Red PLCC LED RF-RSRB14TS-BB डेटाशीट - आकार 2.2x1.4x1.3mm - वोल्टेज 1.8-2.4V - पावर 72mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए एक लाल प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) के लिए पूर्ण विशिष्टि प्रदान करता है। यह उपकरण एक सब्सट्रेट पर उगाए गए एआईजीएआईएनपी (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक पदार्थ का उपयोग करके उच्च-दक्षता वाला लाल प्रकाश उत्सर्जन उत्पन्न करता है। प्राथमिक पैकेज एक प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर (पीएलसीसी) है जिसकी लंबाई 2.2 मिमी, चौड़ाई 1.4 मिमी और ऊंचाई 1.3 मिमी है। यह एलईडी बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया है और स्वचालित असेंबली वातावरण में विश्वसनीय, सुसंगत प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों को लक्षित करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

यह LED कई प्रमुख विशेषताएं प्रदान करता है जो इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती हैं। इसमें अत्यंत विस्तृत दृश्य कोण है, जो समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। यह घटक मानक SMT असेंबली और सोल्डर रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ पूर्णतः संगत है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन को सुविधाजनक बनाता है। यह स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के लिए टेप और रील पर आपूर्ति की जाती है। डिवाइस की नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) स्तर 2 है, जो इंगित करता है कि मानक हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता है। यह RoHS और REACH पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन करता है। विशेष रूप से, उत्पाद योग्यता परीक्षण योजना AEC-Q101 मानक का पालन करती है, जो इसे ऑटोमोटिव-ग्रेड अनुप्रयोगों, विशेष रूप से आंतरिक ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था के लिए विचारणीय बनाती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

LED का प्रदर्शन विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत चित्रित किया गया है, जो आमतौर पर 25°C के परिवेश तापमान (Ts) और 20mA की मानक परीक्षण धारा (IF) पर होता है।

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

अग्र वोल्टेज (VF) 20mA पर न्यूनतम 1.8V से अधिकतम 2.4V तक होता है, जिसका विशिष्ट मान विशिष्ट बिन पर निर्भर करता है। जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है तो रिवर्स करंट (IR) 10µA से कम होने की गारंटी है। दीप्त तीव्रता (IV) की एक विस्तृत श्रृंखला है जो न्यूनतम 530 मिलिकैंडेला (mcd) से अधिकतम 1000 mcd तक होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WD), जो अनुभूत रंग को परिभाषित करता है, 627.5nm और 635nm के बीच लाल स्पेक्ट्रम के भीतर आता है। डिवाइस 120 डिग्री का बहुत विस्तृत दृश्य कोण (2θ1/2) प्रदान करता है, जो विशिष्ट है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RTHJ-S) को विशिष्ट रूप से 300°C/W निर्दिष्ट किया गया है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम निरंतर अग्र धारा (IF) 30mA है। स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 10ms स्पंद चौड़ाई) के तहत 100mA की एक शिखर अग्र धारा (IFP) की अनुमति है। अधिकतम विपरीत वोल्टेज (VR) 5V है। कुल शक्ति अपव्यय (PD) 72mW से अधिक नहीं होना चाहिए। डिवाइस ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) का उपयोग करके 2000V के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को सहन कर सकता है, जिसकी उपज 90% से अधिक है। कार्यशील तापमान सीमा (TOPR) -40°C से +100°C तक है, जो भंडारण तापमान सीमा (TSTG) के समान है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (TJ) 120°C है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को IF=20mA पर मापे गए प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 अग्र वोल्टेज बिनिंग

अग्र वोल्टेज को छह बिन (B1, B2, C1, C2, D1, D2) में विभाजित किया गया है, प्रत्येक 1.8-1.9V से लेकर 2.3-2.4V तक 0.1V की सीमा को कवर करता है। यह डिजाइनरों को श्रृंखला या समानांतर सर्किट में धारा मिलान के लिए सख्त वोल्टेज सहनशीलता वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।

3.2 दीप्त तीव्रता बिनिंग

चमकदार तीव्रता को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: K1 (530-650 mcd), K2 (650-800 mcd), और L1 (800-1000 mcd)। यह अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चमक स्तरों के आधार पर चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो लाल रंग की छाया निर्धारित करता है, को तीन श्रेणियों में क्रमबद्ध किया गया है: F2 (627.5-630 nm), G1 (630-632.5 nm), और G2 (632.5-635 nm)। यह एक असेंबली के भीतर सटीक रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डाटाशीट कई विशेषता वक्र प्रदान करती है जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाती हैं।

