SMD LED 19-219 Bright Yellow Datasheet - Size 1.6x0.8x0.65mm - Forward Voltage 1.7-2.2V - Luminous Intensity 18-45mcd - Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

19-219 एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी है जो चमकीली पीली रोशनी उत्सर्जित करती है। इसे AlGaInP चिप तकनीक का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है और रंगहीन पारदर्शी रेजिन में एनकैप्सुलेटेड किया गया है। इसके मुख्य लाभों में कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर, स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता, और RoHS, REACH तथा हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं जैसे आधुनिक पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों का अनुपालन शामिल है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

लीड फ्रेम प्रकार के एलईडी की तुलना में, इसका आकार काफी कम हो गया है, जिससे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर उच्च घटक घनत्व प्राप्त होता है और उपकरण के समग्र आकार और वजन को कम करने में मदद मिलती है। यह इसे विशेष रूप से मिनिएचराइजेशन और सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। यह डिवाइस 8mm कैरियर टेप पर पैक किया जाता है और 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा जाता है, जो उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली की सुविधा प्रदान करता है। इसके प्रमुख लक्ष्य बाजारों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव इंटीरियर, संचार उपकरण और विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले सामान्य संकेतक अनुप्रयोग शामिल हैं।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

यह खंड 19-219 एलईडी के प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

Absolute Maximum Ratings define the limits beyond which permanent damage to the device may occur. These are not operating conditions.

• Reverse Voltage (V_R):5V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F):25 mA। लगातार लगाए जा सकने वाली अधिकतम डीसी धारा।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):60 mA. यह धारा केवल स्पंदित स्थितियों में अनुमत है (ड्यूटी चक्र 1/10, आवृत्ति 1 kHz), क्षणिक सर्ज का सामना करने के लिए।
• शक्ति अपव्यय (P_d):60 mW. पैकेज द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति, जिसकी गणना सूत्र V द्वारा की जाती है।_F* मैं_F.
• 。इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM):
• 2000V. यह मध्यम स्तर की ESD रोबस्टनेस दर्शाता है; मानक ESD सुरक्षा उपाय अभी भी आवश्यक हैं।_{ऑपरेटिंग तापमान (T}opr):
• -40°C से +85°C तक। डिवाइस को इस परिवेश तापमान सीमा में काम करने के लिए निर्दिष्ट किया गया है।_{भंडारण तापमान (T}STG):
• -40°C से +90°C।वेल्डिंग तापमान:

यह डिवाइस 260°C चरम तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड तक रिफ्लो सोल्डरिंग, या प्रत्येक पिन पर 350°C पर अधिकतम 3 सेकंड तक हैंड सोल्डरिंग का सामना कर सकता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ_Fये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों I_a= 5 mA और T

• = 25°C (जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो) पर मापे गए हैं। ये विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।_vLuminous Intensity (I):
• 18 से 45 मिलिकैंडेला (mcd)। यह विस्तृत सीमा ग्रेडिंग प्रणाली द्वारा प्रबंधित की जाती है (धारा 3 देखें)। सहनशीलता ±11% है।_{Viewing Angle (2θ}1/2):
• 130 डिग्री (सामान्य मान)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने शिखर मान से आधी हो जाती है, जो एक विस्तृत देखने के कोण के पैटर्न को दर्शाता है।_pशिखर तरंगदैर्ध्य (λ):
• 591 nm (सामान्य मान)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।_dप्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ):
• 585.5 से 594.5 nm। यह अनुभूत रंग (पीला) को परिभाषित करता है, जो बिनिंग से भी प्रभावित होता है। सहनशीलता ±1 nm है।स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):
• 15 nm (विशिष्ट)। अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई।_Fफॉरवर्ड वोल्टेज (V):
• 5 mA पर 1.7 से 2.2 V। यह सीमा वोल्टेज बिनिंग द्वारा प्रबंधित की जाती है। सहनशीलता ±0.05V है।_Rरिवर्स करंट (I):_RV

= 5V पर, अधिकतम 10 μA।

3. बिनिंग सिस्टम विवरण

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 ल्यूमिनस तीव्रता बिनिंग_Fबिन I के अनुसार

• =5mA पर न्यूनतम और अधिकतम चमक तीव्रता मानों की परिभाषा।गियर M1:
• 18.0 - 22.5 mcdगियर M2:
• 22.5 - 28.5 mcdगियर N1:
• 28.2 - 36.0 mcdग्रेड N2:

36.0 - 45.0 mcd

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग

• रंग एकरूपता बनाए रखने के लिए LED को उनके सटीक प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर समूहीकृत किया जाता है।समूह A, ग्रेड D3:
• 585.5 nmसमूह A, गियर D4:
• 588.5 nmसमूह A, गियर D5:

591.5 nm

3.3 Forward Voltage Binning

• 0.1V के चरणों में वर्गीकृत, सहायक सर्किट डिजाइन, विशेष रूप से करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना और पावर मैनेजमेंट के लिए।स्तर 19:
• 1.7 - 1.8 Vस्तर 20:
• 1.8 - 1.9 Vगियर 21:
• 1.9 - 2.0 Vगियर 22:
• 2.0 - 2.1 Vगियर 23:

2.1 - 2.2 V

4. Performance Curve Analysis

स्पेसिफिकेशन शीट कई विशेषता वक्र प्रदान करती है, जो विभिन्न परिचालन स्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम अग्र धारा

यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बढ़ता है, लेकिन यह रैखिक संबंध नहीं है। अत्यंत कम धारा पर, वृद्धि बहुत तीव्र होती है, लेकिन उच्च धारा पर, दक्षता में कमी और तापीय प्रभावों के कारण, यह संतृप्ति की ओर प्रवृत्त होता है। यह इष्टतम चमक और जीवनकाल प्राप्त करने के लिए LED को निर्दिष्ट धारा पर चलाने के महत्व को उजागर करता है।

4.2 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज (I-V वक्र)

I-V वक्र एक घातांकीय संबंध दिखाता है, जो डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली परिवर्तन से फॉरवर्ड करंट में भारी परिवर्तन होता है। यह थर्मल रनवे और डिवाइस विफलता को रोकने के लिए एक स्थिर धारा ड्राइवर या सटीक गणना किए गए श्रृंखला प्रतिरोध के उपयोग की अत्यधिक महत्वता पर जोर देता है।

4.3 रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर

LED का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। यह वक्र डीरेटिंग को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है, यह दिखाते हुए कि जब परिवेश का तापमान अधिकतम कार्य सीमा के करीब पहुंचता है, तो चमक तीव्रता में उल्लेखनीय कमी आती है। चमक स्थिरता बनाए रखने के लिए PCB पर प्रभावी तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

4.4 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व

यह ग्राफ अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट और परिवेश के तापमान के बीच संबंध को परिभाषित करता है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, उच्च परिवेश तापमान पर काम करते समय, फॉरवर्ड करंट को कम करना आवश्यक है ताकि जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर बना रहे।

4.5 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्न

स्पेक्ट्रम ने लगभग 591 nm पर केंद्रित एकवर्णी पीला प्रकाश उत्सर्जन की पुष्टि की। रेडिएशन पैटर्न ने 130 डिग्री के विस्तृत देखने के कोण के साथ एक लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न दर्शाया, जो बड़े क्षेत्र की प्रकाश व्यवस्था वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 पैकेज आयाम

इस उपकरण का फुटप्रिंट कॉम्पैक्ट है। महत्वपूर्ण आयाम (इकाई: mm) में शामिल हैं: लंबाई: 1.6 ±0.1, चौड़ाई: 0.8 ±0.1, ऊंचाई: 0.65 ±0.1। कैथोड को पैकेज के तल पर विशिष्ट पैड आकार या चिह्न द्वारा पहचाना जाता है।

5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो वेल्डिंग तापमान प्रोफाइल

लीड-फ्री रीफ्लो तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है: प्रीहीट: 150-200°C, 60-120 सेकंड तक; लिक्विडस से ऊपर का समय (217°C): 60-150 सेकंड; पीक तापमान: अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड। घटकों पर तापीय प्रतिबल को कम करने के लिए अधिकतम तापन और शीतलन दर भी परिभाषित की गई है।

6.2 महत्वपूर्ण ध्यान देने योग्य बातें

• करंट लिमिटिंग:बाहरी करंट लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग अनिवार्य है। LED की घातांकीय I-V विशेषता का अर्थ है कि बिजली आपूर्ति वोल्टेज में मामूली उतार-चढ़ाव भी विनाशकारी करंट स्पाइक्स का कारण बन सकता है।
• रिफ्लो साइकिल्स:LED दो से अधिक बार रिफ्लो सोल्डरिंग का सामना नहीं कर सकता।
• यांत्रिक तनाव:सोल्डरिंग या सर्किट बोर्ड हैंडलिंग के दौरान LED बॉडी पर तनाव लगाने से बचें। असेंबली के बाद PCB को मोड़ें नहीं।
• मैन्युअल सोल्डरिंग:如有必要，请使用温控烙铁（<≤350°C），烙铁头功率小于25W。每个引脚接触时间限制在3秒以内，引脚间应有足够的冷却间隔。

