SMD LED 22-21/BHC-AN1P2/2C ब्लू डेटाशीट - 2.2x2.1x1.1mm - 3.8V - 20mA - 40mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

22-21/BHC-AN1P2/2C एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) है जो नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह आधुनिक, कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें विश्वसनीय संकेतक या बैकलाइटिंग कार्यक्षमता की आवश्यकता होती है। यह डिवाइस एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप सामग्री का उपयोग करता है जो वाटर-क्लियर रेजिन में एनकैप्सुलेटेड है, जो 468 nm की एक विशिष्ट प्रमुख तरंगदैर्ध्य के साथ प्रकाश उत्पन्न करता है।

इस घटक का मुख्य लाभ इसके लघु आकार में निहित है। मात्र 2.2mm x 2.1mm मापने और लगभग 1.1mm की ऊंचाई के साथ, यह मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) के आकार में महत्वपूर्ण कमी और पारंपरिक लीडेड एलईडी की तुलना में उच्च पैकिंग घनत्व की अनुमति देता है। यह लघुकरण सीधे तौर पर छोटे अंतिम-उत्पाद फॉर्म फैक्टर और घटकों के लिए कम भंडारण आवश्यकताओं में योगदान देता है। यह डिवाइस हल्का भी है, जो इसे पोर्टेबल और लघु अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।

The product is compliant with key environmental and safety regulations, including being Pb-free (lead-free), adhering to the EU RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive, complying with EU REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) regulations, and meeting halogen-free standards (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is supplied in industry-standard 8mm tape on 7-inch diameter reels, ensuring compatibility with automated pick-and-place assembly equipment. The component is suitable for both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विवेचना

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और सर्किट डिजाइन में इससे बचना चाहिए।

• Reverse Voltage (V_R): 5 V - रिवर्स-बायस्ड दिशा में लागू किया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज।
• फॉरवर्ड करंट (I_F): 20 mA - विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर डीसी फॉरवर्ड करंट।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 100 mA - अधिकतम स्पंदित अग्र धारा, जो केवल विशिष्ट परिस्थितियों में अनुमेय है (1 kHz आवृत्ति पर 1/10 कर्तव्य चक्र)।
• Power Dissipation (P_d): 40 mW - डिवाइस द्वारा व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति, जो तापीय सीमाओं को ध्यान में रखते हुए अग्र वोल्टेज और अग्र धारा के गुणनफल के रूप में गणना की जाती है।
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150 V - यह उपकरण स्थैतिक विद्युत निर्वहन के प्रति संवेदनशीलता को दर्शाता है। असेंबली और हैंडलिंग के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाएं अनिवार्य हैं।
• Operating Temperature (T_opr): -40°C से +85°C - वह परिवेश तापमान सीमा जिसमें डिवाइस के संचालन के लिए निर्दिष्ट किया गया है।
• भंडारण तापमान (T_stg): -40°C से +90°C - बिना पावर के डिवाइस को संग्रहित करने के लिए तापमान सीमा।
• Soldering Temperature (T_sol): Two profiles are specified: Reflow soldering (260°C peak for a maximum of 10 seconds) and Hand soldering (350°C at the iron tip for a maximum of 3 seconds per terminal).

2.2 Electro-Optical Characteristics

जब तक अन्यथा न कहा गया हो, ये मापदंड 25°C के परिवेश तापमान (T) और 20 mA के अग्र धारा (I) की एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैं।_a) 25°C और अग्र धारा (I_F) 20 mA, जब तक अन्यथा न कहा गया हो। ये डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (I_v): न्यूनतम 28.5 mcd से लेकर अधिकतम 72.0 mcd तक होता है। तालिका में विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं है, लेकिन बिनिंग प्रणाली वर्गीकृत श्रेणियाँ प्रदान करती है। दृश्य कोण (2θ_1/2) आम तौर पर 130 डिग्री होता है, जो एक विस्तृत दृश्य शंकु को दर्शाता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p): आमतौर पर 468 नैनोमीटर (nm). यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अपने अधिकतम पर होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 464.5 nm से 476.5 nm तक की सीमा में। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के रंग से मेल खाता हुआ माना जाता है। ±1 nm की सहनशीलता नोट की गई है।
• वर्णक्रमीय विकिरण बैंडविड्थ (Δλ): आमतौर पर 35 एनएम। यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की अर्ध-अधिकतम पर पूर्ण चौड़ाई (FWHM) है, जो रंग की शुद्धता का वर्णन करती है।
• अग्र वोल्टेज (V_F): आमतौर पर 3.8 V, I पर अधिकतम 4.5 V के साथ_F = 20 mA। यह LED के संचालन के दौरान इसके पार वोल्टेज ड्रॉप है।
• रिवर्स करंट (I_R): जब 5 V का रिवर्स वोल्टेज (V) लगाया जाता है तो अधिकतम 50 μA।_R) 5 V लगाया जाता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिवाइस दो स्वतंत्र बिनिंग पैरामीटर का उपयोग करता है।

