SMD LED 12-22/R6GHC-A30/2C डेटाशीट - मल्टी-कलर - रेड/ग्रीन - 2.0V/3.3V - 60mW/95mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

12-22 SMD LED एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट लाइट-एमिटिंग डायोड है जो हाई-डेंसिटी PCB अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक मल्टी-कलर प्रकार है, जो ब्रिलिएंट रेड (AlGaInP चिप तकनीक का उपयोग करते हुए) और ब्रिलिएंट ग्रीन (InGaN चिप तकनीक का उपयोग करते हुए) में उपलब्ध है। इस घटक का प्राथमिक लाभ पारंपरिक लीड-फ्रेम LEDs की तुलना में इसका काफी कम फुटप्रिंट है, जो अंतिम उत्पादों के लघुरूपण, सर्किट बोर्डों पर उच्च पैकिंग घनत्व और भंडारण आवश्यकताओं में कमी को सक्षम बनाता है। इसकी हल्की संरचना इसे विशेष रूप से पोर्टेबल और लघु इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और अनुपालन

• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैकेज्ड।
• मानक इन्फ्रारेड और वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूर्णतः संगत।
• Pb-free सामग्री से निर्मित, पर्यावरणीय नियमों के अनुपालन को सुनिश्चित करता है।
• उत्पाद EU RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश का अनुपालन करता है।
• EU REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) विनियमों के अनुरूप।
• Halogen-free construction: Bromine (Br) < 900 ppm, Chlorine (Cl) < 900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह एलईडी बहुमुखी है और विभिन्न प्रकाश व्यवस्था एवं संकेतन भूमिकाओं में उपयोग पाती है:

• बैकलाइटिंग: डैशबोर्ड संकेतकों, स्विच बैकलाइटिंग और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श।
• दूरसंचार उपकरण: टेलीफोन और फैक्स मशीन जैसे उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइट के रूप में कार्य करता है।
• डिस्प्ले प्रौद्योगिकी: LCD पैनलों में फ्लैट बैकलाइटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
• सामान्य उद्देश्य संकेतन: कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय स्टेटस लाइट्स की आवश्यकता वाले उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन परिस्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

Key Analysis: The GH (Green) variant has a higher peak current tolerance but a significantly lower ESD withstand voltage (150V vs. 2000V for Red). This indicates the InGaN chip is more sensitive to electrostatic discharge and requires stricter handling precautions. Both variants support a wide industrial temperature range.

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

Measured at an ambient temperature (T_a) of 25°C, these parameters define the typical performance.

Key Analysis: हरे एलईडी (GH) में आमतौर पर उच्च चमकदार तीव्रता होती है, लेकिन उच्च अग्र वोल्टेज पर (लाल के लिए ~2.0V की तुलना में ~3.3V)। इसका बिजली आपूर्ति डिजाइन पर सीधा प्रभाव पड़ता है। 120-डिग्री का चौड़ा देखने का कोण क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है। उत्पादन बैचों में एक समान चमक सुनिश्चित करने के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करते समय अग्र वोल्टेज रेंज पर विचार किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या

चमक में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को 20mA पर मापी गई उनकी ज्योति तीव्रता के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 Luminous Intensity Binning

R6 (Red AlGaInP):

• Bin Q: 72.0 mcd (Min) से 112.0 mcd (Max)
• Bin R: 112.0 mcd (Min) से 180.0 mcd (Max)

GH (Green InGaN):

• Bin R: 112.0 mcd (Min) से 180.0 mcd (Max)
• Bin S: 180.0 mcd (Min) से 285.0 mcd (Max)

नोट: डेटाशीट दीप्त तीव्रता के लिए ±11% की सहनशीलता निर्दिष्ट करती है। यह बिनिंग डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट चमक आवश्यकताओं को पूरा करने वाले भागों का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे बहु-एलईडी सरणियों या मेल खाने वाले संकेतक जोड़े में दृश्य स्थिरता सुनिश्चित होती है।

4. Performance Curve Analysis

The datasheet provides typical characteristic curves for the R6 (Red) variant, illustrating the relationship between key parameters.

4.1 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

एलईडी का आउटपुट परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है जो उच्च-तापमान वाले वातावरण में संचालित होते हैं या जहां एलईडी का स्व-तापन महत्वपूर्ण होता है। डिजाइनरों को जंक्शन तापमान के आधार पर अपेक्षित प्रकाश आउटपुट को डीरेट करना चाहिए।

4.2 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट धारा के साथ रैखिक रूप से आनुपातिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर। अनुशंसित निरंतर फॉरवर्ड करंट (20mA) से ऊपर संचालन करने से चमक में घटती प्रतिफल मिल सकती है, जबकि बिजली अपव्यय में भारी वृद्धि होती है और जीवनकाल कम हो जाता है।

