नीले LED चिप विनिर्देश 1.0x0.5x0.4mm - 2.6-3.4V - 20mA - 70mW - तकनीकी डेटा

1. उत्पाद अवलोकन

RF-BU0402TS-CE-B एक कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट नीला LED है जो उच्च-दक्षता वाले नीले चिप का उपयोग करके निर्मित किया गया है। इसे सामान्य संकेत और प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां विस्तृत देखने का कोण और छोटा पदचिह्न आवश्यक है। पैकेज के आयाम 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm हैं, जो इसे सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। मुख्य विशेषताओं में अत्यधिक विस्तृत देखने का कोण, मानक SMT असेंबली और रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगतता, नमी संवेदनशीलता स्तर 3, और RoHS अनुपालन शामिल हैं। विशिष्ट अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल संकेतक, स्विच बैकलाइटिंग, प्रतीक प्रदर्शन और सामान्य प्रयोजन स्थिति लाइटें शामिल हैं।

1.1 सामान्य विवरण

LED एक नीले चिप का उपयोग करता है जो 465–475 nm प्रमुख तरंगदैर्ध्य सीमा में प्रकाश उत्सर्जित करता है। इसे एक लघु 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm पैकेज में स्पष्ट एपॉक्सी लेंस के साथ एन्कैप्सुलेट किया गया है। यह उपकरण स्वचालित सरफेस-माउंट पिक-एंड-प्लेस के लिए डिज़ाइन किया गया है और JEDEC मानकों के अनुसार 260°C शिखर तापमान पर दो रीफ्लो चक्रों तक सहन कर सकता है।

1.2 विशेषताएँ

• अत्यधिक विस्तृत देखने का कोण (सामान्यतः 140°)।
• सभी SMT असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।
• नमी संवेदनशीलता स्तर: स्तर 3 (IPC/JEDEC J-STD-020 के अनुसार)।
• RoHS अनुरूप – सीसा और अन्य प्रतिबंधित पदार्थों से मुक्त।
• विभिन्न डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई चमक और वोल्टेज बिनों में उपलब्ध।

1.3 अनुप्रयोग

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरणों और ऑटोमोटिव इंटीरियर में ऑप्टिकल संकेतक।
• स्विच और प्रतीक बैकलाइटिंग (कीपैड, पुशबटन)।
• छोटे LCD या सेगमेंट डिस्प्ले के लिए डिस्प्ले बैकलाइटिंग।
• औद्योगिक और चिकित्सा उपकरणों में सामान्य प्रयोजन स्थिति संकेत।

2. तकनीकी पैरामीटर

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी विद्युत और ऑप्टिकल माप Ts = 25°C परीक्षण स्थिति पर किए जाते हैं।

2.1 विद्युत/प्रकाशीय विशेषताएँ (IF = 5 mA)

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग (Ts = 25°C)

नोट: अधिकतम धारा पैकेज तापमान मापने के बाद तय की जानी चाहिए। जंक्शन तापमान रेटेड अधिकतम से अधिक नहीं होना चाहिए।

3. बिनिंग प्रणाली

LED को अग्र वोल्टेज, प्रमुख तरंगदैर्ध्य और दीप्ति तीव्रता के लिए कई बिनों में वर्गीकृत किया गया है। यह डिज़ाइनरों को सटीक सर्किट आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उपकरणों का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे बहु- LED सिस्टम में सुसंगत चमक और रंग सुनिश्चित होता है।

3.1 अग्र वोल्टेज बिन

अग्र वोल्टेज IF = 5 mA पर मापा जाता है। बिनों को F1 से J1 तक लेबल किया गया है, जो 0.1V वृद्धि में 2.6V से 3.6V की सीमा को कवर करते हैं। उदाहरण के लिए, F1 2.6–2.8V, F2 2.7–2.9V, आदि। माप के लिए सहनशीलता ±0.1V है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन

तरंगदैर्ध्य बिन IF = 5 mA पर निर्दिष्ट किए जाते हैं। D10 465.0–467.5 nm, D20 467.5–470.0 nm, E10 470.0–472.5 nm, और E20 472.5–475.0 nm को कवर करता है। माप सहनशीलता ±2 nm है।

