SMD LED 19-213/R6C-AM2P1VY/3T डेटाशीट - चमकदार लाल - 5mA - 2.2V - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

19-213 एक सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जो सामान्य-उद्देश्य संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक उज्ज्वल लाल प्रकाश उत्पादन के लिए AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) चिप का उपयोग करता है। इस घटक की विशेषता इसका कॉम्पैक्ट आकार है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर उच्च पैकिंग घनत्व की सुविधा देता है और छोटे अंत-उपयोगकर्ता उपकरणों के डिजाइन को सक्षम बनाता है। यह डिवाइस 8 मिमी टेप रील पर आपूर्ति की जाती है, जो इसे स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह संगत बनाती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस एलईडी के प्राथमिक लाभों में इसका लघु फुटप्रिंट, हल्का निर्माण और आधुनिक विनिर्माण एवं पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन शामिल है। यह सीसा-मुक्त (Pb-free), RoHS अनुपालनकारी, REACH अनुपालनकारी है और हैलोजन-मुक्त के रूप में वर्गीकृत है। ये विशेषताएं इसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार उपकरण (जैसे, टेलीफोन, फैक्स मशीन), ऑटोमोटिव डैशबोर्ड और स्विच बैकलाइटिंग, और एलसीडी तथा प्रतीकों के लिए सामान्य बैकलाइटिंग जैसे व्यापक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन समीक्षा

यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय पैरामीटरों की एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के बाहर संचालन की सलाह नहीं दी जाती है।

• Reverse Voltage (V_R): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• फॉरवर्ड करंट (I_F): 25mA DC. निरंतर DC करंट इस मान से अधिक नहीं होना चाहिए।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 60mA. यह केवल स्पंदित स्थितियों (ड्यूटी साइकिल 1/10, 1kHz) में अनुमेय है ताकि क्षणिक सर्ज को संभाला जा सके।
• Power Dissipation (P_d): 60mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज परिवेश के तापमान (T_a25°C का.
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD): 2000V (Human Body Model). असेंबली के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।
• Operating & Storage Temperature: -40°C से +85°C (संचालन), -40°C से +90°C (भंडारण).
• सोल्डरिंग तापमान: रीफ्लो प्रोफाइल 260°C पर अधिकतम 10 सेकंड के लिए शिखर; प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड के लिए 350°C पर हाथ से सोल्डरिंग।

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये मापदंड I = 5mA और T = 25°C की एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैं।_F = 5mA और T_a = 25°C. ये डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (I_v): 22.5 mcd (min) से 57.0 mcd (max) तक की सीमा में होती है, जिसकी सामान्य सहनशीलता ±11% है। वास्तविक मान बिन कोड (M2, N1, N2, P1) द्वारा निर्धारित किया जाता है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): एक विस्तृत 120-डिग्री का सामान्य कोण, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त एक व्यापक उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p): आमतौर पर 632 nm, जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में उत्सर्जन को स्थापित करता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 617.5 nm और 633.5 nm के बीच निर्दिष्ट, ±1 nm की सहनशीलता के साथ। यह प्राथमिक रंग निर्देशांक है, जिसे E4 से E7 के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
• Spectral Bandwidth (Δλ): आमतौर पर 20 nm, जो लाल प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है।
• Forward Voltage (V_F): 5mA पर 1.70V से 2.20V तक, ±0.05V सहनशीलता के साथ। इसे कोड 19 से 23 तक बिन किया गया है। मामूली वोल्टेज उतार-चढ़ाव से थर्मल रनवे को रोकने के लिए श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है।
• Reverse Current (I_R): Maximum 10 µA at V_R=5V. The device is not designed for operation in reverse bias.

3. Binning System Explanation

उत्पाद को एक उत्पादन लॉट के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डिजाइनर सख्त अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विशिष्ट बिन निर्दिष्ट कर सकते हैं।

3.1 Luminous Intensity Binning

Bins: M2 (22.5-28.5 mcd), N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd), P1 (45.0-57.0 mcd). उच्च बिन (जैसे, P1) का चयन करने से उच्च न्यूनतम चमक की गारंटी मिलती है।

3.2 Dominant Wavelength Binning

बिन्स: E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm), E7 (629.5-633.5 nm)। यह उन अनुप्रयोगों में रंग स्थिरता की अनुमति देता है जहां कई एलईडी एक साथ उपयोग की जाती हैं।

