लाल एलईडी 3.0x3.0x0.55mm एसएमडी विशिष्टता - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.0-2.6V - ल्यूमिनस फ्लक्स 93.2-130lm - प्रमुख तरंगदैर्ध्य 617.5-625nm - हिन्दी तकनीकी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-चमक वाले लाल सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी की पूर्ण तकनीकी विशिष्टता प्रदान करता है। यह डिवाइस मांग वाले अनुप्रयोगों, विशेष रूप से ऑटोमोटिव क्षेत्र के लिए इंजीनियर किया गया है, जहां विश्वसनीयता, प्रदर्शन और स्थिरता सर्वोपरि हैं। यह AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है, जो कुशल और स्थिर लाल प्रकाश उत्सर्जन के लिए जाना जाता है। उत्पाद एक कॉम्पैक्ट 3.0mm x 3.0mm x 0.55mm ईएमसी (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज में रखा गया है, जो स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए एक मजबूत समाधान प्रदान करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस एलईडी का प्राथमिक लक्षित बाजार ऑटोमोटिव लाइटिंग है, जिसमें आंतरिक और बाहरी दोनों अनुप्रयोग शामिल हैं। इसके मुख्य लाभ इसके डिज़ाइन और सामग्री संरचना से उत्पन्न होते हैं। ईएमसी पैकेज उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता और नमी तथा तापमान चक्र जैसे पर्यावरणीय कारकों के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है, जो ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए महत्वपूर्ण हैं। अत्यंत चौड़ा 120-डिग्री व्यूइंग एंगल समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, ऑटोमोटिव-ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर्स के लिए AEC-Q102 स्ट्रेस टेस्ट योग्यता दिशानिर्देशों का अनुपालन वाहनों में पाए जाने वाले कठोर परिचालन स्थितियों के लिए इसकी उपयुक्तता को रेखांकित करता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

उचित सर्किट डिज़ाइन और सिस्टम एकीकरण के लिए विद्युत और प्रकाशीय विशेषताओं की गहन समझ आवश्यक है।

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

मुख्य पैरामीटर 25°C के मानक जंक्शन तापमान (Ts) पर मापे जाते हैं। 700mA के टेस्ट करंट पर फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) न्यूनतम 2.0V से अधिकतम 2.6V तक होता है, जिसमें एक विशिष्ट मान होता है जिसे डिज़ाइनर प्रारंभिक गणना के लिए उपयोग कर सकते हैं। ल्यूमिनस फ्लक्स (Φ) आउटपुट महत्वपूर्ण है, जो समान 700mA ड्राइव स्थिति के तहत 93.2 लुमेन से 130 लुमेन तक होता है, जो एक लाल एलईडी के लिए उच्च दक्षता दर्शाता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) अनुभव किए गए रंग को निर्दिष्ट करता है, जो 617.5nm और 625nm के बीच लाल स्पेक्ट्रम के भीतर आता है। डिवाइस में 5V रिवर्स बायस पर 10µA से कम की बहुत कम रिवर्स करंट (IR) होती है, और जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक 14°C/W का थर्मल रेजिस्टेंस (RTHJ-S) होता है, जो थर्मल प्रबंधन गणनाओं के लिए महत्वपूर्ण है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट (IF) 840mA DC है, जिसमें पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 10ms पल्स चौड़ाई) के तहत 1000mA का पीक फॉरवर्ड करंट (IFP) अनुमत है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (PD) 2184mW है। डिवाइस 5V तक के रिवर्स वोल्टेज (VR) को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान रेंज -40°C से +125°C तक चौड़ी है, जिसमें अधिकतम जंक्शन तापमान (TJ) 150°C है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सहन स्तर 2000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) है, हालांकि उचित ESD हैंडलिंग सावधानियां अभी भी आवश्यक हैं क्योंकि इस स्तर पर यील्ड 90% से अधिक है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को IF=700mA पर मापे गए मुख्य पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज और ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन कोड में बिन किया गया है: C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V), और E0 (2.4-2.6V)। ल्यूमिनस फ्लक्स को तीन कोड में बिन किया गया है: RB (93.2-105 lm), SA (105-117 lm), और SB (117-130 lm)। प्रमुख तरंगदैर्ध्य को D2 (617.5-620 nm), E1 (620-622.5 nm), और E2 (622.5-625 nm) में बिन किया गया है। एक पूर्ण उत्पाद ऑर्डर कोड इनमें से प्रत्येक श्रेणी से एक बिन निर्दिष्ट करेगा, जिससे डिज़ाइनर अपने अनुप्रयोग के लिए कसकर मेल खाने वाले प्रदर्शन वाले एलईडी का चयन कर सकते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि पीडीएफ विशिष्ट प्रकाशीय विशेषता वक्रों (चित्र 1-7 और आगे) की उपस्थिति दर्शाता है, फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट, ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट, और स्पेक्ट्रल वितरण के विशिष्ट ग्राफ निकाले गए पाठ में प्रदान नहीं किए गए हैं। एक पूर्ण डेटाशीट में, ये वक्र महत्वपूर्ण होते हैं। वे आम तौर पर दिखाएंगे कि VF, IF के साथ कैसे बढ़ता है, उच्च करंट/जंक्शन तापमान पर संतृप्त होने या घटने से पहले ल्यूमिनस आउटपुट करंट के साथ कैसे बढ़ता है, और AlGaInP एलईडी की संकीर्ण स्पेक्ट्रल पीक विशेषता। डिज़ाइनर दक्षता और आउटपुट के लिए ड्राइव करंट को अनुकूलित करने और तापमान के साथ रंग बदलाव को समझने के लिए इन वक्रों का उपयोग करते हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और चित्र

