साइड व्यू ब्लू एलईडी 57-11-UB0200H-AM डेटाशीट - PLCC-2 पैकेज - 3.1V - 20mA - 355mcd - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च विश्वसनीयता वाली, साइड-व्यू ब्लू एलईडी के लिए तकनीकी विशिष्टताओं का विवरण देता है, जिसे मुख्य रूप से ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग एप्लीकेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक एक कॉम्पैक्ट PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सरफेस-माउंट पैकेज में रखा गया है, जो 120-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल प्रदान करता है। यह बैकलाइटिंग और इंडिकेटर फंक्शन के लिए आदर्श है, जहां कई कोणों से दृश्यता की आवश्यकता होती है। इसके प्रमुख लाभों में कठोर AEC-Q101 ऑटोमोटिव क्वालिफिकेशन मानक का अनुपालन शामिल है, जो वाहन इंटीरियर की विशिष्ट कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करता है। एलईडी RoHS और REACH पर्यावरणीय निर्देशों का भी अनुपालन करती है। लक्षित बाजार ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता हैं, जिन्हें डैशबोर्ड स्विच, कंट्रोल पैनल और अन्य इंटीरियर प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकताओं के लिए मजबूत, विश्वसनीय और कॉम्पैक्ट लाइटिंग समाधान की आवश्यकता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएं

मुख्य प्रदर्शन को 20mA के फॉरवर्ड करंट (I_F) की एक मानक परीक्षण स्थिति के तहत परिभाषित किया गया है। टाइपिकल ल्यूमिनस इंटेंसिटी 355 मिलीकैंडेलस (mcd) है, जिसकी गारंटीकृत न्यूनतम सीमा 224 mcd और अधिकतम 560 mcd है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) आमतौर पर 3.10V मापता है, जो न्यूनतम 2.75V से लेकर अधिकतम 3.75V तक होता है। यह V_Fरेंज 99% आउटपुट टॉलरेंस बैंड का प्रतिनिधित्व करती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) 468 nm (ब्लू स्पेक्ट्रम) पर केंद्रित है, जिसकी टॉलरेंस ±1 nm है, जो सुसंगत रंग आउटपुट सुनिश्चित करती है। व्यूइंग एंगल (φ), जिसे ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां तीव्रता अपने शिखर मूल्य के आधे तक गिर जाती है, 120 डिग्री है जिसकी टॉलरेंस ±5 डिग्री है।

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग और थर्मल प्रबंधन

डिवाइस की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए, निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग को पार नहीं किया जाना चाहिए। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 30 mA है, जिसमें पीक सर्ज करंट (t ≤ 10 μs) क्षमता 300 mA है। अधिकतम पावर डिसिपेशन 112 mW है। जंक्शन तापमान (T_J) 125°C से अधिक नहीं होना चाहिए, जिसमें ऑपरेटिंग परिवेश तापमान रेंज -40°C से +110°C है। दो थर्मल रेजिस्टेंस मान प्रदान किए गए हैं: जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक वास्तविक थर्मल रेजिस्टेंस (R_{thJS real}) ≤ 180 K/W है, जबकि विद्युत विधि से प्राप्त मान (R_{thJS el}) ≤ 140 K/W है। ये मान ऑपरेशन के दौरान जंक्शन तापमान वृद्धि की गणना करने के लिए महत्वपूर्ण हैं ताकि थर्मल रनअवे को रोका जा सके और ल्यूमिनस आउटपुट स्थिरता सुनिश्चित की जा सके।

2.3 विश्वसनीयता और पर्यावरणीय विशिष्टताएं

डिवाइस AEC-Q101 मानक के लिए योग्य है, जो ऑटोमोटिव एप्लीकेशन के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करता है। इसमें 8 kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) की ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) संवेदनशीलता रेटिंग है, जो अच्छी हैंडलिंग मजबूती प्रदान करती है। नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) लेवल 2 पर रेटेड है, जो ≤ 30°C/60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहीत होने पर एक वर्ष की फ्लोर लाइफ इंगित करता है। अधिकतम रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान 30 सेकंड के लिए 260°C है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र)

