लाल एलईडी 2.7×2.0×0.6 मिमी - अग्र वोल्टेज 2.0-2.6 वोल्ट - शक्ति 1.1 वाट - प्रमुख तरंगदैर्ध्य 612.5-625 नैनोमीटर - अंग्रेज़ी तकनीकी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

आरएफ-ए4ई27-आर15एच-एस1 एक उच्च-प्रदर्शन लाल एलईडी है जो एल्युमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (एलगैइनपी) अर्धचालक तकनीक पर आधारित है। यह 2.7 मिमी × 2.0 मिमी × 0.6 मिमी आयामों वाले एक कॉम्पैक्ट ईएमसी (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज में रखा गया है। यह उपकरण 612.5 एनएम से 625 एनएम तक की प्रमुख तरंगदैर्ध्य सीमा प्रदान करता है, जो इसे लाल संकेतन और आंतरिक/बाहरी ऑटोमोटिव प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। 120° के अत्यंत विस्तृत देखने के कोण और नमी संवेदनशीलता स्तर 2 के साथ, यह एलईडी विश्वसनीय सतह-माउंट असेंबली और रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह पूरी तरह से आरओएचएस आवश्यकताओं का अनुपालन करता है और इसकी योग्यता परीक्षण योजना ऑटोमोटिव-ग्रेड असतत अर्धचालकों के लिए एईसी-क्यू102 मानक का पालन करती है।

1.1 प्रमुख विशेषताएं

• मजबूत यांत्रिक और तापीय प्रदर्शन के लिए ईएमसी पैकेज
• समान प्रकाश वितरण के लिए 120° का विस्तृत देखने का कोण
• सभी एसएमटी असेंबली और कई रिफ्लो सोल्डरिंग चक्रों के लिए उपयुक्त
• टेप और रील पैकेजिंग में उपलब्ध (4000 पीस/रील)
• नमी संवेदनशीलता स्तर: 2 (एमएसएल2)
• आरओएचएस अनुपालन और एईसी-क्यू102 प्रमाणित

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

ऑटोमोटिव प्रकाश – आंतरिक (एंबियंट, इंडिकेटर) और बाहरी (टेल, स्टॉप, टर्न सिग्नल) अनुप्रयोग। विस्तृत देखने का कोण और उच्च विश्वसनीयता इसे मांग वाले वाहन वातावरण में उपयोग के लिए आदर्श बनाते हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर विस्तार से

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं (Ts=25°C, IF=350mA पर)

2.2 अधिकतम निरपेक्ष रेटिंग

नोट:अग्र वोल्टेज माप सहनशीलता ±0.1 वोल्ट, रंग समन्वय सहनशीलता ±0.005, और प्रकाश फ्लक्स सहनशीलता ±10% है। सभी माप निर्माता के मानकीकृत वातावरण में किए जाते हैं। अधिकतम संचालन धारा में वास्तविक ताप अपव्यय पर विचार करना चाहिए ताकि जंक्शन तापमान 150°C से नीचे रहे। 25°C पल्स मोड पर, प्रकाश-विद्युत रूपांतरण दक्षता 47% है।

2.3 तापीय विशेषताएं

तापीय प्रतिरोध मान दो रूपों में प्रदान किए गए हैं: वास्तविक (Rth JS real) और विद्युत (Rth JS el)। वास्तविक तापीय प्रतिरोध सामान्यतः 12°C/W है और यह जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक वास्तविक ताप पथ का प्रतिनिधित्व करता है। विद्युत तापीय प्रतिरोध सामान्यतः 6°C/W है, जिसे 25°C के स्थिर परिवेश तापमान पर 350 mA के परीक्षण धारा के साथ मापा जाता है। प्रदर्शन बनाए रखने और प्रारंभिक गिरावट को रोकने के लिए उचित ताप प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

3. बिनिंग प्रणाली

IF=350 mA पर, एलईडी को अग्र वोल्टेज, प्रकाश फ्लक्स और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए डिब्बों में क्रमबद्ध किया जाता है ताकि अनुप्रयोग में स्थिरता सुनिश्चित हो सके।

3.1 अग्र वोल्टेज डिब्बे

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

3.2 प्रकाश फ्लक्स डिब्बे

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB: 75.3 – 83.7 lm
• RA: 83.7 – 93.2 lm

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य डिब्बे

• C2: 612.5 – 615 nm
• D1: 615 – 617.5 nm
• D2: 617.5 – 620 nm
• E1: 620 – 622.5 nm
• E2: 622.5 – 625 nm

डिब्बे ग्राहकों को अपने विशिष्ट डिज़ाइन के लिए आवश्यक सटीक वोल्टेज, फ्लक्स या तरंगदैर्ध्य विंडो चुनने की अनुमति देते हैं। डिब्बा कोड पैकेजिंग लेबल पर अंकित होता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट कई विशिष्ट वक्र प्रदान करती है जो इंजीनियरों को विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार को समझने में मदद करते हैं।