3.3 दीप्ति तीव्रता बिन

तीव्रता बिन (IV) B00 (12–18 mcd) से F20 (80–100 mcd) तक वर्गीकृत हैं। यह विस्तृत श्रृंखला संकेतकों, बैकलाइटिंग और डिस्प्ले में विभिन्न चमक आवश्यकताओं को समायोजित करती है। बिन सहनशीलता ±10% है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

सामान्य अग्र वोल्टेज अग्र धारा के साथ बढ़ता है। 5 mA पर अग्र वोल्टेज बिन के आधार पर लगभग 2.7–3.1V होता है। वक्र 0 से 25 mA तक लगभग रैखिक है, जिसमें प्रति 10 mA पर लगभग 0.1–0.2 V की ढलान है।

4.2 अग्र धारा बनाम सापेक्ष तीव्रता

सापेक्ष दीप्ति तीव्रता 20 mA तक अग्र धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है। 5 mA पर तीव्रता 20 mA के सापेक्ष लगभग 0.3 होती है। उच्च धाराओं पर संचालन से उच्च चमक मिलती है लेकिन जंक्शन तापमान भी बढ़ता है।

4.3 परिवेश तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता

जैसे-जैसे परिवेश का तापमान 25°C से 100°C तक बढ़ता है, सापेक्ष तीव्रता लगभग 10–15% तक गिर जाती है। उच्च-तापमान अनुप्रयोगों में इस तापीय डिरेटिंग पर विचार किया जाना चाहिए।

4.4 पिन तापमान बनाम अग्र धारा

जब पिन (सोल्डर बिंदु) का तापमान लगभग 60°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमेय अग्र धारा कम हो जाती है। 100°C पिन तापमान पर, जंक्शन को 95°C से नीचे रखने के लिए अधिकतम सतत अग्र धारा लगभग 15 mA तक कम हो जाती है।

4.5 अग्र धारा बनाम प्रमुख तरंगदैर्ध्य

अग्र धारा को 0 से 30 mA तक बढ़ाने से प्रमुख तरंगदैर्ध्य में थोड़ा बदलाव (लगभग +2 nm) होता है, जो InGaN LEDs के लिए विशिष्ट है। यह प्रभाव छोटा है और आमतौर पर संकेतक अनुप्रयोगों के लिए नगण्य है।

4.6 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य (स्पेक्ट्रम)

स्पेक्ट्रल वितरण 470 nm के आसपास चरम पर होता है, जिसकी पूर्ण-चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) लगभग 15 nm है। उत्सर्जन संकीर्ण है, जो एक संतृप्त नीला रंग प्रदान करता है।

4.7 विकिरण पैटर्न

LED एक लैम्बर्टियन-जैसा विकिरण पैटर्न प्रदर्शित करता है जिसमें 140° (आधी तीव्रता कोण 70°) का विस्तृत देखने का कोण होता है। यह इसे व्यापक-क्षेत्र संकेत के लिए उपयुक्त बनाता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm (लंबाई x चौड़ाई x ऊंचाई) पैकेज में रखा गया है। इसके नीचे की तरफ दो एनोड/कैथोड पैड हैं, जिनमें एक नॉच द्वारा ध्रुवता चिह्नित की गई है (ध्रुवता आरेख देखें)। अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट प्रति पैड 0.5mm x 0.6mm है, जिसमें पैड-टू-पैड स्पेसिंग 0.6mm है।

5.2 ध्रुवता और सोल्डरिंग पैटर्न

कैथोड को ऊपर या नीचे के दृश्य में एक छोटे नॉच द्वारा इंगित किया गया है। यह उपकरण रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें विशिष्ट सोल्डर मास्क ओपनिंग 0.25mm क्लीयरेंस है। जब तक अन्यथा नोट न किया जाए, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं और सहनशीलता ±0.2mm है।

