SMD LED 12-21/GHC-YR2S2/2C विशिष्टता - चमकदार हरा - 3.5V - 20mA - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

12-21/GHC-YR2S2/2C एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी है जो आधुनिक, कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक पारंपरिक लीड-फ्रेम प्रकार के एलईडी पर एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो बोर्ड स्थान उपयोग, असेंबली दक्षता और समग्र प्रणाली लघुकरण के मामले में पर्याप्त लाभ प्रदान करता है। इसका मुख्य लाभ इसके अत्यंत छोटे फुटप्रिंट में निहित है, जो सीधे तौर पर मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर उच्च पैकिंग घनत्व, भंडारण आवश्यकताओं में कमी और अंततः, छोटे और हल्के अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों के निर्माण में योगदान देता है। पैकेज की हल्की प्रकृति इसे विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है जहां वजन और स्थान महत्वपूर्ण बाधाएं हैं।

यह एलईडी मोनो-कलर प्रकार के रूप में वर्गीकृत है, जो एक चमकदार हरी रोशनी उत्सर्जित करता है। यह एक इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप सामग्री का उपयोग करके निर्मित है, जिसे वाटर-क्लियर रेजिन में एनकैप्सुलेट किया गया है। यह संयोजन इसकी विशिष्ट प्रकाशीय विशेषताओं के लिए जिम्मेदार है। उत्पाद समकालीन पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों का पूर्ण अनुपालन करता है, जो लीड-मुक्त (पीबी-मुक्त), यूई रीच विनियमन के अनुरूप है, और हैलोजन-मुक्त के रूप में वर्गीकृत है, जिसमें ब्रोमीन (बीआर) और क्लोरीन (सीएल) सामग्री पर सख्त सीमाएं हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

इन सीमाओं से परे डिवाइस संचालित करने से स्थायी क्षति हो सकती है। रेटिंग्स 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।

• Reverse Voltage (V_R): 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर सेमीकंडक्टर जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है।
• Continuous Forward Current (I_F): 25 mA. यह अधिकतम DC करंट है जिसे लगातार लगाया जा सकता है।
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA. यह केवल 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल वाली पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय है।
• Power Dissipation (P_d): 95 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज अपनी तापीय सीमाओं को पार किए बिना व्यय कर सकता है।
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150 V. यह डिवाइस की स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशीलता को दर्शाता है; उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाएं अनिवार्य हैं।
• Operating Temperature (T_opr): -40°C से +85°C तक। यह डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य करने की गारंटी है।
• Storage Temperature (T_stg): -40°C से +90°C.
• Soldering Temperature (T_sol): यह डिवाइस 260°C के पीक तापमान पर 10 सेकंड तक रिफ्लो सोल्डरिंग को सहन कर सकता है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रति टर्मिनल संपर्क समय 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये पैरामीटर सामान्य संचालन स्थितियों में, आमतौर पर I पर प्रकाश उत्पादन और विद्युत व्यवहार को परिभाषित करते हैं।_F = 20 mA और Ta = 25°C.

• Luminous Intensity (I_v): यह न्यूनतम 140 mcd से लेकर अधिकतम 285 mcd तक होता है, जिसकी सामान्य सहनशीलता ±11% है। यह प्रकाश स्रोत की अनुभूत चमक को मापता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2): 120 डिग्री (सामान्य)। यह विस्तृत देखने का कोण LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p): 518 nm (typical). यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 520 nm से 535 nm तक की सीमा में, ±1 nm की सहनशीलता के साथ। यह तरंगदैर्ध्य अनुभूत रंग (हरा) के साथ सबसे निकटता से संबंधित है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): 35 nm (typical). यह शिखर के आसपास उत्सर्जित तरंगदैर्ध्यों के प्रसार को दर्शाता है।
• Forward Voltage (V_F): Typically 3.5 V, with a maximum of 4.3 V at 20 mA, and a tolerance of ±0.1 V. यह ऑपरेटिंग के दौरान LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है।
• Reverse Current (I_R): V पर अधिकतम 50 μA_R = 5 V. यह डिवाइस के रिवर्स-बायस्ड होने पर होने वाली छोटी लीकेज करंट है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

चमक और रंग में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, मापित प्रदर्शन के आधार पर LEDs को बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 Luminous Intensity Binning

एलईडी को I = 20 mA पर मापी गई उनकी चमकदार तीव्रता के आधार पर तीन बिन (R2, S1, S2) में वर्गीकृत किया गया है।_F = 20 mA.

