एलईडी लाल 3.5x2.8x1.85mm 2.3V 70mA 196mW 621nm PLCC4 ऑटोमोटिव ग्रेड - AEC-Q101 प्रमाणित

1. उत्पाद अवलोकन

1.1 सामान्य विवरण

यह लाल एलईडी AlGaInP तकनीक पर आधारित है, PLCC4 पैकेज में 3.50mm x 2.80mm x 1.85mm आयामों के साथ। इसे ऑटोमोटिव आंतरिक और बाहरी प्रकाश के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह ऑटोमोटिव ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर के लिए AEC-Q101 तनाव परीक्षण योग्यता दिशानिर्देशों को पूरा करता है।

1.2 विशेषताएँ

• PLCC4 पैकेज
• अत्यंत विस्तृत दृश्य कोण: 120 डिग्री
• सभी SMT असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त
• टेप और रील में उपलब्ध (2000 टुकड़े/रील)
• नमी संवेदनशीलता स्तर: स्तर 2
• RoHS और REACH का अनुपालन
• AEC-Q101 पर आधारित ऑटोमोटिव ग्रेड योग्यता

1.3 अनुप्रयोग

ऑटोमोटिव प्रकाश: आंतरिक परिवेश प्रकाश, बाहरी टेल लाइट, ब्रेक लाइट, टर्न सिग्नल और साइड मार्कर।

2. पैकेज आयाम और यांत्रिक जानकारी

2.1 पैकेज रूपरेखा

एलईडी पैकेज की लंबाई 3.50 मिमी, चौड़ाई 2.80 मिमी और ऊंचाई 1.85 मिमी है। शीर्ष दृश्य में कैथोड पक्ष को इंगित करने वाला एक ध्रुवता चिह्न दिखाता है। निचले दृश्य में चार सोल्डर पैड हैं जो चित्र के अनुसार व्यवस्थित हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, ±0.2 मिमी की सहनशीलता के साथ।

2.2 सोल्डरिंग पैटर्न

अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट डेटाशीट (चित्र 1-5) में प्रदान किया गया है। कुल फुटप्रिंट 4.60 मिमी x 2.60 मिमी है। व्यक्तिगत पैड आयाम 0.80 मिमी x 0.70 मिमी हैं। उचित संरेखण और पैड डिज़ाइन अच्छी सोल्डर जोड़ विश्वसनीयता और तापीय चालन सुनिश्चित करते हैं।

3. तकनीकी पैरामीटर

3.1 विद्युत/ऑप्टिकल विशेषताएँ 25°C पर

3.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

• शक्ति अपव्यय: 196 mW
• अग्र धारा: 70 mA (100 mA शिखर, 1/10 कर्तव्य, 10ms)
• विपरीत वोल्टेज: 5 V
• ESD (HBM): 2000 V
• संचालन तापमान: -40 से +100 °C
• भंडारण तापमान: -40 से +100 °C
• जंक्शन तापमान: 120 °C

4. बिन रेंज सिस्टम

4.1 अग्र वोल्टेज बिन

IF=50mA पर, अग्र वोल्टेज को बिन में क्रमबद्ध किया जाता है: C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V), E1 (2.4-2.5V), E2 (2.5-2.6V)।

4.2 चमकदार तीव्रता बिन

चमकदार तीव्रता बिन: N1 (1800-2300 mcd), N2 (2300-2800 mcd), O1 (2800-3500 mcd)।

4.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन

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

5. विशिष्ट ऑप्टिकल विशेषताएँ वक्र

डेटाशीट 25°C पर कई विशेषता वक्र प्रदान करती है। चित्र 1-7 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा दिखाता है: लगभग 2.0V की थ्रेशोल्ड के बाद धारा तेजी से बढ़ती है। चित्र 1-8 सापेक्ष तीव्रता बनाम अग्र धारा दिखाता है: तीव्रता 70mA तक धारा के साथ बढ़ती है। चित्र 1-9 सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता दिखाता है: 100°C पर तीव्रता लगभग 80% तक गिर जाती है। चित्र 1-10 सोल्डर तापमान बनाम अग्र धारा डिरेटिंग दिखाता है: अधिकतम धारा 25°C पर 70mA से घटकर 100°C पर लगभग 40mA हो जाती है। चित्र 1-11 तापमान के साथ अग्र वोल्टेज में कमी दिखाता है (~ -2mV/°C)। चित्र 1-12 120° दृश्य कोण के साथ विकिरण पैटर्न है। चित्र 1-13 धारा के साथ प्रमुख तरंगदैर्ध्य में थोड़ी वृद्धि दिखाता है (लगभग 2nm शिफ्ट)। चित्र 1-14 621nm पर केंद्रित स्पेक्ट्रम दिखाता है।

