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LTSA-G6SPVAKTU SMD LED Data Sheet - Amber AlInGaP - 140mA - 2.65V - 530mW - Technical Documentation

LTSA-G6SPVAKTU SMD LED की पूर्ण तकनीकी विशिष्टता। एम्बर AlInGaP प्रकाश स्रोत, 120° व्यूइंग एंगल, 7.1-11.2cd चमकदार तीव्रता, AEC-Q101 प्रमाणित, ऑटोमोटिव एक्सेसरी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
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PDF दस्तावेज़ कवर - LTSA-G6SPVAKTU SMD LED डेटाशीट - एम्बर AlInGaP - 140mA - 2.65V - 530mW - चीनी तकनीकी दस्तावेज़

सामग्री सूची

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ उच्च विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह घटक एम्बर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है और क्रिस्टल स्पष्ट लेंस में संलग्न है। इसका डिज़ाइन आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली प्रक्रियाओं और कठोर परिचालन वातावरण की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस एलईडी के प्रमुख डिज़ाइन लाभों में स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों और मानक इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता शामिल है, जो उच्च मात्रा वाले उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है। इसका पैकेजिंग ईआईए मानक आकार का अनुपालन करता है, जिससे विनिमेयता सुनिश्चित होती है और मौजूदा पीसीबी लेआउट में एकीकरण आसान हो जाता है। एईसी-क्यू101 मानक (संस्करण डी) के लिए इसकी महत्वपूर्ण प्रमाणन, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र, विशेष रूप से वाहन के आंतरिक गैर-महत्वपूर्ण सहायक उपकरण अनुप्रयोगों के लिए इसकी उपयुक्तता को उजागर करती है। यह घटक रिस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंस (RoHS) डायरेक्टिव का भी अनुपालन करता है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

एलईडी का प्रदर्शन विशिष्ट विद्युत, प्रकाशिक और तापीय स्थितियों के तहत परिभाषित किया जाता है, आमतौर पर परिवेश के तापमान (टीए) को 25°C पर मापा जाता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं दी जा सकती। प्रमुख सीमाओं में अधिकतम बिजली अपव्यय 530mW, चरम अग्र धारा 400mA (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई की पल्स स्थितियों में) और 5mA से 200mA तक की निरंतर डीसी अग्र धारा सीमा शामिल है। डिवाइस का संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C है। ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM, ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 क्लास 2 के अनुरूप) के अनुसार, यह 2kV तक की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सहन कर सकता है। यह पैकेज 260°C के चरम तापमान पर, अधिकतम 10 सेकंड तक इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग सहन कर सकता है, जो लीड-फ्री (Pb-free) असेंबली प्रक्रिया मानकों के अनुरूप है।

2.2 Thermal Characteristics

एलईडी के प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। मानक 1.6 मिमी मोटाई वाले FR4 पीसीबी पर, जिसमें 16 मिमी² कॉपर पैड है, स्थापित होने पर, सेमीकंडक्टर जंक्शन से परिवेशी वायु तक थर्मल प्रतिरोध (RθJA) का विशिष्ट मान 50°C/W है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RθJS) का विशिष्ट मान 30°C/W है, जो सर्किट बोर्ड में गर्मी के निष्कासन के लिए एक अधिक प्रत्यक्ष मार्ग प्रदान करता है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 125°C है। इस तापमान से अधिक होने पर प्रकाश उत्पादन क्षय की दर तेज हो जाती है और विनाशकारी विफलता हो सकती है।

