SMD LED 0603 नीला प्रकाश उत्सर्जक डायोड डेटाशीट - आयाम 1.6x0.8x0.6mm - वोल्टेज 2.8-3.8V - बिजली की खपत 76mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 0603 पैकेज आकार वाले एक सरफेस माउंट ब्लू लाइट एमिटिंग डायोड (LED) की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह घटक आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों तथा विभिन्न रिफ्लो सोल्डरिंग तकनीकों के साथ संगत है। LED एक पारदर्शी लेंस का उपयोग करता है और इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) तकनीक का लाभ उठाकर नीला प्रकाश उत्पन्न करता है, जो इसे स्थान-सीमित विभिन्न संकेतक, बैकलाइट और सजावटी प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ

• लघु पैकेज आकार:0603 पैकेज (1.6mm x 0.8mm) उच्च-घनत्व PCB लेआउट का समर्थन करता है।
• प्रक्रिया संगतता:पूर्णतः इन्फ्रारेड (आईआर) और वाष्प चरण रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत, मानक एसएमटी असेंबली लाइन आवश्यकताओं का अनुपालन करता है।
• पर्यावरण अनुपालन:RoHS निर्देश का अनुपालन करता है, एक हरित पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद है।
• मानकीकृत पैकेजिंग:8mm कैरियर टेप पैकेजिंग का उपयोग करता है, रील व्यास 7 इंच है, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस संचालन के लिए सुविधाजनक।
• उद्योग मानक:EIA पैकेजिंग मानक का अनुपालन करता है और एकीकृत सर्किट (IC) ड्राइव स्तर के साथ संगत है।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती है जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये मान 25°C परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं और किसी भी परिचालन स्थिति में पार नहीं किए जाने चाहिए।

• शक्ति अपव्यय (Pd):76 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे LED पैकेज ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है।
• शिखर अग्र धारा (I_F(PEAK)):100 mA. यह अधिकतम अनुमत तात्कालिक अग्र धारा है, जिसे आमतौर पर स्पंद स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अति ताप को रोकने के लिए निर्दिष्ट किया जाता है।
• निरंतर अग्र धारा (I_F):20 mA. दीर्घकालिक विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम DC कार्य धारा यह है।
• धारा अवमूल्यन:0.25 mA/°C. 25°C से अधिक के परिवेश तापमान के लिए, अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा को तापीय अतिबल से बचने के लिए इस कारक द्वारा रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए।
• विपरीत वोल्टेज (V_R):5 V. इस सीमा से अधिक विपरीत वोल्टेज लागू करने से तत्काल विनाशकारी विफलता हो सकती है। कृपया ध्यान दें कि विपरीत अभिनति के तहत निरंतर संचालन निषिद्ध है।
• कार्य तापमान सीमा:-20°C से +80°C. यह वह परिवेश तापमान सीमा है जिसमें LED को कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• भंडारण तापमान सीमा:-30°C से +100°C। यह गैर-कार्यशील स्थिति में भंडारण तापमान सीमा है।
• सोल्डरिंग तापमान सहनशीलता:LED, 260°C वेव सोल्डरिंग या इन्फ्रारेड सोल्डरिंग के 5 सेकंड, या 215°C वेपर फेज सोल्डरिंग के 3 मिनट का सामना कर सकता है।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

ये पैरामीटर Ta=25°C पर मापे गए हैं, जो मानक परीक्षण स्थितियों के तहत डिवाइस की विशिष्ट प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं।