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (IV कर्व)

Figure 1-6 आगे वोल्टेज और आगे धारा के बीच संबंध दर्शाता है। वक्र गैर-रैखिक है, जो एक डायोड की विशिष्ट विशेषता है। वोल्टेज धारा के साथ बढ़ता है, और विशिष्ट ढलान अर्धचालक विशेषताओं पर निर्भर करती है। डिजाइनर इस वक्र का उपयोग परीक्षण स्थिति से भिन्न कार्यशील धाराओं पर वोल्टेज ड्रॉप निर्धारित करने के लिए करते हैं।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष दीप्त तीव्रता

Figure 1-7 दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन (सापेक्ष तीव्रता) आगे धारा के साथ कैसे बदलता है। आम तौर पर, प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है, लेकिन संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं हो सकता है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर जहां ताप के कारण दक्षता गिर सकती है।

4.3 तापमान निर्भरता

Figures 1-8 और 1-9 क्रमशः सोल्डर बिंदु तापमान (Ts) का सापेक्ष दीप्त फ्लक्स और आगे धारा पर प्रभाव दर्शाते हैं। LED की दक्षता आम तौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटती है। Figure 1-10 दर्शाता है कि आगे वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ कैसे घटता है, यह अर्धचालकों में आम एक नकारात्मक तापमान गुणांक है।

4.4 विकिरण पैटर्न और स्पेक्ट्रम

Figure 1-11 प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को दर्शाने वाला एक विकिरण आरेख (ध्रुवीय प्लॉट) है, जो 120-डिग्री के व्यापक दृश्य कोण की पुष्टि करता है। Figure 1-12 अग्र धारा के साथ प्रमुख तरंगदैर्ध्य में परिवर्तन दर्शाता है, जो आमतौर पर इस सामग्री प्रणाली के लिए न्यूनतम होता है। Figure 1-13 वर्णक्रमीय शक्ति वितरण प्रस्तुत करता है, जो प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित एक एकवर्णी LED की संकीर्ण शिखर विशेषता दिखाता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता

LED पैकेज का आकार 2.2mm (L) x 1.4mm (W) x 1.3mm (H) है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम सहनशीलताएं ±0.20mm हैं। दस्तावेज़ में शीर्ष, पार्श्व और तल दृश्य (Fig. 1-1, 1-2, 1-3) शामिल हैं जो भौतिक रूपरेखा का विवरण देते हैं।

5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन

चित्र 1-4 ध्रुवता दर्शाता है। कैथोड को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, अक्सर पैकेज पर एक खांचे, एक बिंदु या हरे रंग के निशान द्वारा। चित्र 1-5 पीसीबी डिजाइन के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैड (लैंड पैटर्न) आयाम प्रदान करता है ताकि रीफ्लो के दौरान उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित हो सके।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

एक समर्पित अनुभाग एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए निर्देशों को रेखांकित करता है। हालांकि अंश में विशिष्ट तापमान प्रोफ़ाइल विवरण (प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक, कूलिंग) प्रदान नहीं किए गए हैं, यह इस बात पर जोर देता है कि उत्पाद सभी एसएमटी प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। उपयोगकर्ताओं को सोल्डर पेस्ट निर्माता की सिफारिशों का संदर्भ लेना चाहिए और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि प्रोफ़ाइल डिवाइस के अधिकतम तापमान रेटिंग, विशेष रूप से 120°C के जंक्शन तापमान सीमा से अधिक न हो।

6.2 हैंडलिंग सावधानियाँ

सामान्य हैंडलिंग सावधानियाँ सूचीबद्ध हैं। एमएसएल लेवल 2 रेटिंग के कारण, डिवाइस को ड्राई-पैक बैग खोलने के बाद एक निर्दिष्ट समय के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए या सोल्डरिंग से पहले मानक आईपीसी/जेडेक दिशानिर्देशों के अनुसार बेक किया जाना चाहिए। हैंडलिंग के दौरान 2000V HBM रेटिंग द्वारा निर्दिष्ट ईएसडी सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं। लेंस और लीड्स पर यांत्रिक तनाव से बचने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए।

7. पैकेजिंग और विश्वसनीयता

7.1 पैकेजिंग विशिष्टता

एलईडी को उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती है जो रीलों पर लपेटा जाता है। डेटाशीट में कैरियर टेप पॉकेट, रील व्यास और हब आकार के माप शामिल हैं ताकि यह मानक एसएमटी फीडर के साथ संगत हो। एक लेबल फॉर्म विशिष्टता पार्ट नंबर, मात्रा और डेट कोड जैसी जानकारी के साथ ट्रेसबिलिटी सुनिश्चित करती है।