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (चित्र 1-6)

अग्र वोल्टेज धारा के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। लगभग 350 mA पर, वोल्टेज लगभग 2.3 V होता है। यह वक्र धारा नियमन सर्किट डिज़ाइन करने के लिए आवश्यक है।

4.2 सापेक्ष प्रकाश फ्लक्स बनाम अग्र धारा (चित्र 1-7)

प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है लेकिन पूरी तरह से रैखिक नहीं। 350 mA पर, सापेक्ष प्रकाश फ्लक्स 100% पर सामान्यीकृत होता है। कम धाराओं पर, दक्षता अधिक होती है।

4.3 जंक्शन तापमान बनाम सापेक्ष प्रकाश फ्लक्स (चित्र 1-8)

जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है, प्रकाश उत्पादन घटता है। 125°C पर, फ्लक्स 25°C पर मान का लगभग 80% होता है। उच्च तापमान पर फ्लक्स हानि को कम करने के लिए अच्छा तापीय डिज़ाइन आवश्यक है।

4.4 सोल्डर बिंदु तापमान बनाम अग्र धारा (चित्र 1-9)

अधिकतम अनुमेय अग्र धारा सोल्डर बिंदु तापमान बढ़ने के साथ घटती है। उदाहरण के लिए, 120°C सोल्डर तापमान पर, अधिकतम धारा लगभग 200 mA है।

4.5 वोल्टेज शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान (चित्र 1-10)

अग्र वोल्टेज में ऋणात्मक तापमान गुणांक होता है। प्रत्येक 100°C वृद्धि पर, वोल्टेज लगभग 0.2 V गिरता है। स्थिर-धारा ड्राइवरों में इसका ध्यान रखा जाना चाहिए ताकि धारा बहाव से बचा जा सके।

4.6 विकिरण आरेख (चित्र 1-11)

विकिरण पैटर्न बहुत विस्तृत (120° अर्ध-अधिकतम पूर्ण चौड़ाई) और लगभग लैम्बर्टियन है, जो इसे व्यापक प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।

4.7 प्रमुख तरंगदैर्ध्य शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान (चित्र 1-12)

बढ़ते तापमान के साथ प्रमुख तरंगदैर्ध्य थोड़ी लंबी तरंगदैर्ध्य (लाल शिफ्ट) की ओर खिसकती है, लगभग 0.05 nm/°C की दर से।

4.8 स्पेक्ट्रम वितरण (चित्र 1-13)

स्पेक्ट्रल उत्सर्जन लगभग 620 nm पर केंद्रित है और इसकी अर्ध-अधिकतम पूर्ण चौड़ाई लगभग 20 nm है। शिखर तरंगदैर्ध्य प्रमुख तरंगदैर्ध्य के करीब है, जो संतृप्त लाल रंग सुनिश्चित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

एलईडी का कॉम्पैक्ट आकार: 2.70 मिमी × 2.00 मिमी × 0.60 मिमी। शीर्ष दृश्य में एक आयताकार प्रकाश उत्सर्जक क्षेत्र दिखता है जिसके नीचे कैथोड चिह्न (C) है। विस्तृत साइड और नीचे के दृश्य ध्रुवता दर्शाते हैं: एनोड (A) और कैथोड (C) पैड। अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न में ताप अपव्यय के लिए तापीय पैड शामिल हैं।

5.2 ध्रुवता और सोल्डरिंग पैड लेआउट

नीचे के दृश्य (चित्र 1-3) से, कैथोड पैड बड़ा (1.30 मिमी × 0.60 मिमी) और एनोड पैड छोटा (1.20 मिमी × 0.45 मिमी) है। सोल्डरिंग पैटर्न (चित्र 1-5) अनुशंसित तांबा क्षेत्र दिखाता है: कैथोड के लिए 1.40 मिमी × 1.30 मिमी और एनोड के लिए 1.20 मिमी × 1.30 मिमी, 0.50 मिमी के अंतराल के साथ। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामों की सहनशीलता ±0.2 मिमी है।

5.3 पैकेजिंग और लेबलिंग

एलईडी टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती हैं, प्रति रील 4000 टुकड़े। कैरियर टेप आयाम: पॉकेट पिच P0=4.0 मिमी, P1=4.0 मिमी, P2=2.0 मिमी, चौड़ाई W=8.0 मिमी। रील का बाहरी व्यास 180 मिमी है और हब व्यास 60 मिमी है। प्रत्येक रील को सिलिका जेल डेसीकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एक नमी अवरोधक बैग में सील किया जाता है। लेबल में भाग संख्या, लॉट संख्या, डिब्बा कोड, मात्रा और तिथि शामिल होती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुशंसित रिफ्लो प्रोफाइल (लेड-फ्री, JEDEC मानक पर आधारित):

