सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 विशेषताएँ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेडिंग
- 3.3 रंग टोन (प्रमुख तरंग दैर्ध्य) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
- 4.4 तापमान निर्भरता
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 अनुशंसित PCB पैड पैटर्न
- 5.3 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (लेड-फ्री)
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 भंडारण एवं संचालन
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
- 8.1 करंट लिमिटिंग
- कम डिवाइसों में, करंट भी आवश्यक स्तर से अधिक नहीं होगा।
- हालांकि बिजली की खपत कम है (अधिकतम 75 mW), गर्मी प्रदर्शन और जीवनकाल को प्रभावित करेगी। सुनिश्चित करें कि PCB में LED के थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए आस-पास के ग्राउंड प्लेन से जुड़ने के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है। LED को अन्य गर्मी पैदा करने वाले घटकों के पास रखने से बचें।
- 130 डिग्री का व्यू एंगल बहुत व्यापक विसरित प्रकाश प्रदान करता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी घटकों (जैसे लेंस, लाइट पाइप) की आवश्यकता होती है। रंग शुद्धता और अधिकतम प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए वाटर क्लियर लेंस इष्टतम हैं।
- यह उच्च मात्रा, स्वचालित SMT असेंबली और लीड-फ्री इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ पूरी तरह संगत है, जिससे निर्माण जटिलता और लागत कम होती है।
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- यह रंग मिलान के लिए अधिक प्रासंगिक है।
- हाँ, 30mA रेटेड अधिकतम निरंतर DC फॉरवर्ड करंट है। हालाँकि, इष्टतम जीवनकाल प्राप्त करने और एप्लिकेशन में संभावित तापमान वृद्धि को ध्यान में रखते हुए, इसे 20mA या उससे कम के टेस्ट कंडीशन पर चलाना एक सामान्य और रूढ़िवादी प्रथा है।
- सख्त ग्रेड निर्दिष्ट करना आवश्यक है।
- MSL 3 का अर्थ है कि पैकेज पर्यावरणीय हवा से हानिकारक मात्रा में नमी अवशोषित करेगा। एक बार सीलबंद बैग खोलने के बाद, ≤ 30°C/60% RH की स्थितियों में, आपके पास सोल्डर रीफ्लो प्रक्रिया को पूरा करने के लिए 168 घंटे (1 सप्ताह) का समय है। यदि इस समय सीमा से अधिक हो जाता है, तो रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव या पैकेज क्रैकिंग को रोकने के लिए, नमी हटाने हेतु सोल्डरिंग से पहले घटकों को बेक करना होगा।
- एलईडी को उत्पादन लाइन तैयार होने तक उसके सीलबंद बैग में संग्रहित रखा जाता है। पीसीबी असेंबली सोल्डर जोड़ों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और एलईडी को क्षति पहुँचाए बिना, नियंत्रित, JEDEC-मानक रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करती है।
- यह एलईडी एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है - इस मामले में पीला (लगभग 588 nm)। AlInGaP अपनी उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता के लिए जाना जाता है, जो गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड (GaAsP) जैसी पुरानी सामग्री प्रणालियों की तुलना में उच्च चमक और रंग स्थिरता प्रदान करता है। चिप को फिर एपॉक्सी पैकेज में एनकैप्सुलेट किया जाता है, जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है और यांत्रिक एवं पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक माइक्रो सरफेस माउंट LED लैंप की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तार से वर्णन करता है, जो स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली और सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण अल्ट्रा-ब्राइट AlInGaP अर्धचालक चिप का उपयोग करके पीला प्रकाश उत्पन्न करता है और इसे वाटर क्लियर लेंस के भीतर पैकेज किया गया है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य उच्च दीप्तिमान दक्षता प्राप्त करना, आधुनिक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता सुनिश्चित करना और व्यापक परिचालन वातावरण में विश्वसनीयता बनाए रखना है।
1.1 विशेषताएँ
- RoHS पर्यावरण निर्देश का अनुपालन करता है।
- अत्यंत निम्न प्रोफ़ाइल, ऊंचाई केवल 0.80 मिलीमीटर।
- AlInGaP चिप तकनीक का उपयोग करके, उच्च चमक आउटपुट प्राप्त किया जाता है।
- 8mm कैरियर टेप पर 7 इंच व्यास के रील में लपेटा गया, स्वचालित माउंटिंग के लिए उपयुक्त।
- मानकीकृत EIA पैकेज आकार, डिज़ाइन संगतता सुनिश्चित करता है।
- लॉजिक लेवल संगत ड्राइव आवश्यकताएँ।
- स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया।
- इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी उन विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है जिन्हें कॉम्पैक्ट आकार, उच्च चमक और विश्वसनीय प्रदर्शन की व्यापक आवश्यकता होती है। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- संचार उपकरण (उदाहरण के लिए: मोबाइल फोन, कॉर्डलेस फोन)।
- कार्यालय स्वचालन उपकरण (उदाहरण: लैपटॉप, नेटवर्क सिस्टम)।
- घरेलू उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स।
- औद्योगिक नियंत्रण और इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल।
- कीबोर्ड, कुंजी बैकलाइट।
- स्थिति और पावर संकेतक।
- माइक्रो डिस्प्ले और आइकन प्रकाश व्यवस्था।
- सिग्नल और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था फिक्स्चर।
2. तकनीकी मापदंड: गहन विश्लेषण
निम्नलिखित खंड डिवाइस की प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विवरण प्रस्तुत करता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी डेटा परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। दीर्घकालिक विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, इन सीमाओं पर या उनके निकट कार्य करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- पावर डिसिपेशन (Pd):75 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है।
- Peak Forward Current (IFP):80 mA. Permitted only under pulse conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width) to prevent overheating.
