SMD LED 17-21 चमकीला पीला डेटाशीट - पैकेज 1.6x0.8x0.6mm - वोल्टेज 1.75-2.35V - पावर 60mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

17-21 SMD LED एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट डिवाइस है, जो उच्च घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें चमकीले पीले प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। इसका मुख्य लाभ यह है कि पारंपरिक लीड फ्रेम LED की तुलना में इसका बोर्ड फुटप्रिंट काफी कम होता है, जिससे छोटे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) डिज़ाइन, उच्च घटक असेंबली घनत्व और अंततः अधिक कॉम्पैक्ट एंड-यूजर उपकरण संभव होते हैं। इसकी हल्की संरचना इसे वज़न और स्थान की सख्त सीमाओं वाले माइक्रो और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है।

此LED为单色类型，发出亮黄色光。它采用AlGaInP（铝镓铟磷）半导体材料制成，该材料在黄光至红光光谱范围内以高效率和色纯度著称。器件封装在透明树脂中，以实现最大的光输出。它完全符合RoHS（有害物质限制）、欧盟REACH法规，且不含卤素，满足严格的环境标准（Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm）。产品以8mm载带、7英寸直径卷盘形式供应，完全兼容自动化贴片组装设备以及标准的红外或气相回流焊接工艺。

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इस सीमा पर या इससे आगे काम करने की गारंटी नहीं है, विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए ऐसे संचालन से बचना चाहिए।

• रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Continuous Forward Current (IF):25 mA. Maximum DC current that can be applied continuously.
• Peak Forward Current (IFP):60 mA। यह अधिकतम पल्स फॉरवर्ड करंट है, जो केवल 1 kHz आवृत्ति पर 1/10 ड्यूटी साइकिल पर अनुमत है। यह रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग या अल्पकालिक ओवरकरंट स्थितियों के लिए लागू होती है।
• पावर डिसिपेशन (Pd):60 mW। पैकेज द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति, जिसकी गणना फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) को फॉरवर्ड करंट (IF) से गुणा करके की जाती है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM):2000 V. यह डिवाइस की इलेक्ट्रोस्टैटिक संवेदनशीलता को दर्शाता है। सही ESD संचालन प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
• ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40 से +85 °C. वह परिवेश तापमान सीमा जिसमें डिवाइस को कार्य करने के लिए निर्दिष्ट किया गया है।
• भंडारण तापमान (Tstg):-40 से +90 °C.
• सोल्डरिंग तापमान (Tsol):रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए, पीक तापमान 260°C पर 10 सेकंड तक निर्धारित है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, प्रत्येक सोल्डर पैड के साथ संपर्क का समय अधिकतम 3 सेकंड होना चाहिए।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

ये पैरामीटर जंक्शन तापमान (Tj) 25°C और फॉरवर्ड करंट 20 mA की मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए हैं।

• प्रकाश तीव्रता (Iv):यह न्यूनतम 57.00 mcd से अधिकतम 112.00 mcd तक की सीमा में है। विशिष्ट मान इस सीमा के भीतर होता है। प्रकाश तीव्रता सहनशीलता ±11% है।
• देखने का कोण (2θ1/2):आधी तीव्रता पर विशिष्ट पूर्ण दृश्य कोण 140 डिग्री होता है, जो बैकलाइट और संकेतक प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है। विशिष्ट मान 591 nm है, जो चमकीले पीले क्षेत्र में स्थित है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):585.50 nm से 591.50 nm तक की सीमा। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख मानती है और जो LED के आउटपुट रंग से मेल खाती है। ±1 nm का सख्त सहनशीलता मान निर्दिष्ट किया गया है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की विशिष्ट पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) 15 nm है, जो अपेक्षाकृत संकीर्ण और शुद्ध रंग उत्सर्जन को दर्शाती है।
• Forward Voltage (VF):20 mA धारा पर, यह 1.75 V से 2.35 V के बीच होता है। ±0.1 V के सहनशीलता मान का निर्धारण किया गया है। यह पैरामीटर करंट-सीमित सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• Reverse Current (IR):5V रिवर्स वोल्टेज लगाने पर, अधिकतम 10 µA होता है। ध्यान दें कि यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह टेस्ट कंडीशन केवल विशेषता निर्धारण के लिए है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर बिन किया जाता है। इससे डिज़ाइनर विशिष्ट चमक, रंग और विद्युत विशेषताओं की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले डिवाइस का चयन कर सकते हैं।

