रिवर्स माउंट SMD ऑरेंज LED 611nm - EIA पैकेज - 30mA - 75mW - हिंदी स्पेसिफिकेशन शीट

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च चमक, रिवर्स माउंटेड सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है, जो नारंगी-लाल तरंग दैर्ध्य सीमा में अपनी दक्षता और प्रदर्शन के लिए जाना जाता है। LED को मानक EIA विनिर्देशों के अनुरूप एक पैकेज में एनकैप्सुलेटेड किया गया है, जिसमें एक वाटर क्लियर लेंस लगा है, और यह विश्वसनीय, स्थिर नारंगी प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके प्रमुख डिज़ाइन लाभों में स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली सिस्टम के साथ संगतता और उच्च तापमान इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्तता शामिल है, जो इसे आधुनिक उच्च-मात्रा इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

डिवाइस की परिचालन सीमाएँ 25°C के परिवेश तापमान (Ta) की स्थिति में परिभाषित की गई हैं। इन रेटेड मानों से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• पावर डिसिपेशन (Pd):75 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे डिवाइस सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• Peak Forward Current (I_FP):80 mA. This current is only permitted under pulse conditions, specifically at a duty cycle of 1/10 and a pulse width of 0.1 ms, suitable for brief high-intensity flashes.
• Continuous Forward Current (I_F):30 mA. This is the maximum recommended current for continuous DC operation, defining the standard operating point for light intensity measurement.
• Reverse Voltage (V_R):5 V. Applying a reverse voltage exceeding this limit may break down the LED's PN junction.
• Operating and Storage Temperature Range:-55°C से +85°C। यह उपकरण औद्योगिक-श्रेणी तापमान सहनशीलता के लिए रेटेड है।
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग शिखर तापमान:अधिकतम 260°C, अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं, Pb-free असेंबली आवश्यकताओं के अनुरूप।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

Ta=25°C, फॉरवर्ड करंट (I_F) 20 mA की स्थिति में मापे गए मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_V):सीमा न्यूनतम 45.0 mcd से लेकर विशिष्ट मान 90.0 mcd तक है। तीव्रता माप फ़िल्टर-मिलान फोटोपिक (CIE) मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र वाले सेंसर का उपयोग करके किया जाता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):130 डिग्री। यह विस्तृत देखने का कोण उस पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जब प्रकाश तीव्रता अक्षीय मान के आधे तक गिर जाती है, जो इसके लैम्बर्ट या निकट-लैम्बर्ट उत्सर्जन पैटर्न को इंगित करता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था या व्यापक दृश्यता की आवश्यकता वाले संकेतक प्रकाश के लिए उपयुक्त है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P):611 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):605 nm. CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के आधार पर गणना की गई, यह एकल तरंगदैर्ध्य LED के अनुभूत रंग (नारंगी) का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):17 nm। यह संकीर्ण बैंडविड्थ AlInGaP तकनीक की विशेषता है, जो संतृप्त रंग शुद्धता प्रदान करती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):टाइपिकल 2.4 V, अधिकतम 2.4 V I_F=20mA पर। श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना करते समय डिजाइनरों को इस वोल्टेज ड्रॉप पर विचार करना चाहिए।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर अधिकतम 10 μA, जो अच्छी जंक्शन गुणवत्ता दर्शाता है।
• कैपेसिटेंस (C):यह 0V बायस और 1 MHz पर 40 pF है। यह पैरामीटर उच्च-आवृत्ति स्विचिंग या मल्टीप्लेक्सिंग अनुप्रयोगों से संबंधित है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को 20mA पर मापी गई ल्यूमिनस तीव्रता के आधार पर बिन किया जाता है।

• Bin Code P:45.0 – 71.0 mcd
• Bin Code Q:71.0 – 112.0 mcd
• Bin code R:112.0 – 180.0 mcd
• Bin code S:180.0 – 280.0 mcd

प्रत्येक प्रकाश तीव्रता बिन के भीतर +/-15% सहनशीलता लागू की जाती है। इस स्पेसिफिकेशन शीट में इस पार्ट नंबर के लिए अलग से तरंगदैर्ध्य या फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग निर्दिष्ट नहीं की गई है, जो इंगित करता है कि इन मापदंडों पर सख्त नियंत्रण है या यह एकल बिन आपूर्ति है।