- Continuous Forward Current (IF):30 mA DC. This is the recommended maximum current for continuous operation.
- Reverse Voltage (VR):5 V. Exceeding this voltage under reverse bias may lead to junction breakdown.
- Operating Temperature Range:-30°C से +85°C। यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर सामान्य रूप से कार्य करता है।
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +85°C।
- इन्फ्रारेड वेल्डिंग शर्तें:260°C शिखर तापमान को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डर रीफ्लो प्रक्रिया मानकों का अनुपालन करता है।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं।
- दीप्त तीव्रता (IV):IF= 20mA पर, 45.0 से 180.0 मिलिकैंडेला (mcd)। CIE मानक फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने वाले फिल्टर के साथ सेंसर का उपयोग करके मापा गया। विस्तृत श्रेणी को एक ग्रेडिंग प्रणाली के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है।
- दृष्टिकोण (2θ)1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर प्रकाश की तीव्रता अपने अक्षीय (0°) मान की आधी हो जाती है, जो दर्शाता है कि इसकी उत्सर्जन पैटर्न बहुत चौड़ी है और यह क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):588.0 nm (नॉमिनल मान)। यह स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट का उच्चतम तरंगदैर्ध्य है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):IF= 20mA पर, 584.5 से 597.0 nm। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किए जाने वाले रंग (पीला) का एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):लगभग 15 nm. यह स्पेक्ट्रम की शुद्धता को दर्शाता है; रेखा चौड़ाई जितनी संकीर्ण होगी, रंग उतना ही संतृप्त और शुद्ध होगा।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF= 20mA पर, 1.8 से 2.4 वोल्ट। LED के चालू होने पर करंट के साथ वोल्टेज ड्रॉप।
- रिवर्स करंट (IR):VR= 5V पर, अधिकतम 10 μA। डिवाइस रिवर्स बायस्ड होने पर कम लीकेज करंट।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट चमक, रंग और वोल्टेज आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
पीले रंग के लिए, 20mA पर परीक्षण किया जाता है।
- ग्रेड F2: VF= 1.80V से 2.10V।
- गियर F3: VF= 2.10V से 2.40V।
- प्रति स्तर सहनशीलता: ±0.1 वोल्ट।
3.2 दीप्त तीव्रता (IV) ग्रेडिंग
पीले रंग के लिए, 20mA पर परीक्षण किया जाता है।
- स्तर P:45.0 से 71.0 mcd.
- गियर Q:71.0 से 112.0 mcd.
- गियर R:112.0 से 180.0 mcd.
- प्रति गियर सहनशीलता: ±15%.
3.3 रंग टोन (प्रमुख तरंग दैर्ध्य) ग्रेडिंग
पीले रंग के लिए, 20mA पर परीक्षण किया जाता है।
- ग्रेड H: λd= 584.5 से 587.0 nm.
- ग्रेड J: λd= 587.0 से 589.5 nm.
- गियर K: λd= 589.5 से 592.0 nm.
- गियर L: λd= 592.0 से 594.5 nm.
- गियर M: λd= 594.5 से 597.0 nm.
- प्रत्येक ग्रेड सहिष्णुता: ±1 nm.