3.1 Luminous Intensity Binning

The luminous output is categorized into four bins (N1, N2, P1, P2), each defining a specific millicandela (mcd) range measured at I_F = 20 mA. बिन्स यह सुनिश्चित करते हैं कि एक विशिष्ट ऑर्डर के भीतर एलईडी की चमक स्तर समान हो। चमकदार तीव्रता के लिए सहनशीलता ±11% के रूप में निर्दिष्ट है।

• Bin N1: 28.5 - 36.0 mcd
• Bin N2: 36.0 - 45.0 mcd
• Bin P1: 45.0 - 57.0 mcd
• Bin P2: 57.0 - 72.0 mcd

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

रंग (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) को चार बिनों (A9, A10, A11, A12) में वर्गीकृत किया गया है, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट नैनोमीटर रेंज को कवर करता है। यह रंग की एकरूपता सुनिश्चित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए सहनशीलता ±1 nm है।

• श्रेणी A9: 464.5 - 467.5 nm
• श्रेणी A10: 467.5 - 470.5 nm
• Bin A11: 470.5 - 473.5 nm
• Bin A12: 473.5 - 476.5 nm

उत्पाद संख्या में संभवतः ऐसे कोड (जैसे "AN1P2") शामिल होते हैं जो निर्दिष्ट करते हैं कि किसी विशेष रील या ऑर्डर में कौन सी तीव्रता और तरंगदैर्ध्य बिन शामिल हैं।

4. Performance Curve Analysis

While specific graphical curves are not detailed in the provided text, typical electro-optical characteristic curves for such an LED would include:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): यह गैर-रैखिक वक्र एलईडी से प्रवाहित धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। टर्न-ऑन सीमा से आगे वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि धारा में भारी वृद्धि का कारण बनती है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किटरी की आवश्यकता को रेखांकित करती है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current: यह वक्र आम तौर पर दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है, लेकिन उच्च धाराओं पर तापीय और दक्षता प्रभावों के कारण उप-रैखिक हो सकता है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: एलईडी का प्रकाश उत्पादन आम तौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। उच्च परिवेशी तापमान पर काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है।
• Spectral Distribution: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आलेख, जो ~468 nm पर शिखर और ~35 nm FWHM बैंडविड्थ दर्शाता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

डिवाइस का एक आयताकार फुटप्रिंट है। मुख्य आयाम (मिलीमीटर में, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो, आमतौर पर ±0.1 मिमी सहनशीलता के साथ) में 2.2 मिमी का बॉडी लंबाई, 2.1 मिमी का बॉडी चौड़ाई और लगभग 1.1 मिमी की ऊंचाई शामिल है। डेटाशीट में एक विस्तृत आयामी चित्र शामिल है जो पैड लेआउट, टर्मिनल आकार और उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न दिखाता है।

5.2 Polarity Identification

कैथोड को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, अक्सर पैकेज पर या कैरियर टेप पर एक खांचे, एक बिंदु या हरे रंग के निशान द्वारा। डिवाइस के कार्य को सुनिश्चित करने के लिए प्लेसमेंट के दौरान सही पोलैरिटी का पालन किया जाना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 करंट लिमिटिंग

गंभीर: एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर सर्किट अवश्य एलईडी के साथ श्रृंखला में प्रयोग किया जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक और थोड़ा परिवर्तन होता है। करंट लिमिटिंग के बिना, सप्लाई वोल्टेज में मामूली वृद्धि फॉरवर्ड करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है।

6.2 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

घटकों को नमी अवशोषण को रोकने के लिए डिसिकेंट के साथ एक नमी-प्रतिरोधी बैरियर बैग में पैक किया जाता है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकता है।

• उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें।
• खोलने के बाद, अनुपयोगी LEDs को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें।
• बैग खोलने के बाद \"floor life\" 168 घंटे (7 दिन) है।
• यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है या डेसिकेंट इंडिकेटर संतृप्ति दिखाता है, तो सोल्डरिंग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक-आउट आवश्यक है।

6.3 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक लीड-फ्री (Pb-free) रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है:

• प्री-हीटिंग: 60-120 सेकंड में परिवेश से 150-200°C तक रैंप करें।
• Soak/Preflow: 217°C से ऊपर 60-150 सेकंड के लिए बनाए रखें।
• Reflow: शिखर तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 255°C से ऊपर का समय 30 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। वास्तविक शिखर (260°C) पर समय अधिकतम 10 सेकंड होना चाहिए।
• शीतलन: अधिकतम शीतलन दर 6°C/सेकंड।

महत्वपूर्ण प्रतिबंध: एक ही डिवाइस पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। हीटिंग के दौरान एलईडी पर यांत्रिक तनाव से बचें और सोल्डरिंग के बाद पीसीबी को वार्प न करें।

6.4 Hand Soldering and Rework

If hand soldering is unavoidable, use a soldering iron with a tip temperature <350°C, apply heat to each terminal for ≤3 seconds, and use an iron with a power rating ≤25W. Allow a cooling interval of >2 seconds between terminals. Rework is strongly discouraged. If absolutely necessary, use a dual-head soldering iron to simultaneously heat both terminals for removal, and verify device functionality afterwards, as damage is likely.

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विशिष्टता

डिवाइस 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है, जो एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास वाली रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। रील, टेप और कवर टेप के आयाम डेटाशीट में दिए गए हैं, जिनकी सहनशीलता आमतौर पर ±0.1 मिमी होती है।

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

पैकेजिंग लेबल में कई कोड होते हैं:

• CPN: ग्राहक का उत्पाद संख्या (वैकल्पिक).
• P/N: Manufacturer's Product Number (e.g., 22-21/BHC-AN1P2/2C).
• QTY: Packing Quantity (e.g., 2000).
• CAT: Luminous Intensity Rank (Bin code for brightness).
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (Bin code for color).
• REF: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक।
• LOT No: Manufacturing Lot Number for traceability.

8. Application Suggestions

8.1 Typical Application Scenarios

• Backlighting: Illumination for instrument panel dashboards, membrane switches, and control panels.
• Telecommunication Equipment: टेलीफोन, फैक्स मशीन और नेटवर्किंग उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
• एलसीडी बैकलाइटिंग: छोटे मोनोक्रोम या रंगीन एलसीडी डिस्प्ले के लिए एज-लाइटिंग या डायरेक्ट बैकलाइटिंग।
• सामान्य संकेत: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में पावर-ऑन संकेतक, स्थिति लाइटें और सजावटी प्रकाश व्यवस्था।

8.2 डिज़ाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन: जबकि पावर डिसिपेशन कम है, एलईडी पैड के नीचे पर्याप्त पीसीबी कॉपर एरिया या थर्मल वाया सुनिश्चित करने से जंक्शन तापमान को कम बनाए रखने में मदद मिल सकती है, जिससे प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु बनी रहती है।
• करंट ड्राइव: स्थिर धारा ड्राइव के लिए हमेशा डिज़ाइन करें या अधिकतम अग्र वोल्टेज (Vf) के आधार पर गणना किए गए एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सबसे खराब स्थितियों (जैसे, कम Vf डिवाइस, उच्च आपूर्ति वोल्टेज) में धारा कभी भी पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।_F) ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सबसे खराब स्थितियों (जैसे, कम Vf डिवाइस, उच्च आपूर्ति वोल्टेज) में धारा कभी भी पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।_F डिवाइस, उच्च आपूर्ति वोल्टेज)।
• ESD सुरक्षा: यदि एलईडी उपयोगकर्ता-सुलभ है तो इनपुट लाइनों पर ईएसडी सुरक्षा लागू करें, और असेंबली के दौरान ईएसडी-सुरक्षित हैंडलिंग का पालन करें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

22-21 पैकेज की प्राथमिक विशिष्टता बड़े एसएमडी एलईडी (जैसे 3528, 5050) या पारंपरिक थ्रू-होल एलईडी की तुलना में इसका अति-लघु आकार है, जो स्थान-सीमित अनुप्रयोगों में डिज़ाइन को सक्षम बनाता है। अन्य नीले एलईडी की तुलना में, इसकी विशिष्ट विशेषताओं - विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (~468 nm), विस्तृत व्यूइंग एंगल (130°), और परिभाषित बिनिंग संरचना - का संयोजन सुसंगत उत्पाद उपस्थिति के लिए पूर्वानुमेय रंग और चमक प्रदान करता है। हैलोजन-मुक्त और RoHS मानकों के अनुपालन के कारण यह वैश्विक बाजारों में आवश्यक पर्यावरण-सचेत डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त है।

