SMD LED 23-21B Brilliant Orange Datasheet - Package 2.0x1.25x0.8mm - Voltage 1.75-2.35V - Power 60mW - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

23-21B एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जो चमकीले नारंगी संकेतक या बैकलाइट स्रोत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह अपनी विशिष्ट नारंगी रोशनी उत्पन्न करने के लिए एलगैइनपी (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) चिप सामग्री का उपयोग करता है, जिसे पानी की तरह साफ रेजिन से एनकैप्सुलेट किया गया है। यह घटक पारंपरिक लीड-फ्रेम प्रकार के एलईडी की तुलना में काफी छोटा है, जिससे मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर उच्च पैकिंग घनत्व, उपकरण के आकार में कमी और समग्र उत्पाद वजन में हल्कापन संभव होता है, जो इसे स्थान-सीमित और लघु अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।

Key advantages of this LED include its compatibility with standard automated pick-and-place assembly equipment and mainstream soldering processes such as infrared and vapor phase reflow. It is a Pb-free (lead-free) product, compliant with the RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive, EU REACH regulations, and halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The device is supplied on 8mm tape wound on 7-inch diameter reels for efficient manufacturing handling.

2. तकनीकी विशिष्टताएँ और वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

• Reverse Voltage (VR): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Continuous Forward Current (IF): 25 mA. विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अधिकतम DC धारा।
• Peak Forward Current (IFP): 50 mA. यह पल्स्ड करंट (1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल) रेटिंग अल्प अवधि, गैर-निरंतर संचालन के लिए है।
• पावर डिसिपेशन (Pd): 60 mW. 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर पैकेज द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति। यह मान बढ़ते परिवेश तापमान के साथ घटता (डिरेट) है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM): 2000V. यह ESD रोबस्टनेस का एक मध्यम स्तर दर्शाता है। असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियाँ (जैसे, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ) अभी भी अनुशंसित हैं।
• Operating Temperature (Topr): -40°C to +85°C. यह परिवेश तापमान सीमा है जिसके भीतर डिवाइस के संचालन के लिए निर्दिष्ट किया गया है।
• भंडारण तापमान (Tstg): -40°C से +90°C.
• सोल्डरिंग तापमान (Tsol): रीफ्लो सोल्डरिंग: अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर। हैंड सोल्डरिंग: प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड के लिए 350°C आयरन टिप तापमान।

2.2 Electro-Optical Characteristics

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ये पैरामीटर Ta=25°C और IF=20mA की एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैं। ये डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (Iv): 45.0 से 112.0 mcd (millicandela). वास्तविक आउटपुट विशिष्ट बिन (P1, P2, Q1, Q2) में आता है। ±11% की सहनशीलता लागू होती है।
• Viewing Angle (2θ1/2): 130 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता शिखर तीव्रता (अक्षीय) की आधी होती है। यह एक व्यापक दृश्य पैटर्न को इंगित करता है जो संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λp): 611 nm (सामान्य)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 600.5 से 612.5 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख प्रकाश के रंग के रूप में देखती है। इसे D8 से D11 तक की सीमाओं में ±1nm सहनशीलता के साथ वर्गीकृत किया गया है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): 17 nm (सामान्य)। अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की चौड़ाई (FWHM)। एक संकीर्ण बैंडविड्थ अधिक संतृप्त, शुद्ध रंग को दर्शाता है।
• Forward Voltage (VF): 1.75 से 2.35 V, IF=20mA पर। इसे ±0.1V के सहनशीलता के साथ तीन श्रेणियों (0, 1, 2) में वर्गीकृत किया गया है। आम तौर पर कम VF उच्च दक्षता और कम ऊष्मा उत्पादन की ओर ले जाता है।
• Reverse Current (IR): VR=5V पर 10 μA (अधिकतम)। यह एक लीकेज करंट माप पैरामीटर है; डिवाइस रिवर्स बायस में संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। 23-21B एक त्रि-आयामी बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है।

3.1 Luminous Intensity Binning (CAT)

IF=20mA पर प्रत्येक बिन कोड के लिए न्यूनतम और अधिकतम दीप्त तीव्रता को परिभाषित करता है।

