SMD LED 12-215/R6C-AR1S1B/3C डेटाशीट - आकार 1.7x1.7x0.7mm - वोल्टेज 1.75-2.35V - चमकदार लाल - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 12-215 श्रृंखला के एसएमडी (सरफेस माउंट डिवाइस) एलईडी के तकनीकी विनिर्देशों का विवरण देता है। यह घटक एक चमकदार लाल, मोनो-कलर एलईडी है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके प्राथमिक लाभों में लीड-फ्रेम प्रकार के एलईडी की तुलना में काफी कम फुटप्रिंट शामिल है, जो पीसीबी पर उच्च पैकिंग घनत्व, भंडारण आवश्यकताओं में कमी को सक्षम बनाता है, और अंततः अधिक कॉम्पैक्ट अंत-उत्पाद डिजाइनों में योगदान देता है। हल्की निर्माण संरचना इसे लघु और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए और भी आदर्श बनाती है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और अनुपालन

The LED is supplied on 8mm tape wound on a 7-inch diameter reel, making it fully compatible with standard automatic pick-and-place equipment for high-volume manufacturing. It is designed to withstand both infrared and vapor phase reflow soldering processes. The product is constructed with Pb-free materials and is compliant with key environmental and safety regulations including the EU RoHS directive, EU REACH, and halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The product itself is maintained within RoHS compliant specifications.

2. तकनीकी पैरामीटर्स: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड डेटाशीट में परिभाषित एलईडी के प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर्स का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है। जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं। इस LED की रेटिंग हैं: अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V; निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 25mA; पीक फॉरवर्ड करंट (IFP) 60mA केवल पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय (ड्यूटी साइकिल 1/10 @ 1kHz); और अधिकतम पावर डिसिपेशन (Pd) 60mW। डिवाइस Human Body Model (HBM) के अनुसार 2000V के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40°C से +85°C तक है, जबकि भंडारण तापमान रेंज -40°C से +90°C तक थोड़ी अधिक चौड़ी है। सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल महत्वपूर्ण है: रीफ्लो के लिए, अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C का पीक निर्दिष्ट है, जबकि हैंड सोल्डरिंग के लिए, प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड के लिए आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए।

2.2 Electro-Optical Characteristics

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ सामान्य संचालन स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करती हैं। 20mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर, ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) का सामान्य बिन रेंज 112.0 mcd से 225.0 mcd तक होता है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2) 130 डिग्री का विस्तृत कोण है। प्रकाश उत्पादन चमकीले लाल स्पेक्ट्रम में होता है, जिसमें पीक वेवलेंथ (λp) आमतौर पर 632 nm पर होती है और डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) बिन के आधार पर 617.5 nm से 633.5 nm तक होती है। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) आमतौर पर 20 nm होती है। 20mA प्राप्त करने के लिए आवश्यक फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 1.75V से 2.35V तक होता है। रिवर्स करंट (IR) बहुत कम होता है, जो 5V रिवर्स बायस लगाने पर अधिकतम 10 μA होता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

LED को अनुप्रयोग में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर विशिष्ट चमक और रंग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले भागों का चयन कर सकते हैं।

3.1 Luminous Intensity Binning

Luminous intensity को तीन बिन कोड में वर्गीकृत किया गया है: R1 (112.0 - 140.0 mcd), R2 (140.0 - 180.0 mcd), और S1 (180.0 - 225.0 mcd), सभी IF=20mA पर मापे गए।

3.2 Dominant Wavelength Binning

The dominant wavelength, which correlates with perceived color, is binned into four codes: E4 (617.5 - 621.5 nm), E5 (621.5 - 625.5 nm), E6 (625.5 - 629.5 nm), and E7 (629.5 - 633.5 nm), measured at IF=20mA.