7.2 नमी प्रतिरोधी पैकिंग और बॉक्सिंग

उपकरणों को भंडारण और परिवहन के दौरान एमएसएल लेवल 2 अखंडता बनाए रखने के लिए डिसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी अवरोध बैग में पैक किया जाता है। इन बैगों को फिर शिपमेंट के लिए गत्ते के बक्सों में पैक किया जाता है।

7.3 विश्वसनीयता परीक्षण आइटम और शर्तें

उत्पाद AEC-Q101 दिशानिर्देशों के आधार पर विश्वसनीयता परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजरता है। हालांकि विशिष्ट परीक्षण और स्थितियाँ (जैसे, उच्च तापमान परिचालन जीवन, तापमान चक्रण, आर्द्रता परीक्षण) अंश में विस्तृत नहीं हैं, लेकिन उनका समावेश इंगित करता है कि उत्पाद को कठोर योग्यता प्रक्रिया से गुजरना पड़ता है ताकि मांगलिक वातावरण जैसे ऑटोमोटिव इंटीरियर में दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित किया जा सके।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

प्राथमिक बताया गया अनुप्रयोग है ऑटोमोटिव लाइटिंग इंटीरियर. इसमें डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, संकेतक लाइट, स्विच प्रकाश, परिवेश प्रकाश व्यवस्था और सेंटर कंसोल डिस्प्ले शामिल हैं। इसकी AEC-Q101 योग्यता इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए एक उम्मीदवार बनाती है। इसका उपयोग सामान्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, साइनेज और संकेतकों में भी किया जा सकता है जहाँ एक विश्वसनीय लाल SMT LED की आवश्यकता होती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

करंट लिमिटिंग: हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें। अधिकतम निरंतर करंट 30mA है; दीर्घायु के लिए 20mA या उससे कम पर संचालन मानक है।
थर्मल मैनेजमेंट: 300°C/W के थर्मल रेजिस्टेंस के साथ, पावर डिसिपेशन का प्रबंधन किया जाना चाहिए। 20mA और 2.1V के सामान्य VF पर, पावर 42mW है। सुनिश्चित करें कि PCB डिज़ाइन पर्याप्त थर्मल रिलीफ प्रदान करता है, खासकर यदि कई एलईडी का उपयोग किया जाता है या उच्च करंट पर संचालित किया जाता है।
ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120-डिग्री व्यूइंग एंगल बहुत चौड़ा है। केंद्रित प्रकाश के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है। एकरूपता आवश्यकताओं के लिए रेडिएंट इंटेंसिटी पैटर्न की समीक्षा की जानी चाहिए।
बिनिंग चयन: एक समान उपस्थिति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, डॉमिनेंट वेवलेंथ और ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए टाइट बिन्स निर्दिष्ट करें। लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, व्यापक बिन्स स्वीकार्य हो सकते हैं।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक लाल एलईडी की तुलना में, यह उपकरण विशिष्ट लाभ प्रदान करता है:
Material (AIGaInP): पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और तापमान एवं धारा पर अच्छा रंग स्थिरता प्रदान करता है।
Package (PLCC 2.2x1.4): छोटे चिप-स्केल पैकेजों की तुलना में एक मजबूत और सामान्य पैकेज जो अच्छी यांत्रिक स्थिरता और ऊष्मा अपव्यय प्रदान करता है।
Automotive Qualification (AEC-Q101): यह एक प्रमुख विभेदक है, जिसका तात्पर्य व्यावसायिक-श्रेणी एलईडी की तुलना में सख्त प्रक्रिया नियंत्रण और विश्वसनीयता परीक्षण से है, जो इसे कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।
विस्तृत दृश्य कोण: 120-डिग्री का कोण द्वितीयक ऑप्टिक्स के बिना व्यापक प्रकाशन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

प्र: अनुशंसित संचालन धारा क्या है?
उ: मानक परीक्षण स्थिति 20mA है, जो एक सामान्य और विश्वसनीय संचालन बिंदु है। निरपेक्ष अधिकतम 30mA निरंतर है।

प्र: मैं एनोड और कैथोड की पहचान कैसे करूं?
उ: डेटाशीट में चित्र 1-4 (पोलैरिटी) देखें। कैथोड आमतौर पर पैकेज बॉडी पर चिह्नित होता है।

