SMD LED 16-213/BHC-ZL1M2QY/3T डेटाशीट - 1.6x0.8mm - 3.2V - 110mW - नीला - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

16-213/BHC-ZL1M2QY/3T एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है जो नीले InGaN सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। यह घटक आधुनिक, उच्च-घनत्व इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ स्थान और वजन महत्वपूर्ण बाधाएँ हैं। इसका प्राथमिक मूल्य प्रस्ताव विश्वसनीय ऑप्टिकल प्रदर्शन बनाए रखते हुए अंतिम उत्पादों के लघुरूपण को सक्षम करने में निहित है।

The LED is packaged on 8mm tape wound onto a 7-inch diameter reel, making it fully compatible with automated pick-and-place assembly equipment. This compatibility streamlines high-volume manufacturing processes. The device is constructed with lead-free (Pb-free) materials and complies with the European Union's Restriction of Hazardous Substances (RoHS) directive, Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (REACH) regulation, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is qualified for use with both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है और सर्किट डिज़ाइन में इससे बचना चाहिए।

• Reverse Voltage (V_R): 5 V. रिवर्स-बायस्ड दिशा में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Continuous Forward Current (I_F): 25 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम DC धारा है।
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA. यह स्पंदित धारा रेटिंग (1/10 ड्यूटी साइकल, 1 kHz पर) संक्षिप्त क्षणिक स्थितियों के लिए है, न कि निरंतर संचालन के लिए।
• Power Dissipation (P_d): 110 mW. यह 25°C परिवेश तापमान पर डिवाइस के भीतर अधिकतम स्वीकार्य शक्ति हानि (V_F * I_F) है। उच्च तापमान पर डेरेटिंग आवश्यक है।
• Electrostatic Discharge (ESD) Withstand: 150 वी (ह्यूमन बॉडी मॉडल). असेंबली और हैंडलिंग के दौरान उचित ईएसडी हैंडलिंग प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।
• ऑपरेटिंग तापमान (T_opr): -40°C से +85°C. यह उपकरण इस विस्तृत औद्योगिक तापमान सीमा में कार्यात्मक है।
• भंडारण तापमान (T_stg): -40°C से +90°C.
• Soldering Temperature (T_sol): The package can withstand reflow soldering with a peak temperature of 260°C for up to 10 seconds, or hand soldering at 350°C for up to 3 seconds per terminal.

2.2 Electro-Optical Characteristics

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ये मापदंड आमतौर पर 25°C के परिवेश तापमान (T_a) और 5 mA की अग्र धारा (I_F) पर मापे जाते हैं। ये मुख्य प्रकाश उत्पादन और विद्युत प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_v): यह न्यूनतम 11.5 mcd से लेकर अधिकतम 28.5 mcd तक होता है। विशिष्ट मान इसी सीमा के भीतर आता है। ±11% की सहनशीलता लागू होती है।
• दृश्य कोण (2θ_1/2): लगभग 120 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता, 0 डिग्री (अक्ष पर) मापी गई शिखर तीव्रता की आधी होती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p): आमतौर पर 468 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अपने अधिकतम तक पहुँचता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 465 nm से 475 nm तक होता है। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है, जो रंग को परिभाषित करता है। ±1 nm की सहनशीलता लागू होती है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): आमतौर पर 25 nm. यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की अर्ध-अधिकतम पर पूर्ण चौड़ाई (FWHM) है, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
• Forward Voltage (V_F): I = 5mA पर 2.7 V से 3.2 V तक होता है। ±0.05V का सहनशीलता मान लागू होता है।_F = 5mA. A tolerance of ±0.05V applies. This is the voltage drop across the LED when conducting current.
• रिवर्स करंट (I_R): 5 V के रिवर्स बायस लगाने पर अधिकतम 50 μA।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर ऐसे भागों का चयन कर सकते हैं जो विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 Luminous Intensity Bins

Binned at I_F = 5 mA. Codes L1, L2, M1, M2 represent increasing levels of light output.

• L1: 11.5 – 14.5 mcd
• L2: 14.5 – 18.0 mcd
• M1: 18.0 – 22.5 mcd
• M2: 22.5 – 28.5 mcd

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन्स

Binned at I_F = 5 mA. नीले रंग के सटीक शेड को परिभाषित करता है।

• X: 465 – 470 nm
• Y: 470 – 475 nm

3.3 Forward Voltage Bins

Binned at I_F = 5 mA. Important for designing current-limiting circuits and managing power consumption.

