SMD LED 24-21/BHC-AP1Q2/2A डेटाशीट - नीला - 2.0x1.25x0.8mm - 3.3V - 20mA - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

24-21 SMD LED एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट डिवाइस है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें लघुरूपण और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। यह नीला LED, InGaN चिप तकनीक पर आधारित है, जो प्रदर्शन और आकार का संतुलन प्रदान करता है, जिससे यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त बनता है।

1.1 मुख्य लाभ और स्थिति

इस घटक का प्राथमिक लाभ पारंपरिक लीड-फ्रेम LEDs की तुलना में इसका काफी कम फुटप्रिंट है। यह छोटे मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) डिज़ाइन, उच्च घटक पैकिंग घनत्व को सक्षम बनाता है, और अंततः अधिक कॉम्पैक्ट अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों के विकास में योगदान देता है। इसके हल्के निर्माण से लघु और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए इसकी उपयुक्तता और बढ़ जाती है।

1.2 लक्ष्य बाजार और अनुप्रयोग

यह एलईडी सामान्य प्रकाश व्यवस्था और संकेतन बाजारों को लक्षित करता है। प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में इंस्ट्रूमेंट पैनल, स्विच और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग; टेलीफोन और फैक्स मशीन जैसे दूरसंचार उपकरणों में स्थिति संकेतक और बैकलाइटिंग; और सामान्य-उद्देश्य प्रकाश व्यवस्था शामिल है जहां एक कॉम्पैक्ट नीला प्रकाश स्रोत आवश्यक है।

2. प्रमुख विशेषताएँ और अनुपालन

• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगतता के लिए 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैकेज्ड।
• मानक इन्फ्रारेड और वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया।
• मोनो-कलर (ब्लू) प्रकार।
• Pb-free सामग्री से निर्मित।
• उत्पाद RoHS निर्देश का अनुपालन करता है।
• EU REACH विनियमों के साथ अनुपालन बनाए रखा गया है।
• Halogen-free construction: Bromine (Br) <900 ppm, Chlorine (Cl) <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.

3. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation

3.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए इससे बचना चाहिए।

• Reverse Voltage (V_R): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Forward Current (I_F): 20mA. अनुशंसित निरंतर संचालन धारा।
• Peak Forward Current (I_FP): 40mA. केवल स्पंदित स्थितियों में अनुमेय (कार्य चक्र 1/10 @ 1kHz)।
• Power Dissipation (P_d): 75mW. 25°C परिवेश तापमान पर पैकेज द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।
• Electrostatic Discharge (ESD): 150V (Human Body Model). उचित ESD हैंडलिंग सावधानियाँ आवश्यक हैं।
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C. सामान्य संचालन के लिए परिवेश तापमान सीमा।
• भंडारण तापमान (T_stg): -40°C से +90°C.
• सोल्डरिंग तापमान (T_sol): Reflow: 260°C peak for 10 seconds max. Hand soldering: 350°C for 3 seconds max per terminal.

3.2 Electro-Optical Characteristics

T पर मापा गया_a = 25°C और I_F = 20mA, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो। ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• Luminous Intensity (I_v): 45.0 से 112.0 mcd (millicandela)। विशिष्ट आउटपुट बिन कोड (P1, P2, Q1, Q2) द्वारा निर्धारित किया जाता है। ±11% की सहनशीलता लागू होती है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): आमतौर पर 130 डिग्री। यह कोणीय विस्तार को परिभाषित करता है जहाँ तीव्रता शिखर मान की कम से कम आधी होती है।
• Peak Wavelength (λ_p): आमतौर पर 468 nm. वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 464.5 से 476.5 nm. यह प्रकाश के माने गए रंग को परिभाषित करता है और इसे बिन किया गया है (A9-A12)। ±1nm का सहनशीलता मान लागू होता है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): आमतौर पर 25 nm. अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 2.7V से 3.7V, 20mA पर 3.3V के एक विशिष्ट मान के साथ।
• रिवर्स करंट (I_R): V_R = 5V. यह उपकरण रिवर्स बायस में संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

4. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

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

4.1 प्रकाश तीव्रता बिनिंग

बिन I=20mA पर न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश उत्पादन को परिभाषित करते हैं।_F=20mA.