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन कोड में वर्गीकृत किया गया है: 0 (1.75 - 1.95 V), 1 (1.95 - 2.15 V), और 2 (2.15 - 2.35 V), IF=20mA पर मापा गया। पार्ट नंबर प्रत्यय (जैसे, /3C) संभवतः विशिष्ट बिन संयोजनों से संबंधित है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे एलईडी के लिए विशिष्ट इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषता वक्रों में डिज़ाइन के लिए आवश्यक कई प्रमुख प्लॉट शामिल होंगे।

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

यह वक्र एलईडी से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके टर्मिनलों के बीच वोल्टेज के संबंध को दर्शाता है। यह अरेखीय है, जिसमें एक विशिष्ट "नी" वोल्टेज (सामान्य VF के आसपास) होता है, जिसके ऊपर वोल्टेज में थोड़ी वृद्धि से धारा तेजी से बढ़ती है। यह थर्मल रनअवे और विनाश को रोकने के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किट्री (जैसे श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर धारा ड्राइवर) की महत्वपूर्ण आवश्यकता को उजागर करता है।

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

यह ग्राफ दर्शाता है कि आगे की धारा बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह सामान्यतः अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर रेखीय होता है लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्त हो जाएगा। पूर्ण अधिकतम रेटिंग से ऊपर संचालन से दक्षता में कमी और त्वरित क्षरण होता है।

4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

एलईडी का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। यह वक्र उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च तापमान वाले वातावरण में काम करते हैं, क्योंकि यह डिजाइनरों को अपेक्षित चमक को कम करने या प्रदर्शन बनाए रखने के लिए थर्मल प्रबंधन लागू करने में मदद करता है।

4.4 Spectral Distribution

सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो ~632 nm पर शिखर और ~20 nm की वर्णक्रमीय बैंडविड्थ दर्शाता है, जो एकवर्णी चमकदार लाल आउटपुट की पुष्टि करता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions and Polarity Identification

LED का एक कॉम्पैक्ट, आयताकार SMD पैकेज है। एक आयामित चित्र लगभग 1.7 मिमी लंबाई और चौड़ाई के साथ लगभग 0.7 मिमी की ऊंचाई वाले बॉडी आकार को दर्शाता है (विशिष्ट सहनशीलता ±0.1 मिमी है जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो)। ध्रुवता स्पष्ट रूप से चिह्नित है: कैथोड को पैकेज के शीर्ष पर एक विशिष्ट चिह्न और नीचे के दृश्य के एक तरफ एक संगत चैम्फर या खांचे द्वारा पहचाना जाता है। सही कार्य के लिए असेंबली के दौरान सही ध्रुवता अभिविन्यास अनिवार्य है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

उचित हैंडलिंग और सोल्डरिंग विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण हैं।

6.1 Current Limiting Requirement

एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या सर्किट नितांत आवश्यक है। LED की घातांकीय I-V विशेषता का अर्थ है कि वोल्टेज में एक छोटी सी वृद्धि करंट में एक बड़ी, विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है।

6.2 Storage and Moisture Sensitivity

एलईडी को नमी-रोधी बैग में सिलिका जेल के साथ पैक किया गया है। उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें। खोलने से पहले, इसे ≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहित करें। खोलने के बाद, "फ्लोर लाइफ" ≤30°C और ≤60% RH पर 1 वर्ष है। अनुपयोगी भागों को पुनः सील कर देना चाहिए। यदि सिलिका जेल इंडिकेटर का रंग बदल जाए या भंडारण समय समाप्त हो जाए, तो रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले 60±5°C पर 24 घंटे के लिए बेकिंग उपचार आवश्यक है।

6.3 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक Pb-free रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं: 150-200°C के बीच 60-120 सेकंड के लिए एक प्री-हीटिंग चरण; लिक्विडस (217°C) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड; 260°C से अधिक न होने वाला पीक तापमान, अधिकतम 10 सेकंड के लिए बनाए रखा गया; और क्रमशः अधिकतम रैंप-अप और कूल-डाउन दरें 6°C/सेकंड और 3°C/सेकंड। रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए। हीटिंग के दौरान पैकेज पर यांत्रिक तनाव से बचें और सोल्डरिंग के बाद पीसीबी को वार्प न करें।

6.4 हैंड सोल्डरिंग और रिपेयर

यदि hand soldering is necessary, use a soldering iron with a tip temperature <350°C, apply heat to each terminal for ≤3 seconds, and use a low-power iron (<25W). Allow a cooling interval of >2 seconds between terminals. Repair after initial soldering is discouraged. यदि unavoidable, a dual-head soldering iron must be used to simultaneously heat both terminals and avoid damaging the internal wire bonds due to thermal stress.