• 29: 2.7 – 2.8 V
• 30: 2.8 – 2.9 V
• 31: 2.9 – 3.0 V
• 32: 3.0 – 3.1 V
• 33: 3.1 – 3.2 V

4. Performance Curve Analysis

डेटाशीट T=25°C पर मापे गए कई विशेषता वक्र प्रदान करती है।_aयह विभिन्न परिस्थितियों में प्रदर्शन की जानकारी प्रदान करता है।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)

यह वक्र धारा और वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। किसी दी गई धारा (जैसे, 5mA, 20mA) के लिए कार्य बिंदु इस ग्राफ से निर्धारित किया जा सकता है, जो एक उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या ड्राइवर सर्किट के चयन के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

प्रकाश उत्पादन फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ता है, लेकिन संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर। यह ग्राफ डिजाइनरों को विभिन्न करंट स्तरों पर LED को चलाते समय दक्षता के व्यापार-बंद को समझने में मदद करता है।

3.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ LED का प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। यह डीरेटिंग वक्र उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च परिवेश के तापमान में संचालित होते हैं। यह दर्शाता है कि तापमान -40°C से +100°C तक बढ़ने के साथ सापेक्ष दीप्त तीव्रता गिरती है।

4.4 Forward Current Derating Curve

शक्ति क्षय सीमा से सीधे संबंधित, यह वक्र परिवेश के तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय निरंतर अग्र धारा निर्दिष्ट करता है। अधिक गर्म होने से रोकने और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए, 25°C से ऊपर कार्य करते समय चालन धारा को कम किया जाना चाहिए।

4.5 Spectrum Distribution

यह प्लॉट तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित सापेक्ष प्रकाशीय शक्ति को प्रदर्शित करता है, जो ~468 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित है और एक विशिष्ट बैंडविड्थ प्रदर्शित करता है। यह नीले रंग के उत्सर्जन की पुष्टि करता है।

4.6 Radiation Pattern

एक ध्रुवीय आरेख जो प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है। 120-डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि इस पैटर्न द्वारा दृष्टिगत रूप से की जाती है, जो दर्शाता है कि कैसे प्रकाश एक विस्तृत लैम्बर्टियन-जैसे वितरण में उत्सर्जित होता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

एलईडी मानक 1608 (1.6mm x 0.8mm) चिप एलईडी फुटप्रिंट का अनुपालन करती है। प्रमुख आयामों में समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही इलेक्ट्रोड पैड अंतराल और आकार शामिल हैं। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी सहनशीलताएं आमतौर पर ±0.1mm होती हैं। पीसीबी डिजाइन के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) संदर्भ के लिए प्रदान किया गया है, हालांकि डिजाइनरों को सलाह दी जाती है कि वे इसे अपनी विशिष्ट असेंबली प्रक्रिया और विश्वसनीयता आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित करें।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड आमतौर पर पैकेज पर हरे रंग या अन्य दृश्य संकेतक द्वारा चिह्नित होता है। सटीक चिह्नन योजना के लिए डेटाशीट से परामर्श लेना चाहिए। सर्किट संचालन के लिए सही ध्रुवता आवश्यक है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Profile

एक लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) रीफ्लो तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है:

• प्री-हीटिंग: 150–200°C for 60–120 seconds.
• Time Above Liquidus (TAL): 217°C से ऊपर 60–150 सेकंड।
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड के लिए बनाए रखा गया।
• तापन दर: 255°C तक अधिकतम 6°C/सेकंड।
• शीतलन दर: अधिकतम 3°C/सेकंड।
• रीफ्लो सीमा: असेंबली को दो बार से अधिक रीफ्लो सोल्डरिंग से नहीं गुजरना चाहिए।

6.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो आयरन टिप का तापमान 350°C से नीचे रखा जाना चाहिए, और प्रत्येक टर्मिनल के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। कम शक्ति वाले आयरन (≤25W) की सिफारिश की जाती है। थर्मल शॉक को रोकने के लिए प्रत्येक टर्मिनल की सोल्डरिंग के बीच कम से कम 2 सेकंड का कूलिंग अंतराल दिया जाना चाहिए।

6.3 Storage and Moisture Sensitivity

एलईडी को नमी प्रतिरोधी बैग में सिलिका जेल के साथ पैक किया गया है।

• खोलने से पहले: ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें।
• खोलने के बाद: "फ्लोर लाइफ" ≤30°C और ≤60% RH की स्थितियों में 1 वर्ष है। अनुपयोगी उपकरणों को नमी-रोधी पैकेज में पुनः सील कर देना चाहिए।
• बेकिंग: यदि डिसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल गया हो या भंडारण समय समाप्त हो गया हो, तो रीफ्लो से पहले "पॉपकॉर्निंग" (वाष्प दबाव के कारण पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए 60 ±5°C पर 24 घंटे के बेकिंग उपचार की आवश्यकता है।

6.4 Critical Precautions

• Current Limiting: An external current-limiting resistor or constant-current driver is mandatory. The LED's exponential I-V characteristic means a small voltage change causes a large current change, which can lead to immediate failure.
• Mechanical Stress: सोल्डरिंग या अंतिम असेंबली के दौरान एलईडी बॉडी पर तनाव न डालें। सोल्डरिंग के बाद पीसीबी को मोड़ें नहीं।
• Repair: सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि अपरिहार्य हो, तो दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए एक विशेष ड्यूल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए, ताकि सोल्डर जोड़ों पर यांत्रिक तनाव को रोका जा सके। LED विशेषताओं पर प्रभाव का पूर्व मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

घटक 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई वाहक टेप पर आपूर्ति किए जाते हैं। टेप को एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास वाले रील पर लपेटा जाता है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े (POS) होते हैं। वाहक टेप के विस्तृत आयाम, जिसमें पॉकेट अंतराल और रील हब आकार शामिल हैं, प्रदान किए गए हैं।

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

रील लेबल में कई प्रमुख कोड होते हैं:

• CPN: ग्राहक का पार्ट नंबर (वैकल्पिक).
• P/N: Manufacturer's full Part Number (e.g., 16-213/BHC-ZL1M2QY/3T).
• QTY: रील पर पैकिंग मात्रा।
• CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., L1, M2).
• HUE: Chromaticity/Dominant Wavelength Rank (e.g., X, Y).
• REF: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक (उदाहरण: 30, 32).
• LOT No: ट्रेस करने योग्य निर्माण लॉट नंबर.

