एसएमडी फुल कलर एलईडी 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS डेटाशीट - पैकेज आयाम - वोल्टेज 2.4-3.4V - पावर 0.082-0.102W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS, एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) फुल-कलर एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह घटक एक सफ़ेद डिफ्यूज़र रेजिन पैकेज के भीतर तीन व्यक्तिगत एलईडी चिप्स (लाल, हरा, नीला) को एकीकृत करता है, जो योगात्मक रंग मिश्रण के माध्यम से रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न करने में सक्षम बनाता है। यह डिवाइस उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें कॉम्पैक्ट आकार, उच्च चमकदार तीव्रता और व्यापक दृश्य कोण की आवश्यकता होती है।

1.1 मुख्य लाभ

इस एलईडी के प्राथमिक लाभ इसके पैकेज डिज़ाइन और सामग्री चयन से उत्पन्न होते हैं। एक सफ़ेद डिफ्यूज़र एसएमटी पैकेज के साथ रंगहीन स्पष्ट रेजिन का उपयोग उत्कृष्ट प्रकाश प्रसार और एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करता है। एकीकृत तीन-चिप डिज़ाइन फुल-कलर आउटपुट के लिए एक घटक प्रदान करके सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाता है। व्यक्तिगत छह पिनों वाला लीड फ्रेम पैकेज प्रत्येक रंग चैनल के स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देता है। इसके अलावा, यह डिवाइस प्रमुख पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों का अनुपालन करता है, जिसमें RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताएं (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) शामिल हैं।

1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग

यह एलईडी उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां स्थान सीमित है और जीवंत, बहुरंगी संकेत या प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता है। इसका उच्च प्रदर्शन और विश्वसनीयता इसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, पोर्टेबल उपकरणों और साइनेज के लिए उपयुक्त बनाती है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में सूचना बोर्डों के लिए बैकलाइटिंग, मनोरंजन उपकरणों पर स्थिति संकेतक, मोबाइल फोन कैमरों के लिए फ्लैशलाइट मॉड्यूल और छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सामान्य सजावटी या कार्यात्मक प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

निम्नलिखित अनुभाग डेटाशीट में परिभाषित डिवाइस के प्रमुख तकनीकी पैरामीटर का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करते हैं।

2.1 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत एलईडी को संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। प्रमुख रेटिंग में प्रति रंग चैनल (नीला/पीला, हरा, लाल) 30 एमए की निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF), 1/10 ड्यूटी साइकिल और 1 kHz पर प्रति चैनल 60 एमए की पीक फॉरवर्ड करंट (IFP), और चिप के आधार पर 82 mW से 102 mW तक की पावर डिसिपेशन (Pd) शामिल है। अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj) 115°C है, जिसमें संचालन तापमान सीमा (Topr) -40°C से +85°C है। डिवाइस 2000V के ESD स्तर को सहन कर सकता है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएं

ये विशेषताएं Ta=25°C पर मापी जाती हैं और निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करती हैं।

2.2.1 चमकदार तीव्रता और दृश्य कोण

चमकदार तीव्रता (Iv) रंग के अनुसार भिन्न होती है। नीले के लिए IF=10mA, हरे के लिए 15mA और लाल के लिए 20mA की परीक्षण स्थितियों के तहत, विशिष्ट मान हैं: नीला: 140-355 mcd, हरा: 900-2240 mcd, लाल: 450-1120 mcd। संयुक्त मिश्रित सफेद आउटपुट की विशिष्ट तीव्रता 1400-3550 mcd है। दृश्य कोण (2θ1/2) 120 डिग्री का व्यापक है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए लाभदायक है जिनमें व्यापक प्रकाश व्यवस्था या दृश्यता की आवश्यकता होती है।

2.2.2 तरंगदैर्ध्य और वर्णक्रमीय विशेषताएं

पीक तरंगदैर्ध्य (λp) आमतौर पर 460 nm (नीला), 520 nm (हरा), और 630 nm (लाल) होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) सीमाएं हैं: नीला: 460-475 nm, हरा: 520-535 nm, लाल: 617.5-629.5 nm। वर्णक्रमीय विकिरण बैंडविड्थ (Δλ) नीले के लिए लगभग 23 nm, हरे के लिए 30 nm और लाल के लिए 18 nm है। ये पैरामीटर डिस्प्ले या प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों में रंग सटीकता और स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण हैं।

2.2.3 विद्युत पैरामीटर

नीली और हरी चिप्स के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) उनकी संबंधित परीक्षण धाराओं पर 2.40V से 3.40V तक होता है। लाल चिप में 20mA पर 1.75V से 2.75V तक कम फॉरवर्ड वोल्टेज सीमा होती है। डिवाइस में सुरक्षा के लिए एक एकीकृत जेनर डायोड भी शामिल है, जिसमें 5mA की परीक्षण धारा (IZ) पर जेनर वोल्टेज (VZ) 5.30V और 7.00V के बीच होता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