4.3 Forward Voltage vs. Forward Current

IV वक्र डायोड के विशिष्ट घातीय संबंध को प्रदर्शित करता है। अग्र वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन धारा में एक बड़ा परिवर्तन पैदा कर सकता है। यह थर्मल रनवे और विनाश को रोकने के लिए LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करने की पूर्ण आवश्यकता को रेखांकित करता है।

5. मैकेनिकल और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

12-22 SMD LED का एक कॉम्पैक्ट आयताकार बॉडी होता है। महत्वपूर्ण आयामों में समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही सोल्डर पैड लैंड पैटर्न की सिफारिशें शामिल हैं। कैथोड आमतौर पर पैकेज पर हरे रंग के निशान या एक खांचे द्वारा इंगित किया जाता है। विश्वसनीय सोल्डरिंग और रीफ्लो के दौरान उचित संरेखण के लिए निर्दिष्ट पैड लेआउट का पालन करना आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह घटक लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। अनुशंसित तापमान प्रोफ़ाइल महत्वपूर्ण है:

• प्री-हीटिंग: 150–200°C for 60–120 seconds.
• Time Above Liquidus (217°C): 60–150 seconds.
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C, 10 सेकंड से अधिक नहीं रखा जाना चाहिए।
• तापन दर: अधिकतम 6°C/सेकंड।
• शीतलन दर: अधिकतम 3°C/सेकंड।

महत्वपूर्ण नियम: एक ही LED असेंबली पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग सावधानियाँ

If hand soldering is unavoidable:

• Use a soldering iron with a tip temperature below 350°C.
• प्रति टर्मिनल संपर्क समय 3 सेकंड तक सीमित करें।
• 25W या उससे कम पावर रेटिंग वाले आयरन का उपयोग करें।
• प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का शीतलन अंतराल दें।
• गर्म करने के दौरान एलईडी बॉडी पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।

6.3 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

एलईडी को नमी प्रतिरोधी बैग में सिलिका जेल के साथ पैक किया गया है।

• खोलने से पहले: ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें।
• खोलने के बाद (फ्लोर लाइफ): ≤30°C और ≤60% RH पर 168 घंटे (7 दिन)।
• Baking: यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो गई है या डिसिकेंट नमी दर्शाता है, तो उपयोग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे तक बेक करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

एलईडी को उभरे हुए कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है, जो 7-इंच व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है।

• कैरियर टेप की चौड़ाई: 8 मिमी.
• पॉकेट पिच: आयामी चित्र में निर्दिष्ट.
• प्रति रील मात्रा: 2000 pieces.

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

Reel labels contain codes for traceability and specification:

• P/N: Product Number (e.g., 12-22/R6GHC-A30/2C).
• QTY: पैकिंग मात्रा.
• CAT: ल्यूमिनस इंटेंसिटी रैंक (बिन कोड: Q, R, S).
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank.
• REF: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक।
• LOT No: ट्रेसबिलिटी के लिए निर्माण लॉट नंबर।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

8.1 सर्किट डिज़ाइन अनिवार्यता

करंट लिमिटिंग अनिवार्य है। एलईडी एक करंट-चालित उपकरण है। इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने पर यह अत्यधिक करंट खींचेगा, जिससे तत्काल विफलता हो जाएगी। एक श्रृंखला रोकनेवाला की गणना आपूर्ति वोल्टेज (V_s), एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज (V_f), और वांछित फॉरवर्ड करंट (I_f) के आधार पर की जानी चाहिए: R = (V_s - V_f) / I_f. हमेशा अधिकतम V का उपयोग करें_f डेटाशीट से, एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए।

8.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि छोटा है, पावर डिसिपेशन (ग्रीन वेरिएंट के लिए 95mW तक) पर विचार किया जाना चाहिए, खासकर सीलबंद आवरणों या उच्च-घनत्व वाले एरे में। सुनिश्चित करें कि PCB में पर्याप्त कॉपर एरिया या थर्मल वाया है ताकि गर्मी दूर हो सके और LED के जंक्शन तापमान को अधिकतम ऑपरेटिंग सीमा से अधिक होने से रोका जा सके, जो प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को कम कर देता है।

8.3 ESD सुरक्षा

विशेष रूप से कम 150V HBM ESD रेटिंग वाले GH (ग्रीन) वेरिएंट के लिए, हैंडलिंग और असेंबली के दौरान ESD सुरक्षा उपाय लागू करें। इसमें उत्पादन वातावरण में ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियों और आयनकारकों का उपयोग शामिल है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

12-22 पैकेज आकार और प्रदर्शन के बीच संतुलन प्रदान करता है। बड़े SMD एलईडी (जैसे, 3528, 5050) की तुलना में, यह कुल प्रकाश उत्पादन कम प्रदान करता है लेकिन अति-लघुकरण सक्षम करता है। छोटे चिप एलईडी (जैसे, 0402, 0603) की तुलना में, यदि आवश्यक हो तो इसे मैन्युअल रूप से संभालना और सोल्डर करना आसान है, और अक्सर इसके मोल्डेड लेंस के कारण बेहतर व्यूइंग एंगल और तीव्रता होती है। एकल पैकेज फुटप्रिंट में बहु-रंग क्षमता (लाल/हरा) द्वि-रंग संकेतकों के लिए डिजाइन लचीलापन प्रदान करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 क्या मैं इस LED को बिना रेसिस्टर के चला सकता हूँ?