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

बिन प्रमुख तरंगदैर्ध्य की सीमा को परिभाषित करते हैं, जो नीले रंग के शेड से संबंधित है।

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट T=25°C पर मापी गई कई विशेषता वक्र प्रदान करती है।_aये गैर-मानक परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं।

5.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

यह वक्र करंट और वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। 20mA पर विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 3.3V होती है। डिजाइनरों को थर्मल रनअवे को रोकने के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए, क्योंकि वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है।

5.2 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

दीप्त तीव्रता अग्र धारा के साथ बढ़ती है, लेकिन रैखिक रूप से नहीं। अनुशंसित 20mA से ऊपर संचालन से उच्चतर आउटपुट प्राप्त हो सकता है, लेकिन बढ़े हुए जंक्शन तापमान के कारण दक्षता और डिवाइस के जीवनकाल में कमी आएगी।

5.3 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ LED का प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। यह वक्र उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालित होते हैं, क्योंकि यह डिजाइनरों को अपेक्षित आउटपुट को कम करने या तापीय प्रबंधन लागू करने की अनुमति देता है।

5.4 Forward Current Derating Curve

यह ग्राफ अधिकतम अनुमेय सतत अग्र धारा को परिवेश के तापमान के फलन के रूप में परिभाषित करता है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो संचालन धारा को कम किया जाना चाहिए।

5.5 Spectrum Distribution

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 468 nm (नीला) के आसपास केंद्रित है, जिसकी विशिष्ट बैंडविड्थ 25 nm है। यह जानकारी ऑप्टिकल सिस्टम डिजाइन और रंग-संवेदी अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

5.6 Radiation Pattern

ध्रुवीय आरेख प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है, जो 130-डिग्री व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है। इस प्रकार के पैकेज के लिए पैटर्न आमतौर पर लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन होता है।

6. यांत्रिक और पैकेज सूचना

6.1 पैकेज आयाम

24-21 SMD पैकेज के नाममात्र आयाम 2.0mm (लंबाई) x 1.25mm (चौड़ाई) x 0.8mm (ऊंचाई) हैं। विस्तृत यांत्रिक चित्र सभी महत्वपूर्ण आयामों को निर्दिष्ट करता है, जिसमें पैड आकार (0.6mm x 0.55mm), अंतराल (पैड केंद्रों के बीच 1.0mm), और घटक सहनशीलताएं (आमतौर पर ±0.1mm जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो) शामिल हैं।

6.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, अक्सर एक खांचे, एक हरे बिंदु, या वाहक टेप पर एक अलग पैड आकार द्वारा। विशिष्ट चिह्नांकन योजना के लिए डेटाशीट के पैकेज चित्र से परामर्श लेना चाहिए।

7. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक लीड-मुक्त रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है:

7.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है:

7.3 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

घटकों को डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी अवरोध बैग में पैक किया गया है।

8. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

8.1 रील और टेप विनिर्देश

एलईडी 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती हैं, जो एक मानक 7-इंच व्यास की रील पर लपेटी जाती हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। रील, कैरियर टेप और कवर टेप के विस्तृत आयाम डेटाशीट में दिए गए हैं।

8.2 लेबल स्पष्टीकरण

रील लेबल में कई कोड होते हैं:

9. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

9.1 करंट लिमिटिंग

An external current-limiting resistor is mandatory. The value can be calculated using Ohm's Law: R = (V_{आपूर्ति} - V_F) / I_F. Use the maximum V_F डेटाशीट (3.7V) से सबसे खराब स्थिति के डिज़ाइन के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि घटक सहनशीलताओं के साथ भी धारा 20mA से अधिक न हो।

9.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि पैकेज छोटा है, लेकिन दीर्घायु के लिए थर्मल विचार महत्वपूर्ण हैं। हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम धारा के निकट संचालन करते समय, एलईडी पैड के नीचे और आसपास पीसीबी पर पर्याप्त तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करें।

9.3 Optical Design

130-डिग्री का व्यूइंग एंगल व्यापक प्रकाश प्रदान करता है। केंद्रित प्रकाश के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता होती है। स्पेक्ट्रम कलर फिल्टरों को बैकलाइट करने या शुद्ध नीले संकेतक के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त है।

10. Technical Comparison and Differentiation

24-21 पैकेज पारंपरिक 3mm या 5mm थ्रू-होल एलईडी की तुलना में एक छोटा फुटप्रिंट प्रदान करता है, जो उच्च-घनत्व डिज़ाइन को सक्षम बनाता है। 0402 या 0603 जैसे अन्य एसएमडी एलईडी की तुलना में, 24-21 (लगभग 0805 मीट्रिक) आमतौर पर अपने बड़े आकार के कारण उच्च प्रकाश उत्पादन और बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है, जबकि हाई-पावर एलईडी पैकेज की तुलना में काफी छोटा रहता है। मानक रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता इसे विशेष हैंडलिंग की आवश्यकता वाले उपकरणों से अलग करती है।

11. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

11.1 5V आपूर्ति के साथ मुझे कौन सा रेसिस्टर इस्तेमाल करना चाहिए?