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

प्र: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य क्यों है?
उ: एलईडी की I-V विशेषता घातीय होती है। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन करंट में बड़ा परिवर्तन लाता है। बिना रेसिस्टर के, सप्लाई वोल्टेज या एलईडी के स्वयं के V_F यह धारा को 20mA की अधिकतम सीमा से आगे बढ़ा सकता है, जिससे तेजी से अधिक गर्मी और विफलता हो सकती है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उत्तर: संभवतः, लेकिन सावधानी के साथ। सामान्य V_F 3.8V है, जो 3.3V से अधिक है। 3.3V पर, एलईडी चालू नहीं हो सकती है, या बहुत धुंधली होगी। आपको अधिकतम V से अधिक आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता है_F (4.5V) आपके करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के पार वोल्टेज ड्रॉप के साथ। आमतौर पर एक बूस्ट कन्वर्टर या उच्च वोल्टेज सप्लाई (जैसे, 5V) का उपयोग किया जाता है।

Q: 130-डिग्री व्यूइंग एंगल का क्या मतलब है?
A> It means the angle at which the luminous intensity is half of the intensity measured directly on-axis (0 degrees). A 130-degree angle is considered \"wide viewing,\" meaning the light is spread out and visible from a broad side angle, suitable for indicator lights that need to be seen from different positions.

Q: मैं अपने ऑर्डर में बिन कोड्स (जैसे, AN1P2) की व्याख्या कैसे करूं?
A> The bin codes specify the guaranteed ranges for luminous intensity and dominant wavelength for all LEDs in that batch. \"AN1\" likely refers to a specific dominant wavelength bin (e.g., A11), and \"P2\" refers to the luminous intensity bin (57.0-72.0 mcd). This ensures visual consistency across all units in your production run.

11. Practical Design and Usage Case

Scenario: Designing a backlit push-button switch. The switch has a small translucent icon. The designer selects this 22-21 blue LED for its compact size. A 5V supply rail is available on the PCB. To limit the current to 15 mA (a safe value below the 20mA max for longer life), a series resistor is calculated: R = (V_supply - V_F) / मैं_F. अधिकतम V का उपयोग करते हुए_F 4.5V का of यह सुनिश्चित करता है कि "high V" के लिए भी पर्याप्त धारा प्राप्त हो।_FLED: R = (5V - 4.5V) / 0.015A ≈ 33.3 Ohms. एक मानक 33 ओम रेसिस्टर चुना गया है। PCB लैंड पैटर्न डेटाशीट द्वारा अनुशंसित फुटप्रिंट के अनुसार ठीक डिज़ाइन किया गया है। असेंबली के दौरान, नमी-संवेदनशील उपकरणों का उपयोग बैग खोलने के बाद 7-दिन के फ्लोर लाइफ के भीतर किया जाता है, और बोर्ड निर्दिष्ट तापमान प्रोफ़ाइल का उपयोग करके एकल रीफ्लो पास से गुजरता है।

12. Operating Principle Introduction

यह एलईडी एक सेमीकंडक्टर पी-एन जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करती है। सक्रिय क्षेत्र InGaN से बना है। जब डायोड के टर्न-ऑन थ्रेशोल्ड से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है—इस मामले में, नीला। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट सेमीकंडक्टर चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए लेंस के रूप में कार्य करता है (130° व्यूइंग एंगल बनाता है), और यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है।

13. टेक्नोलॉजी ट्रेंड्स

InGaN पर आधारित कुशल नीले एलईडी का विकास ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था में एक आधारभूत उपलब्धि थी, जिसने सफेद एलईडी (फॉस्फर रूपांतरण के माध्यम से) और पूर्ण-रंग डिस्प्ले के निर्माण को सक्षम बनाया। 22-21 जैसे घटकों के लिए प्रवृत्ति आगे लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता (प्रति mA उच्च दीप्त तीव्रता), और श्रेष्ठ रंग और चमक एकरूपता के लिए कड़ी बिनिंग सहनशीलताओं की ओर बनी हुई है। ऑनबोर्ड नियंत्रण सर्किटरी के साथ एकीकरण (जैसे एलईडी पैकेज में एकीकृत ड्राइवर आईसी) भी एक बढ़ती प्रवृत्ति है, हालांकि सरल संकेतक एलईडी के लिए, इस घटक द्वारा प्रतिनिधित्व किया गया असतत, लागत-प्रभावी दृष्टिकोण अनुप्रयोगों की एक विशाल श्रृंखला के लिए अत्यधिक प्रासंगिक बना हुआ है।