• P1: 45.0 - 57.0 mcd
• P2: 57.0 - 72.0 mcd
• Q1: 72.0 - 90.0 mcd
• Q2: 90.0 - 112.0 mcd

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग (HUE)

प्रत्येक बिन कोड के लिए रंग (तरंगदैर्ध्य) सीमा को परिभाषित करता है।

• D8: 600.5 - 603.5 nm
• D9: 603.5 - 606.5 nm
• D10: 606.5 - 609.5 nm
• D11: 609.5 - 612.5 nm

3.3 Forward Voltage Binning (REF)

IF=20mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर एलईडी को समूहित करता है, जो करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना और पावर सप्लाई डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

• 0: 1.75 - 1.95 V
• 1: 1.95 - 2.15 V
• 2: 2.15 - 2.35 V

4. Performance Curve Analysis

The datasheet provides several characteristic curves that illustrate device behavior under varying conditions.

4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

यह वक्र दर्शाता है कि आगे की धारा बढ़ने के साथ दीप्त तीव्रता बढ़ती है, लेकिन यह संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर। यह निर्धारित परीक्षण धारा (20mA) पर एलईडी को चलाकर रेटेड दीप्त तीव्रता प्राप्त करने के महत्व को उजागर करता है।

4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

यह ग्राफ एलईडी में आम थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव को दर्शाता है: जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है (बढ़ते परिवेश तापमान या स्व-तापन के कारण), प्रकाशीय आउटपुट कम हो जाता है। आउटपुट को 25°C पर 100% के रूप में सामान्यीकृत किया गया है। डिजाइनरों को उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों में इस डीरेटिंग को ध्यान में रखना चाहिए।

3.3 Forward Current Derating Curve

यह एक महत्वपूर्ण डिजाइन उपकरण है। यह परिवेश तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड करंट दिखाता है। जैसे-जैसे परिवेश तापमान बढ़ता है, डिवाइस के अधिकतम जंक्शन तापमान और पावर डिसिपेशन रेटिंग को पार करने से रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित करंट कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम निरंतर करंट 25°C पर 25mA रेटिंग से काफी कम है।

4.4 Forward Voltage vs. Forward Current

यह IV (करंट-वोल्टेज) कर्व एक डायोड की विशिष्ट घातीय संबंध दिखाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट के साथ बढ़ता है। ऑपरेटिंग क्षेत्र में कर्व की ढलान LED के डायनामिक रेजिस्टेंस को निर्धारित करने में मदद करती है।

4.5 Radiation Pattern

एक ध्रुवीय आरेख जो प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है। 23-21B एक विशिष्ट लैम्बर्टियन या निकट-लैम्बर्टियन पैटर्न दिखाता है, जिसमें तीव्रता तब घटती है जब देखने का कोण केंद्रीय अक्ष (0°) से दूर जाता है।

4.6 Spectral Distribution

रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम वेवलेंथ का एक ग्राफ, जो लगभग 611 nm की पीक वेवलेंथ के आसपास केंद्रित है। यह एक परिभाषित स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ के साथ AlGaInP चिप की मोनोक्रोमैटिक प्रकृति की पुष्टि करता है।

5. मैकेनिकल और पैकेज इनफॉर्मेशन

5.1 पैकेज आयाम

LED का एक कॉम्पैक्ट SMD फुटप्रिंट है। प्रमुख आयाम (मिमी में, सहनशीलता ±0.1 मिमी जब तक अन्यथा न कहा गया हो) शामिल हैं:
- कुल लंबाई: 2.0 मिमी
- कुल चौड़ाई: 1.25 मिमी
- कुल ऊंचाई: 0.8 मिमी
- कैथोड पहचानकर्ता: पैकेज पर एक चैम्फर या चिह्न कैथोड (नकारात्मक) टर्मिनल को दर्शाता है। प्लेसमेंट के दौरान सही ध्रुवता अभिविन्यास आवश्यक है।

5.2 अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न

विश्वसनीय सोल्डरिंग और उचित यांत्रिक संरेखण सुनिश्चित करने के लिए एक सुझाया गया पैड लेआउट प्रदान किया गया है। पैड डिज़ाइन घटक के टर्मिनलों को समायोजित करता है और उचित सोल्डर फिलेट निर्माण की अनुमति देता है। इस अनुशंसा का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग को रोकने में मदद मिलती है और अच्छा थर्मल और विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित होता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (Pb-free)