• ल्यूमिनस तीव्रता (I_V):I_F= 20mA पर 28.0 - 180 mcd (मिलिकैंडेला)। यह विस्तृत सीमा ग्रेडिंग प्रणाली द्वारा प्रबंधित की जाती है (धारा 3 देखें)। तीव्रता माप CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाने वाले फिल्टर का उपयोग करके किया जाता है।
• दृष्टिकोण (2θ)_1/2):130 डिग्री (टाइपिकल)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी अपने अक्षीय पीक मान की आधी हो जाती है, जो एक बहुत चौड़े दृष्टिकोण पैटर्न को इंगित करता है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_P):468 nm (टाइपिकल)। यह वह वेवलेंथ है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):I_F= 20mA पर 465.0 - 475.0 nm। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला मोनोक्रोमैटिक वेवलेंथ है, जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है। यह भी बिनिंग द्वारा प्रबंधित है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):25 nm (टाइपिकल)। अधिकतम इंटेंसिटी के आधे स्तर (FWHM) पर मापी गई स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F= 20mA पर 2.80 - 3.80 V। LED के संचालन के दौरान वोल्टेज ड्रॉप। यह सीमा वोल्टेज बिनिंग द्वारा प्रबंधित की जाती है।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R= 5V पर 10 μA (अधिकतम)। डिवाइस रिवर्स बायस्ड होने पर छोटी लीकेज करंट।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को उनके प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट रंग, चमक और विद्युत विशेषताओं की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

इकाई: वोल्ट (V) @ 20mA। प्रति बिन सहनशीलता: ±0.1V।
बिनिंग कोड: D7 (2.80-3.00V), D8 (3.00-3.20V), D9 (3.20-3.40V), D10 (3.40-3.60V), D11 (3.60-3.80V)।

3.2 ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग

इकाई: मिलिकैंडेला (mcd) @ 20mA। प्रत्येक ग्रेड सहनशीलता: ±15%।
ग्रेडिंग कोड: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd)।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग

इकाई: नैनोमीटर (nm) @ 20mA। प्रत्येक ग्रेड सहनशीलता: ±1 nm।
ग्रेडिंग कोड: AC (465.0-470.0 nm), AD (470.0-475.0 nm)।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों (उदाहरण के लिए, चित्र 1, चित्र 6) का उल्लेख किया गया है, लेकिन तकनीकी विवरण के आधार पर उनके विशिष्ट व्यवहार का वर्णन किया जा सकता है।

4.1 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

InGaN ब्लू LED की I-V विशेषता गैर-रैखिक है, जिसका टर्न-ऑन वोल्टेज लगभग 2.8V है। इस सीमा से अधिक होने पर, करंट वोल्टेज के साथ घातांकीय रूप से बढ़ता है। अनुशंसित 20mA पर कार्य करने से निर्दिष्ट V_Fरेंज के भीतर स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। अधिकतम करंट से अधिक होने पर जंक्शन तापमान में तेजी से वृद्धि होती है और ल्यूमेन डिग्रेडेशन तेज हो जाता है।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी vs. फॉरवर्ड करंट

सामान्य कार्य सीमा (20mA तक) के भीतर, ल्यूमिनस इंटेंसिटी लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। हालांकि, अत्यधिक उच्च करंट पर, बढ़े हुए थर्मल प्रभाव और कैरियर लीकेज के कारण दक्षता कम हो सकती है। उच्च परिवेश तापमान पर तीव्रता स्थिरता बनाए रखने के लिए डीरेटिंग स्पेसिफिकेशन महत्वपूर्ण है।

4.3 स्पेक्ट्रल वितरण

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 468 nm (नीला) पर केंद्रित है, जिसकी विशिष्ट FWHM 25 nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) अनुभूत रंग निर्धारित करता है। λ_dयह ड्राइव करंट और जंक्शन तापमान में बदलाव के साथ थोड़ा शिफ्ट हो सकता है, इसीलिए रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में बिनिंग आवश्यक है।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED मानक 0603 एसएमडी पैकेज में आता है। मुख्य आयाम (मिलीमीटर में) शामिल हैं: बॉडी लंबाई 1.6mm, चौड़ाई 0.8mm, ऊंचाई 0.6mm। अधिकांश आयामों के लिए सहनशीलता ±0.10mm है। पैकेज में पारदर्शी लेंस सामग्री का उपयोग किया गया है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिजाइन

कैथोड आमतौर पर डिवाइस पर चिह्नित होता है। डेटाशीट में विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान सही अलाइनमेंट के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड आयाम शामिल हैं। अच्छी सोल्डरिंग उपज और यांत्रिक स्थिरता प्राप्त करने के लिए इन पैड पैटर्न सिफारिशों का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल

डेटाशीट दो अनुशंसित इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल प्रदान करती है: एक सामान्य (टिन-लीड) सोल्डर प्रक्रिया के लिए, और दूसरी लीड-फ्री (उदाहरण के लिए, SnAgCu) सोल्डर प्रक्रिया के लिए। महत्वपूर्ण पैरामीटर में प्रीहीट तापमान और समय, पीक तापमान (सामान्य सोल्डर के लिए अधिकतम 240°C, लीड-फ्री सोल्डर के लिए डेटाशीट के अनुसार अधिक), और लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय शामिल हैं। इन प्रोफाइल का पालन करने से थर्मल शॉक और एलईडी एपॉक्सी या चिप को नुकसान से बचा जा सकता है।

6.2 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोने की सलाह दी जाती है। अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थ एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.3 भंडारण और हैंडलिंग

एलईडी को 30°C से अधिक नहीं और 70% से अधिक सापेक्ष आर्द्रता नहीं वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। एक बार मूल नमी-सुरक्षात्मक बैग से निकालने के बाद, एमएसएल 2a (जैसे यह उत्पाद) के रूप में वर्गीकृत घटकों को रीफ्लो वेल्डिंग के दौरान नमी से संबंधित क्षति (पॉपकॉर्न प्रभाव) से बचने के लिए 672 घंटे (28 दिन) के भीतर रीफ्लो वेल्ड किया जाना चाहिए। लंबे समय तक नमी-सुरक्षात्मक बैग से बाहर संग्रहण के मामले में, असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेकिंग की आवश्यकता होती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश

घटकों को 8mm कैरियर टेप में पैक किया जाता है, रील का व्यास 7 इंच (178mm) होता है। मानक रील मात्रा 3000 टुकड़े है। गुहा को कवर टेप से सील किया जाता है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानक के अनुरूप है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• स्टेटस इंडिकेटर:कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स, नेटवर्क उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण उपकरणों पर पावर, कनेक्शन या एक्टिविटी इंडिकेटर।
• बैकलाइट:छोटे एलसीडी डिस्प्ले की साइड लाइटिंग, कीबोर्ड लाइटिंग।
• सजावटी प्रकाश:घरेलू उपकरणों, ऑटोमोटिव इंटीरियर (गैर-महत्वपूर्ण) और साइनेज में एक्सेंट लाइटिंग।
• सेंसर सिस्टम:प्रॉक्सिमिटी सेंसिंग या एंबिएंट लाइट सेंसिंग सर्किट में प्रकाश स्रोत के रूप में।

8.2 सर्किट डिजाइन ध्यान देने योग्य बातें

ड्राइव विधि:LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। एकाधिक LED को समानांतर में जोड़ने पर चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए,दृढ़तापूर्वक सुझाव दिया जाता हैप्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट मॉडल A) जोड़ें। वोल्टेज स्रोत से सीधे LED को समानांतर में ड्राइव करने (सर्किट मॉडल B) की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि अलग-अलग LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) विशेषता में मामूली अंतर भी करंट वितरण और चमक में महत्वपूर्ण अंतर पैदा कर देगा। स्थिर धारा स्रोत इष्टतम स्थिरता और जीवनकाल के लिए आदर्श ड्राइव विधि है।

8.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

InGaN LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील हैं। ESD क्षति को रोकने के लिए:
• घटकों को हमेशा ESD-सुरक्षित क्षेत्र में संचालित करें।
• कंडक्टिव रिस्ट स्ट्रैप या एंटीस्टैटिक दस्ताने का उपयोग करें।
• सुनिश्चित करें कि सभी वर्कस्टेशन, उपकरण और डिवाइस उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।
• एलईडी को स्टोर और ट्रांसपोर्ट करने के लिए कंडक्टिव या एंटीस्टैटिक पैकेजिंग का उपयोग करें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, यह InGaN-आधारित नीला एलईडी काफी अधिक ल्यूमिनस दक्षता और शुद्ध नीला रंग प्रदान करता है। 0603 पैकेज 0805 या 1206 एलईडी की तुलना में कम स्थान घेरता है, जिससे अधिक कॉम्पैक्ट डिजाइन संभव होता है। लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ इसकी संगतता इसे आधुनिक, पर्यावरण-अनुपालन विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है। 130 डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल उन अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विभेदक कारक है जिन्हें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