नहीं। यह लगभग निश्चित रूप से एलईडी को नष्ट कर देगा। घातीय आईवी विशेषता का अर्थ है कि थोड़ा सा अधिक वोल्टेज भारी अधिक धारा का कारण बनता है।

10.2 Peak Wavelength और Dominant Wavelength में क्या अंतर है?

पीक वेवलेंथ (λ_p): उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की अधिकतम तीव्रता वाली एकल तरंगदैर्ध्य।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की वह तरंगदैर्ध्य जो LED के अनुभूत रंग से मेल खाती है। इसकी गणना मानव आँख की रंग प्रतिक्रिया (CIE चार्ट) के आधार पर की जाती है। रंग विनिर्देशन के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।

10.3 लाल और हरे रंग के लिए ESD रेटिंग अलग क्यों है?

विभिन्न अर्धचालक पदार्थ (AlGaInP बनाम InGaN) और चिप संरचनाओं में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशीलता में स्वाभाविक अंतर होते हैं। InGaN-आधारित एलईडी (नीली, हरी, सफेद) आम तौर पर AlGaInP-आधारित एलईडी (लाल, एम्बर) की तुलना में अधिक ESD-संवेदनशील होती हैं।

10.4 क्या मैं इसका उपयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग के लिए कर सकता हूँ?

हालांकि यह तकनीकी रूप से कुछ आंतरिक अनुप्रयोगों (जैसे स्विच बैकलाइटिंग) के लिए उपयुक्त हो सकता है, डेटाशीट में एक "एप्लिकेशन प्रतिबंध" नोट शामिल है जो बिना आगे योग्यता के उच्च-विश्वसनीयता वाली ऑटोमोटिव सुरक्षा/सुरक्षा प्रणालियों में उपयोग के खिलाफ सलाह देता है। गैर-महत्वपूर्ण आंतरिक प्रकाश व्यवस्था के लिए, यह स्वीकार्य हो सकता है, लेकिन व्यापक ऑपरेटिंग तापमान सीमा (-40°C से +85°C) एक सकारात्मक कारक है।

11. Practical Design Case Study

11.1 Designing a Dual-Color Status Indicator

परिदृश्य: एक कॉम्पैक्ट PCB स्थिति प्रकाश बनाएं जो "Fault" के लिए लाल और "Normal" के लिए हरा दिखाए।
समाधान: एक 12-22/R6 (लाल) और एक 12-22/GH (हरा) LED पास-पास लगाएं।
सर्किट: दो स्वतंत्र ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन करें। 5V आपूर्ति के लिए:
लाल (V_f अधिकतम = 2.4V, I_f = 20mA): R_लाल = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Use a standard 130Ω or 150Ω resistor.
For Green (V_f max = 3.7V, I_f = 20mA): R_green = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ω. एक मानक 68Ω रेसिस्टर का उपयोग करें।
लेआउट: पैकेज ड्राइंग से अनुशंसित पैड लेआउट का पालन करें। कैथोड मार्किंग सही ढंग से उन्मुख होने का ध्यान रखें। यदि हाथ से सोल्डरिंग की संभावना है, तो पीसीबी पैड पर एक छोटा थर्मल रिलीफ प्रदान करें।

12. Operating Principle

Light Emitting Diodes (LEDs) are semiconductor devices that emit light through electroluminescence. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons from the n-type region recombine with holes from the p-type region within the active layer (the chip material: AlGaInP for red, InGaN for green). This recombination releases energy in the form of photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material used in the active layer. The molded epoxy resin package serves as a lens to shape the light output and protect the delicate semiconductor chip.

13. Technology Trends

12-22 जैसे SMD LED का विकास लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता (लुमेन प्रति वाट) और उच्च विश्वसनीयता की ओर व्यापक उद्योग प्रवृत्तियों का अनुसरण करता है। AlGaInP और InGaN सामग्रियों के लिए एपिटैक्सियल विकास तकनीकों में प्रगति आंतरिक क्वांटम दक्षता और रंग शुद्धता में सुधार करती रहती है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकी बेहतर थर्मल प्रबंधन पर केंद्रित है ताकि बढ़ती शक्ति घनत्व को संभाला जा सके और नियंत्रित बीम पैटर्न के लिए उन्नत प्रकाशीय डिजाइन किए जा सकें। हैलोजन-मुक्त और RoHS/REACH अनुपालन की दिशा में प्रयास वैश्विक पर्यावरणीय नियमों के प्रति उद्योग की प्रतिक्रिया को दर्शाता है। एकल पैकेज के भीतर कई रंग चिप्स (जैसे, RGB) का एकीकरण इस डेटाशीट में प्रस्तुत बहु-रंग अवधारणा का तार्किक विस्तार है।