6. पैकेजिंग जानकारी

6.1 कैरियर टेप और रील आयाम

एलईडी को चित्र 2-1 के अनुसार आयाम वाले कैरियर टेप में पैक किया जाता है। रील का व्यास 330 मिमी, हब व्यास 100 मिमी और चौड़ाई 8.0 मिमी है। प्रति रील मात्रा 2000 टुकड़े है।

6.2 लेबल विशिष्टताएँ

प्रत्येक रील में एक लेबल होता है जिसमें भाग संख्या, विशिष्टता संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (फ्लक्स, क्रोमेटिसिटी, अग्र वोल्टेज, तरंगदैर्ध्य), मात्रा और दिनांक कोड दर्शाया गया है।

6.3 नमी प्रतिरोधी पैकिंग

रील को डेसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एक नमी अवरोधक बैग में सील किया जाता है। जेडीईसी मानकों के अनुसार नमी संवेदनशीलता स्तर 2 है।

6.4 विश्वसनीयता परीक्षण शर्तें

जेडीईसी मानकों के अनुसार विश्वसनीयता परीक्षणों में शामिल हैं: MSL2 प्रीकंडीशनिंग (85°C/60%RH 168h के लिए), थर्मल शॉक (-40°C से 125°C, 1000 चक्र), जीवन परीक्षण (100°C, 50mA, 1000h), और उच्च तापमान उच्च आर्द्रता (85°C/85%RH, 50mA, 1000h)। स्वीकार्यता मानदंड: 0/1।

6.5 विफलता मानदंड

विश्वसनीयता के दौरान, विफलता को इस प्रकार परिभाषित किया गया है: अग्र वोल्टेज > 1.1× ऊपरी विशिष्टता सीमा, विपरीत धारा > 2× ऊपरी विशिष्टता सीमा, चमकदार फ्लक्स<< 0.7× निचली विशिष्टता सीमा।

7. SMT रिफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

7.1 रिफ्लो प्रोफाइल

विशिष्ट लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफाइल: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीट, अधिकतम 3°C/s पर 217°C तक रैंप-अप, 217°C से ऊपर का समय अधिकतम 60s, पीक तापमान 260°C अधिकतम 10s के लिए। कूलिंग रैंप-डाउन अधिकतम 6°C/s। 25°C से पीक तक कुल समय अधिकतम 8 मिनट। केवल दो रिफ्लो चक्र अनुमति है। यदि चक्रों के बीच अंतराल 24 घंटे से अधिक है, तो बेकिंग आवश्यक है।

7.2 सोल्डरिंग आयरन और मरम्मत

मैनुअल सोल्डरिंग: तापमान<300°C, समय<3 सेकंड, केवल एक बार। मरम्मत से बचना चाहिए; यदि आवश्यक हो, तो क्षति से बचने के लिए डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।

7.3 सावधानियाँ

सोल्डरिंग के दौरान सिलिकॉन लेंस पर दबाव न डालें। टेढ़े PCBs पर माउंट करने से बचें। रिफ्लो के बाद यांत्रिक तनाव या तेजी से ठंडा करने से बचें।

8. हैंडलिंग सावधानियाँ

8.1 पर्यावरणीय विचार

संचालन वातावरण और संभोग सामग्री में सल्फर सामग्री 100 ppm से कम होनी चाहिए। ब्रोमीन एकल सामग्री 900 ppm से नीचे, क्लोरीन 900 ppm से नीचे, कुल हैलोजन 1500 ppm से नीचे। फिक्स्चर से VOC सिलिकॉन को खराब कर सकते हैं; केवल परीक्षण किए गए संगत सामग्री का उपयोग करें।

8.2 तापीय डिज़ाइन

उचित तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है। गर्मी चमकदार दक्षता को कम करती है और रंग बदलती है। जंक्शन तापमान 120°C से अधिक नहीं होना चाहिए। पर्याप्त PCB तांबा क्षेत्र या हीट सिंक का उपयोग करें।

8.3 सफाई

सफाई के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। अल्ट्रासोनिक सफाई की सलाह नहीं दी जाती है। सुनिश्चित करें कि सॉल्वैंट्स सिलिकॉन पैकेज पर हमला न करें।

8.4 भंडारण की स्थितियाँ

खोलने से पहले: ≤ 30°C पर स्टोर करें,<75% RH पर एक वर्ष तक।<खोलने के बाद:<30°C,<60% RH, 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि पार हो गया, तो 60±5°C पर >24 घंटे के लिए बेक करें।