IV वक्र एलईडी की विशिष्ट घातीय संबंध दर्शाता है। 25°C पर, फॉरवर्ड वोल्टेज करंट के साथ बढ़ता है। यह ग्राफ करंट-लिमिटिंग सर्किटरी को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि एलईडी अपने निर्दिष्ट वोल्टेज और करंट रेंज के भीतर काम करती है।

3.2 सापेक्ष ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट निम्न से मध्य रेंज में करंट के साथ लगभग रैखिक है। यह डिजाइनरों को ड्राइव करंट और प्रकाश आउटपुट के बीच व्यापार-बंद को समझने में मदद करता है, खासकर जब बिजली की खपत और थर्मल प्रबंधन पर विचार किया जा रहा हो।

3.3 तापमान निर्भरता विशेषताएं

कई ग्राफ जंक्शन तापमान (T_J) के साथ प्रदर्शन परिवर्तनों को दर्शाते हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो लगभग 2 mV/°C कम हो जाता है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी भी तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है, जो उच्च तापमान वाले ऑटोमोटिव वातावरण में सुसंगत चमक बनाए रखने के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो जाता है, जो रंग-महत्वपूर्ण एप्लीकेशन के लिए महत्वपूर्ण है।

3.4 फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र

यह थर्मल डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण ग्राफ है। यह अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड करंट को सोल्डर पैड तापमान (T_S) के एक फ़ंक्शन के रूप में दर्शाता है। उदाहरण के लिए, T_S110°C पर, अधिकतम I_F22 mA तक डीरेटेड हो जाता है। 5mA से नीचे ऑपरेशन की अनुशंसा नहीं की जाती है। अधिकतम जंक्शन तापमान को पार करने से रोकने के लिए इस वक्र का उपयोग किया जाना चाहिए।

3.5 स्पेक्ट्रल वितरण और विकिरण पैटर्न

सापेक्ष स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ ब्लू तरंगदैर्ध्य क्षेत्र (~468 nm) में एक शिखर दर्शाता है। विकिरण पैटर्न आरेख दृश्य रूप से विस्तृत, लैम्बर्टियन जैसे 120-डिग्री व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है।

4. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एलईडी विशिष्ट प्रदर्शन बिन में उपलब्ध है ताकि डिजाइनर अपनी एप्लीकेशन आवश्यकताओं के अनुरूप चमक और रंग के लिए भागों का चयन कर सकें।

4.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग

एक व्यापक बिनिंग टेबल L1 (11.2-14 mcd) से लेकर GA (18000-22400 mcd) तक के समूहों को सूचीबद्ध करती है। इस विशिष्ट पार्ट नंबर (57-11-UB0200H-AM) के लिए हाइलाइट किया गया बिन T1 है, जो 280 से 355 mcd की ल्यूमिनस इंटेंसिटी रेंज से मेल खाता है। यह विशेषताओं की तालिका में बताए गए 355 mcd के टाइपिकल मूल्य के अनुरूप है।

4.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

तरंगदैर्ध्य बिनिंग टेबल में विभिन्न रंग रेंज के लिए कोड शामिल हैं। इस ब्लू एलईडी के लिए प्रासंगिक बिन 7175 है, जो 471 nm से 475 nm तक के प्रमुख तरंगदैर्ध्य को कवर करता है। यह टाइपिकल 468 nm मूल्य को शामिल करता है, जो ब्लू स्पेक्ट्रम बिन के भीतर भाग के प्लेसमेंट की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 यांत्रिक आयाम

एलईडी एक मानक PLCC-2 सरफेस-माउंट पैकेज का उपयोग करती है। डेटाशीट में एक विस्तृत आयामी चित्र शामिल है जो पैकेज लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और अन्य महत्वपूर्ण यांत्रिक टॉलरेंस निर्दिष्ट करता है। यह जानकारी पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन और असेंबली के भीतर उचित फिट सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट

एक आरेख PLCC-2 पैकेज के लिए इष्टतम पीसीबी लैंड पैटर्न (सोल्डर पैड ज्यामिति) प्रदान करता है। इस अनुशंसा का पालन करने से रीफ्लो के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाना, उचित यांत्रिक शक्ति और डिवाइस से पीसीबी तक प्रभावी गर्मी हस्तांतरण सुनिश्चित होता है।

