SMD LED 18-225/B6R6C-C01/3T डेटाशीट - आकार 1.6x0.8x0.7mm - वोल्टेज 2.0-3.3V - पावर 60-150mW - नीली और लाल रोशनी - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

18-225 series एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट LED समाधान है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों की लघुकरण और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह श्रृंखला दो अलग-अलग रंग मॉडल प्रदान करती है: InGaN चिप तकनीक पर आधारित नीला LED और AlGaInP चिप तकनीक पर आधारित उच्च चमक वाला लाल LED। इसका मूल डिज़ाइन दर्शन छोटे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) फुटप्रिंट, उच्च घटक असेंबली घनत्व को प्राप्त करना और अंततः अधिक कॉम्पैक्ट, हल्के अंतिम उपयोगकर्ता उपकरणों के विकास में सहायता करना है।

1.1 मुख्य विशेषताएं एवं लाभ

该器件集成了多项关键特性，提升了其在自动化制造环境中的可用性和性能。它采用8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，完全兼容标准的自动贴片组装设备。该元件适用于大批量电子生产中普遍采用的红外(IR)回流焊和气相回流焊工艺。它采用单色设计，无铅(Pb-free)，并符合包括欧盟RoHS指令、REACH法规和无卤要求（溴<900 ppm，氯<900 ppm，总和<1500 ppm）在内的主要环保法规。这种SMD封装固有的小巧尺寸和轻量化特性，使其成为空间和重量是关键限制因素的应用场景的理想选择。

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

18-225 LED श्रृंखला की बहुमुखी प्रतिभा इसे विभिन्न परिदृश्यों में व्यापक रूप से उपयोग करने में सक्षम बनाती है। सामान्य उपयोगों में इंस्ट्रूमेंट पैनल और मेम्ब्रेन स्विच की बैकलाइटिंग शामिल है। दूरसंचार उपकरणों में, यह टेलीफोन, फैक्स मशीन आदि उपकरणों के लिए स्टेटस इंडिकेटर और कीपैड बैकलाइट के रूप में प्रभावी ढंग से कार्य कर सकती है। यह लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCD), स्विच पहचान और प्रतीकों को समतल, समान बैकलाइट प्रदान करने के लिए भी उपयुक्त है। अंत में, इसके सार्वभौमिक गुण इसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स में विभिन्न अन्य संकेतन और प्रकाशन कार्यों के लिए एक विश्वसनीय विकल्प बनाते हैं।

2. तकनीकी विनिर्देश विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

इन सीमाओं से परे संचालन से डिवाइस की स्थायी क्षति हो सकती है। दोनों रंग मॉडल के लिए अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (V_R) 5V है। B6 (ब्लू) और R6 (रेड) LED दोनों की निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F) रेटिंग 25 mA है। पल्स ऑपरेशन के लिए, 1/10 ड्यूटी साइकल और 1 kHz आवृत्ति पर, B6 का पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP) 100 mA है और R6 का 60 mA है। B6 का अधिकतम पावर डिसिपेशन (P_d) 150 mW है और R6 का 60 mW है। ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) के अनुसार इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सहनशीलता वोल्टेज, B6 के लिए 150V है, जबकि R6 के लिए यह काफी अधिक, 2000V है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (T_opr) -40°C से +85°C है, जबकि स्टोरेज तापमान सीमा (T_stg) थोड़ी अधिक है, -40°C से +90°C है। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, डिवाइस 260°C को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है; हैंड सोल्डरिंग के दौरान, यह 350°C को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी पैरामीटर परिवेश तापमान (T_a) 25°C और फॉरवर्ड करंट (I_F) 5 mA पर निर्दिष्ट हैं। B6 और R6 दोनों की विशिष्ट चमक तीव्रता (I_v) 28.5 mcd है, न्यूनतम मान 18.0 mcd है। व्यूइंग एंगल (2θ_1/2) सामान्यतः 120 डिग्री होता है। B6 (ब्लू) LED के लिए, पीक वेवलेंथ (λ_p) 468 nm है, डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d) 470 nm है, और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) 35 nm है। R6 (रेड) LED के लिए, पीक वेवलेंथ 632 nm है, डोमिनेंट वेवलेंथ 624 nm है, और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ 20 nm है। B6 का फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) रेंज 2.7V से 3.7V (विशिष्ट 3.3V) है, और R6 का 1.7V से 2.4V (विशिष्ट 2.0V) है। V_R=5V पर, B6 का अधिकतम रिवर्स करंट (I_R) 50 μA है, और R6 का 10 μA है। महत्वपूर्ण नोट्स में शामिल हैं: चमक तीव्रता सहनशीलता ±11%, डोमिनेंट वेवलेंथ सहनशीलता ±1 nm, फॉरवर्ड वोल्टेज सहनशीलता ±0.10V। रिवर्स वोल्टेज परीक्षण केवल चरित्र-चित्रण के लिए है; डिवाइस को रिवर्स बायस के तहत संचालित नहीं किया जाना चाहिए।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट दो एलईडी प्रकारों के लिए विशेषता वक्रों का एक व्यापक सेट प्रदान करती है, जो सर्किट डिजाइन और थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।