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट ग्राफिकल कर्व्स का हवाला दिया गया है, लेकिन उनका अर्थ डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
I-V विशेषता एक घातांकीय संबंध दर्शाती है। करंट-लिमिटिंग सर्किट डिज़ाइन करते समय, 20mA पर विशिष्ट VFरेंज (1.8-2.4V)। स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए, विशेष रूप से तापमान परिवर्तन के दौरान, एक साधारण श्रृंखला प्रतिरोधक के बजाय एक स्थिर धारा स्रोत का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
रेटेड सीमाओं के भीतर, प्रकाश उत्पादन आम तौर पर फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धारा पर, गर्मी में वृद्धि के कारण दक्षता कम हो सकती है। इष्टतम दक्षता और जीवनकाल के लिए, विशिष्ट 20mA परीक्षण स्थिति पर या उससे नीचे कार्य करने की सिफारिश की जाती है।
4.3 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
स्पेक्ट्रम आउटपुट वक्र 588 nm (पीला) पर केंद्रित है, जिसकी विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई 15 nm है। यह अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंडविड्थ अच्छे रंग संतृप्ति को सुनिश्चित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) रंग ग्रेडिंग के लिए उपयोग किया जाने वाला पैरामीटर है, क्योंकि यह सीधे मानव आंख के रंग बोध से संबंधित है।
4.4 तापमान निर्भरता
LED प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। आम तौर पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है (तापमान बढ़ने के साथ घटता है), जबकि प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। PCB पर उचित थर्मल प्रबंधन संपूर्ण परिचालन जीवनकाल में सुसंगत चमक और रंग बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions
यह डिवाइस उद्योग-मानक चिप LED पैकेज आकृति का उपयोग करता है। महत्वपूर्ण आयामों में 0.80 मिलीमीटर (अधिकतम) की बॉडी ऊंचाई शामिल है, जो इसे अल्ट्रा-थिन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम सहनशीलता ±0.1 मिलीमीटर है। पैकेज सामग्री को इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के तापीय तनाव को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
5.2 अनुशंसित PCB पैड पैटर्न
विश्वसनीय सोल्डरिंग और सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए पैड लेआउट प्रदान किए गए हैं। यह डिज़ाइन अच्छे सोल्डर फ़िलेट के निर्माण में सहायता करता है, साथ ही एनोड और कैथोड टर्मिनलों के बीच सोल्डर ब्रिजिंग को रोकता है। स्वचालित असेंबली में उच्च उपज प्राप्त करने के लिए इस अनुशंसा का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.3 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड टर्मिनल आमतौर पर चिह्नित होते हैं, उदाहरण के लिए, नॉच, हरे रंग के निशान या कैरियर टेप रील पैकेजिंग पर अलग-अलग पैड आकार/आकृति के माध्यम से। सही ध्रुवीयता दिशा स्थापना के दौरान डिवाइस के सामान्य संचालन के लिए एक आवश्यक शर्त है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
6.1 इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (लेड-फ्री)
यह डिवाइस लेड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रिया आवश्यकताओं का अनुपालन करता है। JEDEC मानक के अनुरूप अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है।
- प्रीहीट:150°C से 200°C।
- प्रीहीट समय:अधिकतम 120 सेकंड।
- पीक तापमान:अधिकतम 260°C.
- लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (शिखर पर):अधिकतम 10 सेकंड। इस स्थिति में, डिवाइस अधिकतम दो रीफ्लो चक्र सहन कर सकता है।
ध्यान दें:इष्टतम प्रोफ़ाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। प्रदान की गई प्रोफ़ाइल एक सामान्य लक्ष्य के रूप में है, प्रक्रिया विशेषता निर्धारण की सिफारिश की जाती है।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि मैन्युअल वेल्डिंग करनी ही पड़े, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए।
- सोल्डरिंग आयरन तापमान:अधिकतम 300°C।
- वेल्डिंग समय:प्रत्येक पिन के लिए अधिकतम 3 सेकंड।
- हैंड सोल्डरिंग केवल एकमुश्त मरम्मत तक सीमित होनी चाहिए, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है।
6.3 भंडारण एवं संचालन
- ESD रोकथाम उपाय:LED स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशील है। कृपया कलाई पट्टा, ग्राउंडेड कार्यक्षेत्र और एंटीस्टैटिक पैकेजिंग का उपयोग करें।
- Moisture Sensitivity Level (MSL):This device is rated MSL 3. Once the original moisture barrier bag is opened, infrared reflow soldering must be completed within one week (168 hours) under factory floor conditions (≤ 30°C/60% RH).