5.3 ध्रुवता पहचान

कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कि एक खांचा, बिंदु या कटा हुआ कोना। असेंबली के दौरान सही ध्रुवता अभिविन्यास डिवाइस के कार्य करने के लिए महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डेटाशीट 30 सेकंड की अधिकतम अवधि के लिए 260°C के पीक तापमान के साथ एक रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट करती है। एलईडी चिप, वायर बॉन्ड और प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन अनिवार्य है। प्रोफाइल में प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरण शामिल हैं जिनमें परिभाषित रैंप दरें और लिक्विडस के ऊपर समय शामिल है।

6.2 उपयोग के लिए सावधानियां

सामान्य हैंडलिंग सावधानियों में लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करके इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को रोकना और निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग को पार न करना शामिल है। डिवाइस को रिवर्स बायस में संचालित नहीं किया जाना चाहिए। MSL-2 रेटिंग के अनुसार उचित भंडारण स्थितियों का पालन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

एलईडी को स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति की जाती है। डेटाशीट में पैकेजिंग विशिष्टताएं शामिल हैं जैसे रील आयाम, टेप चौड़ाई, पॉकेट स्पेसिंग और अभिविन्यास। पार्ट नंबर 57-11-UB0200H-AM एक विशिष्ट कोडिंग सिस्टम का पालन करता है जो संभवतः पैकेज प्रकार (57), रंग/दृश्य (साइड-व्यू ब्लू के लिए 11-UB) और प्रदर्शन बिन (0200H) को दर्शाता है।

8. एप्लीकेशन अनुशंसाएं

8.1 विशिष्ट एप्लीकेशन परिदृश्य

प्राथमिक एप्लीकेशन ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है, जिसमें स्विच, बटन, इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर, इन्फोटेनमेंट कंट्रोल और एंबिएंट लाइटिंग के लिए बैकलाइटिंग शामिल है। साइड-व्यू उत्सर्जन और विस्तृत कोण इसे उन एप्लीकेशन के लिए उपयुक्त बनाता है जहां एलईडी को व्यूइंग सतह के लंबवत माउंट किया जाता है, जो एक लाइट गाइड या एक छोटे एपर्चर को प्रकाशित करता है।

8.2 डिजाइन विचार

करंट ड्राइव:अधिक स्थिर प्रकाश आउटपुट के लिए, विशेष रूप से तापमान पर, एक श्रृंखला रोकनेवाला के साथ निरंतर वोल्टेज स्रोत की तुलना में एक निरंतर करंट ड्राइवर की अनुशंसा की जाती है। सर्किट को I_Fको ≤ 30 mA निरंतर तक सीमित करना चाहिए।
थर्मल प्रबंधन:पीसीबी लेआउट को सोल्डर पैड के आसपास तांबे के क्षेत्र को अधिकतम करना चाहिए ताकि यह एक हीट सिंक के रूप में कार्य कर सके, सोल्डर पॉइंट तापमान (T_S) को यथासंभव कम रख सके ताकि अनुमेय करंट और ल्यूमिनस आउटपुट को अधिकतम किया जा सके। डिजाइन के लिए डीरेटिंग वक्र का उपयोग करें।
ऑप्टिकल डिजाइन:लाइट गाइड या डिफ्यूज़र डिजाइन करते समय 120-डिग्री व्यूइंग एंगल पर विचार करें ताकि समान प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित हो सके।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी की तुलना में, इस डिवाइस के प्रमुख विभेदक ऑटोमोटिव विश्वसनीयता के लिए इसका AEC-Q101 क्वालिफिकेशन, साइड-व्यू पैकेज में विस्तृत 120-डिग्री व्यूइंग एंगल और सुसंगत रंग और चमक के लिए इसकी विशिष्ट बिनिंग है। 8kV ESD रेटिंग और MSL-2 वर्गीकरण औद्योगिक और ऑटोमोटिव निर्माण प्रक्रियाओं के लिए इसकी मजबूती को और बढ़ाते हैं।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट क्या है?
उत्तर: विशिष्ट ऑपरेटिंग स्थिति 20mA है, जो 355 mcd प्रदान करती है। इसे अधिकतम 30mA तक चलाया जा सकता है, लेकिन डीरेटिंग वक्र के अनुसार थर्मल डीरेटिंग लागू की जानी चाहिए।
प्रश्न: ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन T1 की व्याख्या कैसे करूं?
उत्तर: बिन T1 गारंटी देता है कि ल्यूमिनस इंटेंसिटी I_F=20mA और T_J=25°C पर मापने पर 280 mcd और 355 mcd के बीच होगी।
प्रश्न: क्या इस एलईडी का उपयोग गैर-ऑटोमोटिव एप्लीकेशन में किया जा सकता है?
उत्तर: हां, इसकी उच्च विश्वसनीयता इसे औद्योगिक नियंत्रण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती है जहां लंबी उम्र और स्थिर प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, हालांकि यह ऑटोमोटिव वॉल्यूम के लिए लागत-अनुकूलित हो सकती है।
प्रश्न: न्यूनतम करंट विशिष्टता (5mA) क्यों है?
उत्तर: इस न्यूनतम करंट से नीचे संचालन से सेमीकंडक्टर जंक्शन से अस्थिर या असमान प्रकाश उत्सर्जन हो सकता है।