• रैंप-अप दर: अधिकतम 3°C/s
• प्रीहीट: 150°C से 200°C, 60–120 s
• 217°C (TL) से ऊपर का समय: अधिकतम 60 s
• शिखर तापमान (TP): 260°C, TP पर अधिकतम 10 s
• TP के 5°C के भीतर का समय: अधिकतम 30 s
• कूलिंग दर: अधिकतम 6°C/s
• 25°C से शिखर तक कुल समय: अधिकतम 8 मिनट

एलईडी अधिकतम दो रिफ्लो चक्रों का सामना कर सकता है। यदि चक्रों के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो अवशोषित नमी को हटाने के लिए बेकिंग आवश्यक है (60±5°C, >24 घंटे)। हीटिंग के दौरान सिलिकॉन सतह पर बल न लगाएं।

6.2 हैंडलिंग सावधानियां

• सल्फर और हैलोजन नियंत्रण:पर्यावरण और संपर्क सामग्री में 100 ppm से कम सल्फर, ब्रोमीन और क्लोरीन प्रत्येक में 900 ppm से कम, और कुल ब्रोमीन + क्लोरीन 1500 ppm से कम होना चाहिए। यह एलईडी पैकेज पर रासायनिक हमले को रोकता है।
• वीओसी उत्सर्जन:फिक्स्चर सामग्री से वाष्पशील कार्बनिक यौगिक सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट में प्रवेश कर सकते हैं और प्रकाश और गर्मी के तहत मलिनकिरण का कारण बन सकते हैं। केवल संगत चिपकने वाले और पॉटिंग सामग्री का उपयोग करें जो गैस छोड़ती न हों।
• ईएसडी सुरक्षा:एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है (ईएसडी एचबीएम 2 केवी)। ग्राउंडेड वर्कस्टेशन और एंटी-स्टैटिक पैकेजिंग का उपयोग करें।
• सफाई:यदि आवश्यक हो तो सफाई के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई अनुशंसित नहीं है क्योंकि यह एलईडी को नुकसान पहुंचा सकती है।
• भंडारण:खुले बैग को ≤30°C / ≤75% आर्द्रता पर एक वर्ष तक संग्रहीत किया जा सकता है। खोलने के बाद, ≤30°C / ≤60% आर्द्रता पर 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि डेसीकेंट का रंग बदल गया है या भंडारण समय पार हो गया है, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर कम से कम 24 घंटे बेक करें।

6.3 तापीय डिज़ाइन

चूंकि एलईडी का प्रकाश उत्पादन और रंग स्थिरता जंक्शन तापमान पर निर्भर करती है, उचित ताप सिंक आवश्यक है। अधिकतम जंक्शन तापमान 150°C है। इच्छित संचालन वातावरण में TJ को अधिकतम से नीचे रखने के लिए पर्याप्त पीसीबी तांबा क्षेत्र, तापीय वाया और यदि आवश्यक हो तो मजबूर शीतलन का उपयोग करें।

7. विश्वसनीयता और परीक्षण

उत्पाद AEC-Q102 दिशानिर्देशों के अनुसार कठोर विश्वसनीयता परीक्षण से गुजरा है। मुख्य परीक्षणों में शामिल हैं:

• रिफ्लो सोल्डरिंग (260°C, 10 s, 2×) – 0/1 विफलता
• MSL2 प्रीकंडीशनिंग (85°C/60% RH, 168 h) – 0/1
• थर्मल शॉक (-40°C से 125°C, 1000 चक्र) – 0/1
• जीवन परीक्षण (Ta=105°C, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1
• उच्च तापमान/उच्च आर्द्रता जीवन परीक्षण (85°C/85% RH, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1

निर्णय मानदंड: अग्र वोल्टेज USL के 1.1× से अधिक नहीं होना चाहिए, विपरीत धारा USL के 2× से अधिक नहीं होनी चाहिए, और प्रकाश फ्लक्स LSL के 0.7× से नीचे नहीं गिरना चाहिए। ये परीक्षण ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए एलईडी की मजबूती की पुष्टि करते हैं।

8. अनुप्रयोग उदाहरण और डिज़ाइन विचार

ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश:विस्तृत देखने का कोण डैशबोर्ड रोशनी या एंबियंट लाइट स्ट्रिप्स के लिए एकसमान प्रकाश की अनुमति देता है। टर्न सिग्नल अनुप्रयोगों के लिए, 350 mA पर उच्च चमक (93 lm तक) उचित ऑप्टिक्स सक्षम होने पर SAE आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।