लीड-फ्री सोल्डर के लिए एक विशिष्ट तापमान प्रोफ़ाइल की सिफारिश की जाती है:
- प्रीहीट: 150-200°C, 60-120 सेकंड के लिए।
- लिक्विडस (217°C) से ऊपर का समय: 60-150 सेकंड।
- पीक तापमान: अधिकतम 260°C, 10 सेकंड से अधिक नहीं रोका जाना चाहिए।
- हीटिंग रेट: 255°C तक अधिकतम 6°C/सेकंड, फिर पीक तक अधिकतम 3°C/सेकंड।
- Cooling Rate: Controlled to minimize thermal stress.
महत्वपूर्ण: Reflow soldering should not be performed more than two times on the same device.

6.2 Hand Soldering

यदि मैन्युअल मरम्मत आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- Soldering iron tip temperature: < 350°C.
- Contact time per terminal: < 3 seconds.
- Soldering iron power: < 25W.
प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2-सेकंड का अंतराल छोड़ा जाना चाहिए।
हटाने के लिए एक डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का सुझाव दिया जाता है ताकि दोनों टर्मिनलों पर एक साथ समान रूप से गर्मी लगाई जा सके और यांत्रिक तनाव से बचा जा सके।

6.3 Storage and Moisture Sensitivity

The LEDs are packaged in a moisture-resistant barrier bag with desiccant to prevent absorption of atmospheric moisture, which can cause "popcorning" (package cracking) during reflow.
- उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें।
- खोलने के बाद, अप्रयुक्त भागों को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित किया जाना चाहिए।
- बैग खोलने के बाद \"फ्लोर लाइफ\" 168 घंटे (7 दिन) है।
- यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है या डिसिकेंट इंडिकेटर संतृप्ति दिखाता है, तो रीफ्लो से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक-आउट आवश्यक है।

7. Packaging and Ordering Information

7.1 रील और टेप विनिर्देश

डिवाइस उभरे हुए वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है:
- टेप चौड़ाई: 8 मिमी.
- रील व्यास: 7 इंच (178 मिमी).
- प्रति रील मात्रा: 2000 टुकड़े.
- स्वचालित फीडर के साथ संगतता के लिए रील आयाम (हब, फ्लैंज) प्रदान किए गए हैं.

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:
- CPN: ग्राहक का उत्पाद संख्या (वैकल्पिक)।
- P/N: निर्माता का पार्ट नंबर (23-21B/S2C-AP1Q2B/2A)।
- QTY: पैकिंग मात्रा।
- CAT: ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड (उदाहरण: Q2)।
- HUE: प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन कोड (उदाहरणार्थ, D10).
- REF: फॉरवर्ड वोल्टेज बिन कोड (उदाहरणार्थ, 1).
- LOT No.: अनुरेखन के लिए निर्माण लॉट नंबर.

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 Typical Applications

• Backlighting: Dashboard indicators, switch illumination, keypads.
• दूरसंचार: टेलीफोन, फैक्स मशीन और नेटवर्किंग उपकरणों में स्थिति संकेतक और बैकलाइट।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: विभिन्न पोर्टेबल और स्थिर उपकरणों में प्रतीक और स्थिति संकेत।
• सामान्य उद्देश्य संकेत: किसी भी अनुप्रयोग के लिए जिसमें चमकदार, विश्वसनीय नारंगी संकेतक की आवश्यकता हो।

8.2 Critical Design Considerations

1. करंट लिमिटिंग: एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर आवश्यक है बिल्कुल अनिवार्य. LED की घातीय V-I विशेषता का अर्थ है कि वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है। रोकनेवाला का मान (R) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF, जहां VF बिन से अधिकतम मान (जैसे, 2.35V) होना चाहिए ताकि सभी परिस्थितियों में सुरक्षित संचालन सुनिश्चित हो सके।
2. थर्मल प्रबंधन: डीरेटिंग कर्व्स पर विचार करें। उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में या यदि अधिकतम करंट के निकट संचालित किया जा रहा हो, तो पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या गर्मी को दूर करने और जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के अन्य साधन सुनिश्चित करें।
3. ESD संरक्षण: हालांकि यह 2000V HBM के लिए रेटेड है, ESD-प्रवण वातावरण (जैसे, उपयोगकर्ता-सुलभ संकेतक) में संवेदनशील लाइनों पर ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड या रेसिस्टर शामिल करना एक अच्छा अभ्यास है।
4. ऑप्टिकल डिज़ाइन: 130° का विस्तृत दृश्य कोण अच्छी ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस) की आवश्यकता होगी।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