मिश्रित सफेद आउटपुट को न्यूनतम और अधिकतम चमकदार तीव्रता मानों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड हैं AB (1400-1800 mcd), BA (1800-2240 mcd), BB (2240-2800 mcd), और CA (2800-3550 mcd)। चमकदार तीव्रता के लिए ±11% की सहनशीलता लागू होती है।

3.2 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट बिनिंग

रंग आउटपुट को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर बिनिंग के माध्यम से सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है। नौ बिन (S1 से S9 तक) परिभाषित किए गए हैं, जिनमें से प्रत्येक x,y कोऑर्डिनेट प्लेन पर एक छोटे चतुर्भुज क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है। इन बिनों के प्रत्येक शीर्ष के निर्देशांक डेटाशीट में प्रदान किए गए हैं। क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स के लिए सहनशीलता ±0.01 है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए कसकर रंग नियंत्रण सुनिश्चित करती है जहां सटीक रंग मिलान आवश्यक है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।

4.1 वर्णक्रमीय वितरण और विकिरण पैटर्न

एक विशिष्ट वर्णक्रमीय वितरण वक्र प्रत्येक चिप के लिए विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दिखाता है, जो मानव आंख की प्रतिक्रिया वक्र V(λ) के साथ ओवरले किया गया है। विकिरण विशेषताओं का आरेख प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है, जो 120-डिग्री दृश्य कोण से संबंधित है।

4.2 करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषताएं

BY (नीला), GR (हरा), और RTN (लाल) चिप्स के लिए अलग-अलग वक्र फॉरवर्ड करंट के विरुद्ध फॉरवर्ड वोल्टेज को प्लॉट करते हैं। ये वक्र प्रत्येक चैनल के लिए उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए आवश्यक हैं, क्योंकि संबंध गैर-रेखीय (घातीय) है।

4.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बनाम फॉरवर्ड करंट

ये वक्र दिखाते हैं कि प्रत्येक चिप का प्रमुख तरंगदैर्ध्य फॉरवर्ड करंट में परिवर्तन के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो सकता है। यह जानकारी उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें विभिन्न चमक स्तरों पर स्थिर रंग आउटपुट की आवश्यकता होती है।

4.4 सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट

यह संबंध सामान्यतः अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर रैखिक होता है, जो दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ कैसे बढ़ता है। डिजाइनर वांछित चमक स्तर प्राप्त करने के लिए इसका उपयोग करते हैं।

4.5 अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट बनाम तापमान

यह डीरेटिंग वक्र विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है। यह दर्शाता है कि परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम सुरक्षित निरंतर फॉरवर्ड करंट को कैसे कम किया जाना चाहिए। इस वक्र से ऊपर संचालन करने से अधिक गर्मी और जीवनकाल कम हो सकता है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

डिवाइस का एक विशिष्ट एसएमडी फुटप्रिंट है। पैकेज आयाम चित्र सभी महत्वपूर्ण माप प्रदान करता है जिसमें लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पैड आकार और पिन स्पेसिंग शामिल हैं। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी सहनशीलताएं ±0.1mm हैं। माप की इकाई मिलीमीटर (mm) है। यह जानकारी उचित फिट और सोल्डरिंग सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी लेआउट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 पैड डिजाइन और पोलैरिटी पहचान

छह-पिन लीड फ्रेम तीन एलईडी चिप्स में से प्रत्येक के लिए व्यक्तिगत एनोड/कैथोड कनेक्शन की अनुमति देता है। डेटाशीट का आयाम आरेख पिनआउट कॉन्फ़िगरेशन को स्पष्ट रूप से इंगित करता है, जो दर्शाता है कि कौन से पैड लाल, हरे और नीले चिप्स के लिए एनोड और कैथोड से मेल खाते हैं। सही पोलैरिटी को असेंबली के दौरान देखा जाना चाहिए ताकि उचित कार्य सुनिश्चित हो सके।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर

अनुशंसित सोल्डरिंग विधि रीफ्लो सोल्डरिंग है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान (Tsol) 10 सेकंड की अवधि के लिए 260°C है। एलईडी पैकेज, सोल्डर जोड़ों और आंतरिक वायर बॉन्ड को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन किया जाना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग (यदि लागू हो)

हालांकि रीफ्लो को प्राथमिकता दी जाती है, हैंड सोल्डरिंग को सख्त सीमाओं के साथ एक विकल्प के रूप में निर्दिष्ट किया गया है: केवल 3 सेकंड के लिए अधिकतम तापमान 350°C। गर्मी को स्थानीयकृत करने और लंबे समय तक संपर्क से बचने के लिए अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए।

6.3 प्रीकंडीशनिंग और नमी संवेदनशीलता

डिवाइस को JEDEC J-STD-020D लेवल 3 के आधार पर प्रीकंडीशन किया गया है। यह सोल्डरिंग से पहले नमी अवशोषण के प्रति घटक की संवेदनशीलता को इंगित करता है। विश्वसनीय असेंबली के लिए, विशेष रूप से यदि डिवाइस लंबे समय तक परिवेशी वायु के संपर्क में रही है, तो रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले JEDEC मानक के अनुसार उचित बेकिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।

