साइड-एमिटिंग रेड एलईडी 57-21-UR0200H-AM डेटाशीट - PLCC-2 पैकेज - 2.0V - 1120mcd - ऑटोमोटिव ग्रेड

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए एक उच्च-प्रदर्शन साइड-एमिटिंग रेड एलईडी के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण देता है। यह डिवाइस कॉम्पैक्ट PLCC-2 (प्लास्टिक लीड चिप कैरियर) सरफेस माउंट पैकेज में निर्मित है, जो बैकलाइटिंग और इंडिकेटर फ़ंक्शंस के लिए उच्च प्रकाश उत्पादन और चौड़े देखने के कोण को जोड़ती है।

इस घटक का मुख्य लाभ इसकी ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता है, जो AEC-Q101 मानक प्रमाणन के साथ सत्यापित है, यह सुनिश्चित करती है कि यह वाहन वातावरण में पाए जाने वाले विशिष्ट कठोर तापमान, आर्द्रता और कंपन स्थितियों के तहत भी स्थिर प्रदर्शन कर सकता है। यह RoHS और REACH निर्देशों का अनुपालन करता है, जो इसे सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है।

लक्षित बाजार ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स है, विशिष्ट अनुप्रयोगों में डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच प्रकाश व्यवस्था और अन्य आंतरिक स्थिति संकेतक शामिल हैं जिन्हें स्थिर, चमकदार और विश्वसनीय लाल प्रकाश उत्पादन की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 प्रकाशविद्युत एवं विद्युत विशेषताएँ

मुख्य कार्यकारी पैरामीटर LED के प्रदर्शन को मानक परीक्षण स्थितियों (T_s=25°C) में परिभाषित करते हैं। फॉरवर्ड करंट (I_F) 20mA होने पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) 2.00V है, निर्दिष्ट सीमा 1.75V से 2.75V तक है। यह अपेक्षाकृत कम वोल्टेज सामान्य ऑटोमोटिव पावर रेल के साथ संगत है।

प्राथमिक फोटोमेट्रिक पैरामीटर ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_V) है, जो 20mA पर 1120 मिलिकैंडेला (mcd) का विशिष्ट मान है। इस लॉट के लिए न्यूनतम और अधिकतम सीमाएँ क्रमशः 710 mcd और 1400 mcd हैं। इस उच्च चमक को प्राप्त करते हुए, 120 डिग्री का अत्यंत चौड़ा व्यूइंग एंगल (φ) बनाए रखा गया है, जिसे उस ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जिस पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी शिखर मान से आधी हो जाती है। यह चौड़ा व्यूइंग एंगल एक विस्तृत क्षेत्र में समान प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित करता है, जो पैनल बैकलाइटिंग के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) का केंद्रीय मान 622 nm (विशिष्ट) है, जो उत्सर्जित लाल प्रकाश के रंग को परिभाषित करता है, जिसकी सीमा 618 nm से 627 nm तक है। यह डिवाइस रिवर्स वोल्टेज ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग एवं ताप प्रबंधन

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं। पूर्ण अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 50 mA है, और अधिकतम बिजली अपव्यय 137 mW है। छोटे स्पंदों (t ≤ 10 μs, ड्यूटी साइकिल D=0.005) के लिए, अनुमत सर्ज करंट (I_FM) 100 mA है।

एलईडी के जीवनकाल और प्रदर्शन स्थिरता के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। एलईडी जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (R_thJS) दो मान निर्दिष्ट करता है: 160 K/W (वास्तविक मान, थर्मल माप पर आधारित) और 120 K/W (विद्युत मान, विद्युत मापदंडों से व्युत्पन्न)। यह पैरामीटर दर्शाता है कि गर्मी सेमीकंडक्टर जंक्शन से कितनी कुशलता से संचालित होती है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (T_J) 125°C है। कार्य और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C है, जो कठोर ऑटोमोटिव वातावरण के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करती है।

इस उपकरण की ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) संवेदनशीलता रेटिंग 2 kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) है, जो कई इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए एक मानक स्तर है, लेकिन असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता होती है।

3. Grading System Description

उत्पादन भिन्नताओं के प्रबंधन के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह विशिष्टता पत्रक चमकदार तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए विस्तृत बिनिंग जानकारी प्रदान करता है।