7. भंडारण एवं संचालन

यह उपकरण नमी के प्रति संवेदनशील (MSL) है।

• खोलने से पहले:≤30°C और ≤90% RH स्थितियों में संग्रहित करें।
• खोलने के बाद:≤30°C/≤60% RH स्थितियों में "शेल्फ लाइफ" 1 वर्ष है। अनुपयोगी उपकरणों को ड्रायर के साथ नमी-रोधी बैग में पुनः सील करना चाहिए।
• बेकिंग:यदि भंडारण समय सीमा से अधिक हो जाए या डिसिकेंट इंडिकेटर नमी के प्रवेश को दर्शाए, तो अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए उपयोग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे तक बेक करें।

8. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

मानक पैकेजिंग 8mm कैरियर टेप पर प्रति रील 3000 पीस है। स्वचालित फीडर सेटिंग के लिए रील आयाम प्रदान किए गए हैं। रील लेबल में जानकारी शामिल है जैसे: पार्ट नंबर, मात्रा, ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड (CAT), डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेड (HUE), फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (REF) और बैच नंबर।

9. अनुप्रयोग सुझाव

9.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• ऑटोमोटिव इंटीरियर:इंस्ट्रूमेंट पैनल, स्विच और कंट्रोल पैनल की बैकलाइटिंग।
• संचार उपकरण:टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्टेटस इंडिकेटर और कीपैड बैकलाइट।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:छोटे LCD के लिए फ्लैट बैकलाइट, स्विच प्रकाश और प्रतीक संकेतक।
• सामान्य संकेत:विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में बिजली की स्थिति, मोड चयन और अलर्ट संकेतक।

9.2 डिज़ाइन विचार

• ड्राइवर सर्किट:श्रृंखला प्रतिरोध या निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग करना सुनिश्चित करें। सूत्र R = (V_{बिजली की आपूर्ति}- V_F) / I_F प्रतिरोध मान की गणना करें, और सबसे खराब स्थिति V के लिए रेंजिंग सीमा को ध्यान में रखें।_F。
• थर्मल प्रबंधन:कम बिजली की खपत के बावजूद, यदि उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम धारा के करीब काम किया जाता है, तो प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉयल क्षेत्र या थर्मल वाया की गारंटी देना आवश्यक है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:चौड़ा दृश्य कोण सीधे देखने के लिए उपयुक्त है। प्रकाश किरणों को केंद्रित करने के लिए, बाहरी लेंस की आवश्यकता हो सकती है।

10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

19-219 LED का मुख्य विभेदन इसका अत्यंत छोटा 1608 पैकेज आकार (1.6x0.8mm) और समान उत्पादों में अपेक्षाकृत उच्च ल्यूमिनस तीव्रता (45 mcd तक) का संयोजन है। AlGaInP तकनीक का उपयोग कुशल पीला प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करता है। यह हैलोजन-मुक्त और सख्त RoHS/REACH मानकों का अनुपालन करता है, जो इसे सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है। बड़े थ्रू-होल LED की तुलना में, यह महत्वपूर्ण लघुकरण प्राप्त करता है और स्वचालित असेंबली लागत बचाता है।

11. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: करंट-सीमित रोकनेवाला (लिमिटिंग रेसिस्टर) पूर्णतः आवश्यक क्यों है?
उत्तर: LED का फॉरवर्ड वोल्टेज नकारात्मक तापमान गुणांक और सख्त निर्माण सहनशीलता रखता है। यदि कोई प्रतिरोधक नहीं है, तो बिजली आपूर्ति वोल्टेज में मामूली वृद्धि या V_Fगर्मी के कारण गिरावट अनियंत्रित रूप से धारा में वृद्धि का कारण बन सकती है, जिससे तत्काल विफलता हो सकती है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को लगातार 20mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट रेटिंग 25 mA है। 20mA पर संचालन विनिर्देश के अनुरूप है, लेकिन परिवेश के तापमान को ध्यान में रखने के लिए डीरेटिंग कर्व का उपयोग करना चाहिए। उच्च परिवेश तापमान पर, अधिकतम अनुमत धारा कम हो जाती है।