2.3 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों (IF = 140mA, Ta=25°C) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं। चमकदार तीव्रता (Iv) न्यूनतम 7.1 कैंडेला (cd) से लेकर अधिकतम 11.2 cd तक होती है। प्रकाश के स्थानिक वितरण की विशेषता 120 डिग्री का चौड़ा देखने का कोण (2θ½) है, जिसका अर्थ है कि केंद्रीय अक्ष के ±60 डिग्री पर, चमकदार तीव्रता इसके शिखर मान की आधी होती है। प्रकाश उत्सर्जन शिखर तरंगदैर्ध्य (λP) लगभग 625 नैनोमीटर (nm) है। अनुभूत रंग निर्धारित करने वाली प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 612 nm से 624 nm के बीच निर्धारित की गई है। रंग की शुद्धता दर्शाने वाली वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ) का विशिष्ट मान 18 nm है। 140mA पर LED को चलाने के लिए आवश्यक अग्र वोल्टेज (VF) की सीमा 1.90V से 2.65V तक है। जब 12V रिवर्स बायस लगाया जाता है, तो रिवर्स लीकेज करंट (IR) का विशिष्ट मान 10 μA है, हालांकि यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

अनुप्रयोगों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, निर्माण के बाद LED को महत्वपूर्ण पैरामीटरों के आधार पर विभिन्न प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। उत्पाद लेबल पर मुद्रित बिनिंग कोड प्रारूप है: Vf बिन / Iv बिन / Wd बिन (उदाहरण: F/EA/3)।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) ग्रेडिंग

140mA पर एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर, इसे पांच वोल्टेज बिन (C से G) में वर्गीकृत किया गया है। बिन C: 1.90V से 2.05V, बिन D: 2.05V से 2.20V, बिन E: 2.20V से 2.35V, बिन F: 2.35V से 2.50V, बिन G: 2.50V से 2.65V। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1V है। यह डिजाइनरों को करंट रेगुलेशन सर्किट के लिए एक समान वोल्टेज आवश्यकता वाले एलईडी का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) ग्रेडिंग

प्रकाश उत्पादन दो तीव्रता ग्रेड में विभाजित है। EA ग्रेड की तीव्रता सीमा 7.1 cd से 9.0 cd (20.0 से 25.2 लुमेन के बराबर) है, जबकि EB ग्रेड की सीमा 9.0 cd से 11.2 cd (25.2 से 31.3 लुमेन) है। प्रत्येक तीव्रता ग्रेड की सहनशीलता ±11% है। यह ग्रेडिंग उन अनुप्रयोगों में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करती है जहां एकाधिक LED की आवश्यकता होती है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) ग्रेडिंग

रंग (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) को रंग स्थिरता बनाए रखने के लिए तीन ग्रेड में विभाजित किया गया है। ग्रेड 2: 612 nm से 616 nm, ग्रेड 3: 616 nm से 620 nm, ग्रेड 4: 620 nm से 624 nm। प्रत्येक तरंगदैर्ध्य ग्रेड की सहनशीलता ±1 nm है। यह सटीक रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (जैसे संकेतक लाइट समूह या बैकलाइट) के लिए महत्वपूर्ण है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार की गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता vs. अग्र धारा

विशेषता वक्र फॉरवर्ड करंट (IF) और सापेक्ष दीप्ति तीव्रता के बीच संबंध दर्शाता है। प्रकाश उत्पादन करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन एक गैर-रैखिक संबंध में। अनुशंसित करंट (जैसे 200mA) से काफी अधिक पर कार्य करने से प्रकाश उत्पादन में घटती प्रतिफल हो सकती है, साथ ही ताप में तीव्र वृद्धि और प्रदर्शन क्षय में तेजी आ सकती है। यह वक्र उचित करंट ड्राइव के लिए स्थिर धारा स्रोत या करंट-सीमित प्रतिरोधक के उपयोग के महत्व पर प्रकाश डालता है।

4.2 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

यह IV वक्र डायोड के वोल्टेज और करंट के बीच घातांकीय संबंध को दर्शाता है। वह "निक-इन" वोल्टेज जहां करंट तेजी से बढ़ना शुरू होता है, AlInGaP सामग्री प्रणाली की विशेषता है। यह वक्र ड्राइव सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि पावर स्रोत में निर्दिष्ट VF रेंज और तापमान भिन्नता के तहत वांछित ऑपरेटिंग करंट प्राप्त करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज मार्जिन है।