AlGaInP प्रौद्योगिकी पर आधारित 23-21B, फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी या पुराने GaAsP उपकरणों जैसी अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में नारंगी/लाल रंग अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट लाभ प्रदान करता है।

• बनाम फॉस्फर-रूपांतरित एलईडी: AlGaInP फॉस्फर रूपांतरण से जुड़ी दक्षता हानियों के बिना नारंगी-लाल स्पेक्ट्रम में उच्च चमकदार प्रभावकारिता और अधिक संतृप्त रंग शुद्धता प्रदान करता है।
• बनाम पुरानी GaAsP एलईडी: AlGaInP प्रौद्योगिकी काफी अधिक चमक और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती है।
• बनाम बड़े लीडेड एलईडी: एसएमडी पैकेज स्वचालित असेंबली को सक्षम बनाता है, बोर्ड स्थान कम करता है, और मुड़े हुए लीड्स और मैन्युअल इंसर्शन त्रुटियों को समाप्त करके विश्वसनीयता में सुधार करता है।
• मुख्य अंतरकारक: एक विशिष्ट प्रत्यक्ष-उत्सर्जक अर्धचालक से प्राप्त चमकीले नारंगी रंग, कॉम्पैक्ट SMD पैकेज और आधुनिक पर्यावरणीय नियमों (RoHS, हैलोजन-मुक्त) के अनुपालन का संयोजन इसे समकालीन इलेक्ट्रॉनिक डिजाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है।

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

Q1: 5V आपूर्ति के साथ मुझे किस प्रतिरोधक मूल्य का उपयोग करना चाहिए?
A1: सबसे खराब स्थिति में अधिकतम VF 2.35V और वांछित IF 20mA का उपयोग करते हुए: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 ओम। निकटतम मानक उच्च मूल्य (जैसे, 150 ओम) एक सुरक्षित विकल्प होगा, जिसके परिणामस्वरूप IF ≈ 17.7mA होगा।

Q2: क्या मैं अधिक चमक के लिए इस LED को 30mA पर चला सकता हूं?
A2: निरंतर अग्र धारा के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25mA है। 30mA पर संचालन इस रेटिंग से अधिक है, जो विश्वसनीयता और जीवनकाल को कम कर सकता है, अत्यधिक गर्मी पैदा कर सकता है और संभावित रूप से तत्काल विफलता का कारण बन सकता है। हमेशा निर्दिष्ट सीमा के भीतर संचालन करें।

Q3: चमकदार तीव्रता बिन Q2 (90-112 mcd) है। मेरे डिज़ाइन में मुझे क्या आउटपुट अपेक्षित हो सकता है?
A3: आप रूढ़िवादी तरीके से न्यूनतम मान 90 mcd के लिए डिज़ाइन कर सकते हैं। आपको प्राप्त होने वाला वास्तविक डिवाइस 90 और 112 mcd के बीच होगा। ±11% सहनशीलता बिन सीमाओं पर लागू होती है, इसलिए Q2 लेबल वाला एक विशिष्ट डिवाइस सैद्धांतिक रूप से लगभग 80 mcd जितना कम या लगभग 124 mcd जितना अधिक हो सकता है, हालाँकि वह Q2 सीमा के भीतर ही होगा।

Q4: मैं सोल्डरिंग प्रोफाइल ग्राफ की व्याख्या कैसे करूँ?
A4: ग्राफ तापमान (Y-अक्ष) बनाम समय (X-अक्ष) दिखाता है। आपके रीफ्लो ओवन को इस तरह प्रोग्राम किया जाना चाहिए कि एलईडी लीड्स पर मापा गया तापमान इस प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करे: एक क्रमिक प्रीहीट, एक नियंत्रित रैंप-अप, सोल्डर गलनांक (217°C) से ऊपर एक विशिष्ट समय, एक नियंत्रित शिखर तापमान (≤260°C), और एक नियंत्रित कूल-डाउन। महत्वपूर्ण रूप से विचलन, विशेष रूप से समय-तापमान सीमा से अधिक होना, एलईडी को क्षति पहुंचा सकता है।

11. Practical Design and Usage Case

Scenario: Designing a status indicator panel with multiple orange LEDs.

