SMD LED 22-21/GHC-YR1S2/2C डेटाशीट - चमकदार हरा - 2.2x2.1mm - 3.3V - 20mA - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

22-21/GHC-YR1S2/2C एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जो आधुनिक, कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह चमकदार हरा एलईडी InGaN चिप तकनीक का उपयोग करके निर्मित है और वाटर-क्लियर रेजिन में एनकैप्सुलेटेड है। इसका प्राथमिक लाभ इसके लघु फुटप्रिंट में निहित है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) के आकार में महत्वपूर्ण कमी को सक्षम बनाता है, उच्च घटक पैकिंग घनत्व की अनुमति देता है, और अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों के समग्र लघुकरण में योगदान देता है। पैकेज की हल्की प्रकृति इसे पोर्टेबल और स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए और भी आदर्श बनाती है।

The product is fully compliant with contemporary environmental and manufacturing standards. It is lead-free (Pb-free), adheres to the RoHS directive, complies with EU REACH regulations, and meets halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is supplied in industry-standard 8mm tape on 7-inch diameter reels, making it fully compatible with automated pick-and-place assembly equipment and suitable for both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

2. Technical Specifications

2.1 Absolute Maximum Ratings

निम्नलिखित रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए इससे बचना चाहिए।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5 V
• Continuous Forward Current (I_F): 25 mA
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10 @ 1 kHz)
• पावर डिसिपेशन (P_d): 95 mW
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM): 150 V
• Operating Temperature Range (T_opr): -40 °C to +85 °C
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg): -40 °C to +90 °C
• सोल्डरिंग तापमान (T_sol): Reflow: 260 °C for 10 seconds max; Hand Soldering: 350 °C for 3 seconds max.

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये मापदंड परिवेश के तापमान (T_a) of 25 °C and a standard forward current (I_F) of 20 mA, unless otherwise specified. They define the typical performance of the LED.

• Luminous Intensity (I_v): न्यूनतम 112 एमसीडी, विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं, अधिकतम 285 एमसीडी। सहनशीलता: ±11%।
• देखने का कोण (2θ_1/2): 130 डिग्री (सामान्य).
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p): 518 nm (typical).
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): न्यूनतम 520 nm, अधिकतम 535 nm. सहनशीलता: ±1 nm.
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): 35 nm (typical).
• Forward Voltage (V_F): Minimum 2.7 V, Typical 3.3 V, Maximum 3.7 V at I_F=20mA.
• Reverse Current (I_R): V=5V पर अधिकतम 50 μA_R=5V.

3. Binning System

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को ज्योति तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 प्रकाशमान तीव्रता बिनिंग

एलईडी को चार तीव्रता रैंकों (R1, R2, S1, S2) में वर्गीकृत किया जाता है, जिन्हें I_F = 20 mA पर मापा जाता है।

• R1: 112 mcd से 140 mcd
• R2: 140 mcd से 180 mcd
• S1: 180 mcd से 225 mcd
• S2: 225 mcd से 285 mcd

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य वर्गीकरण

एलईडी को I पर मापे गए तीन तरंगदैर्ध्य श्रेणियों (X, Y, Z) में वर्गीकृत किया जाता है_F = 20 mA पर मापा जाता है।

• X: 520 nm से 525 nm
• Y: 525 nm से 530 nm
• Z: 530 nm से 535 nm

4. Performance Curve Analysis

The datasheet provides several characteristic curves that are crucial for circuit design and thermal management. These graphs illustrate the relationship between key parameters under varying conditions.

• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। डिजाइनरों को उच्च-तापमान वाले वातावरण में इस डीरेटिंग को ध्यान में रखना चाहिए।
• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current: यह ग्राफ ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच गैर-रैखिक संबंध को प्रदर्शित करता है। अनुशंसित करंट से ऊपर संचालन से दक्षता कम होती है और उम्र बढ़ने की प्रक्रिया तेज हो जाती है।
• Forward Voltage vs. Forward Current: उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर चुनने के लिए IV कर्व आवश्यक है। 20mA पर 3.3V का टाइपिकल V_F एक प्रमुख डिज़ाइन पैरामीटर है।
• फॉरवर्ड करंट बनाम एंबिएंट टेम्परेचर: यह डिरेटिंग कर्व परिवेश तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट को दर्शाता है ताकि शक्ति क्षय की सीमाओं के भीतर रहा जा सके।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Outline Dimensions

22-21 SMD LED का एक कॉम्पैक्ट आयताकार पैकेज होता है। नाममात्र आयाम लंबाई में 2.2 मिमी और चौड़ाई में 2.1 मिमी हैं, ऊंचाई आमतौर पर लगभग 1.0-1.2 मिमी होती है (सटीक ऊंचाई आयामी चित्र से पुष्टि की जानी चाहिए)। पैकेज के नीचे दो एनोड/कैथोड टर्मिनल होते हैं। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं ±0.1 मिमी हैं। PCB डिजाइन के लिए एक सुझाया गया पैड लेआउट प्रदान किया गया है, लेकिन इंजीनियरों को अपनी विशिष्ट असेंबली प्रक्रिया और थर्मल आवश्यकताओं के आधार पर इसे संशोधित करने की सलाह दी जाती है।

