एलईडी लाल 3.0x3.0x2.1mm - 2.2V - 1.1W - 620nm तकनीकी विनिर्देश

1. उत्पाद अवलोकन

RF-E30AG-OUH-FS एक उच्च-शक्ति लाल एलईडी है जो EMC (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज का उपयोग करती है जो उत्कृष्ट विश्वसनीयता और थर्मल प्रदर्शन प्रदान करती है। 3.00mm x 3.00mm के कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट और 2.10mm की कम ऊंचाई के साथ, यह उपकरण सुरक्षा निगरानी, सेंसर, लैंडस्केप लाइटिंग और सामान्य ऑप्टिकल संकेतकों सहित विस्तृत अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। एलईडी RoHS अनुरूप है और नमी संवेदनशीलता स्तर 3 (MSL 3) के लिए रेटेड है, जो इसे लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त बनाता है।

2. यांत्रिक विवरण और पैकेज आयाम

2.1 पैकेज रूपरेखा

एलईडी 3.00mm x 3.00mm x 2.10mm (लंबाई x चौड़ाई x ऊंचाई) आयामों वाले सतह-माउंट पैकेज में रखी गई है। शीर्ष दृश्य ध्रुवीयता चिह्नों के साथ एक स्पष्ट लेंस दिखाता है: पैड ① एनोड है और पैड ② कैथोड है। साइड व्यू 2.10mm की कुल ऊंचाई दर्शाता है। नीचे का दृश्य सोल्डर पैड लेआउट को आयामों के साथ प्रकट करता है: एनोड पैड 2.26mm x 0.69mm है और कैथोड पैड 1.45mm x 0.50mm है, दोनों पैड के बीच 0.46mm की पिच है। उचित गर्मी अपव्यय और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न प्रदान किया गया है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न किया जाए, सभी आयामों में ±0.2mm की सहनशीलता है।

3. विद्युत और ऑप्टिकल विशेषताएँ

3.1 अग्र वोल्टेज और धारा

IF = 500mA और Ts = 25°C की परीक्षण स्थिति पर, अग्र वोल्टेज (VF) का विशिष्ट मान 2.2V है, न्यूनतम 1.8V और अधिकतम निर्दिष्ट नहीं (खुला) है। उपकरण अधिकतम 500mA की अग्र धारा और 1.1W तक की शक्ति अपव्यय को संभाल सकता है। रिवर्स वोल्टेज अधिकतम 5V पर रेटेड है, और VR = 5V पर रिवर्स धारा (IR) अधिकतम 10µA है।

3.2 ऑप्टिकल प्रदर्शन

प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD) 620nm (लाल) है जिसमें विशिष्ट मान और बैंडविड्थ (Δλ) 30nm है। 500mA पर चमकदार प्रवाह (Φ) विशिष्ट रूप से 45lm है। देखने का कोण (2θ1/2) 90 डिग्री है, जो संकेतक और प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक विस्तृत बीम प्रदान करता है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RTHJ-S) 14°C/W है, जो कुशल गर्मी हस्तांतरण सुनिश्चित करता है।

3.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

पूर्ण अधिकतम रेटिंग इस प्रकार हैं: शक्ति अपव्यय 1.1W, अग्र धारा 500mA (डिरेटिंग विचारों के साथ), रिवर्स वोल्टेज 5V, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (HBM) 2000V, परिचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C, भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C, और जंक्शन तापमान 115°C। ध्यान दें कि स्पंदित संचालन (1/10 ड्यूटी चक्र, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के लिए, उच्च धाराएं अनुमत हो सकती हैं लेकिन जंक्शन तापमान सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए।

4. विशिष्ट ऑप्टिकल विशेषताएँ वक्र

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

विशिष्ट IV वक्र एक गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। कम धाराओं (100mA) पर, अग्र वोल्टेज तेजी से बढ़ता है, जबकि 200mA से ऊपर ढलान कम हो जाता है, जो डाई और पैकेज के ओमिक प्रतिरोध को इंगित करता है। 500mA पर, अग्र वोल्टेज लगभग 2.2V है।<100mA से कम पर, अग्र वोल्टेज तेजी से बढ़ता है, जबकि 200mA से ऊपर ढलान कम हो जाता है, जो डाई और पैकेज के ओमिक प्रतिरोध को इंगित करता है। 500mA पर, अग्र वोल्टेज लगभग 2.2V है।

4.2 अग्र धारा बनाम सापेक्ष तीव्रता

500mA तक अग्र धारा के साथ सापेक्ष प्रकाश उत्पादन लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है। विनिर्देश सीमा के भीतर कोई संतृप्ति प्रभाव दिखाई नहीं देता है, जो सुझाव देता है कि एलईडी को अपनी रेटेड धारा पर कुशलतापूर्वक संचालित किया जा सकता है।