सामान्य V_F 3.3V और I_F 20mA का उपयोग करते हुए: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohms. अधिकतम V का उपयोग करते हुए एक मजबूत डिजाइन के लिए_F 3.7V के लिए: R = (5V - 3.7V) / 0.02A = 65 ओम। एक मानक 68 या 75 ओम रोकनेवाला उपयुक्त होगा। हमेशा पावर रेटिंग की गणना करें: P = I²R.

11.2 क्या मैं एक स्थिर धारा स्रोत का उपयोग करके बिना रोकनेवाला के इस LED को चला सकता हूँ?

हाँ, 20mA पर सेट एक स्थिर धारा ड्राइवर एक उत्कृष्ट विधि है जो V के कारण होने वाले उतार-चढ़ाव को समाप्त कर देती है।_F सहनशीलता और आपूर्ति वोल्टेज उतार-चढ़ाव, अधिक सुसंगत चमक और बेहतर दीर्घायु प्रदान करता है।

11.3 चमकदार तीव्रता को एक सीमा के रूप में क्यों दिया गया है?

सेमीकंडक्टर निर्माण में अंतर्निहित भिन्नताओं के कारण, एलईडी को आउटपुट के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। रील लेबल पर विशिष्ट बिन (P1, P2, Q1, Q2) आपको उस बैच के लिए गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता बताता है।

11.4 मैं तरंगदैर्ध्य बिन्स की व्याख्या कैसे करूं?

प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन (A9-A12) रंग की एकरूपता सुनिश्चित करता है। उदाहरण के लिए, बिन A10 (467.5-470.5 nm) बिन A12 (473.5-476.5 nm) की तुलना में नीले रंग का थोड़ा अलग शेड उत्पन्न करेगा। किसी सरणी में एकसमान रूप प्राप्त करने के लिए, समान तरंगदैर्ध्य और तीव्रता बिन से LED निर्दिष्ट करें और उपयोग करें।

12. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण

परिदृश्य: एक पोर्टेबल उपभोक्ता उपकरण के लिए कम-शक्ति स्थिति संकेतक डिजाइन करना। डिजाइन विकल्प: 24-21 LED को इसके छोटे आकार और रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्तता के कारण चुना गया है। "पावर-ऑन" संकेतक के लिए नीला रंग चुना गया है। डिवाइस एक 3.3V रेगुलेटेड रेल पर चलता है। गणना: एक विशिष्ट V का उपयोग करते हुए_F 3.3V पर 20mA पर लगभग शून्य वोल्टेज ड्रॉप की आवश्यकता होगी, जिससे करंट नियंत्रण असंभव हो जाएगा। इसलिए, LED को कम करंट पर चलाया जाता है, जैसे 10mA, पर्याप्त दृश्यता के लिए और बिजली बचाने के लिए। विशिष्ट V_F वक्र का उपयोग करते हुए, V_F 10mA पर लगभग 3.1V है। रोकनेवाला R = (3.3V - 3.1V) / 0.01A = 20 ओम। एक 22 ओम रोकनेवाला चुना जाता है। LED में शक्ति अपव्यय P = V_F * I_F ≈ 3.1V * 0.01A = 31mW है, जो 75mW रेटिंग के भीतर है।

13. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल परिचय

यह एक सेमीकंडक्टर लाइट-एमिटिंग डायोड है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल p-n जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। सक्रिय क्षेत्र में, ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। प्रयुक्त विशिष्ट सामग्री (इंडियम गैलियम नाइट्राइड - InGaN) बैंडगैप ऊर्जा और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, जो इस मामले में नीले स्पेक्ट्रम में है। एपॉक्सी रेजिन पैकेज सेमीकंडक्टर चिप की सुरक्षा करता है, यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है, और प्रकाश आउटपुट को आकार देने वाले प्राथमिक लेंस के रूप में कार्य करता है।

14. टेक्नोलॉजी ट्रेंड्स

24-21 जैसे एसएमडी एलईडी का विकास लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता (लुमेन प्रति वाट), और उच्च विश्वसनीयता की ओर व्यापक उद्योग रुझानों का अनुसरण करता है। InGaN सामग्री गुणवत्ता में प्रगति ने चमकीले और अधिक सुसंगत नीले एलईडी को सक्षम किया है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकी छोटे फॉर्म फैक्टर में थर्मल प्रबंधन में सुधार के लिए विकसित होती रहती है, जिससे कॉम्पैक्ट उपकरणों से उच्च ड्राइव धाराएं और अधिक चमकदार आउटपुट संभव हो पाता है। फुटप्रिंट और सोल्डरिंग प्रोफाइल के मानकीकरण से स्वचालित, बड़े पैमाने पर विनिर्माण प्रक्रियाओं में उनके एकीकरण की सुविधा होती है।