- Extended Storage (Opened Bag):यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक भंडारण करना हो, तो घटकों को सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में सिलिका जेल के साथ रखना चाहिए। यदि भंडारण समय शेल्फ लाइफ से अधिक हो, तो सोल्डरिंग से पहले कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक करना आवश्यक है।
6.4 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो केवल स्वीकृत सॉल्वेंट का उपयोग करें। कमरे के तापमान पर एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल के उपयोग की सिफारिश की जाती है। डुबोने का समय एक मिनट से कम होना चाहिए। ऐसे अज्ञात रासायनिक क्लीनर के उपयोग से बचें जो एपॉक्सी लेंस या पैकेजिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
7.1 कैरियर टेप रील विनिर्देश
घटक स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त, एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं।
- कैरियर टेप की चौड़ाई:8 mm।
- रील व्यास:7 इंच (178 मिमी).
- प्रति रील मात्रा:4000 शीट (मानक पूर्ण रील).
- न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा:शेष रील 500 टुकड़ों की है।
- कवर टेप:खाली स्थान को शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है।
- घटक गायब है:विशिष्टता के अनुसार, अधिकतम दो लगातार एलईडी लैंप गायब होने की अनुमति है।
- मानक:पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश के अनुरूप है।
8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
8.1 करंट लिमिटिंग
एक करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना आवश्यक है, या अधिक बेहतर, एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग LED के साथ श्रृंखला में करें। रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF। डेटाशीट में अधिकतम VFमान (2.4V) का उपयोग करें, ताकि VF part.
कम डिवाइसों में, करंट भी आवश्यक स्तर से अधिक नहीं होगा।
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि बिजली की खपत कम है (अधिकतम 75 mW), गर्मी प्रदर्शन और जीवनकाल को प्रभावित करेगी। सुनिश्चित करें कि PCB में LED के थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए आस-पास के ग्राउंड प्लेन से जुड़ने के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है। LED को अन्य गर्मी पैदा करने वाले घटकों के पास रखने से बचें।
8.3 प्रकाशिकी डिजाइन
130 डिग्री का व्यू एंगल बहुत व्यापक विसरित प्रकाश प्रदान करता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी घटकों (जैसे लेंस, लाइट पाइप) की आवश्यकता होती है। रंग शुद्धता और अधिकतम प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए वाटर क्लियर लेंस इष्टतम हैं।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- इस श्रेणी में इस उपकरण के कई प्रमुख लाभ हैं:मोटाई:
- 0.80mm की ऊंचाई इसे सबसे पतले chip LED में से एक बनाती है, जो आधुनिक अल्ट्रा-स्लिम डिवाइसों के डिजाइन के लिए उपयुक्त है।चमक:
- AlInGaP तकनीक का उपयोग करके, पारंपरिक GaAsP या GaP एलईडी की तुलना में उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान की जाती है, जिससे समान धारा पर उच्च mcd आउटपुट प्राप्त होता है।रंग:
- पुरानी तकनीक की तुलना में, AlInGaP अधिक संतृप्त और स्थिर पीला रंग उत्पन्न करता है, और तापमान परिवर्तन के तहत इसका प्रदर्शन बेहतर होता है।प्रक्रिया संगतता:
यह उच्च मात्रा, स्वचालित SMT असेंबली और लीड-फ्री इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ पूरी तरह संगत है, जिससे निर्माण जटिलता और लागत कम होती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
10.1 चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?Pचरम तरंगदैर्ध्य (λd) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम के आधार पर गणना की गई एक मान है, जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए एकल रंग तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करती है। डिज़ाइन के लिए, λ
यह रंग मिलान के लिए अधिक प्रासंगिक है।
10.2 क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?
हाँ, 30mA रेटेड अधिकतम निरंतर DC फॉरवर्ड करंट है। हालाँकि, इष्टतम जीवनकाल प्राप्त करने और एप्लिकेशन में संभावित तापमान वृद्धि को ध्यान में रखते हुए, इसे 20mA या उससे कम के टेस्ट कंडीशन पर चलाना एक सामान्य और रूढ़िवादी प्रथा है।
10.3 बिनिंग (वर्गीकरण) महत्वपूर्ण क्यों है?Fबिनिंग (वर्गीकरण) उत्पादन बैचों के भीतर और कई बैचों में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां दृश्य एकरूपता महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, एलईडी ऐरे बैकलाइट), VV, Idऔर λ