प्रश्न: बिनिंग कोड (M1, D4, 21) का मेरे डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: वे एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करते हैं। उदाहरण के लिए, एक ही ल्यूमिनस तीव्रता बिन (जैसे N2) से LED का उपयोग करने से सरणी में चमक एकसमान रहती है। समान वोल्टेज बिन का उपयोग करने से करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना सरल हो जाती है। महत्वपूर्ण रंग अनुप्रयोगों के लिए, एक प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन (जैसे D4) निर्दिष्ट करना आवश्यक है।

प्रश्न: 1 वर्ष की शेल्फ लाइफ को कैसे समझें?
उत्तर: एक बार नमी-रोधी बैग खोल दिए जाने के बाद, घटक हवा में नमी को अवशोषित कर लेते हैं। यदि नियंत्रित स्थितियों (30°C/60% RH) में एक वर्ष के भीतर उपयोग नहीं किया जाता है, तो आंतरिक पैकेज क्षति को रोकने के लिए, जो नमी के तेजी से विस्तार के कारण हो सकती है, रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले उन्हें फिर से बेक करना आवश्यक है।

12. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग के उदाहरण

केस: 10 समान रूप से चमकीले पीले एलईडी वाले एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल को डिजाइन करना।

1. विशिष्टताएँ:लक्ष्य फॉरवर्ड करंट I_F= 10 mA, चमक और आयु संतुलन के लिए। पावर सप्लाई वोल्टेज V_{बिजली की आपूर्ति}= 5V।
2. ग्रेड चयन:दृश्य समरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एकल चमक तीव्रता ग्रेड (जैसे N1: 28.2-36.0 mcd) और एकल प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (जैसे D4: 588.5 nm) से LED निर्दिष्ट करें।
3. प्रतिरोध गणना:रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, चयनित वोल्टेज रेंज के अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज का उपयोग करें। यदि रेंज 22 (V_{F_max}= 2.1V) का उपयोग किया जाता है, तो R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω। निकटतम मानक मान (300 Ω) से I_F≈ 9.7 mA, यह सुरक्षित है और लक्ष्य सीमा के भीतर है।
4. PCB लेआउट:अनुशंसित पैड लेआउट का उपयोग करके LED रखें। कैथोड पैड के चारों ओर थोड़ा कॉपर फ़ॉयल जोड़कर हीट डिसिपेशन में मामूली सुधार करें। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को LED एनोड के पास रखना सुनिश्चित करें।
5. असेंबली:निर्दिष्ट रिफ्लो तापमान प्रोफ़ाइल का पालन करें। असेंबली के बाद, कम शक्ति वाले मैग्निफाइंग ग्लास के तहत जांचें कि सोल्डर जोड़ अच्छे हैं और घटक संरेखित हैं।

13. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

यह LED अर्धचालक p-n जंक्शन के इलेक्ट्रोलुमिनिसेंस सिद्धांत पर आधारित है। चिप सामग्री एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं और वहां पुनर्संयोजित होते हैं। पुनर्संयोजन प्रक्रिया के दौरान मुक्त ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में चमकीला पीला (~591 nm)। रंगहीन पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट चिप की रक्षा करता है और लेंस के रूप में कार्य करते हुए विकिरण पैटर्न को आकार देता है।

14. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि

19-219 एलईडी परिपक्व एसएमडी एलईडी तकनीक का प्रतिनिधित्व करती है। वर्तमान इंडिकेटर एलईडी के लिए उद्योग के रुझान इस उत्पाद से संबंधित कई क्षेत्रों पर केंद्रित हैं: आगे मिनिएचराइजेशन (उदाहरण के लिए 1005, 0402 पैकेज), बेहतर चमकदार दक्षता (प्रति यूनिट विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन), और कठोर परिस्थितियों (उच्च तापमान, आर्द्रता) में बढ़ी हुई विश्वसनीयता। साथ ही, उद्योग एकल पैकेज आकार के भीतर व्यापक स्पेक्ट्रम विकल्प प्रदान करने और सख्त बिनिंग के माध्यम से रंग स्थिरता में सुधार करने के लिए भी प्रयासरत है। इस डेटाशीट में उजागर पर्यावरण अनुपालन (हेलोजन मुक्त, REACH) अब वैश्विक बाजार में बेचे जाने वाले घटकों के लिए एक मानक अपेक्षा बन गया है, जो नियमों और स्थिरता की मांगों के प्रति उद्योग की प्रतिक्रिया को दर्शाता है।