SMD LED 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C डेटाशीट - पैकेज 2.0x1.25x0.8mm - वोल्टेज 2.7-3.4V - पावर 40mW - शुद्ध सफेद - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट एलईडी है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसमें विश्वसनीय, लो-प्रोफाइल प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। यह घटक पारंपरिक लीड-फ्रेम एलईडी पर एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो अंतिम उत्पाद डिजाइन में पर्याप्त लघुकरण और दक्षता सुधार को सक्षम बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति

The primary advantage of this LED is its extremely small footprint. The package dimensions allow for higher packing density on printed circuit boards (PCBs), directly contributing to reduced board size and, consequently, smaller final equipment. Its lightweight nature makes it particularly suitable for portable and miniature applications where weight and space are critical constraints. The product is positioned as a versatile, general-purpose indicator and backlighting solution, compliant with major environmental and safety standards including RoHS, REACH, and Halogen-Free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग

यह एलईडी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और दूरसंचार क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर की गई है। प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर, स्विच और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग; टेलीफोन और फैक्स मशीन जैसे दूरसंचार उपकरणों में संकेतक और बैकलाइटिंग कार्य; और एलसीडी पैनल के लिए सामान्य फ्लैट बैकलाइटिंग शामिल हैं। स्वचालित प्लेसमेंट उपकरण और मानक इन्फ्रारेड/वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ इसकी अनुकूलता इसे उच्च-मात्रा विनिर्माण के लिए आदर्श बनाती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए विद्युत और प्रकाशीय पैरामीटर की गहन समझ आवश्यक है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।

• Reverse Voltage (V_R): 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर तत्काल जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• फॉरवर्ड करंट (I_F): 10 mA (निरंतर).
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 100 mA (Duty Cycle 1/10 @ 1 kHz). यह उच्च धारा के संक्षिप्त स्पंदों की अनुमति देता है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए उपयोगी है।
• Power Dissipation (P_d): 40 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज अपनी तापीय सीमाओं को पार किए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी): ह्यूमन बॉडी मॉडल (एचबीएम) 150 वी. यह ईएसडी के प्रति मध्यम संवेदनशीलता को दर्शाता है, जिसके लिए एक ईएसडी-संरक्षित वातावरण में उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
• ऑपरेटिंग तापमान (टी_{ओपीआर}): -40°C से +85°C तक। यह विस्तृत सीमा ऑटोमोटिव और औद्योगिक वातावरणों के लिए उपयुक्त है।
• Storage Temperature (T_stg): -40°C से +90°C.

2.2 Electro-Optical Characteristics (T_a = 25°C)

ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (I_v): 45.0 mcd (Min), 112.0 mcd (Max) at I_F = 5 mA. The typical value is not specified, indicating performance is managed through the binning system.
• Viewing Angle (2θ_1/2): 110 डिग्री (सामान्य)। यह विस्तृत दृश्य कोण एक फैले हुए पीले राल पैकेज की विशेषता है, जो एक विस्तृत, समान प्रकाश वितरण प्रदान करता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 2.70 V (न्यूनतम), 3.40 V (अधिकतम) I_F = 5 mA पर। प्रति बिन ±0.05V का सख्त सहनशीलता मान उत्पादन लॉट्स में वोल्टेज ड्रॉप की स्थिरता सुनिश्चित करता है।
• Reverse Current (I_R): 50 μA (Max) at V_R = 5 V. This parameter is for test purposes only; the device is not intended for reverse-bias operation.

3. Binning System Explanation

उत्पाद को अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को एक सरणी में एकसमान दिखावट के लिए कसकर समूहीकृत विशेषताओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।

3.1 Luminous Intensity Binning

एलईडी को 5 एमए पर मापी गई दीप्त तीव्रता के आधार पर चार बिन (P1, P2, Q1, Q2) में वर्गीकृत किया जाता है। बिन न्यूनतम 45.0 एमसीडी (P1) से लेकर अधिकतम 112.0 एमसीडी (Q2) तक होते हैं। प्रत्येक बिन के भीतर ±11% की सहनशीलता लागू की जाती है। एकसमान चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक ही बिन से चयन करना महत्वपूर्ण है।