1. बिनिंग चयन: एक समान रूप के लिए, प्रमुख तरंगदैर्ध्य (HUE, उदाहरण के लिए, केवल D10) और ज्योति तीव्रता (CAT, उदाहरण के लिए, केवल Q1) दोनों के लिए सख्त बिन निर्दिष्ट करें। यह सुनिश्चित करता है कि सभी संकेतक लगभग समान रंग और चमक के हों।
2. सर्किट डिजाइन: 3.3V माइक्रोकंट्रोलर आपूर्ति का उपयोग करते हुए। VF बिन "1" (अधिकतम 2.15V) मानते हुए और कम बिजली खपत के लिए 15mA लक्षित करते हुए: R = (3.3V - 2.15V) / 0.015A = 76.7 ओम। 75 ओम रोकनेवाला का उपयोग करें। रोकनेवाला में शक्ति: (1.15V^2)/75Ω ≈ 18mW। 1/10W या बड़ा रोकनेवाला उपयोग करें।
3. PCB लेआउट: अनुशंसित लैंड पैटर्न के अनुसार LED रखें। विशेष रूप से यदि कई LEDs एक साथ करीब रखे जाते हैं, तो गर्मी अपव्यय में सहायता के लिए कैथोड पैड से जुड़ा एक छोटा कॉपर पोर शामिल करें।
4. असेंबली: पिक-एंड-प्लेस मशीन में लोड होने तक रीलों को सीलबंद बैग में रखें। रीफ्लो प्रोफाइल का सटीक पालन करें। असेंबली के बाद, एलईडी के पास पीसीबी को मोड़ने से बचें।

12. Operating Principle Introduction

23-21B LED एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय क्षेत्र एक सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियली विकसित AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) परतों से बना है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। यहाँ, वे विकिरणीय रूप से पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है—इस मामले में, चमकीला नारंगी (~611 nm)। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देने वाले प्राथमिक लेंस के रूप में कार्य करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

23-21B जैसे SMD LED संकेतक और कम-शक्ति प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए मुख्यधारा की पैकेजिंग प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिन्होंने काफी हद तक थ्रू-होल LED का स्थान ले लिया है। इस क्षेत्र में रुझान निरंतर इस ओर बढ़ रहा है:
- लघुरूपण: अति-उच्च घनत्व बोर्डों के लिए और भी छोटे पैकेज फुटप्रिंट (उदाहरणार्थ, 0402, 0201 मीट्रिक)।
- बढ़ी हुई दक्षता: एपिटैक्सियल विकास और चिप डिजाइन में निरंतर सुधार उच्च दीप्तिमान प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्रदान करते हैं।
- उन्नत विश्वसनीयता: बेहतर पैकेजिंग सामग्री और प्रक्रियाएं लंबे परिचालन जीवनकाल और कठिन पर्यावरणीय परिस्थितियों (तापमान, आर्द्रता) में बेहतर प्रदर्शन की ओर ले जाती हैं।
- एकीकरण: स्मार्ट लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए एकीकृत नियंत्रकों (आईसी) वाले एलईडी और मल्टी-चिप पैकेज (आरजीबी, मल्टी-कलर) का विकास।
- विस्तृत स्पेक्ट्रम: पूरे दृश्यमान स्पेक्ट्रम और पराबैंगनी (यूवी) तथा अवरक्त (आईआर) में कुशलतापूर्वक रंग उत्पन्न करने के लिए अर्धचालक पदार्थों का विकास। जहां AlGaInP लाल-नारंगी-एम्बर-पीले रंग की सीमा पर हावी है, वहीं InGaN जैसे अन्य पदार्थ नीले, हरे और सफेद एलईडी के लिए उपयोग किए जाते हैं।

23-21B इस परिदृश्य में एक विश्वसनीय, मानकीकृत घटक के रूप में फिट बैठता है जो अपने लक्षित रंग और अनुप्रयोग सीमा के लिए प्रदर्शन, आकार और लागत का संतुलन प्रदान करता है।