3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण

IF=20mA पर बिनिंग की गई है। तीन बिन परिभाषित किए गए हैं: P2 (57.00-72.00 mcd), Q1 (72.00-90.00 mcd), और Q2 (90.00-112.00 mcd)। यह आवश्यक चमक स्तर के अनुसार चयन की अनुमति देता है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण

IF=20mA पर ग्रेडिंग की गई है। दो ग्रेड परिभाषित किए गए हैं: D3 (585.50-588.50 nm) और D4 (588.50-591.50 nm)। यह सख्त नियंत्रण एप्लिकेशन के भीतर न्यूनतम रंग अंतर सुनिश्चित करता है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

IF=20mA पर ग्रेडिंग की गई है। तीन ग्रेड परिभाषित किए गए हैं: 0 (1.75-1.95 V), 1 (1.95-2.15 V), और 2 (2.15-2.35 V)। एक ही वोल्टेज ग्रेड से LED का चयन करने से, निरंतर वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित करते समय अधिक समान चमक प्राप्त करने या करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना को सरल बनाने में मदद मिलती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन इस प्रकार के LED की विशिष्ट फोटोइलेक्ट्रिक विशेषताओं में कई महत्वपूर्ण संबंध शामिल होंगे।करंट और वोल्टेज (I-V) कर्वएक घातांकीय संबंध दिखाई देगा, फॉरवर्ड वोल्टेज करंट और तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है।ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (I-L) कर्वकार्य सीमा के भीतर आमतौर पर रैखिक के करीब होता है, जो दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा के समानुपाती होता है।प्रकाश तीव्रता और परिवेश तापमानवक्र दिखाएगा कि तापमान बढ़ने के साथ उत्पादन कम हो जाता है, जो सभी LED की एक विशेषता है।स्पेक्ट्रम वितरणग्राफ लगभग 591 nm का एक एकल शिखर दिखाएगा, जिसकी पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) लगभग 15 nm है, जो संकीर्ण-बैंड पीला उत्सर्जन की पुष्टि करता है। थर्मल प्रबंधन और ड्राइव सर्किट डिजाइन के लिए संपूर्ण ऑपरेटिंग तापमान रेंज में सुसंगत प्रदर्शन बनाए रखने हेतु इन वक्रों को समझना महत्वपूर्ण है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 पैकेज आयाम

17-21 SMD LED एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट पैकेज में आता है। मुख्य आयाम (जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1 mm है) में लंबाई 1.6 mm, चौड़ाई 0.8 mm और ऊंचाई 0.6 mm शामिल हैं। असेंबली के दौरान ध्रुवीयता की सही पहचान के लिए पैकेज में कैथोड मार्किंग होती है। सही सोल्डरिंग और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए सटीक पैड पैटर्न (पैकेज आयाम) सिफारिशों के लिए विस्तृत आयाम चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

डिवाइस के कार्य के लिए सही ध्रुवता महत्वपूर्ण है। पैकेज में एक स्पष्ट कैथोड मार्कर होता है। एलईडी को उल्टा रखने से यह प्रकाशित नहीं होगी, और यदि रिवर्स वोल्टेज 5V के पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक हो जाता है, तो स्थायी क्षति हो सकती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह डिवाइस लीड-फ्री (Pb-free) रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। अनुशंसित तापमान प्रोफाइल में शामिल हैं: 150-200°C के बीच 60-120 सेकंड तक चलने वाला प्रीहीट चरण; लिक्विडस तापमान (217°C) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड; पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं, अधिकतम 10 सेकंड तक बनाए रखा जा सकता है; अधिकतम हीटिंग दर और कूलिंग दर क्रमशः 6°C/सेकंड और 3°C/सेकंड है। रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। हीटिंग के दौरान LED बॉडी पर तनाव लगाने और सोल्डरिंग के बाद PCB के वार्प होने से बचना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

如果必须进行手工焊接，则必须格外小心。烙铁头温度应低于350°C，与每个焊端的接触时间不应超过3秒。建议使用低功率烙铁（<25W）。焊接每个焊端之间至少间隔2秒。手工焊接存在较高的热损伤风险。