एलईडी का फुटप्रिंट 3.0mm x 3.0mm है और ऊंचाई 0.55mm है। विस्तृत शीर्ष, पार्श्व और निचला दृश्य प्रदान किए गए हैं। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयाम सहनशीलता ±0.05mm है। निचला दृश्य स्पष्ट रूप से एनोड और कैथोड पैड लेआउट दिखाता है, जो सही पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन और प्लेसमेंट के दौरान ओरिएंटेशन के लिए आवश्यक है।

5.2 ध्रुवता पहचान और अनुशंसित सोल्डर पैड पैटर्न

ध्रुवता स्पष्ट रूप से चिह्नित है। विश्वसनीय सोल्डरिंग और पीसीबी से उचित थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड पैटर्न (लैंड पैटर्न) प्रदान किया गया है। इस पैटर्न का पालन करने से अच्छे सोल्डर फिलेट प्राप्त करने में मदद मिलती है और थर्मल चक्र के दौरान घटक पर तनाव कम होता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

यह उत्पाद सभी मानक एसएमटी असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। पीडीएफ में रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देशों के लिए एक समर्पित अनुभाग है, जिसमें आम तौर पर विशिष्ट तापमान क्षेत्रों (प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक, कूलिंग), अधिकतम पीक तापमान और लिक्विडस से ऊपर समय के साथ एक अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल शामिल होगा। यह सुनिश्चित करता है कि असेंबली के दौरान अत्यधिक गर्मी से ईएमसी पैकेज और आंतरिक बॉन्ड क्षतिग्रस्त न हों।

6.2 हैंडलिंग और भंडारण सावधानियां

एलईडी की नमी संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल) स्तर 2 है। इसका मतलब है कि रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता होने तक पैकेज को फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (30°C/60% RH) में एक वर्ष तक उजागर किया जा सकता है। बैग खोलने के बाद, इसे समान स्थितियों में 168 घंटे (1 सप्ताह) के भीतर सोल्डर किया जाना चाहिए। उत्पादों को डिसिकेंट के साथ उनके मूल नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए। हैंडलिंग के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 पैकेजिंग विशिष्टता

एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के लिए टेप और रील पर आपूर्ति की जाती हैं। कैरियर टेप आयाम (पॉकेट आकार, पिच), रील आयाम (व्यास, चौड़ाई), और लेबल प्रारूप के लिए विशिष्टताएं दस्तावेज़ में प्रदान की गई हैं। यह सूचना असेंबली लाइन उपकरण को कॉन्फ़िगर करने के लिए आवश्यक है।