3.2 Forward Voltage Binning

फॉरवर्ड वोल्टेज को सात श्रेणियों (बिन कोड 34 से 40) में विभाजित किया गया है, प्रत्येक 0.1V की सीमा वाली, 2.70-2.80V (कोड 34) से 3.30-3.40V (कोड 40) तक। प्रति बिन ±0.05V की सहनशीलता यह सुनिश्चित करती है कि जब एलईडी को एक सामान्य करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ समानांतर में चलाया जाता है तो करंट ड्रॉ की भविष्यवाणी की जा सके।

3.3 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट बिनिंग

शुद्ध सफेद प्रकाश को CIE 1931 आरेख पर क्रोमैटिसिटी निर्देशांक द्वारा परिभाषित किया गया है। डेटाशीट में चार बिन (1-4) निर्दिष्ट हैं, जिनमें से प्रत्येक को (x, y) निर्देशांक जोड़े के एक चतुर्भुज द्वारा परिभाषित किया गया है। इन निर्देशांकों के लिए सहनशीलता ±0.01 है। यह बिनिंग रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है, जो बैकलाइटिंग और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां रंग मिलान आवश्यक है।

4. Mechanical and Package Information

4.1 Package Dimensions

यह LED एक मानक SMD पैकेज के अनुरूप है, जिसकी लंबाई लगभग 2.0mm, चौड़ाई 1.25mm और ऊंचाई 0.8mm है (सहनशीलता ±0.1mm जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो)। पैकेज ड्राइंग में कैथोड मार्क स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है, जो सही PCB अभिविन्यास के लिए आवश्यक है। उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है।

4.2 ध्रुवीयता पहचान

सही ध्रुवता महत्वपूर्ण है। पैकेज में एक विशिष्ट कैथोड चिह्न होता है। डेटाशीट में इस पहचान को दर्शाने वाला एक विस्तृत आरेख शामिल है। एलईडी को उलटी ध्रुवता में लगाने से यह प्रकाशित नहीं होगी और 5V के पूर्ण अधिकतम रिवर्स वोल्टेज को लागू करने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

असेंबली प्रक्रिया के दौरान थर्मल या यांत्रिक क्षति को रोकने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करना अनिवार्य है।

5.1 Reflow Soldering Profile

यह घटक लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। निर्दिष्ट तापमान प्रोफ़ाइल महत्वपूर्ण है:

• प्री-हीटिंग: 60-120 सेकंड के लिए 150-200°C.
• Time Above Liquidus (217°C): 60-150 seconds.
• Peak Temperature: 260°C maximum, held for no more than 10 seconds.
• गर्म करने की दर: अधिकतम 6°C/सेकंड।
• 255°C से ऊपर का समय: अधिकतम 30 सेकंड।
• शीतलन दर: अधिकतम 3°C/सेकंड।

एक ही घटक पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

5.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन की नोक का तापमान 350°C से कम होना चाहिए, और प्रत्येक टर्मिनल के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। कम क्षमता वाले आयरन (≤25W) की सिफारिश की जाती है। प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच ठंडा होने के लिए कम से कम 2 सेकंड का अंतराल रखा जाना चाहिए।

5.3 Storage and Moisture Sensitivity

एलईडी को नमी-रोधी अवरोध बैग में सिलिका जेल के साथ पैक किया गया है।

• खोलने से पहले: ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर भंडारित करें।
• After Opening (Floor Life): 168 hours (7 days) at ≤30°C and ≤60% RH.
• Baking: यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो गई है या डेसिकेंट नमी के प्रवेश का संकेत देता है, तो उपयोग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे तक बेक करें।

घटकों को असेंबली के लिए तैयार होने तक नमी-रोधी बैग न खोलें।

6. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

6.1 मानक पैकेजिंग

एलईडी 7 इंच व्यास के रील पर 8mm कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित हैंडलिंग और पिक-एंड-प्लेस मशीनों की सेटअप को सुविधाजनक बनाने के लिए कैरियर टेप और रील के आयाम डेटाशीट में निर्दिष्ट किए गए हैं।

6.2 Label Explanation

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

• CPN: Customer's Product Number.
• P/N: Manufacturer's Product Number (e.g., 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C).
• QTY: Packing Quantity.
• CAT: Luminous Intensity Rank (Bin Code: P1, P2, Q1, Q2).
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (Bin Code: 1, 2, 3, 4).
• REF: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक (बिन कोड: 34 से 40).
• LOT No: Manufacturing Lot Number for traceability.

7. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

7.1 करंट लिमिटिंग अनिवार्य है

एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर नितांत आवश्यक है। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक नकारात्मक तापमान गुणांक और एक निर्माण प्रसार होता है (जैसा कि बिनिंग में देखा गया है)। आपूर्ति वोल्टेज में मामूली वृद्धि या V में कमी_F तापमान के कारण, यदि कोई श्रृंखला रोकनेवाला प्रयोग नहीं किया जाता है, तो अग्र धारा में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि हो सकती है। रोकनेवाला मान (R) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (V_supply - V_F) / I_F, जहाँ मैं_F वांछित संचालन धारा है (उदाहरण के लिए, 5mA).

7.2 थर्मल मैनेजमेंट

हालांकि शक्ति क्षय कम है (अधिकतम 40mW), PCB पर उचित थर्मल डिज़ाइन अभी भी दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों में। सुनिश्चित करें कि LED के थर्मल पथ (अक्सर कैथोड) से जुड़ा PCB कॉपर पैड हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए पर्याप्त आकार का है और यदि संभव हो तो बड़े कॉपर प्लेन से जुड़ा हुआ है।

7.3 ESD प्रोटेक्शन

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150V (HBM) की ESD रेटिंग के साथ, ये उपकरण संवेदनशील हैं। हैंडलिंग, भंडारण और असेंबली के दौरान ESD नियंत्रण उपायों को लागू करें। इसमें ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ और प्रवाहकीय कंटेनरों का उपयोग शामिल है।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

बड़े, थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, 12-21C आकार और वजन में भारी कमी प्रदान करता है, जिससे आधुनिक लघुरूप डिज़ाइन संभव होते हैं। फैले हुए पीले रेजिन द्वारा प्रदान किया गया इसका 110-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल, संकीर्ण बीम वाले स्पष्ट रेजिन पैकेजों की तुलना में अधिक समान प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करता है, जिससे यह क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था और बैकलाइटिंग के लिए श्रेष्ठ बनता है। तीव्रता, वोल्टेज और रंग के लिए व्यापक बिनिंग सिस्टम एक स्तर की स्थिरता प्रदान करता है जो पेशेवर अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जहां दृश्य समरूपता सर्वोपरि है, जो इसे गैर-बिन किए गए या ढीले ढंग से बिन किए गए कमोडिटी एलईडी से अलग करता है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

9.1 क्या मैं इस LED को बिना करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के चला सकता हूँ?

नहीं। इसके विरुद्ध स्पष्ट चेतावनी "उपयोग के लिए सावधानियाँ" खंड में दी गई है। एलईडी वोल्टेज परिवर्तनों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है। इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से, यहां तक कि एक नियंत्रित स्रोत से भी चलाने पर, ओवरकरंट के कारण तत्काल विफलता होने की संभावना बहुत अधिक है।

9.2 P1, Q2, आदि बिन्स में क्या अंतर है?

ये चमकदार तीव्रता बिन हैं। 5mA पर परीक्षण करने पर, P1 सबसे कम चमक वाले समूह (45.0-57.0 mcd) का प्रतिनिधित्व करता है, और Q2 सबसे उच्च (90.0-112.0 mcd) का प्रतिनिधित्व करता है। एक सरणी में एक समान रूप सुनिश्चित करने के लिए, सभी एलईडी एक ही तीव्रता बिन से होने चाहिए।

9.3 मैं इस कंपोनेंट को कितनी बार रीफ्लो सोल्डर कर सकता हूँ?

डेटाशीट में निर्दिष्ट है कि रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिएप्रत्येक रीफ्लो चक्र घटक को थर्मल स्ट्रेस के अधीन करता है, और दो चक्रों से अधिक होने पर आंतरिक वायर बॉन्ड या एपॉक्सी रेजिन को नुकसान पहुंच सकता है।

9.4 बैग एक सप्ताह से खुला हुआ है। क्या मैं अभी भी LEDs का उपयोग कर सकता हूँ?