3.3 Forward Voltage Binning

बिन: 19 (1.70-1.80V), 20 (1.80-1.90V), 21 (1.90-2.00V), 22 (2.00-2.10V), 23 (2.10-2.20V). मिलान V_F बिन समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में एकसमान करंट शेयरिंग प्राप्त करने में मदद कर सकते हैं।

4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस

हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे एलईडी के लिए विशिष्ट वक्रों में शामिल होंगे:

• I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र: फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। नी वोल्टेज लगभग 1.7-2.2V होता है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट: तीव्रता करंट के साथ बढ़ती है, लेकिन उच्च करंट पर थर्मल प्रभावों के कारण संतृप्त हो सकती है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर: तापीय प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में, परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ तीव्रता आमतौर पर कम हो जाती है।
• Spectral Distribution: 632 nm के आसपास केंद्रित और ~20 nm बैंडविड्थ वाली, तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष विकिरण शक्ति दर्शाने वाला एक आरेख।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

LED एक मानक SMD पैकेज में आता है। आयामीय चित्र लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पैड आकार और उनकी स्थिति निर्दिष्ट करता है जिसकी सामान्य सहनशीलता ±0.1mm होती है। विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता के लिए सही पैड लेआउट महत्वपूर्ण है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड आमतौर पर डिवाइस बॉडी पर चिह्नित होता है या फुटप्रिंट आरेख में दर्शाया जाता है। सर्किट संचालन के लिए सही अभिविन्यास आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 Reflow Soldering Profile

एक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है: 150-200°C पर 60-120s के लिए प्रीहीट करें, 217°C (लिक्विडस) से ऊपर का समय 60-150s के लिए, पीक तापमान अधिकतम 260°C पर अधिकतम 10 सेकंड के लिए। अधिकतम हीटिंग दर 6°C/s और कूलिंग दर 3°C/s होनी चाहिए। रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए।

6.2 हस्त सोल्डरिंग

If hand soldering is necessary, use a soldering iron with a tip temperature below 350°C, applying heat to each terminal for no more than 3 seconds. Use a low-power iron (<25W) and allow a cooling interval of at least 2 seconds between terminals to prevent thermal damage.

6.3 भंडारण और आर्द्रता संवेदनशीलता

घटकों को नमीरोधी बैग में डिसिकेंट के साथ पैक किया जाता है। उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें। खोलने के बाद, अप्रयुक्त LEDs को ≤ 30°C और ≤ 60% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। यदि समय सीमा पार हो जाती है, तो रीफ्लो से पहले 60 ± 5°C पर 24 घंटे के लिए बेकिंग उपचार आवश्यक है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विशिष्टता

एलईडी 7-इंच व्यास के रील पर कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती हैं। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। रील, टेप और कवर टेप के आयाम डेटाशीट में दिए गए हैं।

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

पैकेजिंग लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल है: उत्पाद संख्या (P/N), मात्रा (QTY), और Luminous Intensity (CAT), Dominant Wavelength (HUE), और Forward Voltage (REF) के लिए विशिष्ट बिन कोड, साथ ही लॉट नंबर।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• Status Indicators: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और दूरसंचार उपकरणों में शक्ति, कनेक्टिविटी, या मोड संकेतक।
• बैकलाइटिंग: मेम्ब्रेन स्विच, कीपैड, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड आइकन और कम-से-मध्यम चमक आवश्यकताओं वाले एलसीडी पैनलों के लिए।
• सामान्य सजावटी प्रकाश व्यवस्था: जहां छोटे आकार और विशिष्ट लाल रंग की आवश्यकता हो।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• Current Limiting: हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करें। आपूर्ति वोल्टेज (V_supply), एलईडी के अग्र वोल्टेज (V_F अपने बिन से), और वांछित अग्र धारा (I_F, 25mA से अधिक नहीं)। R = (V_supply - V_F) / I_F.
• थर्मल मैनेजमेंट: हालांकि कम बिजली की खपत है, उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम धारा के निकट संचालन के दौरान प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करें।
• ESD सुरक्षा: यदि LED उपयोगकर्ता-सुलभ स्थान पर है, तो इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन

पुराने थ्रू-होल एलईडी पैकेजों की तुलना में, यह एसएमडी एलईडी सीधे पीसीबी संलग्नि के कारण महत्वपूर्ण स्थान बचत, स्वचालित असेंबली के लिए बेहतर उपयुक्तता और संभावित रूप से बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है। एसएमडी रेड एलईडी श्रेणी के भीतर, इसके प्रमुख विभेदक इसकी विशिष्ट AlGaInP चिप तकनीक (उच्च दक्षता और शानदार लाल रंग प्रदान करना), 120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल और व्यापक पर्यावरण अनुपालन (RoHS, Halogen-Free) हैं।

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

10.1 श्रृंखला प्रतिरोधक अनिवार्य क्यों है?

एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। उनकी वी-आई विशेषता घातीय है। घुटने के बिंदु से परे वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी, वृद्धि का कारण बनती है। एक श्रृंखला प्रतिरोधक करंट को काफी हद तक प्रतिरोधक मान और आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर बनाता है, जो एक सरल और प्रभावी स्थिर-धारा सन्निकटन प्रदान करता है।

10.2 क्या मैं इस LED को 3.3V या 5V आपूर्ति से चला सकता हूँ?

हाँ, दोनों सामान्य हैं। 3.3V आपूर्ति और एक लक्ष्य I के लिए_F 5mA का, एक विशिष्ट V के साथ_F 2.0V के लिए, श्रृंखला रोकनेवाला R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 ओम होगा। 5V आपूर्ति के लिए, R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600 ओम। हमेशा अधिकतम V का उपयोग करें।_F एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए बिन से।

10.3 मेरे डिज़ाइन के लिए "binning" की जानकारी का क्या अर्थ है?

बिनिंग स्थिरता सुनिश्चित करती है। यदि आपके डिजाइन को कई एलईडी में एक समान चमक की आवश्यकता है (जैसे, एक बैकलाइट सरणी में), तो आपको एक सख्त ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन निर्दिष्ट करना चाहिए (जैसे, केवल P1)। इसी तरह, सुसंगत रंग के लिए, एक सख्त डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन निर्दिष्ट करें (जैसे, केवल E6)। इससे लागत और उपलब्धता प्रभावित हो सकती है।

11. Practical Design and Usage Case

केस: एक मल्टी-एलईडी स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना। एक डिज़ाइनर को 5V रेल द्वारा संचालित एक पैनल पर 10 लाल संकेतकों की आवश्यकता है। एकसमान चमक और रंग सुनिश्चित करने के लिए, वे तीव्रता के लिए बिन P1 और तरंगदैर्ध्य के लिए E6 निर्दिष्ट करते हैं। अधिकतम V का उपयोग करते हुए_F from bin 23 (2.20V) for a conservative design, and choosing I_F = 10mA अच्छी दृश्यता के लिए, श्रृंखला रोकनेवाला मान की गणना की गई है: R = (5V - 2.20V) / 0.01A = 280 ओम। 270 ओम का निकटतम मानक मान चुना गया है, जिसके परिणामस्वरूप धारा में मामूली वृद्धि ~10.4mA होती है, जो अभी भी 25mA सीमा के भीतर है। एलईडी को अनुशंसित फुटप्रिंट के साथ पीसीबी पर रखा गया है, और असेंबली निर्दिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करती है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एलईडी अलगैलिनपी सामग्री से बने एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन पर आधारित है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। उनके पुनर्संयोजन से फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है, जिस प्रक्रिया को विद्युत्-प्रकाश उत्सर्जन कहा जाता है। अलगैलिनपी मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे तौर पर उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है, इस मामले में, चमकीला लाल (~632 एनएम)। वाटर-क्लियर रेजिन लेंस प्रकाश के निष्कर्षण और वितरण में सहायता करता है।

13. Technology Trends

इंडिकेटर-प्रकार के एसएमडी एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए और भी छोटे पैकेज आकारों (जैसे, 0402, 0201 मीट्रिक), कम धाराओं पर अधिक चमकदार तीव्रता की ओर ले जाने वाली उच्च दक्षता, और विस्तारित रंग गामुट की ओर है। कठोर परिस्थितियों (उच्च तापमान, आर्द्रता) के तहत बेहतर विश्वसनीयता और वैश्विक पर्यावरणीय नियमों के सख्त अनुपालन के लिए भी एक निरंतर प्रयास है। अंतर्निहित अर्धचालक सामग्री, जैसे AlGaInP और InGaN (नीले/हरे रंग के लिए), बेहतर प्रदर्शन और लागत-प्रभावशीलता के लिए लगातार परिष्कृत की जा रही हैं।