5.3 कैरियर टेप और रील आयाम

भागों को 2.0mm पिच के साथ 8mm चौड़े कैरियर टेप में पैक किया जाता है। प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं। रील का बाहरी व्यास 178mm ±1mm है, हब का व्यास 60mm ±0.1mm है, और चौड़ाई 8.0mm +1/-0mm है। टेप को एक शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है और इसमें अभिविन्यास के लिए एक ध्रुवता चिह्न शामिल होता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल JEDEC मानकों का पालन करता है। 60–120 सेकंड में 150°C से 200°C तक प्रीहीट करें। 217°C (TL) से ऊपर का समय 60–150 सेकंड होना चाहिए। शिखर तापमान (TP) 10 सेकंड से अधिक के लिए 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। शीतलन दर 6°C/s से कम होनी चाहिए। अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों की अनुमति है; यदि दो सोल्डरिंग ऑपरेशनों के बीच का समय 24 घंटे से अधिक हो जाता है, तो LEDs क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

6.2 मैनुअल सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 3 सेकंड से कम समय के लिए 300°C से नीचे सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान का उपयोग करें। हाथ से सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए। हीटिंग के दौरान यांत्रिक बल न लगाएं।

6.3 मरम्मत

सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि अनिवार्य है, तो दोहरे-सिर वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और सत्यापित करें कि LED विशेषताएँ खराब नहीं हुई हैं।

6.4 भंडारण और नमी प्रबंधन

LED नमी संवेदनशील स्तर 3 है। एल्यूमीनियम बैग खोलने से पहले, सीलिंग की तारीख से एक वर्ष तक ≤30°C / ≤75% RH पर स्टोर करें। खोलने के बाद, शेल्फ लाइफ ≤30°C / ≤60% RH पर 168 घंटे है। यदि भंडारण का समय पार हो गया है या डेसीकेंट फीका पड़ गया है, तो बेकिंग आवश्यक है: 60°C ±5°C, कम से कम 24 घंटे। रीलों या ट्रे को उच्च तापमान पर बेक न करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकेजिंग प्रति रील 4000 टुकड़े है। प्रत्येक रील को एक डेसीकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी बाधा बैग में सील किया जाता है। लेबल में भाग संख्या, विनिर्देश संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (फ्लक्स, क्रोमैटिकिटी, अग्र वोल्टेज और तरंगदैर्ध्य के लिए), मात्रा और दिनांक कोड शामिल हैं। रीलों को शिपमेंट के लिए कार्डबोर्ड बक्सों में पैक किया जाता है।

8. अनुप्रयोग नोट्स

8.1 सर्किट डिज़ाइन संबंधी विचार

LED के साथ श्रृंखला में हमेशा करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें ताकि अग्र धारा निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग (20 mA सतत) से अधिक न हो। छोटे वोल्टेज बदलाव भी बड़े करंट परिवर्तन का कारण बन सकते हैं। ड्राइवर सर्किट को इस प्रकार डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि LED चालू होने पर ही अग्र वोल्टेज लागू हो; प्रतिलोम वोल्टेज माइग्रेशन और क्षति का कारण बन सकता है।

8.2 तापीय प्रबंधन

ऊष्मा उत्पादन प्रकाश उत्पादन को कम करता है और उम्र बढ़ने को तेज करता है। सोल्डर पैड और PCB तांबे के प्लेन के माध्यम से पर्याप्त हीट सिंकिंग प्रदान करें। जंक्शन तापमान 95°C से नीचे बना रहना चाहिए। उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में, अग्र धारा को तदनुसार घटाएं।

8.3 पर्यावरणीय प्रतिबंध

संचालन वातावरण में सल्फर यौगिकों की मात्रा 100 ppm से कम होनी चाहिए। बाहरी सामग्रियों (एन्कैप्सुलेंट्स, चिपकने वाले) में ब्रोमीन और क्लोरीन की मात्रा प्रत्येक 900 ppm से कम होनी चाहिए, और उनका कुल योग 1500 ppm से कम होना चाहिए। फिक्स्चर सामग्री से VOCs (वाष्पशील कार्बनिक यौगिक) सिलिकॉन एन्कैप्सुलेंट में प्रवेश कर सकते हैं और मलिनकिरण का कारण बन सकते हैं; उपयोग से पहले सामग्रियों का परीक्षण करें।