7.2 पैकेजिंग और विश्वसनीयता

पैकेजिंग में नमी-रोधी बैग, कार्डबोर्ड बॉक्स और लॉट कोड, मात्रा और पार्ट नंबर वाले लेबल शामिल हैं। AEC-Q102 पर आधारित एक व्यापक विश्वसनीयता परीक्षण योजना का संदर्भ दिया गया है, जिसमें उच्च-तापमान भंडारण, तापमान चक्र, नम गर्मी और सोल्डर गर्मी प्रतिरोध जैसे परीक्षण शामिल हैं। विफलता का निर्णय करने के लिए विशिष्ट परीक्षण आइटम, स्थितियां और मानदंड (जैसे, फॉरवर्ड वोल्टेज या ल्यूमिनस फ्लक्स में अनुमेय परिवर्तन) दीर्घकालिक प्रदर्शन की गारंटी देने के लिए विस्तृत हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव लाइटिंग है। इसमें बाहरी कार्य जैसे रियर कॉम्बिनेशन लैंप (टेल लाइट्स, ब्रेक लाइट्स), सेंटर हाई-माउंट स्टॉप लाइट्स (CHMSL), और साइड मार्कर लाइट्स शामिल हैं। आंतरिक अनुप्रयोगों में डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच इल्युमिनेशन और एंबिएंट लाइटिंग शामिल हैं। इसकी उच्च चमक और विश्वसनीयता इसे अन्य परिवहन, औद्योगिक संकेतक और साइनेज अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त बनाती है।

8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन:अधिकतम फॉरवर्ड करंट को वास्तविक ऑपरेटिंग जंक्शन तापमान के आधार पर डीरेट किया जाना चाहिए, जो 150°C से अधिक नहीं होना चाहिए। 14°C/W का थर्मल रेजिस्टेंस का मतलब है कि प्रति वाट डिसिपेशन पर, जंक्शन सोल्डर पॉइंट से 14°C अधिक गर्म होगा। उच्च-करंट ऑपरेशन के लिए पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र (थर्मल पैड) और संभवतः एक हीटसिंक की आवश्यकता होती है।
• करंट ड्राइविंग:एलईडी करंट-ड्रिवन डिवाइस हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज में भिन्नताओं की परवाह किए बिना स्थिर प्रकाश आउटपुट और रंग बनाए रखने के लिए एक स्थिर-करंट ड्राइवर सर्किट की अनुशंसा की जाती है। ड्राइवर को पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स के भीतर रहने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
• प्रकाशीय डिज़ाइन:120-डिग्री व्यूइंग एंगल पैकेज के लिए आंतरिक है। विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए प्रकाश किरण को समानांतर या आकार देने के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक प्लास्टिक एसएमडी एलईडी की तुलना में, यह ईएमसी पैकेज उत्कृष्ट थर्मल प्रदर्शन और उच्च-तापमान और उच्च-नमी वाले वातावरण के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है, जो ऑटोमोटिव उपयोग के लिए एक प्रमुख विभेदक है। AEC-Q102 योग्यता इस मजबूती का एक औपचारिक प्रमाण है, जो सामान्य वाणिज्यिक-ग्रेड विशिष्टताओं से परे जाता है। 700mA पर छोटे 3x3mm फुटप्रिंट से उच्च ल्यूमिनस फ्लक्स (130 lm तक) का संयोजन स्थान-सीमित, उच्च-चमक अनुप्रयोगों के लिए भी एक प्रतिस्पर्धात्मक लाभ है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर्स के आधार पर)

10.1 अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट क्या है?

डेटाशीट 700mA पर विशेषताओं और 840mA पर पूर्ण अधिकतम DC करंट निर्दिष्ट करती है। अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट आपके अनुप्रयोग के थर्मल डिज़ाइन पर निर्भर करता है। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, जंक्शन तापमान को उसकी अधिकतम सीमा से काफी नीचे रखने के लिए, एलईडी को 700mA पर या उससे नीचे चलाने की सलाह दी जाती है, जब तक कि असाधारण कूलिंग प्रदान न की गई हो।

10.2 मैं अपने अनुप्रयोग के लिए सही बिन का चयन कैसे करूं?