4.3 स्थानिक वितरण (विकिरण पैटर्न)

ध्रुवीय आरेख स्थानिक विकिरण पैटर्न को दर्शाता है, जो 120-डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि करता है। यह पैटर्न आमतौर पर लैम्बर्टियन या उसके करीब होता है, जिसका अर्थ है कि तीव्रता दृश्य कोण की कोज्या के समानुपाती होती है। यह व्यापक, समान वितरण उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिनमें बड़े क्षेत्र की रोशनी या चौड़े दृश्य कोण की दृश्यता की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्टेटस इंडिकेटर एलईडी।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना

5.1 पैकेज आकार और ध्रुवीयता

This LED conforms to standard SMD package dimensions. Detailed mechanical drawings specify the length, width, height, lead pitch, and overall tolerance (typically ±0.2mm). It is important to note that the anode lead frame also acts as the primary heat sink for the device. Proper PCB pad design must connect to this anode pad to facilitate effective heat dissipation. The cathode is typically identified by a visual marker, such as a notch or a green dot on the package.

5.2 अनुशंसित PCB माउंटिंग पैड लेआउट

चित्र इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड पर इष्टतम कॉपर पैड डिजाइन दर्शाता है। यह लेआउट विश्वसनीय सोल्डर जोड़ निर्माण, LED हीट सिंक (एनोड) से PCB तक उचित ऊष्मा हस्तांतरण सुनिश्चित करता है, और टॉम्बस्टोनिंग (रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान एक सिरे का उठना) के जोखिम को कम करता है। पैड के आयाम और आकार को अधिकतम सोल्डरबिलिटी और यांत्रिक शक्ति प्राप्त करने के लिए लीड फ्रेम से मेल खाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

6. सोल्डरिंग, असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश

6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

J-STD-020 मानक के अनुसार एक विस्तृत तापमान-समय आरेख लीड-फ्री सोल्डर पेस्ट के लिए अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल निर्धारित करता है। प्रमुख पैरामीटर में प्रीहीट तापमान वृद्धि दर, सोखने का समय और तापमान, लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (TAL), शिखर तापमान (260°C से अधिक नहीं) और शीतलन दर शामिल हैं। थर्मल शॉक, डिलामिनेशन या सोल्डर जोड़ दोषों को रोकने के लिए, साथ ही नमी-संवेदनशील उपकरणों (MSL स्तर 2) के उचित प्रसंस्करण को सुनिश्चित करने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6.2 भंडारण एवं नमी संवेदनशीलता

JEDEC J-STD-020 मानक के अनुसार, इस LED को आर्द्रता संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2 के रूप में वर्गीकृत किया गया है। एक सीलबंद नमी-रोधी बैग में सिलिका जेल के साथ, जब इसे ≤30°C और ≤70% RH स्थितियों में संग्रहित किया जाता है, तो इसकी शेल्फ लाइफ एक वर्ष है। एक बार बैग खोलने के बाद, घटकों को निर्दिष्ट फ्लोर लाइफ के भीतर (MSL2 के लिए, ≤30°C/60% RH स्थितियों में आमतौर पर 168 घंटे) उपयोग किया जाना चाहिए, या रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले पुनः बेक किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, 60°C पर 48 घंटे), ताकि सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अवशोषित नमी के वाष्पीकरण के कारण होने वाली "पॉपकॉर्न" क्षति को रोका जा सके।

6.3 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायक का उपयोग करें। LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोना स्वीकार्य है। अपघर्षक या अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग एपॉक्सी लेंस या पैकेज मार्किंग को नुकसान पहुंचा सकता है।