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 रील और टेप विनिर्देश

घटकों को 7-इंच व्यास की रीलों पर उभरी हुई वाहक टेप में वितरित किया जाता है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए वाहक टेप की जेब और रील के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

रील लेबल में कई महत्वपूर्ण फ़ील्ड शामिल हैं: CPN (ग्राहक का उत्पाद संख्या), P/N (उत्पाद संख्या), QTY (पैकिंग मात्रा), CAT (ल्यूमिनस इंटेंसिटी रैंक/बिन), HUE (क्रोमैटिसिटी/प्रमुख तरंगदैर्ध्य रैंक/बिन), REF (फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक/बिन), और LOT No (ट्रेस करने योग्य लॉट संख्या)।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह LED विभिन्न संकेतक और बैकलाइटिंग भूमिकाओं के लिए उपयुक्त है। सामान्य अनुप्रयोगों में ऑटोमोटिव डैशबोर्ड और स्विच के लिए बैकलाइटिंग; फोन और फैक्स मशीन जैसे दूरसंचार उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग; छोटे LCD, स्विच और प्रतीकों के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग; और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य-उद्देश्य संकेतक उपयोग शामिल हैं।

8.2 डिज़ाइन विचार

डिज़ाइनरों को कई कारकों पर विचार करना चाहिए: 1) आपूर्ति वोल्टेज और एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज बिन के आधार पर हमेशा एक श्रृंखला अवरोधक या स्थिर-धारा ड्राइवर लागू करें। 2) विशेष रूप से बंद स्थानों या उच्च परिवेशी तापमान में, दीप्त तीव्रता पर तापीय प्रभावों का हिसाब लगाएं। 3) सुनिश्चित करें कि पीसीबी पैड लेआउट पैकेज आयामों से मेल खाता है और उचित सोल्डर फिलेट गठन की अनुमति देता है। 4) पैकेज क्रैकिंग या डिलैमिनेशन को रोकने के लिए सख्त नमी संवेदनशीलता और रीफ्लो प्रोफ़ाइल दिशानिर्देशों का पालन करें।

9. Technical Comparison and Differentiation

पुराने थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, यह एसएमडी प्रकार आकार और वजन में भारी कमी प्रदान करता है, जिससे आधुनिक लघुकृत डिजाइन संभव होते हैं। 130-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है, जो पैनल संकेतकों के लिए फायदेमंद है। AlGaInP सेमीकंडक्टर सामग्री का उपयोग उच्च-दक्षता लाल और एम्बर एलईडी के लिए विशिष्ट है, जो अच्छी चमक प्रदान करता है। आधुनिक पर्यावरणीय मानकों (Pb-free, halogen-free) का अनुपालन उन उत्पादों के लिए एक प्रमुख अंतरकारक है जो सख्त नियमों वाले वैश्विक बाजारों को लक्षित करते हैं।

10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

प्रश्न: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य क्यों है?
उत्तर: LED के फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक और एक तीव्र I-V वक्र होता है। रेसिस्टर के बिना, आपूर्ति वोल्टेज में किसी भी छोटी वृद्धि या गर्म होने के कारण VF में कमी से करंट में घातीय वृद्धि होती है, जिससे तत्काल विफलता हो जाती है।

प्रश्न: मेरे डिज़ाइन के लिए बिन कोड (R1, E5, 0) का क्या अर्थ है?
A: वे चमक (CAT), रंग (HUE), और वोल्टेज (REF) के लिए गारंटीकृत रेंज निर्दिष्ट करते हैं। मल्टी-LED एरे में एक समान उपस्थिति के लिए, HUE और CAT के लिए टाइट बिन निर्दिष्ट करें। पावर सप्लाई डिज़ाइन के लिए, वोल्टेज बिन रेसिस्टर वैल्यू कैलकुलेशन निर्धारित करता है।