• Bin R2: 140 mcd (Min) से 180 mcd (Max)
• Bin S1: 180 mcd (Min) से 225 mcd (Max)
• Bin S2: 225 mcd (Min) से 285 mcd (Max)

3.2 Dominant Wavelength Binning

एलईडी को हरे रंग के शेड को नियंत्रित करने के लिए उनके प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर भी बिन किया जाता है।

• बिन X: 520 nm (Min) से 525 nm (Max)
• Bin Y: 525 nm (Min) से 530 nm (Max)
• Bin Z: 530 nm (Min) से 535 nm (Max)

विशिष्ट बिन कोड (जैसे, पार्ट नंबर में YR2S2) किसी दिए गए यूनिट के लिए तरंगदैर्ध्य और तीव्रता बिन के संयोजन को दर्शाते हैं, जिससे डिजाइनर बहु-एलईडी सरणियों में एक समान रूप प्राप्त करने के लिए कसकर मेल खाने वाली विशेषताओं वाले एलईडी का चयन कर सकते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ दिया गया है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में पुनर्निर्मित नहीं किए गए हैं, वे आमतौर पर डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण निम्नलिखित संबंधों को शामिल करते हैं:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): यह गैर-रैखिक वक्र दर्शाता है कि वोल्टेज कैसे धारा के साथ बढ़ता है। अनुशंसित 20mA पर संचालन निर्दिष्ट V सीमा के भीतर स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।_F सीमा।
• दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा: दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन कैसे धारा के साथ बढ़ता है, अधिकतम रेटिंग तक। यह चमक को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज नियमन नहीं, बल्कि धारा नियमन के महत्व को उजागर करता है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी दर्शाता है। उच्च-तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है।
• Spectral Distribution: 35 nm बैंडविड्थ के साथ 518 nm शिखर के आसपास केंद्रित, तरंगदैर्ध्य बनाम सापेक्ष तीव्रता का एक प्लॉट, शुद्ध हरा रंग उत्सर्जन की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 Package Dimensions

12-21 SMD LED का एक कॉम्पैक्ट आयताकार पैकेज होता है। मुख्य आयाम (मिमी में, जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, ±0.1 मिमी की सामान्य सहनशीलता के साथ) में समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई शामिल हैं। पैकेज में सतह माउंटिंग के लिए तल पर दो एनोड/कैथोड टर्मिनल होते हैं। डिज़ाइन में असेंबली के दौरान सही अभिविन्यास सुनिश्चित करने के लिए स्पष्ट पोलैरिटी चिह्न (आमतौर पर कैथोड साइड पर एक खांचा या हरा बिंदु) शामिल हैं। सटीक आयामी चित्र उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए PCB पैड लेआउट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है।

5.2 शिपिंग और भंडारण के लिए पैकेजिंग

LED को नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है ताकि परिवेशी आर्द्रता से होने वाली क्षति को रोका जा सके, जो MSL (Moisture Sensitivity Level) अनुपालन के लिए महत्वपूर्ण है। उन्हें 8 मिमी चौड़ी कैरियर टेप में लोड किया जाता है, जिसे फिर 7-इंच व्यास के रील पर लपेटा जाता है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग में एक सिलिका जेल शामिल होता है और इसे एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग के भीतर सील किया जाता है। बैग लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए आवश्यक जानकारी होती है, जिसमें Product Number (P/N), मात्रा (QTY), और Luminous Intensity (CAT), Dominant Wavelength/Hue (HUE), और Forward Voltage (REF) के लिए विशिष्ट बिन कोड शामिल हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 Critical Precautions