8.5 ESD सुरक्षा

एलईडी ESD संवेदनशील है (2000V HBM)। उचित ESD सावधानियां बरतें: ग्राउंडिंग कलाई पट्टियाँ, आयनाइज़र और प्रवाहकीय कार्यस्थान।

9. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

9.1 सर्किट डिज़ाइन

प्रत्येक एलईडी को धारा को 70 mA से नीचे रखने के लिए एक धारा-सीमित प्रतिरोधक के साथ संचालित किया जाना चाहिए। अग्र वोल्टेज तापमान और बिन के साथ बदलता है; सबसे खराब स्थिति VF के लिए खाता रखें। विपरीत वोल्टेज से बचें।

9.2 तापीय प्रबंधन

एलईडी सोल्डर बिंदुओं से गर्मी को नष्ट करने के लिए PCB डिज़ाइन करें। थर्मल वायस और कॉपर प्लेन मदद करते हैं। वास्तविक संचालन तापमान पर अधिकतम धारा निर्धारित करने के लिए डिरेटिंग वक्र (चित्र 1-10) का पालन करें।

9.3 सामग्री के साथ संगतता

नो-क्लीन फ्लक्स का उपयोग करें और सिलिकॉन पर हमला करने वाले रसायनों से बचें। सुनिश्चित करें कि फिक्स्चर सामग्री में उच्च सल्फर या हैलोजन नहीं हैं।

10. संचालन का सिद्धांत

AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) एक प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक सामग्री है जिसका उपयोग उच्च-दक्षता वाले लाल एलईडी के लिए किया जाता है। जब अग्र अभिनत होता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, बैंडगैप के अनुरूप ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। 621 nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य एक गहरे लाल रंग से मेल खाती है। PLCC4 पैकेज एलईडी चिप को रखता है और विद्युत कनेक्शन और यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है।

11. प्रौद्योगिकी तुलना

GaAsP या GaP लाल एलईडी की तुलना में, AlGaInP एलईडी उच्च चमकदार प्रभावकारिता (100 lm/W या अधिक तक), बेहतर तापमान स्थिरता और लंबी आयु प्रदान करते हैं। AEC-Q101 योग्यता कठोर ऑटोमोटिव स्थितियों के तहत विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है, जो इसे वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी से बेहतर बनाती है।

12. सामान्य तकनीकी प्रश्न

प्रश्न:विशिष्ट अग्र वोल्टेज क्या है?

उत्तर:50 mA पर 2.3 V, लेकिन बिनिंग 2.0-2.6 V की अनुमति देता है।

प्रश्न:क्या मैं लगातार 70 mA पर संचालित कर सकता हूँ?

उत्तर:हां, पर्याप्त हीट सिंकिंग के साथ; सुनिश्चित करें कि जंक्शन तापमान<≤ 120°C।

प्रश्न:प्रमुख तरंगदैर्ध्य पर सहनशीलता क्या है?

उत्तर:±2.25 nm (न्यूनतम 617.5 से अधिकतम 625 तक)।

प्रश्न:कितने रिफ्लो?

उत्तर:अधिकतम दो।

13. व्यावहारिक अनुप्रयोग मामला

एक ऑटोमोटिव टेल लाइट पर विचार करें जो इनमें से 20 एलईडी का उपयोग करता है, प्रत्येक में 10 श्रृंखला-जुड़े एलईडी के दो समानांतर स्ट्रिंग में। प्रत्येक स्ट्रिंग को एक श्रृंखला प्रतिरोधक के साथ 50 mA पर संचालित किया जाता है। थर्मल वायस के साथ एक एल्युमिनियम-कोर PCB प्रभावी गर्मी अपव्यय सुनिश्चित करता है। विस्तृत दृश्य कोण समान रोशनी प्रदान करता है। एलईडी को नमी से बचाने के लिए कन्फॉर्मल कोटिंग से सील किया जाता है। यह डिज़ाइन चमक और विश्वसनीयता के लिए ऑटोमोटिव आवश्यकताओं को पूरा करता है।

14. विकास के रुझान

ऑटोमोटिव एलईडी उद्योग उच्च दक्षता, छोटे पैकेज और उच्च संचालन तापमान की ओर बढ़ रहा है। चिप-स्केल पैकेजिंग और फ्लिप-चिप तकनीक उभर रही है। बेहतर तापीय प्रबंधन के साथ ड्राइविंग धाराएं बढ़ सकती हैं। PLCC4 पैकेज अपनी मजबूती और असेंबली में आसानी के लिए लोकप्रिय बना हुआ है। AEC-Q101 जैसे ऑटोमोटिव मानकों का अनुपालन अनिवार्य होता जा रहा है।