4.3 तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता

सोल्डर पॉइंट तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन घटता है। 85°C पर, सापेक्ष तीव्रता 25°C पर अपने मान के लगभग 75% तक गिर जाती है। सिस्टम डिज़ाइन में इस थर्मल डिरेटिंग पर विचार किया जाना चाहिए।

4.4 स्पेक्ट्रम वितरण

वर्णक्रमीय शक्ति वितरण लगभग 620nm पर एक शिखर दिखाता है जिसमें पूर्ण चौड़ाई आधा अधिकतम (FWHM) 30nm है। रंग एक शुद्ध लाल है, जो संकेत और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।

4.5 विकिरण आरेख

विकिरण पैटर्न लैम्बर्टियन जैसा है, जिसमें ऑप्टिकल अक्ष से ±45° पर तीव्रता 50% तक गिर जाती है। यह एक विस्तृत, समान प्रकाश किरण प्रदान करता है।

4.6 सोल्डर पॉइंट तापमान बनाम अग्र धारा

सोल्डर पॉइंट तापमान बढ़ने पर अधिकतम अनुमत अग्र धारा घटती है। 85°C पर, जंक्शन को अपनी अधिकतम रेटिंग से नीचे रखने के लिए अनुशंसित धारा लगभग 350mA तक कम हो जाती है।

5. विश्वसनीयता परीक्षण आइटम और शर्तें

JEDEC मानकों पर आधारित विश्वसनीयता परीक्षणों की एक श्रृंखला के माध्यम से एलईडी को योग्य किया गया है। मुख्य परीक्षणों में शामिल हैं:

• रिफ्लो सोल्डरिंग: 260°C अधिकतम 10 सेकंड के लिए, 3 चक्र, 10 नमूनों में से 0 विफलता।
• तापमान चक्र: -40°C से 100°C, 300 चक्र, 0 विफलता।
• थर्मल शॉक: -40°C से 100°C, 100 चक्र, 0 विफलता।
• उच्च तापमान भंडारण: 100°C पर 1000 घंटे, 0 विफलता।
• निम्न तापमान भंडारण: -40°C पर 1000 घंटे, 0 विफलता।
• जीवन परीक्षण: 25°C, IF=500mA 1000 घंटे के लिए, 0 विफलता।

विफलता मानदंड: अग्र वोल्टेज में वृद्धि >1.1x ऊपरी विनिर्देश सीमा, रिवर्स धारा >2x ऊपरी विनिर्देश सीमा, या चमकदार प्रवाह <0.7x निचली विनिर्देश सीमा।<0.7x निचली विनिर्देश सीमा।

6. पैकेजिंग जानकारी

एलईडी टेप और रील प्रारूप में 3000 टुकड़े प्रति रील के साथ पैक किए जाते हैं। कैरियर टेप में ध्रुवीयता चिह्न के साथ एक विशिष्ट पॉकेट डिज़ाइन है। रील आयाम हैं: फ्लैंज व्यास 330.2±2mm, हब व्यास 79.5±1mm, चौड़ाई 14.3±0.2mm, और मोटाई 12.7±0.3mm। प्रत्येक रील को डेसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी अवरोधक बैग में सील किया जाता है। बाहरी कार्डबोर्ड बॉक्स आयाम विनिर्देश में दिखाए गए हैं (PDF में स्पष्ट रूप से सूचीबद्ध नहीं लेकिन 330mm रीलों के लिए विशिष्ट)। लेबल में भाग संख्या, विनिर्देश संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड, चमकदार प्रवाह, प्रमुख तरंगदैर्ध्य, अग्र वोल्टेज, मात्रा और दिनांक कोड शामिल हैं।

7. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

7.1 SMT रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

एलईडी लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है। अनुशंसित प्रोफ़ाइल में निम्नलिखित पैरामीटर हैं:

• औसत रैंप-अप दर: 3°C/s अधिकतम (Tsmax से Tp तक)
• प्रीहीट: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड के लिए
• 217°C से ऊपर का समय: 60 सेकंड अधिकतम
• पीक तापमान: 260°C, पीक के 5°C के भीतर का समय: 30 सेकंड अधिकतम, पूर्ण पीक समय (tp): 10 सेकंड अधिकतम
• कूलिंग दर: 6°C/s अधिकतम
• 25°C से पीक तक का समय: 8 मिनट अधिकतम

रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि पहले और दूसरे पास के बीच 24 घंटे से अधिक का समय बीत जाता है, तो एलईडी नमी को अवशोषित कर सकते हैं और क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। हैंड सोल्डरिंग की अनुमति 300°C से कम सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान के साथ 3 सेकंड से कम के लिए, केवल एक बार है। मरम्मत कार्य को हतोत्साहित किया जाता है; यदि आवश्यक हो, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और प्रक्रिया को पूर्व-मान्य करें।