6.3 भंडारण एवं नमी संवेदनशीलता

LED को डिसीकेंट के साथ नमी-अवरोधक बैग में पैक किया जाता है। घटक के उपयोग के लिए तैयार होने से पहले बैग न खोलें। खोलने के बाद, अनइस्तेमाल किए गए LED को 30°C या उससे कम तापमान और 60% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। खोलने के बाद की "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है। यदि यह समय सीमा समाप्त हो जाती है या डिसीकेंट इंडिकेटर संतृप्ति दिखाता है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए, उपयोग से पहले घटक को 60 ± 5°C पर 24 घंटे तक बेक करना आवश्यक है।

7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

मानक पैकेजिंग प्रति रील 3000 टुकड़े है। स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप और रील आयाम स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट हैं। पैकेजिंग लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल है: ग्राहक उत्पाद संख्या (CPN), उत्पाद संख्या (P/N), पैकेज मात्रा (QTY), ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेड (CAT), क्रोमैटिसिटी/प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (HUE), फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (REF) और बैच संख्या (LOT No.)।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• बैकलाइट:अपने व्यापक दृश्य कोण और समान प्रकाश उत्पादन के साथ, यह डैशबोर्ड संकेतक, स्विच बैकलाइटिंग और एलसीडी तथा प्रतीकों की समतल बैकलाइटिंग के लिए आदर्श है।
• संचार उपकरण:टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग के लिए उपयुक्त।
• सामान्य निर्देश:यह विभिन्न प्रकार के उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों, औद्योगिक नियंत्रण उपकरणों और घरेलू उपकरणों में उज्ज्वल पीली संकेतक लाइटों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

8.2 डिज़ाइन विचार

करंट लिमिटिंग:एक बाहरी करंट लिमिटिंग रेसिस्टर बिल्कुल आवश्यक है। LED करंट-संचालित उपकरण हैं, फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली बदलाव से करंट में भारी बदलाव आ सकता है, जिससे थर्मल रनवे और विफलता हो सकती है। प्रतिरोध मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF, जहां VF आवश्यक करंट IF पर LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है। हमेशा अधिकतम निर्दिष्ट VF के आधार पर डिजाइन करें ताकि करंट सीमा से अधिक न हो।थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन कम जंक्शन तापमान बनाए रखना दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन की कुंजी है। यदि उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम धारा के करीब काम कर रहे हैं, तो पर्याप्त PCB तांबे का क्षेत्रफल या ताप विकीर्णन वाया सुनिश्चित करें।ESD सुरक्षा:चूंकि इस उपकरण का HBM रेटिंग 2000V है, कृपया सर्किट में और संचालन प्रक्रिया के दौरान उचित ESD सुरक्षा उपाय लागू करें।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

17-21 LED का मुख्य अंतर इसके अत्यंत छोटे फॉर्म फैक्टर (1.6x0.8mm) को AlGaInP प्रौद्योगिकी के प्रदर्शन लाभों के साथ जोड़ना है। पुराने थ्रू-होल पीले एलईडी की तुलना में, यह सर्किट बोर्ड स्थान और वजन में भारी कमी करता है। अन्य एसएमडी पीले एलईडी की तुलना में, ल्यूमिनस तीव्रता (P2, Q1, Q2), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (D3, D4) और फॉरवर्ड वोल्टेज (0, 1, 2) के लिए इसकी विशिष्ट बिनिंग संरचना डिजाइनरों को उनके अंतिम उत्पाद की दृश्य और विद्युत प्रदर्शन स्थिरता पर उच्च स्तर का नियंत्रण प्रदान करती है। 140 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल बैकलाइट एप्लिकेशन में संकीर्ण कोण वाले उपकरणों की तुलना में इसका एक प्रमुख लाभ है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: अनुप्रयोग में LED विफलता का मुख्य कारण क्या है?
उत्तर: सबसे सामान्य कारण अपर्याप्त या अनुपस्थित करंट-लिमिटिंग सर्किट, या अनियमित वोल्टेज स्रोत द्वारा LED को ड्राइव करने के कारण अतिधारा है। अत्यधिक सोल्डरिंग हीट या उच्च परिवेश तापमान पर संचालन के कारण होने वाला थर्मल ओवरस्ट्रेस एक अन्य प्रमुख कारक है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक पावर सप्लाई से ड्राइव कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। आपको हमेशा श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V पावर सप्लाई, 20mA पर 2.0V के विशिष्ट VF के साथ, आवश्यक रोकनेवाला (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 ओम है। करंट सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए हमेशा अधिकतम VF के आधार पर गणना करें।