पीक वेवलेंथ (λ_P)) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED अधिकतम प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है।डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d)) यह मानव आँख के रंग दृष्टि (CIE चार्ट) के आधार पर गणना किया गया मान है, जो अनुभव किए गए रंग के एकवर्णी तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है। इस नीले LED जैसे एकवर्णी LED के लिए, दोनों आमतौर पर करीब होते हैं, लेकिन λ_dरंग मिलान के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

10.2 क्या मैं इस LED को 30mA से ड्राइव करके अधिक चमक प्राप्त कर सकता हूँ?

नहीं। निरपेक्ष अधिकतम निरंतर अग्र धारा 20mA निर्धारित है। इस रेटिंग से अधिक होने पर जंक्शन तापमान अधिक होने के कारण LED के जीवनकाल में कमी आएगी और समय से पहले विफलता हो सकती है। उच्च चमक के लिए, कृपया उच्च तीव्रता ग्रेड (जैसे Q या R) वाला LED चुनें, या उच्च रेटेड धारा वाले अलग पैकेज/तकनीक पर विचार करें।

10.3 कॉन्स्टेंट वोल्टेज पावर सप्लाई के साथ भी, एक सीरीज़ रेसिस्टर की आवश्यकता क्यों होती है?

प्रतिरोध एक साधारण रैखिक धारा नियामक के रूप में कार्य करता है। LED का अग्र वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है और विभिन्न उपकरणों के बीच भिन्नता हो सकती है। वोल्टेज स्रोत का उपयोग करते समय, श्रृंखला प्रतिरोध इन परिवर्तनों के प्रति धारा को स्थिर करने में मदद करता है, अधिक सुसंगत चमक प्रदान करता है और LED को धारा स्पाइक्स से बचाता है।

11. डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:एक कॉम्पैक्ट IoT डिवाइस डिज़ाइन करें जिसमें कई स्टेटस इंडिकेटर LED (पावर, Wi-Fi, ब्लूटूथ) हों। PCB स्पेस सीमित है।
समाधान:यह 0603 ब्लू LED आदर्श विकल्प है। चार LEDs बोर्ड के किनारे रखे गए हैं। डिज़ाइन 3.3V पावर रेल का उपयोग करती है। प्रत्येक LED के लिए श्रृंखला अवरोधक की गणना करें: R = (V_पावर- V_F) / I_F। बिनिंग D8 के विशिष्ट V_Fमान 3.2V और I_Fमान 20mA, R = (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 ओम। मानक 5.1Ω रोकनेवाला चुनें। रंग एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, सभी LED समान प्रमुख तरंग दैर्ध्य बिन (जैसे AC) से निर्दिष्ट हैं। अच्छे सोल्डर जोड़ आकार सुनिश्चित करने के लिए PCB लेआउट अनुशंसित पैड आयामों का पालन करता है।

12. तकनीकी सिद्धांतों का संक्षिप्त परिचय

यह LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल को अर्धचालक जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किया जाता है। उनका पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। InGaN मिश्र धातु में इंडियम और गैलियम का विशिष्ट अनुपात बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य (रंग) से संबंधित होता है - इस मामले में नीला। एक पारदर्शी एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देता है।

13. उद्योग प्रवृत्तियाँ

SMD LED की प्रवृत्तियाँ उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), छोटे पैकेज आकार (जैसे 0402, 0201) और उच्च विश्वसनीयता की ओर निरंतर विकसित हो रही हैं। साथ ही, उच्च स्तर की एकरूपता की मांग वाले डिस्प्ले और प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों को पूरा करने के लिए अधिक कठोर रंग और तीव्रता बिनिंग पर बढ़ता जोर दिया जा रहा है। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लघुरूपण का चालक बल सीधे 0603 LED जैसे घटकों की मांग को बढ़ावा देता है। इसके अलावा, उच्च तापमान, लीड-मुक्त असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता वैश्विक बाजार में प्रवेश के लिए एक मानक आवश्यकता बनी हुई है।