एलईडी रेड 1.60x0.80x0.55mm 2.0V 72mW तकनीकी डेटाशीट - PLCC2 पैकेज AEC-Q101

1. उत्पाद अवलोकन

1.1 सामान्य विवरण

RF-A2P08-R195-A2 एक उच्च-चमक लाल एलईडी है जो AlGaInP एपिटैक्सियल तकनीक पर आधारित है। यह 1.60mm × 0.80mm × 0.55mm (लंबाई × चौड़ाई × ऊंचाई) मापने वाले कॉम्पैक्ट PLCC2 पैकेज में स्थित है। यह एलईडी 620 nm के आसपास केंद्रित प्रमुख तरंगदैर्ध्य के साथ संतृप्त लाल प्रकाश, 120° का विस्तृत देखने का कोण, और 20 mA पर 1200 mcd तक उच्च प्रकाश तीव्रता प्रदान करता है। यह ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और स्विच अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो AEC-Q101 तनाव परीक्षण योग्यता को पूरा करता है। यह उपकरण सभी SMT असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है और प्रति रील 4000 टुकड़ों के साथ टेप और रील पर उपलब्ध है।

1.2 विशेषताएँ

• PLCC2 (1.6×0.8×0.55mm) सतह-माउंट पैकेज
• अत्यंत विस्तृत 120° देखने का कोण
• सभी SMT असेंबली और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त
• टेप और रील पर उपलब्ध (4000 टुकड़े/रील)
• नमी संवेदनशीलता स्तर: स्तर 2 (MSL 2)
• RoHS और REACH निर्देशों का अनुपालन
• ऑटोमोटिव ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर के लिए AEC-Q101 दिशानिर्देशों पर आधारित योग्यता

1.3 अनुप्रयोग

विशिष्ट अनुप्रयोगों में ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग (जैसे, डैशबोर्ड संकेतक, एम्बिएंट लाइटिंग) और स्विच शामिल हैं। उपकरण का विस्तृत देखने का कोण और उच्च चमक इसे वाहन केबिनों में बैकलाइटिंग और स्थिति संकेत के लिए आदर्श बनाती है।

1.4 पैकेज आयाम

पैकेज की रूपरेखा डेटाशीट के आंकड़े 1-1 से 1-5 में दर्शाई गई है। मुख्य आयाम: पैकेज बॉडी 1.60mm × 0.80mm, ऊंचाई 0.55mm। एक ध्रुवता चिह्न (कैथोड) एक छोटे नॉच या डॉट द्वारा इंगित किया गया है। अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न में उचित गर्मी अपव्यय और यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए उपयुक्त आकार के पैड शामिल हैं। सभी इकाइयाँ मिलीमीटर में हैं, अन्यथा उल्लेखित को छोड़कर सहनशीलता ±0.2mm।

1.5 उत्पाद पैरामीटर

Ts=25°C पर विद्युत और ऑप्टिकल विशेषताएँ (जब तक निर्दिष्ट न हो, IF=20mA):

Ts=25°C पर पूर्ण अधिकतम रेटिंग:

नोट: फॉरवर्ड वोल्टेज सहनशीलता ±0.1V, रंग निर्देशांक सहनशीलता ±0.005, प्रकाश तीव्रता सहनशीलता ±10%। शक्ति अपव्यय पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। जंक्शन तापमान को 120°C से नीचे रखने के लिए पैकेज तापमान के आधार पर अधिकतम ऑपरेटिंग करंट निर्धारित किया जाना चाहिए। 2000V (HBM) पर ESD सहनशीलता उपज >90%, उचित ESD हैंडलिंग आवश्यक है।

1.6 फॉरवर्ड वोल्टेज और प्रकाश तीव्रता की बिन रेंज

IF=20mA पर, उपकरणों को स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज, प्रकाश तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए बिन किया जाता है:

फॉरवर्ड वोल्टेज बिन:B1 (1.8-1.9V), 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)

प्रकाश तीव्रता बिन:K2 (650-800mcd), L1 (800-1000mcd), L2 (1000-1200mcd)

तरंगदैर्ध्य बिन:D2 (617.5-620nm), E1 (620-622.5nm), E2 (622.5-625nm)

ग्राहक ऑप्टिकल और विद्युत विशेषताओं के सख्त नियंत्रण के लिए बिन संयोजन निर्दिष्ट कर सकते हैं।

1.7 विशिष्ट ऑप्टिकल विशेषताएँ वक्र

डेटाशीट में Ts=25°C पर मापे गए कई विशेषता वक्र शामिल हैं (जब तक उल्लेख न किया गया हो):

फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-7):0mA पर लगभग 1.7V से 30mA पर 2.3V तक एक अरैखिक वृद्धि दिखाता है। 20mA पर विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 2.0V है।

फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष तीव्रता (चित्र 1-8):सापेक्ष प्रकाश तीव्रता 30mA तक करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है, 20mA पर तीव्रता के सापेक्ष लगभग 150% तक पहुंचती है।

सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता (चित्र 1-9):जैसे-जैसे सोल्डर बिंदु का तापमान 20°C से 100°C तक बढ़ता है, सापेक्ष प्रकाश फ्लक्स कमरे के तापमान मान के लगभग 80% तक घट जाता है, जो थर्मल ड्रॉप को दर्शाता है।

सोल्डर तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-10):यह वक्र जंक्शन तापमान को 120°C से नीचे रखने के लिए उच्च सोल्डर तापमान पर अनुमेय फॉरवर्ड करंट में कमी दर्शाता है। 100°C पर, अधिकतम करंट लगभग 15mA तक कम हो जाता है।

फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम सोल्डर तापमान (चित्र 1-11):फॉरवर्ड वोल्टेज बढ़ते तापमान के साथ रैखिक रूप से घटता है, लगभग -2mV/°C के गुणांक के साथ।

विकिरण आरेख (चित्र 1-12):विकिरण पैटर्न लैम्बर्टियन जैसा है, जिसमें अक्ष से लगभग ±60° पर तीव्रता 50% तक गिर जाती है, जो 120° देखने के कोण की पुष्टि करती है।

फॉरवर्ड करंट बनाम रंग शिफ्ट (चित्र 1-13):प्रमुख तरंगदैर्ध्य उच्च धाराओं पर छोटी तरंगदैर्ध्य (नीली शिफ्ट) की ओर थोड़ा बदलाव दिखाता है, 0mA पर लगभग 624nm से 30mA पर 622nm तक।

स्पेक्ट्रम वितरण (चित्र 1-14):वर्णक्रमीय उत्सर्जन 620nm के आसपास केंद्रित है जिसमें लगभग 20nm की पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) है। कोई द्वितीयक शिखर नहीं देखा गया।

2. पैकेजिंग जानकारी

2.1 पैकेजिंग विनिर्देश

प्रत्येक रील में 4000 एलईडी के टुकड़े होते हैं। कैरियर टेप की चौड़ाई 8.0±0.1mm है, जिसमें घटक पॉकेट के लिए 4.0mm की पिच है। दोनों सिरों पर खाली पॉकेट (80-100 टुकड़े) प्रदान किए जाते हैं। रील के आयाम: बाहरी व्यास 178±1mm, हब व्यास 60±1mm, और हब स्लॉट चौड़ाई 13.0±0.5mm। टेप पर एक ध्रुवता चिह्न मुद्रित होता है।

2.2 लेबल फॉर्म विनिर्देश

लेबल में शामिल हैं: भाग संख्या, स्पेक संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (प्रकाश फ्लक्स, रंग, फॉरवर्ड वोल्टेज, तरंगदैर्ध्य के लिए), पैकिंग मात्रा, और निर्माण की तारीख। यह ट्रेसेबिलिटी सुनिश्चित करता है।

2.3 नमी प्रतिरोधी पैकिंग

रील को डेसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी बाधा बैग में सील किया जाता है। एक ESD चेतावनी लेबल संलग्न किया जाता है। फिर बैग को शिपिंग के लिए कार्डबोर्ड बॉक्स में रखा जाता है।

2.4 विश्वसनीयता परीक्षण आइटम और शर्तें

परीक्षण उद्योग मानकों (JEDEC, JEITA) के आधार पर किए जाते हैं। प्रत्येक 20 टुकड़ों के साथ निम्नलिखित परीक्षण किए जाते हैं, स्वीकृति मानदंड 0/1 (विफलता/नमूना):

• रिफ्लो (JESD22-B106): 260°C अधिकतम, 10 सेकंड, 2 बार
• थर्मल शॉक (JEITA ED-4701): -40°C(15min) ↔ +125°C(15min), 1000 चक्र
• उच्च तापमान भंडारण (JEITA ED-4701): 125°C, 1000 घंटे
• निम्न तापमान भंडारण (JEITA ED-4701): -40°C, 1000 घंटे
• जीवन परीक्षण (JESD22-A108): Ta=25°C, IF=20mA, 1000 घंटे
• उच्च तापमान उच्च आर्द्रता जीवन (JESD22-A101): 85°C/85%RH, IF=20mA, 1000 घंटे
• तापमान आर्द्रता भंडारण (JEITA ED-4701): 85°C/85%RH, 1000 घंटे

2.5 विश्वसनीयता परीक्षणों के लिए विफलता मानदंड

परीक्षण के बाद, निम्नलिखित सीमाएं लागू होती हैं:

• फॉरवर्ड वोल्टेज (IF=20mA पर VF): ऊपरी विनिर्देश सीमा (USL) के 1.1 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए
• रिवर्स करंट (VR=5V पर IR): ऊपरी विनिर्देश सीमा के 2.0 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए
• प्रकाश फ्लक्स (IF=20mA पर): निचली विनिर्देश सीमा (LSL) के 0.7 गुना से नीचे नहीं गिरना चाहिए

ये मानदंड सुनिश्चित करते हैं कि एलईडी अपने जीवनकाल में पर्याप्त प्रदर्शन बनाए रखे।

3. SMT रिफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

3.1 रिफ्लो प्रोफाइल

अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (Sn-Ag-Cu सोल्डर पर आधारित) इस प्रकार है:

• रैंप-अप दर (Tsmax से TP): अधिकतम 3°C/s
• प्रीहीट: 150°C से 200°C, 60-120 सेकंड
• 217°C (TL) से ऊपर का समय: अधिकतम 60 सेकंड
• पीक तापमान (TP): 260°C, अधिकतम 10 सेकंड (TP के 5°C के भीतर होल्ड टाइम: अधिकतम 30 सेकंड)
• रैंप-डाउन दर: अधिकतम 6°C/s
• 25°C से पीक तापमान तक का समय: अधिकतम 8 मिनट

रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। यदि दो सोल्डरिंग ऑपरेशनों के बीच का समय 24 घंटे से अधिक हो जाता है, तो एलईडी नमी को अवशोषित कर सकते हैं और क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। हीटिंग के दौरान एलईडी पर तनाव न लगाएं।

3.2 सोल्डरिंग आयरन

यदि हाथ सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 300°C से कम के सोल्डरिंग आयरन तापमान का उपयोग 3 सेकंड से कम समय के लिए करें। प्रति एलईडी हाथ सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।

3.3 मरम्मत

रिफ्लो के बाद मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है। जब अपरिहार्य हो, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और सत्यापित करें कि एलईडी विशेषताएँ खराब नहीं हुई हैं।

3.4 सावधानियां

एलईडी एनकैप्सुलेंट सिलिकॉन है, जिसकी सतह नरम होती है। पिक-एंड-प्लेस के दौरान शीर्ष सतह पर मजबूत दबाव से बचें। एलईडी को मुड़े हुए पीसीबी अनुभागों पर माउंट न करें। सोल्डरिंग के बाद, बोर्ड को न मोड़ें या शीतलन के दौरान यांत्रिक तनाव न लगाएं। सोल्डरिंग के बाद तेजी से शीतलन निषिद्ध है।

4. हैंडलिंग सावधानियां

4.1 ऑपरेटिंग वातावरण

एलईडी के संपर्क में या उसके निकट की सामग्रियों में 100 ppm से अधिक सल्फर यौगिक नहीं होने चाहिए। हैलोजन अनुपालन के लिए, ब्रोमीन की एकल सामग्री 900 ppm से कम, क्लोरीन 900 ppm से कम, और ब्रोमीन और क्लोरीन की कुल सामग्री 1500 ppm से कम होनी चाहिए। फिक्स्चर सामग्रियों से वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (VOCs) सिलिकॉन लेंस में प्रवेश कर सकते हैं और गर्मी और प्रकाश के तहत मलिनकिरण का कारण बन सकते हैं, जिससे प्रकाश हानि होती है। उपयोग से पहले सभी सामग्रियों की संगतता का परीक्षण करें। ऐसे चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग न करें जो कार्बनिक वाष्प छोड़ते हैं।

4.2 भंडारण शर्तें

नमी बाधा बैग खोलने से पहले: ≤30°C और ≤75% RH पर स्टोर करें, शिपमेंट की तारीख से 1 वर्ष के भीतर। खोलने के बाद: ≤30°C और ≤60% RH पर 24 घंटे के भीतर उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। यदि नमी संकेतक कार्ड अत्यधिक आर्द्रता दिखाता है या भंडारण समय पार हो गया है, तो उपयोग से पहले एलईडी को 60±5°C पर 24 घंटे से अधिक बेक करें। यदि बैग क्षतिग्रस्त है, तो आपूर्तिकर्ता से संपर्क करें।

4.3 ESD सुरक्षा

एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) और विद्युत ओवरस्ट्रेस (EOS) के प्रति संवेदनशील हैं। हैंडलिंग करते समय उचित ESD नियंत्रण उपायों (जैसे, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कंडक्टिव फ्लोर मैट, कलाई पट्टा) का उपयोग करें। यह उपकरण 2000V HBM के लिए रेटेड है, जिसमें >90% उपज है। हालांकि, यदि सावधानियों की उपेक्षा की जाती है तो ESD क्षति अभी भी हो सकती है।

5. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ

5.1 करंट लिमिटिंग और ड्राइविंग

फॉरवर्ड करंट को पूर्ण अधिकतम रेटिंग (30 mA) के भीतर रखने के लिए हमेशा करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें। रेसिस्टर के बिना, एक छोटा वोल्टेज परिवर्तन बड़े करंट शिफ्ट का कारण बन सकता है, संभावित रूप से एलईडी को जला सकता है। ड्राइविंग सर्किट को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि रिवर्स वोल्टेज कभी लागू न हो, क्योंकि यह माइग्रेशन और क्षति का कारण बन सकता है।

5.2 थर्मल प्रबंधन

थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। जंक्शन तापमान 120°C से अधिक नहीं होना चाहिए। परिवेश तापमान, करंट स्तर और गर्मी अपव्यय के लिए पीसीबी तांबे के क्षेत्र पर विचार करें। जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक थर्मल प्रतिरोध 300°C/W है; उदाहरण के लिए, 20 mA और 2.0V (40 mW शक्ति अपव्यय) पर, तापमान वृद्धि लगभग 12°C है। उच्च तापमान वातावरण में, सोल्डर तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र में दिखाए अनुसार करंट को कम करें।

5.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। ऐसे सॉल्वैंट्स का उपयोग न करें जो सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट पर हमला कर सकते हैं। अल्ट्रासोनिक सफाई की अनुशंसा नहीं की जाती है क्योंकि यह एलईडी को नुकसान पहुंचा सकती है। सुनिश्चित करें कि सफाई समाधान अवशेष न छोड़े।

5.4 यांत्रिक हैंडलिंग

एलईडी को चिमटी से किनारों से पकड़ें, लेंस से नहीं। शीर्ष सतह पर गिरने या दबाव डालने से बचें। सिलिकॉन लेंस मानक एपॉक्सी की तुलना में नरम होता है और तेज वस्तुओं द्वारा खरोंच या टूट सकता है।

6. संचालन का सिद्धांत

RF-A2P08-R195-A2 AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सामग्री प्रणाली पर आधारित एक प्रत्यक्ष बैंडगैप सेमीकंडक्टर उपकरण है। सक्रिय क्षेत्र में p-प्रकार और n-प्रकार क्लैडिंग परतों के बीच एक बहु क्वांटम वेल (MQW) संरचना होती है। जब फॉरवर्ड बायस किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और छिद्र क्वांटम वेल्स में इंजेक्ट होते हैं और विकिरणात्मक रूप से पुनर्संयोजित होते हैं, लाल तरंगदैर्ध्य (~620 nm) के अनुरूप ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। सब्सट्रेट और पारदर्शी संपर्क परतों को प्रकाश निष्कर्षण के लिए अनुकूलित किया गया है। विस्तृत 120° देखने का कोण पैकेज लेंस डिज़ाइन और पारदर्शी एनकैप्सुलेंट के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी का उपयोग सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए कर सकता हूँ?
उत्तर: यह मुख्य रूप से संकेतक और ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए नहीं। प्रकाश फ्लक्स 1200 mcd तक है, जो स्थिति संकेत के लिए उपयुक्त है।

प्रश्न: निरंतर संचालन के लिए अधिकतम परिवेश तापमान क्या है?
उत्तर: ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40°C से +100°C है। हालांकि, उच्च तापमान पर, जंक्शन तापमान को 120°C से नीचे रखने के लिए फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए।

प्रश्न: मैं खोली गई रीलों को कैसे स्टोर करूं?
उत्तर: ≤30°C और ≤60% RH पर स्टोर करें और 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि उस समय के भीतर उपयोग नहीं किया जाता है, तो उपयोग से पहले 60°C पर 24 घंटे बेक करें।

प्रश्न: क्या मैं दो बार सोल्डर कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन दो बार से अधिक नहीं। सुनिश्चित करें कि सोल्डरिंग चक्रों के बीच का अंतराल 24 घंटे से कम हो; अन्यथा, बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है।

प्रश्न: क्या यह उपकरण उच्च आर्द्रता वातावरण के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: नमी संवेदनशीलता स्तर 2 है, इसलिए यह जीवन परीक्षण के दौरान 85°C/85%RH के संपर्क को सहन कर सकता है, लेकिन बिना शक्ति के लंबे समय तक उच्च आर्द्रता को भंडारण शर्तों पर विचार करना चाहिए।

प्रश्न: मुझे ESD के खिलाफ क्या सावधानियां बरतनी चाहिए?
उत्तर: ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कंडक्टिव मैट और कलाई पट्टा का उपयोग करें। उपकरण में 2kV ESD रेटिंग है, लेकिन उससे ऊपर की ESD घटनाएं इसे नुकसान पहुंचा सकती हैं।