6.4 भंडारण स्थितियां

भंडारण तापमान सीमा (Tstg) -40°C से +100°C है। घटकों को उपयोग के लिए तैयार होने तक एक शुष्क, नियंत्रित वातावरण में, अधिमानतः डिसिकेंट के साथ उनके मूल नमी-अवरोधक बैग में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

प्रत्येक रंग चैनल के लिए एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF, जहां VF वांछित करंट (IF) पर विशिष्ट चिप का फॉरवर्ड वोल्टेज है। प्रत्येक रंग के लिए अलग-अलग VF और अनुशंसित IF मानों के कारण, आमतौर पर तीन अलग-अलग रेसिस्टर मानों की आवश्यकता होगी। चमक को नियंत्रित करने और रंग मिश्रण बनाने के लिए पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी का उपयोग किया जा सकता है।

7.2 डिजाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन:पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र या थर्मल वायास सुनिश्चित करें, विशेष रूप से यदि अधिकतम धाराओं के निकट या उच्च परिवेश तापमान में संचालित किया जा रहा है, ताकि गर्मी को दूर किया जा सके और जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर बनाए रखा जा सके।
• करंट नियंत्रण:हमेशा स्थिर धारा ड्राइविंग या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। वोल्टेज स्रोत से सीधा कनेक्शन अत्यधिक धारा का कारण बनेगा और एलईडी को नष्ट कर देगा।
• ऑप्टिकल डिजाइन:120-डिग्री का व्यापक दृश्य कोण इसे सीधे देखने के लिए उपयुक्त बनाता है। लाइट पाइप अनुप्रयोगों के लिए, कपलिंग दक्षता और लाइट गाइड के भीतर संभावित रंग मिश्रण पर विचार करें।
• ईएसडी सुरक्षा:हालांकि डिवाइस की 2000V ईएसडी रेटिंग है, अंतिम उत्पाद में संवेदनशील लाइनों पर अतिरिक्त ईएसडी सुरक्षा लागू करना मजबूती के लिए एक अच्छा अभ्यास है।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं सभी तीन चिप्स को एक ही 20mA करंट पर चला सकता हूं?

उत्तर: संभव है, लेकिन परीक्षण स्थितियों के अनुसार इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। डेटाशीट प्रकाशित फोटोमेट्रिक डेटा के लिए 10mA (नीला), 15mA (हरा), और 20mA (लाल) के इष्टतम परीक्षण धाराओं को निर्दिष्ट करती है। नीले और हरे चिप्स को 20mA पर चलाने से प्रकाश आउटपुट बढ़ेगा लेकिन पावर डिसिपेशन और जंक्शन तापमान भी बढ़ेगा, जिससे दीर्घायु और रंग स्थिरता प्रभावित हो सकती है। हमेशा निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग का संदर्भ लें।

प्रश्न: मैं शुद्ध सफेद प्रकाश कैसे प्राप्त करूं?

उत्तर: शुद्ध सफेद लाल, हरे और नीले प्रकाश की सही तीव्रताओं को मिलाकर प्राप्त किया जाता है। मानव धारणा और चिप दक्षता में भिन्नता के कारण, आवश्यक धाराएं समान नहीं होती हैं। विशिष्ट मिश्रित सफेद तीव्रता डेटा (1400-3550 mcd) B:10mA, G:15mA, R:20mA के विशिष्ट करंट अनुपात के साथ मापा जाता है। वांछित व्हाइट पॉइंट (जैसे, कूल व्हाइट, वार्म व्हाइट) के लिए PWM या एनालॉग करंट समायोजन के माध्यम से फाइन-ट्यूनिंग आवश्यक हो सकती है।

प्रश्न: एकीकृत जेनर डायोड का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: जेनर डायोड एलईडी चिप(एस) के समानांतर जुड़ा हुआ है, संभवतः रिवर्स-बायस्ड ओरिएंटेशन में। यह वोल्टेज क्लैंप के रूप में कार्य करता है ताकि संवेदनशील एलईडी जंक्शन को क्षणिक वोल्टेज स्पाइक्स या इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) घटनाओं से बचाया जा सके जो अन्यथा क्षति का कारण बन सकती हैं।

9. संचालन सिद्धांत

यह डिवाइस अर्धचालक सामग्रियों में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। तीन एकीकृत चिप्स विभिन्न अर्धचालक यौगिकों से बने हैं: लाल चिप के लिए AlGaInP, और हरे और नीले चिप्स के लिए InGaN। जब एक चिप के p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जो फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। अर्धचालक सामग्री की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। इन तीन प्राथमिक रंगों (लाल, हरा, नीला) की तीव्रता को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करके, डिवाइस के डिफ्यूज़र पैकेज के भीतर ही योगात्मक रंग मिश्रण के माध्यम से माध्यमिक रंगों की एक विशाल श्रृंखला उत्पन्न की जा सकती है।