संभवतः, लेकिन उन्हें पहले बेकिंग की आवश्यकता होती है। खोलने के बाद निर्दिष्ट शर्तों के तहत फ्लोर लाइफ 168 घंटे (7 दिन) है। यदि यह समय सीमा पार हो जाती है, तो आपको अवशोषित नमी को निकालने और बाद की सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्निंग" या डीलामिनेशन को रोकने के लिए बेकिंग प्रक्रिया (60 ±5°C पर 24 घंटे) करनी चाहिए।

10. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: एक बैकलिट मेम्ब्रेन स्विच पैनल डिजाइन करना। एक डिजाइनर को आइकनों की समान बैकलाइटिंग के लिए 20 सफेद एलईडी की आवश्यकता है। वे करेंगे:

1. बिन चुनें: समान चमकदार तीव्रता बिन (जैसे, Q1) और वर्णिकता बिन (जैसे, 2) से सभी एलईडी चुनें ताकि समान चमक और रंग सुनिश्चित हो।
2. रेसिस्टर की गणना करें: 5V आपूर्ति और नाममात्र V का उपयोग करते हुए_F 3.0V का (Bin 36 से), लक्ष्य I_F = 5mA. R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω. एक मानक 390Ω या 430Ω प्रतिरोधक उपयुक्त होगा।
3. PCB लेआउट: डेटाशीट से अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग करें। मामूली हीट सिंकिंग के लिए कैथोड पैड को थोड़े बड़े कॉपर पोर से कनेक्ट करें।
4. असेंबली: तैयार होने तक कंपोनेंट्स को सील्ड बैग में रखें। निर्दिष्ट लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करें। यदि संभव हो तो हैंड सोल्डरिंग से बचें।
5. परीक्षण: बैच से एक नमूने का फॉरवर्ड वोल्टेज और लाइट आउटपुट सत्यापित करें ताकि यह पुष्टि हो सके कि यह चयनित बिन के अनुरूप है।

यह प्रक्रिया एक विश्वसनीय, पेशेवर-ग्रेड परिणाम सुनिश्चित करती है।

11. संचालन सिद्धांत

12-21C LED एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक चिप पर आधारित है। जब डायोड के जंक्शन विभव (V_F) से अधिक का एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। उनके पुनर्संयोजन से फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है, एक प्रक्रिया जिसे विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन कहा जाता है। InGaN परतों की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो निर्दिष्ट "शुद्ध सफेद" स्पेक्ट्रम उत्पन्न करती है। पीला फैला हुआ रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश उत्पादन को एक विस्तृत दृश्य कोण में आकार देता है, और इसमें फॉस्फोर हो सकते हैं (हालांकि इस "शुद्ध सफेद" प्रकार के लिए स्पष्ट रूप से नहीं कहा गया है, यह सफेद एलईडी के लिए एक नीली चिप के साथ पीले फॉस्फोर का उपयोग करना आम बात है)।

12. Industry Trends and Context

12-21C एलईडी प्रौद्योगिकी में प्रमुख रुझानों का उदाहरण है: निरंतर लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता (छोटे पैकेज से उच्च चमकदार तीव्रता), और एसएमडी पैकेजिंग और टेप-एंड-रील आपूर्ति के माध्यम से बेहतर निर्माण क्षमता। पर्यावरण अनुपालन (RoHS, हैलोजन-मुक्त) पर ध्यान व्यापक उद्योग और नियामक मांगों को दर्शाता है। विस्तृत बिनिंग प्रणाली बड़े पैमाने पर उत्पादित इलेक्ट्रॉनिक्स में अनुमानित, सुसंगत प्रदर्शन के लिए बाजार की आवश्यकता को उजागर करती है। इस उत्पाद श्रेणी में भविष्य का विकास संभवतः चमकदार प्रभावकारिता (प्रति एमए अधिक प्रकाश) को और बढ़ाने, सफेद एलईडी के लिए कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) में सुधार, और हो सकता है कि अधिक स्मार्ट, अधिक कार्यात्मक प्रकाश समाधानों के लिए समान आकार के पैकेजों में ड्राइवर सर्किट्री या एकाधिक डाइस को एकीकृत करने पर केंद्रित होगा।