रंग स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (जैसे, मल्टी-एलईडी ऐरे) के लिए, एक कसा हुआ प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन निर्दिष्ट करें (जैसे, केवल E1)। स्थिर चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक कसा हुआ ल्यूमिनस फ्लक्स बिन निर्दिष्ट करें (जैसे, केवल SB)। पावर सप्लाई डिज़ाइन के लिए, एक फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (जैसे, D0) निर्दिष्ट करने से ड्राइवर दक्षता को अनुकूलित करने में मदद मिल सकती है। अक्सर, एक संयोजन निर्दिष्ट किया जाता है।

10.3 क्या मैं इस एलईडी का उपयोग पल्स्ड ऑपरेशन के लिए कर सकता हूं?

हां, डेटाशीट पल्स्ड स्थितियों (10ms पल्स चौड़ाई, 1/10 ड्यूटी साइकिल) के तहत 1000mA के पीक फॉरवर्ड करंट (IFP) की अनुमति देती है। इसका उपयोग DC ऑपरेशन की तुलना में उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन औसत पावर डिसिपेशन अभी भी अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए, और जंक्शन तापमान का प्रबंधन किया जाना चाहिए।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक उच्च-चमक ऑटोमोटिव ब्रेक लाइट क्लस्टर डिज़ाइन करना।एक डिज़ाइनर एक नया एलईडी-आधारित हाई-माउंटेड स्टॉप लाइट बना रहा है। उन्हें दिन के समय दृश्यता के लिए उच्च चमक की आवश्यकता है और उन्हें ऑटोमोटिव विश्वसनीयता मानकों को पूरा करना होगा। वे इस एलईडी का चयन SB (उच्चतम फ्लक्स) और E1 (विशिष्ट लाल रंग) बिन में करते हैं। वे एक बड़े थर्मल कॉपर पैड के साथ एक पीसीबी डिज़ाइन करते हैं जो अन्य परतों में गर्मी फैलाने के लिए वाया से जुड़ा होता है। प्रति एलईडी 700mA प्रदान करने के लिए एक स्थिर-करंट ड्राइवर का चयन किया जाता है। रीफ्लो प्रोफाइल डेटाशीट के एसएमटी निर्देशों के अनुसार सेट की जाती है। असेंबली के बाद, क्लस्टर डिज़ाइन की मजबूती को मान्य करने के लिए तापमान चक्र परीक्षणों से गुजरता है, जो एलईडी की अंतर्निहित AEC-Q102-योग्य विश्वसनीयता का लाभ उठाता है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। सक्रिय क्षेत्र AlGaInP से बना है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये चार्ज वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है, इस मामले में, 617-625 nm लाल रेंज में। ईएमसी पैकेज चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और प्रकाश आउटपुट को आकार देने के लिए एक फॉस्फर-मुक्त लेंस शामिल करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

AlGaInP प्रौद्योगिकी परिपक्व है और लाल, नारंगी और एम्बर एलईडी के लिए अत्यधिक अनुकूलित है, जो उत्कृष्ट दक्षता और स्थिरता प्रदान करती है। ऑटोमोटिव और उच्च-विश्वसनीयता एलईडी में रुझान समान या छोटे पैकेज आकार से उच्च शक्ति घनत्व और अधिक दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है। यह चिप डिज़ाइन, पैकेज सामग्री (जैसे उन्नत ईएमसी या सिरेमिक सबस्ट्रेट), और थर्मल प्रबंधन तकनीकों में प्रगति को प्रेरित करता है। इसके अलावा, अनुकूली लाइटिंग सिस्टम के लिए बुद्धिमान ड्राइवरों और सेंसर के साथ एकीकरण एक चल रहा विकास है। यह उत्पाद इस रुझान के भीतर आता है, जो पारंपरिक लाइटिंग कार्यों के लिए एक मजबूत, उच्च-प्रदर्शन समाधान प्रदान करता है जो आधुनिक स्वचालित विनिर्माण और कठोर गुणवत्ता आवश्यकताओं के साथ संगत है।