5.2 पोलैरिटी पहचान

कैथोड को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, अक्सर एक हरे रंग के बिंदु, पैकेज में एक खांचे, या एक बेवल कोने द्वारा। रिवर्स बायस क्षति को रोकने के लिए असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी का पालन किया जाना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक लीड-मुक्त (Pb-मुक्त) रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती 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 a maximum of 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।

6.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, 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 शक्ति वाले आयरन (≤25W) का उपयोग करें और प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का शीतलन अंतराल दें। गर्म करने के दौरान LED बॉडी पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।

6.3 Storage and Handling

एलईडी को नमी-संवेदनशील बैरियर बैग में डिसिकेंट के साथ पैक किया जाता है।

• खोलने से पहले: ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें।
• After Opening (Floor Life): 1 वर्ष ≤30°C और ≤60% RH पर। अनुपयोगी भागों को नमी-रोधी बैग में पुनः सील कर देना चाहिए।
• Baking: यदि डेसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल जाए या भंडारण समय समाप्त हो जाए, तो उपयोग से पहले 60 ±5 °C पर 24 घंटे तक बेक करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

उत्पाद 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई कैरियर टेप में आपूर्ति किया जाता है, जो एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास वाली रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित फीडर के साथ संगतता के लिए रील और कैरियर टेप के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।

7.2 लेबल सूचना

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

• CPN: ग्राहक का उत्पाद संख्या
• P/N: Manufacturer's Product Number (e.g., 22-21/GHC-YR1S2/2C)
• QTY: Packing Quantity
• CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., S2)
• HUE: Chromaticity/Dominant Wavelength Rank (e.g., Y)
• संदर्भ: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक
• LOT No: Manufacturing Lot Number

8. Application Notes and Design Considerations

8.1 Typical Applications

यह एलईडी कम-शक्ति संकेतक और बैकलाइटिंग कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है:

• दूरसंचार: टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: छोटे LCD पैनलों के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग, कंट्रोल पैनलों पर स्विच और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग।
• General Purpose Indication: विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में पावर स्थिति, मोड संकेत और अन्य दृश्य प्रतिक्रिया।

8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

करंट लिमिटिंग अनिवार्य है: LED के साथ श्रृंखला में हमेशा एक बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग किया जाना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक नकारात्मक तापमान गुणांक और एक सख्त सहनशीलता सीमा होती है। आपूर्ति वोल्टेज में मामूली वृद्धि, यदि ठीक से सीमित नहीं की गई, तो फॉरवर्ड करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है। रोकनेवाला मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (V_{आपूर्ति} - V_F) / I_F. हमेशा अधिकतम V का उपयोग करें_F एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए डेटाशीट से।

थर्मल प्रबंधन: हालांकि शक्ति क्षय कम है, एलईडी पैड के आसपास पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र सुनिश्चित करने से गर्मी का अपव्यय होता है, जो चमकदार आउटपुट और दीर्घायु बनाए रखता है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान की स्थितियों में।

ईएसडी सुरक्षा: हालांकि यह 150V HBM के लिए रेटेड है, असेंबली और हैंडलिंग के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध

यह घटक वाणिज्यिक और सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उच्च-विश्वसनीयता या सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों जैसे कि सैन्य/एयरोस्पेस उपकरण, ऑटोमोटिव सुरक्षा प्रणालियाँ (जैसे, एयरबैग, ब्रेकिंग), या जीवन-समर्थन चिकित्सा उपकरण में उपयोग के लिए विशेष रूप से योग्य या गारंटीकृत नहीं है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, उपयुक्त योग्यताओं और विश्वसनीयता डेटा वाले घटक प्राप्त किए जाने चाहिए।

9. Technical Comparison and Positioning

22-21 पैकेज लघुकरण और हैंडलिंग में आसानी के बीच संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है। बड़े लीडेड एलईडी (जैसे 3mm या 5mm) की तुलना में, यह काफी छोटा फुटप्रिंट प्रदान करता है और स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त है। छोटे चिप-स्केल पैकेज (CSP) की तुलना में, यह मानक SMT प्रक्रियाओं के लिए बेहतर हैंडलिंग विशेषताएं प्रदान करता है और अक्सर इसके मोल्डेड लेंस के कारण अधिक परिभाषित व्यूइंग एंगल होता है। InGaN प्रौद्योगिकी के साथ प्राप्त चमकीला हरा रंग, GaP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में उच्च चमकदार दक्षता और बेहतर रंग संतृप्ति प्रदान करता है, जो इसे ज्वलंत संकेतक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्र: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उ: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) एकवर्णी प्रकाश की वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के अनुभूत रंग से मेल खाती है। λ_d रंग विनिर्देशन के लिए अधिक प्रासंगिक है।