7. पैकेजिंग और आदेश विशिष्टताएँ

7.1 टेप और रील पैकेजिंग

स्वचालित असेंबली की सुविधा के लिए, एलईडी को एम्बॉस्ड कैरियर टेप पर प्रदान किया जाता है और कवर टेप से सील किया जाता है। कैरियर टेप आयाम, पॉकेट आयाम और फीड दिशा EIA-481 मानक के अनुसार निर्धारित हैं। घटकों को मानक 7-इंच (178mm) व्यास वाली रील पर लपेटा जाता है। एक पूरी रील में 1000 टुकड़े होते हैं। आंशिक रीलों (शेष भाग) के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है। पैकेजिंग विशिष्टता में अनुमत अधिकतम लगातार खाली पॉकेटों की संख्या (दो) भी निर्धारित की गई है।

7.2 रील आयाम

यांत्रिक चित्र रील के हब व्यास, फ्लैंज व्यास, कुल चौड़ाई और कीइंग सुविधाओं को विस्तार से दर्शाता है, ताकि मानक SMT फीडर उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित की जा सके।

8. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका एवं डिज़ाइन विचार

8.1 लक्ष्य अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स है, विशेष रूप से सहायक उपकरण कार्य। इसमें इंटीरियर लाइटिंग, गैर-महत्वपूर्ण संकेतकों के लिए डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, सेंटर कंसोल लाइटिंग और वाहन के भीतर अन्य गैर-सुरक्षा-महत्वपूर्ण संकेत अनुप्रयोग शामिल हैं। इसकी AEC-Q101 प्रमाणन ऑटोमोटिव वातावरण में विशिष्ट तापमान, आर्द्रता और परिचालन तनाव के लिए आश्वासन प्रदान करता है।

8.2 डिज़ाइन विचार

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, इस एसएमडी घटक के महत्वपूर्ण लाभ हैं: बहुत कम स्थान लेना, अधिक पतली डिजाइन के लिए उपयुक्त निम्न प्रोफ़ाइल, स्वचालित असेंबली के लिए अधिक उपयुक्तता, और पीसीबी के माध्यम से बेहतर थर्मल प्रदर्शन। एसएमडी एम्बर एलईडी उप-बाजार में, इसकी मुख्य विभेदक विशेषताएं इसकी स्पष्ट ऑटोमोटिव-ग्रेड AEC-Q101 प्रमाणीकरण, 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण और रंग तथा तीव्रता स्थिरता के लिए विस्तृत बिनिंग प्रणाली हैं। एम्बर के लिए उपयोग की जाने वाली GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP तकनीक का उपयोग आमतौर पर उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

10.1 शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λP) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और शुद्ध मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो LED के अनुभव किए गए रंग से मेल खाती है। अनुप्रयोगों में रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

10.2 क्या मैं इस LED को 3.3V पावर स्रोत से बिना रेसिस्टर के चला सकता हूँ?

नहीं। अग्र वोल्टेज 2.65V तक पहुँच सकता है। इसे सीधे 3.3V बिजली आपूर्ति से जोड़ने पर, धारा केवल डायोड के गतिशील प्रतिरोध और बिजली आपूर्ति के आंतरिक प्रतिरोध द्वारा सीमित होगी, जो संभवतः पूर्ण अधिकतम रेटेड धारा से अधिक हो जाएगी और LED को तुरंत क्षतिग्रस्त कर देगी। हमेशा एक करंट-सीमित रोकनेवाला या वोल्टेज रेगुलेटर की आवश्यकता होती है।

10.3 क्या यह LED ब्रेक लाइट या टर्न सिग्नल जैसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह "एक्सेसरी अनुप्रयोगों" के लिए उपयुक्त है, और सुझाव देती है कि जहाँ विफलता सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है, ऐसे अनुप्रयोगों के लिए निर्माता से परामर्श लिया जाए। बाहरी संकेतों जैसी सुरक्षा-महत्वपूर्ण कार्यक्षमताओं के लिए, अधिक कठोर प्रमाणीकरण (जैसे, पृथक LED के लिए AEC-Q102) वाले और संभवतः भिन्न विश्वसनीयता ग्रेड वाले घटकों का चयन किया जाना चाहिए।

10.4 लेबल पर अंकित बिनिंग कोड F/EA/3 की व्याख्या कैसे करें?