3.1 प्रकाश तीव्रता वर्गीकरण

चमकदार तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (जैसे L1, M2, V1, AA) का उपयोग करके बिन में वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक बिन मिलीकैंडेला (mcd) में मापी गई चमकदार तीव्रता के विशिष्ट न्यूनतम और अधिकतम मानों की एक सीमा को कवर करता है। बिन लॉगरिदमिक श्रेणी का पालन करते हैं, जिसमें प्रत्येक चरण लगभग 25% वृद्धि से मेल खाता है। इस विशिष्ट मॉडल (57-21-UR0200H-AM) के लिए, संभावित आउटपुट बिन को हाइलाइट किया गया है, 1120 mcd का विशिष्ट मान "AA" बिन (1120-1400 mcd) के अंतर्गत आता है। यह प्रणाली डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए सुसंगत चमक वाले घटकों का चयन करने की अनुमति देती है।

इसी तरह, लाल प्रकाश के सटीक रंग को निर्धारित करने वाली प्रमुख तरंगदैर्ध्य को भी ग्रेड में विभाजित किया जाता है। ग्रेड को नैनोमीटर (nm) तरंगदैर्ध्य श्रेणियों का प्रतिनिधित्व करने वाले संख्यात्मक कोड द्वारा परिभाषित किया जाता है। इस एलईडी का विशिष्ट मान 622 nm एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य ग्रेड के भीतर आएगा, जो उत्पादन बैचों में कई उपकरणों के बीच रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य माप की सहनशीलता ±1 nm है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट में कई चार्ट शामिल हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार को दर्शाते हैं, जो सर्किट डिजाइन और थर्मल मैनेजमेंट के लिए महत्वपूर्ण है।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध वक्र (IV वक्र)

यह चार्ट फॉरवर्ड करंट (I

) और फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) के बीच के घातांकीय संबंध को दर्शाता है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। वक्र दर्शाता है कि सामान्य मान 2.0V से थोड़ा अधिक वोल्टेज, करंट में महत्वपूर्ण और संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकता है, जो एक कॉन्स्टेंट-वोल्टेज पावर सप्लाई के बजाय कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर के उपयोग की आवश्यकता को रेखांकित करता है।_F4.2 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता और फॉरवर्ड करंट संबंध

यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव करंट बदलने पर प्रकाश उत्पादन कैसे बदलता है। हालांकि आउटपुट करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, यह पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च करंट पर, जहां बढ़ी हुई गर्मी के कारण दक्षता कम हो सकती है।

4.3 तापमान निर्भरता विशेषताएँ

कई ग्राफ जंक्शन तापमान (T

) का प्रभाव:_Jसापेक्ष चमक तीव्रता और जंक्शन तापमान संबंध:

• यह दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। उन डिज़ाइनों में जहां एलईडी उच्च परिवेशी तापमान पर काम कर सकती है, इस डीरेटिंग पर विचार करना आवश्यक है।सापेक्ष अग्र वोल्टेज और जंक्शन तापमान संबंध:
• V दर्शाता हैइसमें नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो लगभग प्रति डिग्री सेल्सियस 2 mV कम होता है। यह साधारण प्रतिरोध-आधारित करंट लिमिटर के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।_Fसापेक्ष तरंगदैर्ध्य बनाम जंक्शन तापमान:
• दर्शाता है कि प्रमुख तरंगदैर्ध्य तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित होती है (आमतौर पर बढ़ती है), जो अनुप्रयोगों में मामूली रंग परिवर्तन का कारण बन सकती है।4.4 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र

यह विश्वसनीय डिजाइन में सबसे महत्वपूर्ण चार्ट में से एक है। यह अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट को पैड तापमान के विरुद्ध प्लॉट करता है। जैसे-जैसे सोल्डर पॉइंट तापमान बढ़ता है, अधिकतम सुरक्षित करंट रैखिक रूप से घटता है। उदाहरण के लिए, 110°C के अधिकतम पैड तापमान पर, अधिकतम अनुमत निरंतर करंट केवल 34 mA है, जो 25°C पर 50 mA के पूर्ण अधिकतम मूल्य से काफी कम है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि थर्मल डिजाइन सोल्डर पॉइंट को पर्याप्त रूप से कम तापमान पर बनाए रखे ताकि आवश्यक ड्राइव करंट की अनुमति मिल सके।

4.5 अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता

यह ग्राफ विभिन्न ड्यूटी साइकिल (D) के लिए पल्स चौड़ाई (t

) और अनुमेय सर्ज फॉरवर्ड करंट (I_p) के बीच संबंध को परिभाषित करता है। यह डिजाइनरों को पल्स ऑपरेशन की सीमाओं को समझने में सक्षम बनाता है, जैसे कि मल्टीप्लेक्स्ड लाइटिंग सिस्टम या फ्लिकर प्रभाव बनाते समय, यह सुनिश्चित करना कि एलईडी को ऐसे करंट पल्स के अधीन नहीं किया जाता है जिससे प्रदर्शन में गिरावट हो सकती है।_F4.6 स्पेक्ट्रल और रेडिएंट वितरण

सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण ग्राफ पूरे दृश्यमान वर्णक्रम पर प्रकाश उत्पादन दर्शाता है, जो लगभग 622 nm की लाल प्रकाश क्षेत्र में चरम पर पहुँचता है। विकिरण पैटर्न ग्राफ (ध्रुवीय निर्देशांक ग्राफ) 120 डिग्री के दृश्य कोण की स्पष्ट पुष्टि करता है, जो तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है।

5. यांत्रिक, असेंबली और पैकेजिंग जानकारी

5.1 यांत्रिक आयाम और ध्रुवीयता

यह घटक मानक PLCC-2 सतह माउंट पैकेज में आता है। यांत्रिक चित्र पैकेज बॉडी, लीड पिच और कुल ऊंचाई के सटीक आयाम प्रदान करते हैं। ध्रुवीयता स्पष्ट रूप से चिह्नित होती है, आमतौर पर पैकेज पर एक खांचे या चिह्न और/या पैड पैटर्न डायग्राम के माध्यम से। सही अभिविन्यास उचित संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित पैड डिज़ाइन

PCB डिज़ाइन के लिए पैड पैटर्न (फुटप्रिंट) सुझाव प्रदान करता है। इसमें LED पिनों के लिए तांबे के पैड के आकार और अंतर शामिल हैं जहां वे सोल्डर किए जाएंगे। इस सुझाव का पालन करने से अच्छी सोल्डर जोड़ गठन, सही संरेखण और डिवाइस से PCB तक इष्टतम ऊष्मा स्थानांतरण सुनिश्चित होता है।

5.3 रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

डेटाशीट लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट करती है। शिखर तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 240°C से ऊपर का समय अधिकतम 30 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। LED के प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक वायर बॉन्डिंग को सतह माउंट असेंबली के दौरान ऊष्मीय क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.4 पैकेजिंग जानकारी

एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के लिए उपयुक्त टेप-एंड-रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है। विशिष्टताओं में रील आकार, कैरियर टेप की चौड़ाई, पॉकेट पिच और कैरियर टेप पर घटक की अभिविन्यास दिशा शामिल हैं। असेंबली लाइन उपकरणों को सेट करने के लिए यह जानकारी आवश्यक है।

6. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका एवं डिज़ाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य अनुप्रयोग है

ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग। इसमें शामिल हैं:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर और डैशबोर्ड बैकलाइटिंग:

• इंस्ट्रूमेंट पैनल, एलसीडी डिस्प्ले और चेतावनी प्रतीकों को रोशन करना।स्विच और नियंत्रण प्रकाश व्यवस्था:
• एयर कंडीशनिंग नियंत्रण, ऑडियो सिस्टम, विंडो स्विच और गियर सेलेक्टर बटनों के लिए बैकलाइट प्रदान करना।सामान्य स्थिति संकेतक:
• पावर संकेतक, दरवाज़ा बंद नहीं चेतावनी या अन्य कार्यात्मक संकेतक।इसकी साइड-लाइटिंग विशेषता उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें प्रकाश को PCB सतह के समानांतर लाइट गाइड प्लेट या डिफ्यूज़र की ओर निर्देशित करने की आवश्यकता होती है।

ड्राइवर सर्किट:

सुनिश्चित करें कि कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या एलईडी के साथ श्रृंखला में करंट-सीमित रेसिस्टर का उपयोग किया जाता है। प्रतिरोध मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (Vबिजली की आपूर्ति_{- V}) / I_F। सुनिश्चित करें कि रेसिस्टर की रेटेड पावर पर्याप्त है (P = I_F* R)।_F²2. थर्मल प्रबंधन:

यह विश्वसनीयता और प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। अपेक्षित कार्य तापमान के आधार पर अधिकतम ड्राइव करंट निर्धारित करने के लिए डिरेटिंग कर्व का उपयोग करें। यह सुनिश्चित करें कि पैड से जुड़े PCB पर ताप अपव्यय के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्र (थर्मल पैड) है। उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में (जैसे कार इंजन बे के पास के इलेक्ट्रॉनिक्स के निकट), अतिरिक्त शीतलन उपायों की आवश्यकता हो सकती है।3. ESD सुरक्षा:

असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं को लागू करें। संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, इनपुट पावर लाइनों पर ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड या अन्य सुरक्षा सर्किट जोड़ने पर विचार करें।4. ऑप्टिकल डिज़ाइन:

120 डिग्री के व्यूइंग एंगल के लिए, अंतिम उत्पाद में वांछित समरूपता और उपस्थिति प्राप्त करने के लिए डिफ्यूज़र या लाइट गाइड प्लेट के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है। साइड-एमिटिंग फॉर्म फैक्टर का चयन ऐसे ऑप्टिकल घटकों में कुशलतापूर्वक युग्मन के लिए ही किया गया है।7. उपयोग संबंधी सावधानियाँ

स्पेसिफिकेशन शीट में मानक सावधानियों अनुभाग शामिल है। मुख्य बिंदु निम्नलिखित हैं:

रिवर्स वोल्टेज लगाने से बचें।

• करंट, पावर और तापमान की पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न जाएं।
• अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन करें ताकि पैकेज क्षति से बचा जा सके।
• नमी अवशोषण से बचने के लिए उपयुक्त परिस्थितियों में भंडारण करें (MSL 2 रेटिंग इंगित करती है कि ≤30°C/60% RH पर, सूखी पैकेजिंग खोलने के बाद फ्लोर लाइफ 1 वर्ष है)।
• पैकेज सामग्री के अनुकूल तरीके से सफाई करें (कुछ आवृत्तियों की अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें)।
• 8. ऑर्डर जानकारी

मॉडल 57-21-UR0200H-AM एक विशिष्ट कोडिंग प्रणाली का पालन करता है। हालांकि पूर्ण विघटन स्वामित्व युक्त हो सकता है, यह आमतौर पर पैकेज प्रकार (57-21 PLCC-2 को इंगित कर सकता है), रंग (UR लाल को दर्शाता है), चमक ग्रेड, और संभावित अन्य विशेषताओं जैसी जानकारी को एन्कोड करता है। विशिष्ट ग्रेड चयन या पैकेजिंग विकल्पों (जैसे रील आकार) के लिए, ऑर्डरिंग जानकारी अनुभाग उपयोग करने के लिए सटीक कोड प्रदान करेगा।

9. तकनीकी विनिर्देशों पर आधारित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 5V या 12V ऑटोमोटिव पावर रेल से जोड़ सकता हूँ?

उत्तर: नहीं। आपको हमेशा एक श्रृंखला में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए। इसे सीधे इसके फॉरवर्ड वोल्टेज से अधिक वोल्टेज के स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे एलईडी तुरंत क्षतिग्रस्त हो सकती है।
प्रश्न: डेटाशीट में टाइपिकल इंटेंसिटी 1120mcd दिखाई गई है। मेरे मापे गए मान अलग क्यों हो सकते हैं?

उत्तर: मापन तीव्रता को कई कारक प्रभावित कर सकते हैं: ड्राइव करंट (ठीक 20mA होना चाहिए), मापन के दौरान LED का तापमान, मापन उपकरण का कैलिब्रेशन और अंतर्निहित बिनिंग भिन्नता (आपका नमूना AA बिन की निचली या ऊपरी सीमा से हो सकता है)।
प्रश्न: क्या यह LED ऑटोमोटिव बाहरी अनुप्रयोगों, जैसे टेल लाइट्स के लिए उपयुक्त है?

उत्तर: हालांकि इसे AEC-Q101 प्रमाणित किया गया है, इसका प्राथमिक अनुप्रयोग इंटीरियर लाइटिंग के रूप में सूचीबद्ध है। बाहरी वाहन लाइट्स में आमतौर पर उच्च चमक, भिन्न क्रोमैटिसिटी निर्देशांक और अधिक कठोर वेदरप्रूफिंग तथा यूवी एक्सपोजर सुरक्षा की अलग आवश्यकताएं होती हैं। समर्पित बाहरी ऑटोमोटिव-ग्रेड LED अधिक उपयुक्त होंगे।
प्रश्न: MSL 2 का भंडारण के लिए क्या अर्थ है?

उत्तर: नमी संवेदनशीलता स्तर 2 का अर्थ है कि रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता होने तक, यह पैकेज फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (≤30°C/60% RH) में 1 वर्ष तक उजागर रह सकता है। टेप-एंड-रील पर घटकों को एक आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एक सूखे बैग में शिप किया जाता है।
A: Moisture Sensitivity Level 2 means the package can be exposed to factory floor conditions (≤30°C/60% RH) for up to 1 year before it requires baking prior to reflow soldering. Components on tape-and-reel are shipped in a dry bag with a humidity indicator card.