4. Performance Curve Analysis

हालांकि विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है लेकिन प्रदान किए गए पाठ में प्रदर्शित नहीं किया गया है, फिर भी इस प्रकार के LED के विशिष्ट संबंध का अनुमान लगाया जा सकता है, जो डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है:

• I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र:मानक घातीय डायोड विशेषता प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि V_Fजंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है।
• ल्यूमिनस तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट:सामान्य संचालन सीमा के भीतर, तीव्रता लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है, लेकिन अत्यधिक उच्च धाराओं पर यह तापीय प्रभाव और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो जाती है।
• प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:AlInGaP LED के लिए, प्रकाश तीव्रता आमतौर पर परिवेश (और जंक्शन) तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। उच्च तापमान वाले वातावरण में इस थर्मल डिरेटिंग को ध्यान में रखना आवश्यक है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:611 nm (शिखर) पर केंद्रित और 17 nm की अर्ध-चौड़ाई वाली एक संकीर्ण गाऊसी वक्र, जो इसके एकवर्णी नारंगी आउटपुट की पुष्टि करती है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions and Polarity

यह LED मानक EIA पैकेज आकार के अनुरूप है। महत्वपूर्ण आयाम विवरण में शामिल हैं:

• जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं, सामान्य सहनशीलता ±0.10 mm है।
• "रिवर्स माउंट" पदनाम आमतौर पर इंगित करता है कि LED का प्राथमिक उत्सर्जक सतह प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) की ओर माउंट किया जाता है, जिससे प्रकाश एक छिद्र के माध्यम से निकलता है या परावर्तित होता है। सटीक यांत्रिक चित्र लेंस की दिशा को पैड के सापेक्ष स्पष्ट करेगा।
• डिवाइस पैकेज पर पोलैरिटी चिह्नित होती है (उदाहरण के लिए, कैथोड मार्क, नॉच, या डॉट) और इसे पीसीबी पैड पैटर्न के साथ सही ढंग से संरेखित किया जाना चाहिए।

5.2 Recommended Pad Design

सही सोल्डरिंग, यांत्रिक स्थिरता और ताप अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अनुशंसित पैड पैटर्न प्रदान किया गया है। टॉम्बस्टोनिंग (घटक उठना) या खराब सोल्डर जोड़ गठन को रोकने के लिए इस पैड पैटर्न का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6. असेंबली एवं संचालन मार्गदर्शिका

6.1 वेल्डिंग प्रक्रिया

यह उपकरण लीड-मुक्त सोल्डर का उपयोग करने वाली इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ पूरी तरह संगत है। JEDEC मानक का पालन करते हुए एक अनुशंसित रीफ्लो प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है।

• प्रीहीटिंग:150–200°C, अधिकतम 120 सेकंड, ताकि सर्किट बोर्ड को धीरे-धीरे गर्म किया जा सके और फ्लक्स सक्रिय हो सके।
• शिखर तापमान:अधिकतम 260°C। डिवाइस इस तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए।
• लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय:वक्र को डिवाइस को सोल्डर के गलनांक से ऊपर के समय तक सीमित करना चाहिए, ताकि विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों की आवश्यकता पूरी हो सके, आमतौर पर चरम तापमान पर अधिकतम लगभग 10 सेकंड।
• सोल्डरिंग आयरन:यदि मरम्मत के लिए मैन्युअल सोल्डरिंग की आवश्यकता है, तो सुझाव है कि आयरन टिप का अधिकतम तापमान 300°C हो, संपर्क समय 3 सेकंड से अधिक न हो, और केवल एक बार ही किया जाए।

6.2 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायक का ही उपयोग करें। कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, और डुबोने का समय एक मिनट से कम होना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन epoxy लेंस या एनकैप्सुलेशन को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता

यह एलईडी आर्द्रता संवेदनशील (MSL 2a) है।

• सीलबंद बैग:≤30°C और ≤90% RH की स्थितियों में संग्रहित करें। जब मूल नमी-रोधी बैग, जिसमें ड्रायर शामिल है, खोला नहीं गया हो, तो शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
• खोला गया बैग:खोलने के बाद, भंडारण वातावरण 30°C / 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। घटकों को 672 घंटे (28 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के अधीन किया जाना चाहिए।
• लंबे समय तक एक्सपोजर:यदि मूल पैकेज से निकालने के बाद 672 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत किया गया है, तो वेल्डिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और "पॉपकॉर्न" प्रभाव (रीफ्लो वेल्डिंग के दौरान पैकेज दरार) को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक करना चाहिए।