यह प्रदर्शन के एक विशिष्ट उपसमुच्चय को दर्शाता है: F = फॉरवर्ड वोल्टेज 2.35V से 2.50V के बीच। EA = ल्यूमिनस इंटेंसिटी 7.1 cd से 9.0 cd के बीच। 3 = डोमिनेंट वेवलेंथ 616 nm से 620 nm के बीच। यह एकल उत्पादन बैच या प्रोजेक्ट के भीतर एलईडी का सटीक मिलान करने की अनुमति देता है।

11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

परिदृश्य:एक कार इन्फोटेनमेंट कंट्रोल नॉब के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करें। इस इंडिकेटर को वाइड व्यूइंग एंगल से दिखाई देना चाहिए, वाहन की 12V प्रणाली (स्थानीय रूप से 5V तक रेगुलेटेड) से कार्य करना चाहिए, और सुसंगत रंग व चमक बनाए रखनी चाहिए।

कार्यान्वयन योजना:

  1. चयन:उच्च चमक (EB) और सुसंगत नारंगी एम्बर रंग (ग्रेड 3) प्राप्त करने के लिए F/EB/3 ग्रेड वाले LED का चयन करें। वोल्टेज ग्रेड (F) का उपयोग ड्राइवर डिजाइन संदर्भ के लिए किया जाता है।
  2. सर्किट आरेख:5V पावर रेल का उपयोग करें। श्रृंखला प्रतिरोध की गणना करें: R = (5V - 2.5Vmax) / 0.14A ≈ 17.9Ω। एक मानक 18Ω रेसिस्टर चुनें, जिसकी रेटेड पावर कम से कम (5V-2.5V)*0.14A = 0.35W हो; 0.5W रेसिस्टर के उपयोग की सिफारिश की जाती है।
  3. PCB लेआउट:अनुशंसित पैड लेआउट के अनुसार पैकेज डिज़ाइन करें। एनोड पैड को टॉप लेयर के बड़े कॉपर एरिया से कनेक्ट करें और हीट डिसिपेशन के लिए कई थर्मल वाया के माध्यम से इंटरनल ग्राउंड प्लेन से जोड़ें। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को LED के निकट रखें।
  4. असेंबली:निर्दिष्ट इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल का पालन करें। सुनिश्चित करें कि नमी-रोधी बैग खोलने के बाद, रील का उपयोग उसके कार्यशाला जीवनकाल के भीतर किया जाता है।
  5. परिणाम:ऑटोमोटिव कॉकपिट वातावरण के लिए एक विश्वसनीय, चमक में समान, चौड़े देखने के कोण वाला एम्बर स्टेटस इंडिकेटर।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह LED सब्सट्रेट पर उगाए गए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं, जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। जालक में एल्यूमीनियम, इंडियम और गैलियम का विशिष्ट अनुपात बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होता है - इस मामले में एम्बर (लगभग 615nm)। क्रिस्टल स्पष्ट एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन अर्धचालक चिप की रक्षा करता है, प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए लेंस के रूप में कार्य करता है, और इसमें फॉस्फोर या डाई शामिल हो सकते हैं (हालांकि शुद्ध एम्बर AlInGaP LED के लिए, यह आमतौर पर पारदर्शी होता है)। एनोड और कैथोड लीड विद्युत कनेक्शन और यांत्रिक स्थिरता प्रदान करते हैं, और एनोड फ्रेम को सक्रिय जंक्शन से गर्मी को प्रभावी ढंग से दूर ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