Q: क्या मैं इस LED को बिना रोकनेवाला (रेसिस्टर) के चला सकता हूँ यदि मेरी बिजली आपूर्ति ठीक 3.3V है?
A: नहीं। यह अत्यंत खतरनाक है। फॉरवर्ड वोल्टेज यूनिट के अनुसार अलग-अलग होता है (2.7V से 3.7V) और तापमान के साथ घटता है। 3.3V की सप्लाई कम Vf वाले LED को आसानी से ओवरड्राइव कर सकती है_F, जिससे तेजी से खराबी आ सकती है। हमेशा एक सीरीज़ रेसिस्टर का उपयोग करें।

Q: ऑर्डर करते समय बिन कोड्स (जैसे, S2/Y) की व्याख्या कैसे करूं?
A> The bin code specifies the performance grade. \"S2/Y\" means the LED is from the highest luminous intensity bin (225-285 mcd) and the middle dominant wavelength bin (525-530 nm). Specifying bins allows for tighter consistency in your product's appearance.

Q: क्या सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है?
A: वाटर-क्लियर रेजिन आम तौर पर सामान्य सफाई सॉल्वेंट्स के प्रति प्रतिरोधी होता है, लेकिन संगतता सत्यापित की जानी चाहिए। अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें क्योंकि इससे आंतरिक वायर बॉन्ड्स को नुकसान पहुंच सकता है।

11. Design and Usage Case Study

Scenario: Designing a Status Indicator for a Portable Device
एक डिज़ाइनर एक कॉम्पैक्ट ब्लूटूथ स्पीकर बना रहा है। एक चमकदार, विश्वसनीय पावर-ऑन संकेतक की आवश्यकता है। छोटे आकार और उच्च दृश्यता के कारण 22-21 ब्रिलिएंट ग्रीन LED का चयन किया गया है।
Design Steps:
डिवाइस 5V USB पावर रेल का उपयोग करता है।
लक्ष्य फॉरवर्ड करंट (I_F) चमक और बिजली खपत के संतुलन के लिए 15 mA पर सेट किया गया है।
रूढ़िवादी डिजाइन के लिए अधिकतम V_F 3.7V का उपयोग करते हुए: R = (5V - 3.7V) / 0.015A = 86.7 Ω। 91 Ω का निकटतम मानक मान चुना गया है।
4. प्रतिरोधक में शक्ति: P = I²R = (0.015)² * 91 = 0.0205 W. एक मानक 1/10W या 1/8W प्रतिरोधक पर्याप्त है।
5. PCB लेआउट में ऊष्मा अपव्यय के लिए एक छोटे ग्राउंड प्लेन से जुड़े मामूली थर्मल रिलीफ पैड शामिल हैं।
6. BOM सभी उत्पादन इकाइयों में एक समान चमकीले हरे रंग को सुनिश्चित करने के लिए बिन कोड \"S1/Y\" के साथ LED निर्दिष्ट करता है।
यह दृष्टिकोण एक मजबूत, दीर्घकालिक संकेतक सुनिश्चित करता है जो उत्पाद की सौंदर्य और कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करता है।

12. Operating Principle

यह एलईडी एक अर्धचालक फोटोनिक उपकरण है। यह एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) चिप पर आधारित है। जब डायोड के जंक्शन विभव से अधिक का एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-प्रकार और p-प्रकार के अर्धचालक परतों से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, लगभग 518-535 nm का चमकीला हरा रंग। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश उत्पादन को 130-डिग्री के दृश्य कोण में आकार देने के लिए एक लेंस के रूप में कार्य करता है, और इसमें फॉस्फर या डिफ्यूज़र हो सकते हैं (हालांकि इस मोनो-कलर प्रकार के लिए, यह संभवतः स्पष्ट है)।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

22-21 पैकेज ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता और बेहतर विनिर्माण क्षमता की ओर एक दीर्घकालिक उद्योग प्रवृत्ति का हिस्सा है। हरे एलईडी के लिए InGaN सामग्री का उपयोग पुरानी तकनीकों पर एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो उच्च दक्षता और बेहतर रंग स्थिरता प्रदान करता है। इस वर्ग के उपकरण में भविष्य के विकास प्रकाशमान दक्षता (लुमेन प्रति वाट) को और बढ़ाने, व्यापक स्पेक्ट्रम अनुप्रयोगों के लिए रंग प्रतिपादन में सुधार करने और उच्च तापमान एवं आर्द्रता परिस्थितियों में विश्वसनीयता बढ़ाने पर केंद्रित हो सकते हैं। हैलोजन-मुक्त और पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों के लिए प्रयास नियामक और बाजार प्रभाव के रूप में एक मजबूत कारक बना रहेगा। डिमिंग और रंग नियंत्रण के लिए बुद्धिमान ड्राइवरों के साथ एकीकरण भी एक बढ़ता हुआ क्षेत्र है, हालांकि आमतौर पर इसे असतत एलईडी पैकेज के भीतर नहीं बल्कि सिस्टम स्तर पर लागू किया जाता है।