• Current Limiting: An external current-limiting resistor is absolutely mandatoryएलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है और यदि इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से चलाया जाता है, तो मामूली उतार-चढ़ाव भी धारा में बड़ी, हानिकारक वृद्धि का कारण बन सकते हैं।
• भंडारण और हैंडलिंग: बैग को उपयोग के लिए तैयार होने तक नहीं खोलना चाहिए। खोलने से पहले, इसे ≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहित करें। खोलने के बाद, "फ्लोर लाइफ" ≤30°C और ≤60% RH पर 168 घंटे है। अप्रयुक्त भागों को डिसिकेंट के साथ पुनः सील कर देना चाहिए। अधिक समय तक भंडारण के लिए 60±5°C पर 24 घंटे तक बेकिंग की आवश्यकता होती है।
• रीफ्लो सोल्डरिंग: एक लीड-मुक्त तापमान प्रोफ़ाइल निर्दिष्ट है। मुख्य पैरामीटर्स में 150-200°C के बीच 60-120s के लिए प्री-हीट, लिक्विडस (217°C) से ऊपर का समय 60-150s, और 10 सेकंड से अधिक नहीं के लिए 260°C से अधिक न होने वाला पीक तापमान शामिल है। रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए।
• हैंड सोल्डरिंग: यदि आवश्यक हो, तो ≤350°C टिप तापमान, ≤25W क्षमता वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और प्रति टर्मिनल संपर्क समय 3 सेकंड तक सीमित रखें। टर्मिनलों के बीच कम से कम 2 सेकंड का कूलिंग अंतराल दें। हीटिंग के दौरान पैकेज पर तनाव से बचें।
• मरम्मत: सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की दृढ़ता से सलाह नहीं दी जाती है। यदि अपरिहार्य हो, तो यांत्रिक तनाव को रोकने के लिए दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए एक विशेष डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना चाहिए। एलईडी विशेषताओं पर प्रभाव की पूर्व जांच अवश्य करनी चाहिए।

7. Application Suggestions

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• Backlighting: Ideal for backlighting indicators on automotive dashboards, control panels, switches, and push-buttons due to its small size and bright output.
• दूरसंचार उपकरण: टेलीफोन, फैक्स मशीन और नेटवर्किंग हार्डवेयर में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है।
• एलसीडी पैनल बैकलाइटिंग: छोटे एलसीडी डिस्प्ले, प्रतीकों या लीजेंड्स के पीछे फ्लैट बैकलाइटिंग आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त।
• सामान्य संकेतक उपयोग: उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला में पावर-ऑन संकेतक, स्थिति रोशनी और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए एक बहुमुखी घटक।

7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• ड्राइव सर्किट: हमेशा एक स्थिर-धारा ड्राइवर या श्रृंखला प्रतिरोधक के साथ वोल्टेज स्रोत का उपयोग करें। प्रतिरोधक मान की गणना R = (V का उपयोग करके करें।_supply - V_F) / I_F, जहाँ V_F को एक मजबूत डिजाइन के लिए अधिकतम मान (4.3V) के रूप में लिया जाना चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन: कम-शक्ति होने के दौरान, सुनिश्चित करें कि PCB लेआउट पर्याप्त थर्मल रिलीफ प्रदान करता है, खासकर यदि कई LEDs को समूहीकृत किया गया है या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित किया जाता है, क्योंकि गर्मी प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को कम करती है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120-डिग्री व्यूइंग एंगल व्यापक दृश्यता प्रदान करता है। फोकस्ड बीम के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइड की आवश्यकता हो सकती है।
• ESD सुरक्षा: यदि एलईडी उपयोगकर्ता-सुलभ स्थान पर है, तो इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें, क्योंकि 150V HBM रेटिंग मध्यम संवेदनशीलता को इंगित करती है।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुराने थ्रू-होल एलईडी पैकेजों (जैसे, 3mm या 5mm एलईडी) की तुलना में, 12-21 एसएमडी प्रारूप निर्णायक लाभ प्रदान करता है:

• आकार और घनत्व: काफी छोटे आकार, जिससे आधुनिक लघुकृत डिज़ाइन संभव होते हैं जो थ्रू-होल पार्ट्स के साथ असंभव थे।
• असेंबली लागत और गति: हाई-स्पीड ऑटोमेटेड पिक-एंड-प्लेस और रीफ्लो सोल्डरिंग उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत, जो मैन्युअल इंसर्शन और सोल्डरिंग की तुलना में असेंबली समय और लागत कम करते हैं।
• प्रदर्शन स्थिरता: SMD निर्माण और बिनिंग प्रक्रिया आमतौर पर बैच-दर-बैच अधिक सुसंगत ऑप्टिकल और विद्युत पैरामीटर प्रदान करती है।
• विश्वसनीयता: ठोस निर्माण और सतह-माउंट संलग्नक कंपन और यांत्रिक आघात के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्रदान कर सकता है।

एसएमडी एलईडी श्रेणी के भीतर, चमकदार हरा रंग (इनगैन के माध्यम से), व्यापक दृश्य कोण, और तीव्रता तथा तरंगदैर्ध्य दोनों के लिए विस्तृत बिनिंग प्रणाली का विशिष्ट संयोजन इस भाग को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें कई इकाइयों में रंग स्थिरता और एकसमान चमक की आवश्यकता होती है।

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

प्र: यदि फॉरवर्ड वोल्टेज निर्दिष्ट है तो एक श्रृंखला रोकनेवाला (सीरीज रेसिस्टर) आवश्यक क्यों है?
A: फॉरवर्ड वोल्टेज डायोड की एक विशेषता है, एक स्थिर ऑपरेटिंग पॉइंट नहीं। यह यूनिट-टू-यूनिट थोड़ा भिन्न होता है (सहनशीलता) और बढ़ते तापमान के साथ घटता है। इसे सीधे एक वोल्टेज स्रोत से जोड़ना, भले ही उसके V_F से थोड़ा ऊपर हो, करंट को अनियंत्रित रूप से बढ़ा सकता है (थर्मल रनअवे), जिससे तत्काल विफलता हो सकती है। रोकनेवाला एक रैखिक, स्थिर करंट लिमिट प्रदान करता है।

Q: बिन कोड (YR2S2) का क्या अर्थ है, और वे महत्वपूर्ण क्यों हैं?
A: कोड एलईडी के सटीक प्रदर्शन उपसमूह को निर्दिष्ट करते हैं। 'Y' प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन (525-530nm) को दर्शाता है, 'R2' और 'S2' दीप्त तीव्रता बिन हैं। एकाधिक एलईडी (जैसे, एक सरणी या बैकलाइट) का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक ही बिन कोड के भीतर भागों का ऑर्डर करना दृष्टिगत रूप से एकसमान रंग और चमक सुनिश्चित करता है, जो उत्पाद गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है।

Q: क्या मैं इस एलईडी को 5V आपूर्ति से चला सकता हूं?
A: हां, लेकिन आपको एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। उदाहरण के लिए, I_F=20mA को लक्षित करते हुए, वर्स्ट-केस V_F 4.3V के लिए: R = (5V - 4.3V) / 0.020A = 35 ओम। निकटतम मानक मान (33 या 39 ओम) चुना जाएगा, और रोकनेवाला की शक्ति रेटिंग (P = I²R) की गणना की जानी चाहिए।

प्रश्न: भंडारण और बेकिंग निर्देश कितने महत्वपूर्ण हैं?
उत्तर: बहुत महत्वपूर्ण। SMD पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक परत अलग होना या "पॉपकॉर्निंग" हो सकता है जो पैकेज को तोड़ देता है और LED को नष्ट कर देता है। भंडारण और बेकिंग प्रक्रियाओं का पालन करने से इस विफलता मोड को रोका जा सकता है।

10. अनुप्रयोग प्रतिबंध अस्वीकरण

यह उत्पाद वाणिज्यिक और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य-उद्देश्य संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। पूर्व परामर्श और योग्यता के बिना उच्च-विश्वसनीयता या सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों में उपयोग के लिए इसे स्पष्ट रूप से योग्य नहीं ठहराया गया है और न ही इसकी अनुशंसा की जाती है। ऐसी प्रणालियों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं:

• Military, aerospace, or aviation equipment.
• ऑटोमोटिव सुरक्षा प्रणालियाँ (जैसे, ब्रेक लाइट्स, एयरबैग संकेतक)।
• चिकित्सा जीवन-समर्थन या नैदानिक उपकरण।

इन अनुप्रयोगों के लिए, विस्तारित तापमान सीमा, उच्च विश्वसनीयता स्क्रीनिंग और विभिन्न योग्यता मानकों वाले अलग-अलग उत्पादों की आवश्यकता होती है। प्रदर्शन केवल इस दस्तावेज़ में निर्दिष्ट शर्तों के तहत एक व्यक्तिगत घटक के रूप में गारंटीकृत है। इन विशिष्टताओं के बाहर उत्पाद का उपयोग करने से प्रदर्शन या विश्वसनीयता की किसी भी गारंटी को रद्द कर देता है।