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

I-V वक्र LED से प्रवाहित धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज पात के बीच संबंध को दर्शाता है। ये वक्र अरैखिक होते हैं, जो डायोड की विशिष्ट विशेषता है। B6 नीले प्रकाश LED के लिए, वोल्टेज लगभग 2.7V से अधिक होने पर तेजी से बढ़ता है। R6 लाल प्रकाश LED के लिए, चालू वोल्टेज लगभग 1.7V के आसपास होता है। डिजाइनर आवश्यक ड्राइव धारा पर स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए उपयुक्त करंट-सीमित रोकनेवाला चुनने हेतु इन वक्रों का उपयोग करते हैं।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

ये ग्राफ दर्शाते हैं कि ड्राइव धारा बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। अनुशंसित कार्य सीमा के भीतर, यह संबंध आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक धारा पर संतृप्त हो जाता है। किसी विशिष्ट चमक स्तर प्राप्त करने के लिए आवश्यक ड्राइव धारा निर्धारित करने में यह डेटा महत्वपूर्ण है।

3.3 प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान

ये वक्र प्रकाश उत्पादन की तापीय निर्भरता को प्रदर्शित करते हैं। दीप्त तीव्रता आमतौर पर LED जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। सुसंगत चमक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, व्यापक तापमान सीमा या उच्च परिवेश तापमान में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है।

3.4 Forward Current Derating Curve

यह ग्राफ अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा और परिवेश तापमान के बीच के कार्यात्मक संबंध को निर्धारित करता है। अत्यधिक गर्म होने से बचने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, उच्च तापमान वाले वातावरण में कार्य करते समय ड्राइव धारा को कम करना आवश्यक है। यह वक्र इस तापीय डिरेटिंग के लिए आवश्यक मार्गदर्शन प्रदान करता है।

3.5 Spectral Distribution

स्पेक्ट्रम ग्राफ सापेक्ष विकिरण शक्ति को तरंगदैर्ध्य के फलन के रूप में दर्शाता है। B6 नीला एलईडी लगभग 468 nm पर एक मुख्य शिखर दिखाता है। R6 लाल एलईडी लगभग 632 nm पर एक मुख्य शिखर दिखाता है। इन शिखरों की चौड़ाई (जिसे स्पेक्ट्रम बैंडविड्थ पैरामीटर द्वारा दर्शाया जाता है) उत्सर्जित प्रकाश की रंग शुद्धता को प्रभावित करती है।

3.6 विकिरण पैटर्न

ध्रुवीय विकिरण पैटर्न प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है। विशिष्ट 120-डिग्री दृश्य कोण इन आरेखों द्वारा पुष्टि की जाती है, जो उस कोणीय चौड़ाई को दिखाते हैं जिस पर चमकदार तीव्रता अपने शिखर (अक्षीय) मान से आधी हो जाती है। यह जानकारी प्रकाशिकी डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, जो यह निर्धारित करती है कि प्रकाश को कैसे समझा या एकत्र किया जाता है।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 Package Dimensions

18-225 LED एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट पैकेज में आता है। मुख्य आयामों में शामिल हैं: बॉडी लंबाई 1.6 mm, चौड़ाई 0.8 mm, ऊंचाई 0.7 mm (सहनशीलता ±0.1 mm)। घटक में कम प्रोफ़ाइल है, जिसकी विशिष्ट मोटाई 0.5 mm है। डेटाशीट में विस्तृत टॉप व्यू, साइड व्यू और बॉटम व्यू प्रदान किए गए हैं, जिनमें सभी महत्वपूर्ण आयाम स्पष्ट रूप से चिह्नित हैं। ध्रुवीयता पैकेज पर कैथोड मार्क द्वारा इंगित की जाती है।

4.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट

PCB डिज़ाइन के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न (पैकेज आयाम) प्रदान किए गए हैं। पैड आयाम संदर्भ के रूप में दिए गए हैं: एनोड और कैथोड पैड आमतौर पर 0.8 mm x 0.8 mm होते हैं, जिनके बीच 0.4 mm का अंतर होता है। दस्तावेज़ स्पष्ट रूप से बताता है कि यह एक अनुशंसित लेआउट है और इसे विशिष्ट निर्माण प्रक्रिया, PCB सामग्री और तापीय आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया जाना चाहिए। इन दिशानिर्देशों का पालन करने से रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और उचित तापीय अपव्यय प्राप्त करने में मदद मिलती है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

लीड-फ्री सोल्डरिंग के लिए, एक विशिष्ट तापमान प्रोफाइल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। प्रीहीट ज़ोन को 60-120 सेकंड में परिवेश तापमान से 150-200°C तक बढ़ाया जाना चाहिए। सोल्डर लिक्विडस तापमान (217°C) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड तक बनाए रखा जाना चाहिए। पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और उस पीक के 5°C के दायरे में रहने का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। पीक तक पहुंचने की अधिकतम गर्म करने की दर 6°C प्रति सेकंड है, और पीक से ठंडा करने की अधिकतम ठंडा करने की दर 3°C प्रति सेकंड है। महत्वपूर्ण बात यह है कि आंतरिक चिप और बॉन्डिंग वायर को थर्मल क्षति से बचाने के लिए एक ही डिवाइस पर रिफ्लो सोल्डरिंग की संख्या दो बार से अधिक नहीं होनी चाहिए।

5.2 भंडारण और आर्द्रता संवेदनशीलता

LED को नमी अवरोधक बैग में पैक किया जाता है, जिसमें पर्यावरणीय नमी को अवशोषित होने से रोकने के लिए सिलिका जेल होता है। बिना खोले पैकेज को 30°C या उससे कम तापमान और 90% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित किया जाना चाहिए। एक बार बैग खोलने के बाद, 30°C/60% RH या उससे कम पर संग्रहित करने पर, घटक की 1 वर्ष की "शॉप फ्लोर लाइफ" होती है। किसी भी अप्रयुक्त घटक को नमी-रोधी पैकेजिंग में पुनः सील कर देना चाहिए। यदि सिलिका जेल इंडिकेटर संतृप्ति दिखाता है या भंडारण समय सीमा समाप्त हो गई है, तो "पॉपकॉर्न" प्रभाव या परतों के अलग होने को रोकने के लिए, रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले घटक को 60 ±5°C पर 24 घंटे तक बेक करने की आवश्यकता होती है।

5.3 प्रमुख उपयोग संबंधी सावधानियाँ

अतिधारा संरक्षण:LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को सीरीज में जोड़ना आवश्यक है। यदि ठीक से सीमित नहीं किया गया, तो फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली वृद्धि भी करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है। सर्किट डिजाइन को पावर सप्लाई के वोल्टेज टॉलरेंस और LED के फॉरवर्ड वोल्टेज वेरिएशन को ध्यान में रखना चाहिए।
ऑपरेशन:मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन ऑपरेशन और असेंबली के दौरान किया जाना चाहिए, विशेष रूप से कम ESD रेटिंग वाले B6 मॉडल के लिए।

6. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

6.1 रील और कैरियर टेप विनिर्देश

घटकों को 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई कैरियर टेप में पैक किया जाता है, जो मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित फीडिंग उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप पॉकेट, कवर टेप और रील हब के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।

6.2 लेबल विवरण

रील लेबल में कई महत्वपूर्ण पहचानकर्ता शामिल होते हैं: ग्राहक उत्पाद संख्या (CPN), निर्माता उत्पाद संख्या (P/N), पैकेजिंग मात्रा (QTY) और बैच संख्या (LOT No.)। इसमें प्रमुख मापदंडों के बिनिंग की जानकारी भी शामिल होती है: ल्यूमिनस तीव्रता श्रेणी (CAT), क्रोमैटिसिटी निर्देशांक और प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणी (HUE), और फॉरवर्ड वोल्टेज श्रेणी (REF)। यह बिनिंग उन अनुप्रयोगों के लिए कसकर समूहीकृत विशेषताओं वाले LED का चयन करने की अनुमति देती है जिन्हें रंग या चमक एकरूपता की आवश्यकता होती है।

7. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

7.1 सर्किट डिज़ाइन

मूल डिज़ाइन कार्य श्रृंखला अवरोधक (R_s) के मान की गणना करना है। सूत्र है R_s = (V_सप्लाई - V_F) / I_F, जहाँ V_F आवश्यक धारा I_F पर LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है। अवरोधक की पावर रेटिंग पर्याप्त होनी चाहिए: P_अवरोधक = (I_F)^2 * R_s। डिज़ाइनर को डेटाशीट में दिए गए अधिकतम V_F मान का उपयोग करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सबसे खराब स्थिति में भी धारा अधिकतम रेटेड मान से अधिक न हो। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई के साथ 20 mA पर एक R6 रेड LED चलाना: अधिकतम V_F=2.4V का उपयोग करते हुए, R_s = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे 130 या 120 ओम) चुना जाएगा और उसकी पावर रेटिंग जाँची जाएगी।