6.4 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील होते हैं। संचालन सुरक्षा उपायों में ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक दस्ताने का उपयोग करना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सभी उपकरण और कार्य सतहें ठीक से ग्राउंडेड हों।

7. पैकेजिंग एवं आर्डरिंग

• टेप एवं रील:उपकरण 8 मिमी चौड़ी इम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किया जाता है, जो 7 इंच (178 मिमी) व्यास के रील पर लपेटा जाता है।
• प्रति रील मात्रा:3000 टुकड़े।
• न्यूनतम आर्डर मात्रा (MOQ):शेष मात्रा 500 पीस से शुरू होती है।
• पैकेजिंग मानक:ANSI/EIA-481 विनिर्देश के अनुरूप। कैरियर टेप में कवर टेप होता है और लगातार दो खाली गुहाओं की अनुमति होती है।

8. अनुप्रयोग विवरण और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह नारंगी LED संकेतक और प्रकाश व्यवस्था के व्यापक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और नेटवर्क उपकरणों पर स्थिति संकेतक।
• स्विच, कीबोर्ड या मेम्ब्रेन पैनल पर अंकित पहचान की बैकलाइट।
• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग (गैर-महत्वपूर्ण)।
• संकेत और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए नारंगी रंग की आवश्यकता है।

महत्वपूर्ण सूचना:यह उपकरण मानक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है या जहां अत्यधिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस, चिकित्सा जीवन समर्थन, यातायात सुरक्षा प्रणाली), पूर्व परामर्श और प्रमाणन आवश्यक है।

8.2 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन

LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। वोल्टेज स्रोत से चलाते समय, आवश्यक ऑपरेटिंग करंट को सेट करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को श्रृंखला में जोड़ना चाहिए। रेसिस्टर मान (R_s) Ohm's law can be used for calculation: R_s= (V_{Power supply}- V_F) / I_Fतापमान परिवर्तन के तहत स्थिर कार्य के लिए, विशेष रूप से अधिकतम रेटेड मूल्य के निकट या परिवर्तनशील तापीय वातावरण में काम करने वाले डिज़ाइनों के लिए, निरंतर धारा ड्राइवर के उपयोग की अनुशंसा की जाती है।

8.3 थर्मल प्रबंधन

यद्यपि पैकेज आकार में छोटा है, 75mW की अधिकतम बिजली अपव्यय का प्रबंधन जीवनकाल बढ़ाने और प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। PCB पर थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या LED सोल्डर पैड से जुड़ा पर्याप्त तांबे का क्षेत्र, जंक्शन से गर्मी को दूर संचालित करने में सहायता करता है। अधिकतम 30mA से कम धारा पर संचालन, बिजली अपव्यय और जंक्शन तापमान को काफी कम कर सकता है, जिससे परिचालन जीवनकाल बढ़ जाता है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

इस विशिष्ट LED प्लेटफॉर्म के मुख्य लाभों में शामिल हैं:

• रिवर्स माउंटिंग क्षमता:विशिष्ट प्रकाशीय प्रभाव बनाने या प्रकाश स्रोत को छिपाकर कम प्रोफ़ाइल वाली स्थापना के लिए डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है।
• AlInGaP प्रौद्योगिकी:GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, यह नारंगी/लाल रंग के लिए उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है।
• व्यापक देखने का कोण (130°):यह व्यापक, समान प्रकाश प्रदान करता है और पैनल संकेतक लैंप के लिए एक आदर्श विकल्प है।
• मजबूत असेंबली संगतता:स्वचालित स्थापना और मानक लीड-मुक्त इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफ़ाइल प्रमाणन के माध्यम से, निर्माण जटिलता और लागत कम हो जाती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

Q1: पीक वेवलेंथ (611nm) और डोमिनेंट वेवलेंथ (605nm) में क्या अंतर है?
A1: पीक वेवलेंथ उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। डोमिनेंट वेवलेंथ मानव आंख के रंग दृष्टि (CIE चार्ट) के आधार पर गणना किया गया मान है, जो अनुभूत ह्यू से सबसे अच्छा मेल खाता है। इस प्रकार के मोनोक्रोमैटिक LED के लिए, दोनों करीब हैं लेकिन पूरी तरह से समान नहीं हैं।