सख्त ग्रेड निर्दिष्ट करना आवश्यक है।
10.4 MSL 3 स्तर को कैसे समझें?
MSL 3 का अर्थ है कि पैकेज पर्यावरणीय हवा से हानिकारक मात्रा में नमी अवशोषित करेगा। एक बार सीलबंद बैग खोलने के बाद, ≤ 30°C/60% RH की स्थितियों में, आपके पास सोल्डर रीफ्लो प्रक्रिया को पूरा करने के लिए 168 घंटे (1 सप्ताह) का समय है। यदि इस समय सीमा से अधिक हो जाता है, तो रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव या पैकेज क्रैकिंग को रोकने के लिए, नमी हटाने हेतु सोल्डरिंग से पहले घटकों को बेक करना होगा।
11. डिज़ाइन अनुप्रयोग केस उदाहरण
Scenario: Status indicator light on portable medical equipment
- The designer requires a low-power, high-reliability yellow status LED for a battery-powered handheld monitor. Space is extremely limited, and the device must meet medical reliability standards.Component Selection:
- LTST-C190KSKT को इसकी 0.80mm ऊंचाई, RoHS अनुपालन और सिद्ध विश्वसनीयता के कारण चुना गया है।सर्किट डिजाइन:LED को माइक्रोकंट्रोलर के GPIO पिन द्वारा एक 100Ω श्रृंखला अवरोधक के माध्यम से संचालित किया जाता है (मान लें कि बिजली आपूर्ति 3.3V है: (3.3V - 2.1VTypical Value
- ) / 0.020A ≈ 60Ω, using 100Ω to leave margin). The current is limited to approximately 12-15mA, well below the maximum of 30mA, to save battery life and ensure ultra-long service life.PCB Layout:
- Use the recommended pad pattern. A small thermal relief connection to the ground plane was added to help with heat dissipation without making soldering difficult.खरीद:
- डिजाइनर संकेतक की स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करने के लिए ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड Q या R निर्दिष्ट करते हैं, और सभी उत्पादन इकाइयों में एक समान मानक पीले रंग के टोन के लिए डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेड J या K निर्दिष्ट करते हैं।असेंबली:
एलईडी को उत्पादन लाइन तैयार होने तक उसके सीलबंद बैग में संग्रहित रखा जाता है। पीसीबी असेंबली सोल्डर जोड़ों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और एलईडी को क्षति पहुँचाए बिना, नियंत्रित, JEDEC-मानक रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करती है।
12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
यह एलईडी एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है - इस मामले में पीला (लगभग 588 nm)। AlInGaP अपनी उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता के लिए जाना जाता है, जो गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड (GaAsP) जैसी पुरानी सामग्री प्रणालियों की तुलना में उच्च चमक और रंग स्थिरता प्रदान करता है। चिप को फिर एपॉक्सी पैकेज में एनकैप्सुलेट किया जाता है, जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है और यांत्रिक एवं पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।
13. उद्योग प्रवृत्तियाँ
- सरफेस माउंट एलईडी बाजार लगातार विकसित हो रहा है, जिसमें कई स्पष्ट प्रवृत्तियाँ देखी जा रही हैं:लघुकरण:
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स अधिक पतली डिज़ाइन की ओर अग्रसर है, जो पतले और छोटे पैकेजों (जैसे कि यह 0.80mm ऊंचाई वाला चिप) की मांग को बढ़ावा दे रहा है।दक्षता वृद्धि:
- सामग्री विज्ञान में निरंतर सुधार का लक्ष्य प्रति वाट लुमेन (प्रकाश दक्षता) बढ़ाना है, ताकि समान प्रकाश उत्पादन पर बिजली की खपत कम की जा सके।उच्च विश्वसनीयता और स्थिरता:
- पैकेजिंग सामग्री और चिप डिजाइन में प्रगति का ध्यान बढ़ी हुई आयु और कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में रंग बिंदु और लुमेन आउटपुट को बनाए रखने पर है।रंग सीमा का विस्तार:
- हालांकि यह घटक मोनोक्रोमैटिक पीला प्रकाश है, लेकिन डिस्प्ले बैकलाइट और सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए सटीक व्हाइट पॉइंट और संतृप्त रंग प्राप्त करने हेतु उद्योग फॉस्फर रूपांतरण और मल्टी-चिप समाधानों को भी आगे बढ़ा रहा है।एकीकरण:
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam ellipse steps, जैसे "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensure no color variation among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेदी स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट का मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और वर्ण विस्थापन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ़्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू लाइट चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीली/लाल रोशनी में बदल जाता है और मिलकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग।
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | Long-term operation under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifetime (combined with TM-21). |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |