C
• जंक्शन तापमान: 120°C

ध्यान रखा जाना चाहिए कि पावर अपव्यय पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो। संचालन में अधिकतम धारा पैकेज तापमान मापने के बाद निर्धारित की जानी चाहिए ताकि जंक्शन तापमान अधिकतम सीमा से नीचे रहे।

3. बिनिंग प्रणाली

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (IF=50mA)

फॉरवर्ड वोल्टेज को छह बिन में वर्गीकृत किया गया है: B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V), E1 (2.4-2.5V)।

3.2 प्रकाश तीव्रता बिन

तीव्रता बिन M2 (1500-1800mcd), N1 (1800-2300mcd), N2 (2300-2800mcd) के रूप में परिभाषित हैं।

3.3 तरंगदैर्ध्य बिन

प्रधान तरंगदैर्ध्य बिन: F2 (627.5-630nm), G1 (630-632.5nm), G2 (632.5-635nm)。

ये बिन ग्राहकों को बड़े पैमाने पर उत्पादन में सुसंगत रंग और चमक के लिए कड़ी सहनशीलता वाले उपकरणों का चयन करने की अनुमति देते हैं। उत्पाद लेबल पर बिन कोड VF, IV और तरंगदैर्ध्य रैंकों के सटीक संयोजन को इंगित करता है।

4. प्रदर्शन वक्र

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (V-I वक्र)

फॉरवर्ड वोल्टेज धारा के साथ अरेखीय रूप से बढ़ता है। 1.9V पर धारा लगभग शून्य है; 2.5V पर धारा लगभग 60mA तक पहुँचती है। वक्र 50mA पर लगभग 2.2V का विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज इंगित करता है।

4.2 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट

सापेक्ष तीव्रता 60mA तक फॉरवर्ड करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है। 50mA पर सापेक्ष तीव्रता लगभग 100% (संदर्भ बिंदु) है। करंट कम करके डिमिंग प्रभावी है, लेकिन ध्यान दें कि इस रेंज में रंगीनता बदलाव न्यूनतम है।

4.3 जंक्शन तापमान प्रभाव

जैसे-जैसे जंक्शन तापमान -40°C से 120°C तक बढ़ता है, कमरे के तापमान की तुलना में 120°C पर सापेक्ष प्रकाश तीव्रता लगभग 20% कम हो जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज बदलाव (ΔVF) तापमान के साथ ऋणात्मक है, पूरी रेंज में लगभग 0.2V कम हो जाता है। प्रधान तरंगदैर्ध्य तापमान बढ़ने पर थोड़ा (लगभग 4-5nm) लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर खिसकता है। ये विशेषताएँ उच्च तापमान ऑटोमोटिव वातावरण में थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.4 सोल्डर तापमान डिरेटिंग

अधिकतम फॉरवर्ड करंट को सोल्डर पॉइंट तापमान बढ़ने पर डिरेट किया जाना चाहिए। 100°C सोल्डर तापमान पर, अनुमेय धारा 25°C पर 70mA से घटकर लगभग 20mA हो जाती है।

4.5 विकिरण पैटर्न

विकिरण आरेख ±60° के आधे-शक्ति कोण के साथ एक विशिष्ट लैम्बर्टियन पैटर्न दिखाता है, जो 120° के व्यापक देखने के कोण की पुष्टि करता है। उत्सर्जन शंकु में तीव्रता एकसमान है।

4.6 स्पेक्ट्रम वितरण

स्पेक्ट्रम वितरण लगभग 630nm पर चरम पर होता है जिसकी पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) लगभग 20-25nm है। कोई द्वितीयक उत्सर्जन नहीं देखा जाता है, जो रंग शुद्धता सुनिश्चित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED PLCC4 पैकेज में एन्कैप्सुलेटेड है जिसके आयाम: लंबाई 3.50mm, चौड़ाई 2.80mm, ऊंचाई 1.85mm। पैकेज के शीर्ष दृश्य पर एक पोलरिटी मार्क (डॉट) है जो कैथोड को इंगित करता है। निचला दृश्य चार टर्मिनल दिखाता है: पैड 1 (कैथोड), पैड 2 (एनोड), पैड 3 (एनोड), पैड 4 (कैथोड) पोलरिटी आरेख के अनुसार। पैकेज के कोने पर एक चैम्फर द्वारा भी पोलरिटी इंगित की जाती है।

5.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड पैटर्न

अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न में चार पैड शामिल हैं: दो आंतरिक एनोड पैड (प्रत्येक 2.20mm x 0.80mm) और दो बाहरी कैथोड पैड (प्रत्येक 2.60mm x 0.80mm)। कुल फुटप्रिंट 4.60mm x 1.60mm है जिसमें पैड के बीच 0.70mm का अंतर है। अन्यथा उल्लेखित न होने पर सहनशीलता ±0.05mm है।

5.3 कैरियर टेप और रील

उपकरण 8mm चौड़े कैरियर टेप में 4mm पिच स्प्रॉकेट छेद के साथ आपूर्ति किए जाते हैं। टेप आयाम: चौड़ाई 8.00mm, पॉकेट पिच 4.00mm, गुहा आकार 3.50mm x 2.80mm x 1.85mm। प्रत्येक रील (330mm व्यास) में 2000 टुकड़े होते हैं। रील हब 60mm आंतरिक व्यास और 13.6mm हब छेद के साथ है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुशंसित रिफ्लो प्रोफाइल (लेड-फ्री) इस प्रकार है:

• औसत रैंप-अप दर: Tsmin (150°C) से Tp तक अधिकतम 3°C/s
• प्रीहीट: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड
• 217°C (TL) से ऊपर समय: अधिकतम 60 सेकंड
• पीक तापमान (Tp): अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C
• कूलिंग रैंप-डाउन: अधिकतम 6°C/s
• 25°C से पीक तक का समय: अधिकतम 8 मिनट

रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि दो सोल्डरिंग के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो LED नमी को अवशोषित कर सकते हैं और क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। हीटिंग के दौरान यांत्रिक तनाव न लगाएं।

6.2 हाथ सोल्डरिंग

यदि मैनुअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 300°C से कम तापमान पर 3 सेकंड से कम समय के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें, और केवल एक बार।

6.3 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

नमी संवेदनशीलता स्तर स्तर 2 है। एल्युमिनियम बैग खोलने से पहले, निर्माण की तारीख से एक वर्ष तक ≤30°C और ≤75% RH पर स्टोर करें। खोलने के बाद, ≤30°C और ≤60% RH पर 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि भंडारण की स्थिति से अधिक हो जाती है, तो 60±5°C पर 24 घंटे से अधिक बेकिंग आवश्यक है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

उत्पाद 2000 टुकड़ों की रील मात्रा में पैक किया जाता है। प्रत्येक रील को एक नमी अवरोधक बैग में डेसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ सील किया जाता है। बाहरी कार्डबोर्ड बॉक्स में कई रीलें होती हैं। प्रत्येक रील और बैग पर पार्ट नंबर, स्पेसिफिकेशन नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड, मात्रा और डेट कोड अंकित होता है। बिन कोड प्रकाश तीव्रता, रंगीनता (तरंगदैर्ध्य) और फॉरवर्ड वोल्टेज के विशिष्ट रैंकों को एन्कोड करता है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग (डैशबोर्ड संकेतक, एम्बिएंट लाइटिंग), एक्सटीरियर लाइटिंग (ब्रेक लाइट, टर्न सिग्नल, टेल लाइट), स्विच और सामान्य सिग्नल संकेत। व्यापक देखने का कोण और उच्च चमक इसे एज-लिट पैनल और बैकलाइटिंग के लिए उपयुक्त बनाता है।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• थर्मल प्रबंधन:160°C/W के थर्मल प्रतिरोध को देखते हुए, अधिकतम धारा के पास चलाने पर पर्याप्त हीट सिंकिंग आवश्यक है। जंक्शन तापमान को 120°C से नीचे रखने के लिए सोल्डर पॉइंट तापमान को 100°C से नीचे बनाए रखें।
• करंट सीमित करना:ओवरकरंट को रोकने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रेसिस्टर या स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें। छोटे वोल्टेज बदलाव तीव्र I-V वक्र के कारण बड़े धारा परिवर्तन का कारण बनते हैं।
• ESD संरक्षण:उपकरण 2kV HBM रेटेड है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उपयुक्त ESD सावधानियां बरतें।
• सल्फर और हैलोजन प्रतिबंध:जंग और लुमेन गिरावट से बचने के लिए सल्फर सामग्री 100ppm से नीचे, ब्रोमीन 900ppm से नीचे, क्लोरीन 900ppm से नीचे और संयुक्त 1500ppm से नीचे रखें।
• वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (VOCs):उन चिपकने वाले या पॉटिंग यौगिकों से बचें जो कार्बनिक वाष्प छोड़ते हैं जो सिलिकॉन एन्कैप्सुलेंट में प्रवेश कर सकते हैं और मलिनकिरण का कारण बन सकते हैं।
• सफाई:सोल्डरिंग के बाद सफाई के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें क्योंकि यह LED को नुकसान पहुंचा सकता है।

9. प्रौद्योगिकी तुलना

GaAsP या GaP पर आधारित पारंपरिक लाल LED की तुलना में, यह AlGaInP उपकरण काफी अधिक प्रकाश दक्षता (50mA पर विशिष्ट 1500-2800mcd) और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। व्यापक 120° देखने के कोण के साथ PLCC4 सतह-माउंट पैकेज स्थान-सीमित ऑटोमोटिव मॉड्यूल के लिए डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है। AEC-Q102 योग्यता यह सुनिश्चित करती है कि यह थर्मल शॉक, जीवन परीक्षण और उच्च आर्द्रता संचालन सहित कठोर ऑटोमोटिव विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: इस LED के लिए अधिकतम अनुशंसित संचालन धारा क्या है?
उत्तर: पूर्ण अधिकतम सतत फॉरवर्ड करंट 70mA है, लेकिन विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, परिवेश तापमान और थर्मल प्रबंधन के आधार पर डिरेटिंग लागू की जानी चाहिए। आमतौर पर, पर्याप्त हीट सिंकिंग के साथ 50mA एक सुरक्षित नाममात्र धारा है।

प्रश्न: क्या इस LED को PWM सिग्नल द्वारा संचालित किया जा सकता है?
उत्तर: हाँ, LED को डिमिंग के लिए पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेट किया जा सकता है। सुनिश्चित करें कि पीक करंट 100mA से अधिक न हो और ड्यूटी साइकिल सीमित हो ताकि औसत शक्ति 175mW से नीचे रहे।

प्रश्न: विभिन्न चमक बिन में रंग स्थिरता क्या है?
उत्तर: तरंगदैर्ध्य बिन तीव्रता बिन से स्वतंत्र हैं। ग्राहकों को सुसंगत रंग और चमक के लिए तरंगदैर्ध्य और तीव्रता दोनों बिन का चयन करना चाहिए। वर्तमान और तापमान के साथ विशिष्ट तरंगदैर्ध्य बदलाव निर्दिष्ट सीमा के भीतर न्यूनतम है।

11. व्यावहारिक उपयोग के मामले

केस 1: ऑटोमोटिव रियर कॉम्बिनेशन लैंप
डिजाइनरों ने टेल लाइट के लिए 3-सीरीज 6-समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में इनमें से 18 लाल LED का उपयोग किया। प्रत्येक स्ट्रिंग को एक स्थिर धारा IC के साथ 40mA पर संचालित किया गया था। थर्मल सिमुलेशन ने दिखाया कि परिवेश 50°C के तहत जंक्शन तापमान 85°C से नीचे रहा। व्यापक देखने के कोण ने द्वितीयक ऑप्टिक्स की आवश्यकता को समाप्त कर दिया।

केस 2: इंटीरियर एम्बिएंट लाइटिंग
सेंटर कंसोल एक्सेंट लाइट के लिए, दो LED को एक लाइट गाइड के पीछे रखा गया था। 120° उत्सर्जन कोण ने गाइड के साथ समान रोशनी प्रदान की। कम फॉरवर्ड वोल्टेज ने प्रति LED 22Ω रेसिस्टर के साथ 3.3V रेल से सीधे ड्राइविंग की अनुमति दी, 30mA पर प्रति LED 1500mcd प्राप्त किया।

12. संचालन सिद्धांत

लाल LED सक्रिय परत सामग्री के रूप में AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) का उपयोग करता है, जो एक प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक है। जब फॉरवर्ड-बायस्ड होता है, तो n-प्रकार की परत से इलेक्ट्रॉन p-प्रकार की परत में छेदों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन के रूप में ऊर्जा जारी करते हैं। AlGaInP की बैंडगैप ऊर्जा को इंडियम संरचना को समायोजित करके लाल क्षेत्र (लगभग 630nm) में उत्सर्जित करने के लिए ट्यून किया जा सकता है। मल्टी-क्वांटम वेल संरचना पुनर्संयोजन दक्षता को बढ़ाती है, जिसके परिणामस्वरूप मध्यम धाराओं पर भी उच्च प्रकाश तीव्रता होती है। पारदर्शी सब्सट्रेट और अनुकूलित चिप डिज़ाइन प्रकाश निष्कर्षण में सुधार करते हैं।

13. विकास के रुझान

ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए लाल LED में रुझान अधिक दक्षता (lm/W) और छोटे पैकेज आकार की ओर है ताकि अधिक कॉम्पैक्ट लाइटिंग डिज़ाइन सक्षम हो सकें। AlGaInP एपिटैक्सियल ग्रोथ और चिप शेपिंग में सुधार लाल के लिए प्रकाश दक्षता को 100 lm/W से परे धकेलता रहता है। इसके अलावा, पैकेज के भीतर ESD सुरक्षा का एकीकरण आम हो रहा है। AEC-Q102 और समान मानकों को अपनाना सुनिश्चित करता है कि ये LED कठोर ऑटोमोटिव वातावरण का सामना कर सकें। भविष्य के विकास में एकल PLCC पैकेज में कई चिप्स का उपयोग करके पूर्ण-स्पेक्ट्रम ट्यूनेबल लाल-एम्बर-हरा मॉड्यूल शामिल हो सकते हैं।