Q2: क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूं?
A2: हां, 30mA अधिकतम निरंतर DC फॉरवर्ड करंट रेटिंग है। हालांकि, सर्वोत्तम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए, आमतौर पर कम करंट (जैसे 20mA) पर चलाने की सलाह दी जाती है, क्योंकि इससे जंक्शन तापमान और तनाव कम होता है।

Q3: प्रकाश तीव्रता में ग्रेडिंग प्रणाली क्यों होती है?
A3: निर्माण में भिन्नताओं के कारण प्रकाश उत्पादन में मामूली अंतर आ सकता है। ग्रेडिंग समान प्रदर्शन वाले LED को समूहबद्ध करती है, जिससे डिजाइनर अपनी चमक आवश्यकताओं को पूरा करने वाला ग्रेड चुन सकते हैं और उत्पाद में कई इकाइयों की एकरूपता सुनिश्चित कर सकते हैं।

Q4: बैग खोलने के बाद 672 घंटे की फ्लोर लाइफ कितनी महत्वपूर्ण है?
A4: विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। बेकिंग के बिना इस एक्सपोजर समय से अधिक होने पर, अवशोषित नमी रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान वाष्पित हो सकती है, जिससे LED पैकेज के अंदर पृथक्करण या दरार पैदा हो सकती है।

11. डिज़ाइन उपयोग केस अध्ययन

परिदृश्य: एक औद्योगिक राउटर के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना।
एक डिज़ाइनर को फ्रंट पैनल पर कई नारंगी "सक्रिय" संकेतक लगाने की आवश्यकता है। उन्होंने इस एलईडी का चयन उसकी उच्च चमक, चौड़े देखने के कोण और स्वचालित असेंबली के साथ संगतता के कारण किया। डिज़ाइन 3.3V पावर रेल का उपयोग करता है। लक्ष्य मानक कार्यकारी धारा 20mA है, श्रृंखला प्रतिरोध की गणना: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 ओम। मानक 47 ओम प्रतिरोधक का चयन किया गया। पीसीबी लेआउट में अनुशंसित पैड पैटर्न का उपयोग किया गया है और गर्मी अपव्यय के लिए ग्राउंड प्लेन से जुड़े एक छोटे हीट सिंक टैब को शामिल किया गया है। एलईडी को ग्रेड कोड Q (71-112 mcd) के रूप में निर्दिष्ट किया गया है ताकि पर्याप्त और समान चमक सुनिश्चित हो सके। असेंबल बोर्ड को JEDEC-मानक प्रोफ़ाइल के साथ एक मानक लीड-फ्री रिफ्लो ओवन के माध्यम से पारित किया गया, जिससे विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त हुए और घटकों को कोई तापीय क्षति नहीं हुई।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एक सब्सट्रेट पर उगाए गए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब PN जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है - इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। जाली में एल्यूमीनियम, इंडियम और गैलियम का विशिष्ट अनुपात बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करता है - इस मामले में नारंगी (लगभग 605-611 nm)। चिप को पानी-स्पष्ट एपॉक्सी लेंस में एनकैप्सुलेट किया गया है, जो यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश आउटपुट बीम (130° देखने का कोण) को आकार देता है, और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाता है।

13. उद्योग रुझान और विकास

SMD संकेतक एलईडी का रुझान उच्च दक्षता (प्रति इकाई विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन), अधिक सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग एकरूपता, और उच्च तापमान सोल्डरिंग एवं संचालन स्थितियों के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता की दिशा में बना हुआ है। साथ ही, प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते या बेहतर करते हुए लघुकरण प्राप्त करने की प्रेरणा भी बढ़ रही है। इसके अतिरिक्त, डिजाइन को सरल बनाने के लिए अधिक उन्नत पैकेजिंग में ऑन-बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक घटकों (जैसे अंतर्निर्मित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या ड्राइवर आईसी) के साथ एकीकरण तेजी से आम होता जा रहा है। नारंगी/लाल/अंबर रंगों के लिए, AlInGaP का उपयोग प्रमुख उच्च-प्रदर्शन तकनीक बना हुआ है, हालांकि पेरोव्स्काइट जैसी नई सामग्रियों पर निरंतर शोध भविष्य में विकल्प प्रदान कर सकता है।