SMD LED 17-21/Y2C Brilliant Yellow Datasheet - आकार 1.6x0.8x0.6mm - वोल्टेज 2.0V - पावर 60mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

This document details the specifications for a surface-mount device (SMD) LED identified as 17-21/Y2C-AN1P2/3T. It is a mono-color, brilliant yellow LED designed for modern electronic applications requiring compact, efficient, and reliable indicator or backlighting solutions. The product is Pb-free and compliant with major environmental and safety standards including RoHS, EU REACH, and halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

17-21 SMD LED पैकेज को पारंपरिक लीड-फ्रेम घटकों पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। इसका लघु फुटप्रिंट (1.6mm x 0.8mm) मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCBs) पर उच्च पैकिंग घनत्व को सक्षम बनाता है, जिससे बोर्ड का आकार कम होता है और अंततः अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरण छोटे होते हैं। SMD पैकेज की हल्की प्रकृति इसे पोर्टेबल और लघु अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है। प्राथमिक लक्षित बाजारों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार उपकरण (संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग के लिए), ऑटोमोटिव डैशबोर्ड और स्विच बैकलाइटिंग, और सामान्य-उद्देश्य संकेतक अनुप्रयोग शामिल हैं जहां स्थान और वजन महत्वपूर्ण बाधाएं हैं।

2. तकनीकी मापदंड गहन विश्लेषण

यह खंड एलईडी की प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का एक वस्तुनिष्ठ और विस्तृत विश्लेषण 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 अनुशंसा नहीं की जाती है।

• Reverse Voltage (V_R): 5V. Exceeding this voltage in reverse bias can cause junction breakdown.
• Continuous Forward Current (I_F): 25 mA. विश्वसनीय संचालन के लिए अधिकतम DC धारा।
• Peak Forward Current (I_FP): 60 mA. यह केवल पल्स्ड स्थितियों (ड्यूटी साइकिल 1/10 @ 1kHz) के तहत अनुमेय है।
• पावर डिसिपेशन (P_d): 60 mW. Ta=25°C पर पैकेज द्वारा विलुप्त की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM): 2000V. यह ESD रोबस्टनेस के मध्यम स्तर को दर्शाता है; उचित हैंडलिंग प्रक्रियाएं अभी भी आवश्यक हैं।
• ऑपरेटिंग तापमान (T_opr): -40°C से +85°C. सामान्य संचालन के लिए परिवेशी तापमान सीमा।
• भंडारण तापमान (T_stg): -40°C से +90°C.
• सोल्डरिंग तापमान (T_sol): Reflow: 260°C max for 10 seconds. Hand soldering: 350°C max for 3 seconds per terminal.

2.2 Electro-Optical Characteristics

20 mA के अग्र धारा (I_F) और 25°C के परिवेश तापमान (T_a) पर मापा गया, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• दीप्त तीव्रता (I_v): 28.5 mcd (न्यूनतम), 72.0 mcd (अधिकतम)। विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं है, जो एक विस्तृत बिनिंग रेंज (खंड 3 देखें) को दर्शाता है। ±11% सहनशीलता लागू होती है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): 140 degrees (Typical). This wide viewing angle makes the LED suitable for applications where visibility from off-axis angles is important.
• Peak Wavelength (λ_p): 591 nm (Typical). वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 585.5 nm (Min), 594.5 nm (Max). यह प्रकाश के अनुभव किए जाने वाले रंग को परिभाषित करता है। ±1nm सहनशीलता लागू होती है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): 15 nm (Typical). अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की चौड़ाई (FWHM).
• Forward Voltage (V_F): 1.7V (Min), 2.0V (Typ), 2.4V (Max) at I_F=20mA. सर्किट डिज़ाइन में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है.
• Reverse Current (I_R): V_R=5V पर अधिकतम 10 μA. यह उपकरण रिवर्स बायस में संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल लीकेज परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।

3. Binning System Explanation

निर्माण भिन्नताओं को प्रबंधित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिज़ाइनरों को उन भागों का चयन करने की अनुमति देता है जो उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट चमक और रंग स्थिरता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 Luminous Intensity Binning

बिन को I=20mA पर न्यूनतम और अधिकतम चमकदार तीव्रता मानों द्वारा परिभाषित किया जाता है।_F=20mA.

• N1: 28.5 mcd से 36.0 mcd
• N2: 36.0 mcd से 45.0 mcd
• P1: 45.0 mcd से 57.0 mcd
• P2: 57.0 mcd से 72.0 mcd

3.2 Dominant Wavelength Binning

बिन्स को I पर न्यूनतम और अधिकतम प्रमुख तरंगदैर्ध्य मानों द्वारा परिभाषित किया गया है_F=20mA.