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• बैकलाइटिंग: ऑटोमोटिव डैशबोर्ड, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक नियंत्रण पैनलों में संकेतकों, स्विचों, प्रतीकों और छोटे एलसीडी पैनलों की बैकलाइटिंग के लिए आदर्श।
• स्थिति संकेतक: दूरसंचार उपकरणों (फोन, फैक्स), नेटवर्किंग हार्डवेयर और कंप्यूटर परिधीय उपकरणों में बिजली, कनेक्टिविटी या कार्य स्थिति संकेतकों के लिए उत्तम।
• सामान्य उद्देश्य प्रकाश व्यवस्था: कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय, कम-शक्ति वाली नीली संकेतक रोशनी की आवश्यकता वाले किसी भी अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त।

8.2 डिज़ाइन विचार

• सर्किट डिज़ाइन: हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। R = (V_supply - V_F) / I_F, जहाँ V_F को एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए अधिकतम बिन मान (जैसे, 3.2V) से चुना जाना चाहिए।
• थर्मल मैनेजमेंट: उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम धारा के निकट निरंतर संचालन के लिए, ऊष्मा अपव्यय में सहायता हेतु PCB लेआउट पर विचार करें। एक सुरक्षित संचालन धारा चुनने के लिए डीरेटिंग कर्व्स का उपयोग करें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120-डिग्री व्यूइंग एंगल व्यापक दृश्यता प्रदान करता है। केंद्रित प्रकाश के लिए, एक बाहरी लेंस की आवश्यकता हो सकती है। वाटर-क्लियर रेजिन पैकेज उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां चिप का रंग स्वीकार्य है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

बड़े लीड वाले एलईडी की तुलना में इस 1608 पैकेज एलईडी का प्राथमिक लाभ इसका अत्यधिक लघुकरण है, जो पीसीबी पर उच्च पैकिंग घनत्व और अंततः छोटे अंतिम उत्पादों को सक्षम बनाता है। अन्य एसएमडी पैकेजों की तुलना में, 1608 असेंबली के दौरान आकार और हैंडलिंग में आसानी के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। आधुनिक पर्यावरणीय नियमों (RoHS, हैलोजन-मुक्त) के अनुपालन के कारण यह सख्त सामग्री प्रतिबंधों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त है। निर्दिष्ट बिनिंग संरचना डिजाइनरों को अनुमानित प्रदर्शन प्रदान करती है, जो कई इकाइयों में सुसंगत रंग और चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

10.1 5V आपूर्ति के साथ मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए?

अधिकतम V_F 3.2V और लक्ष्य I_F 5mA का उपयोग करते हुए: R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 Ω। निकटतम मानक उच्च मान (जैसे, 390 Ω) लगभग 4.6mA की थोड़ी सुरक्षित धारा प्रदान करेगा।

10.2 क्या मैं इस एलईडी को 20mA पर लगातार चला सकता हूँ?

हाँ, निरंतर फॉरवर्ड करंट के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25 mA है। हालाँकि, यदि परिवेश का तापमान 25°C से अधिक है तो आपको डीरेटिंग कर्व से परामर्श करना चाहिए। 85°C पर, अधिकतम अनुमेय करंट काफी कम हो जाता है। साथ ही, 20mA पर चलाने से प्रकाश उत्पादन अधिक होगा लेकिन दक्षता कम होगी और जंक्शन तापमान बढ़ेगा।

10.3 "वॉटर क्लियर" रेजिन रंग का क्या अर्थ है?

इसका अर्थ है कि सेमीकंडक्टर चिप को एनकैप्सुलेट करने वाला एपॉक्सी पारदर्शी होता है, फैला हुआ या रंगा हुआ नहीं। यह नीले InGaN चिप के वास्तविक रंग को सीधे देखने की अनुमति देता है, जिससे अधिक संतृप्त कलर पॉइंट प्राप्त होता है, लेकिन संभावित रूप से छोटे चिप को स्वयं दिखाई दे सकता है।

10.4 भंडारण और बेकिंग जानकारी इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?

SMD प्लास्टिक पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से भाप में बदल सकती है, जिससे आंतरिक विस्तार या दरार ("पॉपकॉर्निंग") हो सकती है, जो डिवाइस को नष्ट कर देती है। निर्धारित बेकिंग इस नमी को दूर करती है।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: एक पोर्टेबल मेडिकल डिवाइस के लिए मल्टी-इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना। डिवाइस को कई नीली स्थिति एलईडी ("पावर ऑन\