7.2 हैंडलिंग सावधानियां

• एलईडी एनकैप्सुलेंट सिलिकॉन है, जो नरम है। पिक-एंड-प्लेस या असेंबली के दौरान लेंस की सतह पर दबाव डालने से बचें। उचित बल वाले उपयुक्त नोजल का उपयोग करें।
• एलईडी को मुड़े हुए PCBs पर माउंट न करें और न ही सोल्डरिंग के बाद बोर्ड को मोड़ें।
• सोल्डरिंग के बाद कूलिंग के दौरान यांत्रिक तनाव या कंपन से बचें।
• ऑपरेटिंग वातावरण और मेटिंग सामग्री में सल्फर यौगिक 100PPM से कम, ब्रोमीन सामग्री 900PPM से कम, क्लोरीन सामग्री 900PPM से कम, और कुल ब्रोमीन+क्लोरीन 1500PPM से कम होना चाहिए।
• फिक्स्चर सामग्री से वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (VOCs) सिलिकॉन में प्रवेश कर सकते हैं और मलिनकिरण का कारण बन सकते हैं। उपयोग से पहले सभी सामग्रियों की संगतता के लिए परीक्षण करें।
• उचित ESD सुरक्षा का उपयोग करें; एलईडी 2000V HBM के लिए रेटेड है लेकिन फिर भी सावधानियां आवश्यक हैं।
• भंडारण की स्थिति: एल्यूमीनियम बैग खोलने से पहले, ≤30°C और ≤75% RH पर 1 वर्ष तक स्टोर करें। खोलने के बाद, ≤30°C और ≤60% RH पर 168 घंटों के भीतर उपयोग करें। यदि पार हो जाए, तो 60±5°C पर ≥24 घंटे के लिए बेक करें।
• सफाई: आइसोप्रोपिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। अन्य सॉल्वैंट्स को पैकेज को नुकसान न पहुंचाने के लिए सत्यापित किया जाना चाहिए। अल्ट्रासोनिक सफाई की अनुशंसा नहीं की जाती है।

8. अनुप्रयोग विचार

यह एलईडी ऑप्टिकल संकेतकों, लैंडस्केप लाइटिंग और सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए डिज़ाइन किया गया है। ड्राइविंग सर्किट को डिजाइन करते समय, वोल्टेज भिन्नताओं के कारण अतिधारा को रोकने के लिए हमेशा एक धारा-सीमित प्रतिरोधक शामिल करें। थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण है: जंक्शन तापमान 115°C से अधिक नहीं होना चाहिए। पर्याप्त हीट सिंकिंग सुनिश्चित करें, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर संचालन करते समय। विस्तृत देखने का कोण (90°) और उच्च चमकदार प्रवाह (500mA पर 45lm) इसे क्षेत्र प्रकाश और बैकलाइटिंग के लिए उपयुक्त बनाते हैं। 620nm लाल रंग चेतावनी रोशनी, यातायात संकेतों और सजावटी अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। स्पंदित संचालन के लिए, अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने से बचने के लिए ड्यूटी चक्र और पीक धारा को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए।

9. संचालन का सिद्धांत

एलईडी AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सामग्री प्रणाली से बने अर्धचालक p-n जंक्शन पर आधारित है, जो लाल तरंगदैर्ध्य के लिए विशिष्ट है। जब अग्र अभिनत होता है, तो इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, सामग्री के बैंडगैप के अनुरूप तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉन के रूप में ऊर्जा जारी करते हैं। EMC पैकेज एक मजबूत, कम-तनाव वाला एनकैप्सुलेशन प्रदान करता है जो डाई की रक्षा करता है और एक स्पष्ट सिलिकॉन लेंस के माध्यम से कुशल प्रकाश निष्कर्षण की अनुमति देता है।

10. विकास के रुझान

उच्च-शक्ति एलईडी में रुझान उच्च दक्षता, बेहतर थर्मल प्रबंधन और छोटे फुटप्रिंट की ओर है। यह उत्पाद, अपने EMC पैकेज और 3.0x3.0mm फॉर्म फैक्टर के साथ, कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय सतह-माउंट उपकरणों की ओर उद्योग के आंदोलन के साथ संरेखित होता है। भविष्य के विकास में और भी अधिक चमकदार प्रवाह और बेहतर रंग स्थिरता शामिल हो सकती है। एपॉक्सी के बजाय सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन का उपयोग भी थर्मल साइकलिंग और UV एक्सपोजर के तहत विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए एक वर्तमान प्रवृत्ति है।