Q: क्या मैं इस LED का उपयोग बाहरी इलाकों में कर सकता हूँ?
A: ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40°C से +85°C तक फैली हुई है, जो कई बाहरी परिस्थितियों को कवर करती है। हालांकि, यूवी विकिरण और नमी के लंबे समय तक संपर्क में रहने से एपॉक्सी रेजिन समय के साथ खराब हो सकता है। कठोर वातावरण के लिए, कॉन्फॉर्मल कोटिंग वाले या विशेष रूप से बाहरी उपयोग के लिए रेटेड LED पर विचार करें।

Q: मैं इस LED को कितनी बार रीफ्लो कर सकता हूँ?
A: डेटाशीट में स्पष्ट रूप से कहा गया है कि रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। प्रत्येक रीफ्लो चक्र पैकेज को थर्मल स्ट्रेस के अधीन करता है, जिससे आंतरिक बॉन्ड कमजोर हो सकते हैं या डिलैमिनेशन हो सकता है।

11. Practical Use Case Example

Scenario: 10 समान लाल एलईडी के साथ एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
1. Parameter Selection: स्थिरता के लिए बिन चुनें। संतुलित रंग और चमक के लिए HUE बिन E6 (625.5-629.5 nm) और CAT बिन R2 (140.0-180.0 mcd) का चयन करें। VF बिन 1 (1.95-2.15V) मान लें।
2. सर्किट डिज़ाइन: 5V आपूर्ति का उपयोग करते हुए। सबसे खराब स्थिति VF_min (1.95V) के लिए, आवश्यक श्रृंखला प्रतिरोधक R = (Vsupply - VF) / IF = (5V - 1.95V) / 0.020A = 152.5Ω। VF_max (2.15V) के लिए, R = (5V - 2.15V) / 0.020A = 142.5Ω। एक मानक 150Ω प्रतिरोधक का चयन करने से धारा 19mA और 20.3mA के बीच रहती है, जो 25mA सीमा के भीतर है, और सभी इकाइयों में सुसंगत चमक सुनिश्चित करती है।
3. लेआउट: प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में 150Ω रेसिस्टर लगाएं। 1.7x1.7mm लैंड पैटर्न के लिए पैकेज ड्राइंग का पालन करें, कैथोड ओरिएंटेशन सही सुनिश्चित करते हुए।
4. असेंबली: नमी संग्रहण और Pb-मुक्त रीफ्लो प्रोफ़ाइल दिशानिर्देशों का सख्ती से पालन करें।

12. Operating Principle Introduction

लाइट एमिटिंग डायोड्स (एलईडी) सेमीकंडक्टर डिवाइस हैं जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब पी-एन जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप सामग्री के इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र (इस मामले में AlGaInP से बना) में पी-टाइप सामग्री के होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। एपॉक्सी रेजिन पैकेज सेमीकंडक्टर चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है (जिसके परिणामस्वरूप 130° व्यूइंग एंगल होता है), और सोल्डरिंग के लिए यांत्रिक संरचना प्रदान करता है।

13. Technology Trends

एसएमडी एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), छोटे पैकेजों में बढ़ी हुई पावर डेंसिटी, और बेहतर कलर रेंडरिंग एवं स्थिरता की ओर बनी हुई है। पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों और विनिर्माण प्रक्रियाओं के व्यापक अपनाने के लिए एक मजबूत प्रेरणा भी है। नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे कि कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर्स) को सीधे एलईडी पैकेज में एकीकृत करना एक और विकसित हो रहा क्षेत्र है, जो अंतिम उपयोगकर्ता के लिए सर्किट डिजाइन को सरल बनाता है। इंडिकेटर-टाइप एलईडी के लिए, उच्च मात्रा में स्वचालित असेंबली के लिए विश्वसनीयता, लघुकरण और लागत-प्रभावशीलता पर ध्यान केंद्रित बना हुआ है।