• D3: 585.5 nm से 588.5 nm
• D4: 588.5 nm से 591.5 nm
• D5: 591.5 nm से 594.5 nm

एक तीव्रता बिन कोड (जैसे, P1) और एक तरंगदैर्ध्य बिन कोड (जैसे, D4) का संयोजन LED की प्रमुख प्रकाशीय प्रदर्शन विशेषताओं को पूरी तरह से निर्दिष्ट करता है।

4. Performance Curve Analysis

हालांकि प्रदत्त पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे LED के लिए विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय अभिलक्षण वक्रों में शामिल होंगे:

• I-V (Current-Voltage) Curve: यह फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। वक्र में टाइपिकल V के आसपास एक नी वोल्टेज होगी।_F 2.0V.
• Luminous Intensity vs. Forward Current: आमतौर पर अधिकतम रेटिंग तक धारा के साथ तीव्रता में लगभग रैखिक वृद्धि दर्शाता है, जिसके बाद दक्षता कम हो सकती है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी दर्शाता है। AlGaInP एलईडी के लिए, आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ उत्पादन कम हो जाता है।
• स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन: तरंगदैर्ध्य के पार सापेक्ष तीव्रता दर्शाने वाला एक प्लॉट, जो ~591 nm पर ~15 nm FWHM के साथ चरम पर है, जो शानदार पीले रंग की पुष्टि करता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम परिवेश तापमान: आमतौर पर एक नकारात्मक तापमान गुणांक दर्शाता है, जहां V_F तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

एलईडी एक मानक 17-21 एसएमडी पैकेज में आती है। प्रमुख आयाम (मिमी में, सहिष्णुता ±0.1 मिमी जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो) हैं: लंबाई=1.6, चौड़ाई=0.8, ऊंचाई=0.6। असेंबली के दौरान ध्रुवता पहचान के लिए पैकेज में एक कैथोड मार्क शामिल है। उचित सोल्डर जोड़ गठन और पीसीबी पर यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सटीक पैड लेआउट (लैंड पैटर्न) प्रदान किया गया है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

सही ध्रुवता संचालन के लिए आवश्यक है। पैकेज में एक विशिष्ट कैथोड चिह्न होता है। डेटाशीट इस चिह्न की स्थिति को आंतरिक चिप और बाहरी पैड के सापेक्ष दर्शाने वाला एक स्पष्ट आरेख प्रदान करती है। डिज़ाइनरों को इसे PCB लेआउट पर संबंधित फुटप्रिंट के साथ संरेखित करना होगा।

6. Soldering and Assembly Guidelines

विश्वसनीयता और निर्माण प्रक्रिया के दौरान क्षति को रोकने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6.1 Reflow Soldering Profile

A lead-free (Pb-free) reflow profile is specified:

• Pre-heating: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड के लिए।
• Time Above Liquidus (217°C): 60-150 सेकंड।
• शिखर तापमान: 260°C अधिकतम, 10 सेकंड से अधिक नहीं रखा जाना चाहिए।
• तापन दर: अधिकतम 6°C/सेकंड तक 255°C तक।
• शीतलन दर: अधिकतम 3°C/सेकंड।

Reflow soldering दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

6.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग करना आवश्यक हो:

• Use a soldering iron with a tip temperature < 350°C.
• Apply heat to each terminal for < 3 seconds.
• Use an iron with a power rating < 25W.
• प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतराल दें।
• अत्यधिक सावधानी बरतें क्योंकि हाथ से सोल्डरिंग में थर्मल क्षति का उच्च जोखिम होता है।

6.3 भंडारण और आर्द्रता संवेदनशीलता

उत्पाद को नमी प्रतिरोधी बैग में डिसिकेंट के साथ पैक किया गया है।

• उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें।
• खोलने के बाद, अनुपयोगी LEDs को ≤ 30°C और ≤ 60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए।
• खोलने के बाद "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है।
• यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है या डिसिकेंट नमी अवशोषण दर्शाता है, तो रीफ्लो से पहले 60 ± 5°C पर 24 घंटे के लिए बेक-आउट आवश्यक है।

7. पैकेजिंग और आदेश जानकारी

7.1 Tape and Reel Specifications

एलईडी 7-इंच व्यास की रीलों पर 8mm कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती हैं। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप पॉकेट्स और रील के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।

7.2 Label Information

रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:

• CPN: ग्राहक का उत्पाद संख्या।
• P/N: Manufacturer's Product Number (17-21/Y2C-AN1P2/3T)।
• QTY: पैकिंग मात्रा.
• CAT: ल्यूमिनस इंटेंसिटी रैंक (उदाहरणार्थ, N1, P2).
• HUE: रंगत/प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणी (उदाहरणार्थ, D4, D5).
• REF: Forward Voltage Rank.
• LOT No: Manufacturing Lot Number for traceability.