7.2 थर्मल प्रबंधन

यद्यपि पैकेज छोटा है, लंबी उम्र और स्थिर आउटपुट के लिए प्रभावी थर्मल मैनेजमेंट अभी भी महत्वपूर्ण है। LED में अपव्ययित शक्ति P_LED = V_F * I_F है। इस ऊष्मा को पैड के माध्यम से PCB के कॉपर लेयर में संचालित किया जाना चाहिए। अनुशंसित या बड़े पैड आकार का उपयोग करना और उन्हें कॉपर पोर क्षेत्र (थर्मल पैड) से जोड़ना, विशेष रूप से उच्च धारा या गर्म वातावरण में संचालित होने पर, ऊष्मा अपव्यय में काफी सुधार कर सकता है।

7.3 ऑप्टिकल एकीकरण

120 डिग्री का व्यापक देखने का कोण इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें व्यापक, विसरित प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। अधिक दिशात्मक प्रकाश के लिए, लेंस या लाइट पाइप जैसे द्वितीयक ऑप्टिकल घटकों का उपयोग किया जा सकता है। इन ऑप्टिकल घटकों को डिजाइन करने के लिए पैकेज आकार और विकिरण पैटर्न डेटा महत्वपूर्ण हैं।

8. तकनीकी तुलना और चयन मार्गदर्शन

18-225 श्रृंखला एक ही पैकेज आकार के भीतर दो अलग-अलग तकनीकें प्रदान करती है। B6 (InGaN) नीली एलईडी छोटी तरंगदैर्ध्य, उच्च अग्र वोल्टेज और उच्च बिजली अपव्यय क्षमता प्रदान करती है, लेकिन इसकी ESD सहनशीलता कम होती है। R6 (AlGaInP) उच्च चमक वाली लाल एलईडी लंबी तरंगदैर्ध्य, कम अग्र वोल्टेज और उत्कृष्ट ESD मजबूती प्रदान करती है, लेकिन इसकी अधिकतम बिजली अपव्यय क्षमता कम होती है। दोनों के बीच चयन मुख्य रूप से आवश्यक रंग पर निर्भर करता है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां एक ही सर्किट बोर्ड पर दोनों रंगों का उपयोग संभव हो, समान धारा प्राप्त करने और इस प्रकार चमक को नियंत्रित करने के लिए, प्रत्येक रंग चैनल के लिए अलग-अलग अग्र वोल्टेज आवश्यकताओं के कारण करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना अलग से की जानी चाहिए।

9. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे माइक्रोकंट्रोलर के GPIO पिन से चला सकता हूँ?
उत्तर: आमतौर पर नहीं। अधिकांश माइक्रोकंट्रोलर पिन इन LED के सामान्य संचालन के लिए आवश्यक 20-25 mA धारा प्रदान या अवशोषित नहीं कर सकते। एक बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला की आवश्यकता होती है, और आमतौर पर एक ट्रांजिस्टर ड्राइवर की भी आवश्यकता होती है।
प्रश्न: नीली और लाल प्रकाश वाले संस्करणों की ESD रेटिंग अलग क्यों है?
उत्तर: यह अंतर InGaN (नीला प्रकाश) और AlGaInP (लाल प्रकाश) सेमीकंडक्टर चिप्स की अंतर्निहित सामग्री विशेषताओं से उत्पन्न होता है। AlGaInP संरचना आमतौर पर इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति अधिक मजबूत रोबस्टनेस प्रदर्शित करती है।
प्रश्न: "water clear" रेजिन रंग का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह इंगित करता है कि LED का पैकेजिंग लेंस पारदर्शी है, फैलाने वाला या रंगीन नहीं। यह चिप के वास्तविक रंग (नीला या लाल) को उत्सर्जित करने देता है, और फैलाने वाले पैकेजिंग की तुलना में आमतौर पर उच्चतर मानी गई चमक और अधिक संतृप्त रंग प्राप्त करता है।
प्रश्न: लेबल पर ग्रेडिंग कोड (CAT, HUE, REF) की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: ये कोड क्रमशः चमक तीव्रता, प्रमुख तरंग दैर्ध्य/क्रोमैटिसिटी और फॉरवर्ड वोल्टेज की विशिष्ट श्रेणियों के अनुरूप हैं। वे निर्माताओं को समान प्रदर्शन वाले एलईडी को समूहित करने की अनुमति देते हैं। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, अपनी आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त कोड चुनने के लिए निर्माता के विस्तृत ग्रेडिंग दस्तावेज़ का संदर्भ लें।