11. डिजाइन और उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: एक ऑटोमोटिव क्लाइमेट कंट्रोल पैनल के लिए बैकलाइटिंग।एक डिजाइनर को कई मेम्ब्रेन स्विच और एक छोटे रोटरी एनकोडर को प्रकाशित करने की आवश्यकता है। पैनल के पीछे स्थान अत्यंत सीमित है। वे इस साइड-व्यू ब्लू एलईडी को इसके कॉम्पैक्ट PLCC-2 पैकेज के लिए चुनते हैं। कई एलईडी एक पतली एक्रिलिक लाइट गाइड के किनारे के साथ रखी जाती हैं। 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्रकाश को गाइड में कुशलतापूर्वक युग्मित करता है। डिजाइनर लंबी उम्र सुनिश्चित करने और डैशबोर्ड के अंदर संभावित उच्च परिवेश तापमान को ध्यान में रखते हुए प्रति एलईडी 18mA पर सेट एक निरंतर-करंट एलईडी ड्राइवर IC का उपयोग करता है। पीसीबी लेआउट में एक ग्राउंड प्लेन से जुड़े उदार थर्मल रिलीफ पैड शामिल हैं। AEC-Q101 क्वालिफिकेशन विभिन्न जलवायु परिस्थितियों में वाहन के जीवनकाल में उत्पाद की आयु पर विश्वास देता है।

12. संचालन सिद्धांत

यह एक सेमीकंडक्टर लाइट-एमिटिंग डायोड है। जब इसके बैंडगैप ऊर्जा से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर चिप (आमतौर पर ब्लू लाइट के लिए InGaN सामग्री पर आधारित) के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। सेमीकंडक्टर परतों की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश के प्रमुख तरंगदैर्ध्य (रंग) को निर्धारित करती है। प्लास्टिक पैकेज में एक ढला हुआ लेंस शामिल होता है जो विकिरण पैटर्न को आकार देता है ताकि निर्दिष्ट 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त किया जा सके।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

ऑटोमोटिव और सामान्य प्रकाश व्यवस्था एलईडी में रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जो बिजली की खपत और थर्मल लोड को कम करता है। उच्च विश्वसनीयता और लंबे जीवनकाल के लिए भी एक प्रयास है। पैकेजिंग में, रुझान लघुकरण की ओर है जबकि ऑप्टिकल प्रदर्शन और थर्मल डिसिपेशन को बनाए रखना या सुधारना है। साइड-व्यू एलईडी के लिए, उन्नति में चिप से बेहतर प्रकाश निष्कर्षण दक्षता और लाइट गाइड एप्लीकेशन के लिए विशिष्ट बीम पैटर्न बनाने के लिए पैकेज लेंस से अधिक सटीक ऑप्टिकल नियंत्रण शामिल है। ड्राइवर सर्किटरी और कई एलईडी चिप्स का एकल मॉड्यूल में एकीकरण भी एक चल रहा विकास है।