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• बैकलाइटिंग: इसका व्यापक दृश्य कोण और सुसंगत रंग के कारण डैशबोर्ड उपकरणों, मेम्ब्रेन स्विच और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श।
• दूरसंचार: फोन, फैक्स मशीन और नेटवर्किंग उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: विभिन्न पोर्टेबल उपकरणों में छोटे LCD डिस्प्ले के लिए सामान्य स्थिति संकेत, पावर-ऑन लाइट्स और बैकलाइटिंग।
• General Purpose Indication: कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय, चमकीले पीले दृश्य संकेत की आवश्यकता वाला कोई भी अनुप्रयोग।

8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

• Current Limiting: एक बाहरी श्रृंखला प्रतिरोधक है अनिवार्य आगे की धारा को सीमित करने के लिए। एलईडी का वी_F has a range (1.7V-2.4V), so the resistor must be calculated for the worst-case (minimum V_F) to prevent overcurrent and burnout. The formula is R = (V_{आपूर्ति} - V_F) / I_F.
• थर्मल प्रबंधन: हालांकि बिजली अपव्यय कम है, LED पैड से PCB तक एक अच्छा थर्मल पथ सुनिश्चित करना चमकदार तीव्रता और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण में।
• ESD सुरक्षा: हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD सावधानियां लागू करें। हालांकि यह 2000V HBM के लिए रेटेड है, संवेदनशील वातावरण में अतिरिक्त सर्किट सुरक्षा की आवश्यकता हो सकती है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: वांछित प्रकाश पैटर्न प्राप्त करने के लिए, लाइट गाइड, लेंस या डिफ्यूज़र डिज़ाइन करते समय 140-डिग्री व्यूइंग एंगल पर विचार करें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुरानी थ्रू-होल एलईडी तकनीकों की तुलना में, यह एसएमडी एलईडी प्रदान करती है:

• आकार में कमी: नाटकीय रूप से छोटा फुटप्रिंट और प्रोफाइल, जिससे लघुरूपण संभव होता है।
• स्वचालन संगतता: उच्च-गति, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस और रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए डिज़ाइन किया गया, जो असेंबली लागत कम करता है।
• बेहतर विश्वसनीयता: SMD निर्माण अक्सर कंपन और थर्मल साइक्लिंग के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्रदान करता है।
• व्यापक दृश्य कोण: 140-डिग्री का दृश्य कोण आम तौर पर संकीर्ण बीम वाले कई पारंपरिक एलईडी की तुलना में बेहतर होता है।

एसएमडी एलईडी श्रेणी के भीतर, पीले उत्सर्जन के लिए एआईजीएआईएनपी (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) चिप सामग्री का उपयोग आमतौर पर जीएएसपी जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

प्रश्न 1: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का मूल्य कैसे गणना करूं?
उत्तर: सूत्र का उपयोग करें R = (V_{आपूर्ति} - V_F) / I_F. For a 5V supply, using the minimum V_F डेटाशीट (1.7V) और एक लक्ष्य I से_F 20mA के लिए: R = (5 - 1.7) / 0.02 = 165 Ω. निकटतम मानक मान चुनें (जैसे, 160 Ω या 180 Ω) और पावर रेटिंग सत्यापित करें।

Q2: क्या मैं इस एलईडी को बिना रेसिस्टर के चला सकता हूँ यदि मेरी आपूर्ति वोल्टेज सामान्य V से मेल खाती है?_F (2.0V)?
A: नहीं. V_F की रेंज (1.7V-2.4V) है। 2.0V की आपूर्ति वास्तविक V_Fसे कम वाले LEDs को ओवरड्राइव कर सकती है। इसके अलावा, V_F तापमान के साथ घटता है, जिससे थर्मल रनवे का जोखिम पैदा होता है। हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला (सीरीज़ रेसिस्टर) का उपयोग करें।

Q3: "शानदार पीला" रंग विशिष्टता का क्या अर्थ है?
A: यह AIGaInP चिप द्वारा उत्पादित पीले रंग के विशिष्ट रंगत (ह्यू) को संदर्भित करता है, जिसकी विशेषता 585-595 nm रेंज में एक प्रमुख तरंगदैर्ध्य है। यह एक संतृप्त, जीवंत पीला रंग है।

Q4: नमी-रोधी बैग खोलने के बाद 7-दिन की सीमा क्यों है?
A: SMD पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैल सकती है ("पॉपकॉर्न प्रभाव"), जिससे आंतरिक परत अलग होना या दरार पड़ना हो सकता है। 7-दिन की फ्लोर लाइफ और बेकिंग निर्देश इस जोखिम को प्रबंधित करते हैं।