9. तकनीकी तुलना

मानक 0603 या 0805 पैकेजों की तुलना में, 1.0x0.5x0.4mm पदचिह्न PCB क्षेत्र बचाता है जबकि 140° का विस्तृत देखने का कोण बनाए रखता है। कम तापीय प्रतिरोध (450 K/W) कुशल ऊष्मा स्थानांतरण की अनुमति देता है। संकीर्ण तरंगदैर्ध्य बिनिंग (प्रति बिन ±2.5 nm) कई सामान्य नीले LEDs की तुलना में बेहतर रंग स्थिरता प्रदान करती है। उच्च ESD रेटिंग (1000V HBM) निर्माण और क्षेत्र उपयोग में मजबूती प्रदान करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

• सामान्य अनुप्रयोगों के लिए अनुशंसित अग्र धारा क्या है?संकेतक उपयोग के लिए 5–10 mA सामान्य है; उच्च चमक के लिए 20 mA तक, लेकिन तापीय सीमाएँ सुनिश्चित करें।
• क्या मैं LED को PWM सिग्नल से चला सकता हूँ?हाँ, लेकिन ओवरहीटिंग से बचने के लिए शिखर धारा 60 mA से कम और ड्यूटी चक्र 10% से कम रखें।
• खुली हुई रीलों को कैसे स्टोर करूं?मूल नमी बाधा बैग में ≤30°C और ≤75% RH पर।
• यदि LED 1000V से अधिक ESD के संपर्क में आता है तो क्या होगा?यह विनाशकारी रूप से विफल हो सकता है या लीकेज करंट में वृद्धि दिखा सकता है। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD सुरक्षा का उपयोग करें।
• बिनों के बीच अग्र वोल्टेज में अंतर क्यों होता है?विनिर्माण सहनशीलता के कारण चिप गुणों में मामूली भिन्नताएँ होती हैं। बिनिंग एक निश्चित बिन में सुसंगत विद्युत व्यवहार सुनिश्चित करती है।

11. अनुप्रयोग केस स्टडीज

11.1 एक छोटे LCD पैनल की बैकलाइटिंग

तीन नीले LEDs (E00 बिन) को 150Ω रेसिस्टर के साथ श्रृंखला में रखा गया और 5V पर चलाया गया। प्रत्येक LED को ~10 mA प्राप्त हुआ। संयुक्त तीव्रता (180 mcd) ने 1.5-इंच कैरेक्टर डिस्प्ले को पर्याप्त रूप से बैकलिट किया।

11.2 श्वेत प्रकाश उत्पादन

नीले LED को पीले फॉस्फर (शामिल नहीं) से कोट करके, एक श्वेत LED बनाया जा सकता है। संकीर्ण नीला स्पेक्ट्रम (465–475 nm) फॉस्फर रूपांतरण के लिए उपयुक्त है।

11.3 ऑटोमोटिव इंटीरियर संकेतक

विस्तृत देखने का कोण और छोटा पैकेज इसे डैशबोर्ड बटन में रखने की अनुमति देता है। LED ने अपने मजबूत निर्माण के कारण AEC-Q101 के अनुसार थर्मल साइक्लिंग परीक्षणों को पार किया।

12. संचालन का सिद्धांत

LED एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब फॉरवर्ड बायस्ड किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं। सामग्री का बैंडगैप उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (~470 nm नीले के लिए) निर्धारित करता है। चिप को लीडफ्रेम पर माउंट किया जाता है और जंक्शन की रक्षा करने और प्रकाश निष्कर्षण में सुधार करने के लिए पारभासी एपॉक्सी से एन्कैप्सुलेट किया जाता है।

13. विकास के रुझान

लघु नीले LEDs का रुझान और भी छोटे पदचिह्नों (जैसे, 0.6x0.3x0.2mm) और उच्च दक्षता (30% WPE तक) की ओर जारी है। बेहतर तापीय प्रबंधन और ESD सुरक्षा को एकीकृत किया जा रहा है। फॉस्फर-परिवर्तित श्वेत प्रकाश व्यवस्था के लिए नीले LEDs का उपयोग ऑटोमोटिव, मोबाइल और सामान्य प्रकाश बाजारों में विस्तार कर रहा है। उद्योग उच्च-मात्रा अनुप्रयोगों में रंग स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सख्त बिनिंग मानकों को अपना रहा है।