प्र: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
A: सामान्य परिवेशी परिस्थितियों में 20mA या उससे कम पर संचालन के लिए, आमतौर पर एक समर्पित हीट सिंक की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, अच्छे PCB थर्मल डिज़ाइन (कॉपर पैड) की सिफारिश की जाती है, विशेष रूप से कई एलईडी या उच्च परिवेशी तापमान के लिए।

Q: क्या मैं इसे बाहरी ऑटोमोटिव लाइटिंग के लिए उपयोग कर सकता हूं?
A: डेटाशीट विशेष रूप से "ऑटोमोटिव लाइटिंग इंटीरियर" सूचीबद्ध करती है। बाहरी अनुप्रयोगों में अक्सर तापमान सीमा, आर्द्रता और यूवी एक्सपोजर के लिए अधिक सख्त आवश्यकताएं होती हैं। बाहरी-ग्रेड उत्पादों के लिए निर्माता से परामर्श करें।

Q: विशिष्ट जीवनकाल क्या है?
A: हालांकि स्पष्ट रूप से उल्लेखित नहीं है, AEC-Q101 मानकों के लिए योग्य एलईडी आमतौर पर अपने निर्दिष्ट रेटिंग्स के भीतर संचालित होने पर बहुत लंबा जीवनकाल (दसियों हज़ार घंटे) प्रदर्शित करती हैं।

11. व्यावहारिक उपयोग का उदाहरण

Scenario: Designing a dashboard indicator cluster.
एक डिज़ाइनर को कई लाल चेतावनी/स्थिति संकेतकों की आवश्यकता होती है। वे इस एलईडी का चयन अपनी ऑटोमोटिव योग्यता और चौड़े दृश्य कोण के लिए करते हैं। समान चमक और रंग सुनिश्चित करने के लिए, वे चमकदार तीव्रता (800-1000 एमसीडी) के लिए बिन एल1 और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (630-632.5 एनएम) के लिए जी1 निर्दिष्ट करते हैं। वे फिग. 1-5 से अनुशंसित पैड लेआउट के साथ पीसीबी डिज़ाइन करते हैं। प्रत्येक एलईडी को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से 5V आपूर्ति द्वारा संचालित किया जाता है, जिसकी गणना ~18mA (मार्जिन के लिए 20mA परीक्षण बिंदु से थोड़ा नीचे) के लिए की जाती है। पैड के नीचे थर्मल वाया रखे जाते हैं ताकि गर्मी को एक आंतरिक ग्राउंड प्लेन में फैलाया जा सके। रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले उचित हैंडलिंग सुनिश्चित करने के लिए MSL Level 2 आवश्यकता असेंबली हाउस को संप्रेषित की जाती है।

12. संचालन सिद्धांत

यह एक सेमीकंडक्टर प्रकाश स्रोत है। इसका मूल एक चिप है जो सब्सट्रेट पर उगाई गई AIGaInP परतों से बनी है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजन करते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AIGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है, इस मामले में, लाल (~630 एनएम)। प्लास्टिक PLCC पैकेज चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, विद्युत कनेक्शन के लिए लीडफ्रेम रखता है, और एक ढला हुआ लेंस शामिल करता है जो प्रकाश उत्पादन को आकार देता है ताकि चौड़ा दृश्य कोण प्राप्त किया जा सके।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

एलईडी प्रौद्योगिकी निरंतर विकसित हो रही है। लाल संकेतक एलईडी के लिए, रुझानों में शामिल हैं:
बढ़ी हुई दक्षता: चल रहे सामग्री और एपिटैक्सियल विकास सुधार उच्च चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश) प्रदान करते हैं।
लघुरूपण: हालांकि PLCC पैकेज मानक है, उच्च-घनत्व बोर्डों के लिए और भी छोटे चिप-स्केल पैकेज (CSP) की ओर प्रयास जारी है।
उन्नत विश्वसनीयता: ऑटोमोटिव और औद्योगिक उपयोगों के लिए AEC-Q101 से परे सख्त योग्यता मानक, जैसे विस्तारित तापमान सीमा और लंबी अवधि का जीवन परीक्षण, आम होते जा रहे हैं।
एकीकृत समाधान: अंतर्निहित करंट सीमित रोकनेवाला, सुरक्षा डायोड (रिवर्स वोल्टेज के लिए जेनर) या यहां तक कि ड्राइवर IC वाले LED उपलब्ध हैं, जो सर्किट डिजाइन को सरल बनाते हैं। यह विशेष उपकरण SMT संकेतक LED के क्षेत्र में एक परिपक्व, विश्वसनीय और अच्छी तरह से चरित्रित घटक का प्रतिनिधित्व करता है।