प्रश्न: भंडारण और बेकिंग जानकारी इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: SMD पैकेज हवा से नमी अवशोषित करते हैं। उच्च तापमान रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो जाती है, आंतरिक दबाव पैदा करती है, जिससे एपॉक्सी पैकेज में दरार पड़ सकती है ("पॉपकॉर्न" प्रभाव), जिससे तत्काल या अव्यक्त विफलता हो सकती है।

प्रश्न: लेबल पर बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: CAT कोड चमक तीव्रता ग्रेड (जैसे Q1) से मेल खाता है, HUE कोड प्रमुख तरंग दैर्ध्य ग्रेड (जैसे D4) से मेल खाता है, REF कोड फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (जैसे 1) से मेल खाता है। समान ग्रेडिंग कोड वाले उपकरणों का चयन करने से उत्पादन बैच के भीतर भिन्नता न्यूनतम सुनिश्चित होती है।

11. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग के उदाहरण

मामला: एक समान चमक वाले स्टेटस इंडिकेटर पैनल को डिजाइन करना।एक डिज़ाइनर 20 पीले एलईडी इंडिकेटर वाला एक कंट्रोल पैनल बना रहा है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी एलईडी समान रूप से चमकीली दिखाई दें, उन्होंने एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन से एलईडी निर्दिष्ट की हैं (उदाहरण के लिए, सभी Q1 बिन से: 72-90 mcd)। ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाने और करंट स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, उन्होंने एक ही फॉरवर्ड वोल्टेज बिन से एलईडी भी निर्दिष्ट की हैं (उदाहरण के लिए, सभी बिन 1 से: 1.95-2.15V)। वे उस बिन के अधिकतम VF (2.15V) का उपयोग करके एकल करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान की गणना करते हैं, ताकि यह गारंटी मिल सके कि पावर सप्लाई वोल्टेज में सहनशीलता होने पर भी कोई भी एलईडी 20mA से अधिक न हो। 140 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल सुनिश्चित करता है कि इंडिकेटर विभिन्न ऑपरेटर स्थितियों से देखे जा सकें। छोटा 17-21 पैकेज उन्हें घने पीसीबी पर इंडिकेटर को बहुत सघनता से रखने की अनुमति देता है।

12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय

लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करती है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन, p-टाइप सामग्री से होल्स के साथ सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। इस विशिष्ट चमकीले पीले एलईडी के लिए, सेमीकंडक्टर सामग्री AlGaInP है। इस कंपाउंड सेमीकंडक्टर के बैंडगैप से उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित होती है। इस उदाहरण में, बैंडगैप को लगभग 591 nm तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉन उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसे मानव आँख चमकीला पीला रंग के रूप में अनुभव करती है। पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट सेमीकंडक्टर चिप की रक्षा करता है और लेंस के रूप में कार्य करते हुए, प्रकाश आउटपुट को निर्दिष्ट 140 डिग्री व्यूइंग एंगल में आकार देता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

इंडिकेटर और बैकलाइट LED के रुझान उच्च दक्षता (प्रति इकाई विद्युत शक्ति अधिक प्रकाश उत्पादन), अधिक कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए छोटे पैकेज आकार, और तापमान एवं जीवनकाल की सीमा में रंग स्थिरता और एकरूपता में सुधार की ओर निरंतर विकसित हो रहे हैं। साथ ही, पर्यावरण-अनुकूल सामग्रियों और विनिर्माण प्रक्रियाओं का व्यापक अपनाया जाना एक मजबूत प्रेरक शक्ति है, जैसा कि इस उत्पाद के RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं के अनुपालन से प्रमाणित होता है। एकीकरण, जैसे कि करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या प्रोटेक्शन डायोड को LED पैकेज के भीतर ही एकीकृत करना, एक अन्य निरंतर रुझान है, जिसका उद्देश्य सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाना और बोर्ड स्थान बचाना है। पीले LED के लिए, AlGaInP अभी भी प्रमुख उच्च-प्रदर्शन सामग्री प्रौद्योगिकी बनी हुई है, जिसकी एपिटैक्सियल विकास प्रक्रिया उच्च दक्षता और सख्त तरंगदैर्ध्य नियंत्रण उत्पन्न करने के लिए निरंतर सुधार की जा रही है।