11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: एक पोर्टेबल मेडिकल डिवाइस के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना।
Requirements: मल्टीपल स्टेटस एलईडी (पावर, बैटरी लो, एरर), बहुत सीमित बोर्ड स्पेस, कभी-कभार सफाई को सहन करने में सक्षम, सभी यूनिट्स में समान चमक और रंग।
Implementation with 17-21/Y2C LED:

1. घटक चयन: दृश्य स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एकल तीव्रता बिन (जैसे, P1) और तरंगदैर्ध्य बिन (जैसे, D4) से एलईडी निर्दिष्ट करें।
2. पीसीबी लेआउट: 1.6x0.8mm के छोटे फुटप्रिंट का उपयोग करके एक बहुत छोटे क्षेत्र में 3-4 एलईडी को एक पंक्ति में रखें। विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए अनुशंसित लैंड पैटर्न का पालन करें।
3. सर्किट डिज़ाइन: एक सामान्य 3.3V रेल का उपयोग करें। प्रत्येक एलईडी के लिए रेसिस्टर की गणना करें: R = (3.3 - 1.7) / 0.02 = 80 Ω (82 Ω का उपयोग करें)। रेसिस्टर पावर सत्यापित करें: P = I²R = (0.02)²*82 = 0.033W, इसलिए 0603 या 0402 पैकेज रेसिस्टर पर्याप्त है।
4. असेंबली प्रक्रिया: उत्पादन लाइन तैयार होने तक रीलों को सील रखें। सटीक रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। सोल्डरिंग के बाद दृश्य निरीक्षण करें।
5. परिणाम: एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय संकेतक पैनल जो एकसमान चमकीले पीले संकेत प्रदान करता है और स्थान, विश्वसनीयता तथा सौंदर्य संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करता है।

12. Operating Principle

यह एलईडी एक अर्धचालक फोटोनिक उपकरण है। इसका मूल AIGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सामग्री से बना एक चिप है। जब डायोड के जंक्शन विभव (V_F) से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AIGaInP परतों की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है—इस मामले में, चमकीला पीला (~591 nm)। एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप की रक्षा करता है, प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए एक लेंस के रूप में कार्य करता है (140-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त करते हुए), और इसमें फॉस्फर या डाई हो सकते हैं, हालांकि पानी की तरह स्पष्ट चमकीले पीले रंग के लिए, यह आमतौर पर असंशोधित होता है।

13. Industry Trends and Context

17-21 एसएमडी एलईडी इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में एक परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाया गया पैकेज मानक है। इस उत्पाद खंड को प्रभावित करने वाले वर्तमान रुझानों में शामिल हैं:

• बढ़ी हुई लघुकरण: जबकि 17-21 (1608 मीट्रिक) लोकप्रिय बना हुआ है, अति-संहत उपकरणों के लिए 15-21 (1508) और 10-20 (1005) जैसे और भी छोटे पैकेजों की ओर निरंतर प्रयास जारी है।
• उच्च दक्षता: एपिटैक्सियल विकास और चिप डिजाइन में निरंतर सुधार का लक्ष्य समान या कम ड्राइव करंट पर उच्च चमकदार तीव्रता (एमसीडी) प्रदान करना है, जिससे समग्र सिस्टम ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है।
• उन्नत रंग स्थिरता: सख्त बिनिंग विशिष्टताएं और उन्नत विनिर्माण नियंत्रण उत्पादन लॉट के भीतर और उनके बीच भिन्नता को कम कर रहे हैं, जो एक समान रूप की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• पर्यावरण अनुपालन का विस्तार: RoHS और REACH से परे, आपूर्ति श्रृंखला में चिंता के अन्य पदार्थों के उपयोग को कम करने और पूर्ण सामग्री घोषणाओं पर बढ़ता ध्यान दिया जा रहा है।
• एकीकरण: अधिक उन्नत प्रकाश व्यवस्था और संकेत समाधानों के लिए, एक ही पैकेज में कई एलईडी चिप्स (RGB, या कई मोनोक्रोम) को एकीकृत करने, या एलईडी को ड्राइवर ICs के साथ जोड़ने की प्रवृत्ति देखी जाती है, हालांकि इस तरह के साधारण असतत एलईडी बुनियादी संकेतक कार्यों के लिए मौलिक बने रहते हैं।

यह एलईडी, अपने मानक पैकेज, सिद्ध AIGaInP प्रौद्योगिकी और व्यापक अनुपालन के साथ, एक विश्वसनीय, सामान्य-उद्देश्य घटक के रूप में इन रुझानों के भीतर अच्छी स्थिति में है।