धारा डिरेटिंग:अधिकतम निरपेक्ष अग्र धारा 420 mA है, लेकिन इस स्तर पर निरंतर संचालन के लिए उत्कृष्ट ताप प्रबंधन की आवश्यकता होती है। कई ऑटोमोटिव डिज़ाइनों में, एलईडी को परिवेश तापमान के आधार पर डिरेटिंग के साथ 200–350 mA पर चलाया जाता है। तापीय प्रवाह को रोकने के लिए एक श्रृंखला प्रतिरोधक या स्थिर-धारा ड्राइवर आवश्यक है।

एकाधिक एलईडी स्ट्रिंग्स:जब कई एलईडी को श्रृंखला में चलाया जाता है, तो अग्र वोल्टेज बिनिंग (जैसे D0) वोल्टेज को मिलान करने में मदद करती है जिससे धारा नियामक में शक्ति अपव्यय कम होता है। समानांतर स्ट्रिंग्स के लिए, सुनिश्चित करें कि प्रत्येक स्ट्रिंग का अपना धारा-सीमित तत्व हो ताकि धारा असंतुलन से बचा जा सके।

9. तकनीकी सिद्धांत

एलईडी सक्रिय सामग्री के रूप में AlGaInP (एल्युमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) का उपयोग करता है। यह चतुर्धातुक यौगिक अर्धचालक GaAs सब्सट्रेट से जाली-मिलान करता है, जो लाल और एम्बर तरंगदैर्ध्य के लिए उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता को सक्षम करता है। EMC पैकेज पारंपरिक PPA सामग्रियों की तुलना में कम तापीय प्रतिरोध पथ और पीलापन के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है। 2.0–2.6 V का अग्र वोल्टेज लाल AlGaInP एलईडी के लिए विशिष्ट है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य क्वांटम कुओं में इंडियम सामग्री द्वारा निर्धारित होती है; बैंडगैप जितना संकरा होगा, तरंगदैर्ध्य उतनी ही लंबी होगी।

10. उद्योग रुझान और भविष्य का दृष्टिकोण

लाल एलईडी अपनी दक्षता और लंबे जीवन के कारण ऑटोमोटिव प्रकाश में महत्व प्राप्त कर रहे हैं। लघुकरण की प्रवृत्ति (2.7×2.0 मिमी जैसे छोटे पैकेज) अधिक डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करती है। AEC-Q102 प्रमाणीकरण टियर 1 ऑटोमोटिव आपूर्तिकर्ताओं के लिए अनिवार्य आवश्यकता बन रहा है। ADAS और स्वायत्त ड्राइविंग के उदय के साथ, लाल सिग्नलिंग एलईडी को और भी सख्त विश्वसनीयता और प्रदर्शन मानकों को पूरा करना होगा। RF-A4E27-R15H-S1 इन उभरती आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अच्छी तरह से स्थित है।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न 1: क्या मैं इस एलईडी को 700 mA शिखर धारा पर लगातार चला सकता हूं?
नहीं। 700 mA की शिखर धारा केवल 1/10 ड्यूटी चक्र और 10 ms पल्स चौड़ाई पर अनुमत है। निरंतर संचालन 420 mA से अधिक नहीं होना चाहिए।

प्रश्न 2: ऑटोमोटिव स्थितियों में विशिष्ट जीवनकाल क्या है?
एलईडी 1000 घंटे के जीवन परीक्षण के लिए योग्य है, लेकिन क्षेत्र में वास्तविक जीवनकाल तापीय स्थितियों पर निर्भर करता है। उचित ताप प्रबंधन के साथ, एलईडी 50,000 घंटे से अधिक चल सकता है।

प्रश्न 3: क्या एलईडी को एसीटोन या अन्य विलायकों से साफ किया जा सकता है?
केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। अन्य विलायक सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट पर हमला कर सकते हैं। किसी भी सफाई एजेंट का उपयोग करने से पहले संगतता का परीक्षण करें।

प्रश्न 4: 25°C की तुलना में गर्म चमक कम क्यों होती है?
बढ़े हुए गैर-विकिरणीय पुनर्संयोजन के कारण एलईडी दक्षता तापमान के साथ घटती है। जंक्शन तापमान को जितना संभव हो उतना कम रखें।

12. ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकेजिंग मात्रा 4000 टुकड़े प्रति रील है। रील का व्यास 180 मिमी है और इसे नमी अवरोधक बैग में सील किया जाता है। कस्टम बिनिंग आवश्यकताओं (विशिष्ट VF, फ्लक्स या तरंगदैर्ध्य सीमा) के लिए, वितरक या निर्माता से संपर्क करें। भाग संख्या RF-A4E27-R15H-S1 है, और डिब्बा कोड लेबल पर मुद्रित होता है। हमेशा MSL2 दिशानिर्देशों के अनुसार भंडारण करें।