13. उद्योग रुझान और विकास

ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए SMD LED की समग्र प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), उच्च शक्ति घनत्व, अधिक कठोर तापमान और आर्द्रता परिस्थितियों में बढ़ी हुई विश्वसनीयता, और सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग एकरूपता की दिशा में है। साथ ही, थर्मल प्रदर्शन को बनाए रखते या सुधारते हुए लघुकरण की ओर भी प्रवृत्ति है। उन्नत सामग्रियों और पैकेजिंग तकनीकों (जैसे फ्लिप-चिप डिज़ाइन और सिरेमिक सब्सट्रेट) का उपयोग इन सीमाओं को लगातार आगे बढ़ा रहा है। इसके अतिरिक्त, जटिल प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए, ड्राइवर और नियंत्रण सर्किट को "स्मार्ट LED" मॉड्यूल में एकीकृत करना एक उभरता हुआ रुझान है। यहां वर्णित घटक सतह माउंट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र में एक परिपक्व, विश्वसनीय समाधान का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो अपने लक्षित अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन, लागत और विनिर्माण क्षमता को संतुलित करता है।

LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण

LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या

1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड

शब्दावली इकाई/प्रतिनिधित्व सामान्य व्याख्या यह महत्वपूर्ण क्यों है
ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) lm/W (लुमेन प्रति वाट) प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली लागत निर्धारित करता है।
प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) lm (लुमेन) प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं।
Viewing Angle ° (डिग्री), जैसे 120° वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाश के क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है।
रंग तापमान (CCT) K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म और उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है।
रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) कोई इकाई नहीं, 0–100 प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च मांग वाले स्थानों के लिए उपयुक्त।
Color Tolerance (SDCM) MacAdam Ellipse steps, e.g., "5-step" A quantitative indicator of color consistency; the smaller the step number, the more consistent the color. Ensure no color difference among the same batch of luminaires.
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) रंगीन एलईडी के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। लाल, पीले, हरे आदि एकल-रंग एलईडी के रंग-संवेदी स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है।
Spectral Distribution तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

दो, विद्युत मापदंड

शब्दावली प्रतीक सामान्य व्याख्या डिज़ाइन संबंधी विचार
फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) Vf LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है।
फॉरवर्ड करंट (Forward Current) If एलईडी को सामान्य रूप से चमकाने वाला करंट मान। स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आम है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है।
अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) Ifp अल्प समय के लिए सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्म होकर क्षति हो सकती है।
रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) Vr LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है।
Thermal Resistance Rth (°C/W) चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) V (HBM), जैसे 1000V इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता। उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए।

तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता

शब्दावली प्रमुख संकेतक सामान्य व्याख्या प्रभाव
जंक्शन तापमान (Junction Temperature) Tj (°C) LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है।
ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) L70 / L80 (घंटे) चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें।
लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) % (जैसे 70%) एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है।
कलर शिफ्ट (Color Shift) Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग समरूपता को प्रभावित करता है।
Thermal Aging सामग्री प्रदर्शन में गिरावट लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है।

चार, एनकैप्सुलेशन और सामग्री

शब्दावली सामान्य प्रकार सामान्य व्याख्या विशेषताएँ और अनुप्रयोग
पैकेजिंग प्रकार EMC, PPA, सिरेमिक एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत होती है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है।
चिप संरचना फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। फ्लिप-चिप में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है।
फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है।

पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग

शब्दावली श्रेणीकरण सामग्री सामान्य व्याख्या उद्देश्य
ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग कोड जैसे 2G, 2H चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो।
वोल्टेज ग्रेडिंग कोड जैसे 6W, 6X फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक।
रंग विभेदन श्रेणी 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें।
Color Temperature Binning 2700K, 3000K, आदि रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है।

छह, परीक्षण और प्रमाणन

शब्दावली Standard/Test सामान्य व्याख्या Significance
LM-80 ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)।
TM-21 जीवनकाल प्रक्षेपण मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना।
IESNA standard Illuminating Engineering Society Standard Optical, electrical, and thermal test methods are covered. उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार।
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए।