SMD LED 91-21SURC/S530-A6/TR7 डेटाशीट - 2.0x1.25x1.1mm - 2.0V - 60mW - चमकदार लाल - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ पार्ट नंबर 91-21SURC/S530-A6/TR7 द्वारा पहचाने जाने वाले सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह घटक एक मोनो-कलर, चमकदार लाल एलईडी है जिसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें लघुरूपण, विश्वसनीयता और कुशल असेंबली की आवश्यकता होती है।

इस एलईडी का मुख्य लाभ इसके कॉम्पैक्ट EIA-मानक पैकेज में निहित है, जिसका आयाम लगभग 2.0mm x 1.25mm x 1.1mm है। यह छोटा फुटप्रिंट मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) के आकार में महत्वपूर्ण कमी करने, उच्च घटक पैकिंग घनत्व की अनुमति देने, आवश्यक भंडारण स्थान को कम करने और अंततः छोटे अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों के विकास में योगदान करने में सक्षम बनाता है। इसका हल्का वजन इसे लघु और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है। इसके अलावा, पैकेज स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत है, जो उच्च-मात्रा विनिर्माण वातावरण में उच्च प्लेसमेंट सटीकता और स्थिरता सुनिश्चित करता है।

उत्पाद प्रमुख पर्यावरणीय और सुरक्षा निर्देशों का अनुपालन करता है। इसे Pb-free (lead-free) घटक के रूप में निर्मित किया गया है। उत्पाद स्वयं RoHS (Restriction of Hazardous Substances) अनुपालन संस्करण की विशिष्टताओं के भीतर रहता है। यह EU REACH नियमों का भी अनुपालन करता है और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं को पूरा करता है, जिसमें ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) की मात्रा प्रत्येक 900 ppm से कम और उनका योग 1500 ppm से कम है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये मान निरंतर संचालन के लिए नहीं हैं।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Continuous Forward Current (I_F): 25 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम DC करंट है।
• Peak Forward Current (I_FP): 60 mA. यह धारा 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल के साथ स्पंदित स्थितियों में लागू की जा सकती है।
• Power Dissipation (P_d): 60 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज 25°C के परिवेश तापमान (T) पर व्यय कर सकता है।_a) of 25°C. उच्च तापमान पर डिरेटिंग आवश्यक हो सकती है।
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C. The device is designed to function within this ambient temperature range.
• Storage Temperature (T_stg): -40°C से +100°C.
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 2000V. उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
• सोल्डरिंग तापमान: रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C का शिखर तापमान निर्दिष्ट है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड के लिए आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताओं को 25°C के परिवेश तापमान और 20 mA के फॉरवर्ड करंट की एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापा जाता है। ये पैरामीटर प्रकाश उत्पादन और विद्युत प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (I_v): विशिष्ट मान 1232 mcd (मिलिकैंडेला) है, जिसका न्यूनतम मान 802 mcd है। यह इसके आकार के लिए एक बहुत चमकदार आउटपुट को दर्शाता है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): 25 degrees (typical). This is a relatively narrow viewing angle, concentrating the light output in a forward-directed beam.
• Peak Wavelength (λ_p): 632 nm (typical). यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 624 nm (typical). यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है, जो रंग को चमकदार लाल के रूप में परिभाषित करता है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): 20 nm (typical). यह अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की चौड़ाई (FWHM) को मापता है।
• Forward Voltage (V_F): 2.0V (typical), 20 mA पर 1.7V (min) से 2.4V (max) तक की सीमा के साथ। LED के V के ऋणात्मक तापमान गुणांक के कारण थर्मल रनवे को रोकने के लिए एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है।_F में एक ऋणात्मक तापमान गुणांक होता है।
• Reverse Current (I_R): 5V रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 10 µA।

2.3 Device Selection and Binning

LED अपनी चमकदार लाल रोशनी पैदा करने के लिए AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) चिप सामग्री का उपयोग करता है। रेजिन लेंस पूरी तरह से साफ है, जो प्रकाश उत्पादन को अधिकतम करता है और रंग की शुद्धता बनाए रखता है। डेटाशीट से पता चलता है कि मुख्य मापदंडों के लिए एक बिनिंग प्रणाली मौजूद है, हालांकि अंश में विशिष्ट बिन कोड विवरण प्रदान नहीं किए गए हैं। आम तौर पर, ऐसी प्रणालियों में निम्नलिखित के लिए रैंकिंग शामिल होती है:

• Luminous Intensity (CAT): Groups LEDs based on their measured light output.
• Dominant Wavelength / Hue (HUE): एलईडी को उनके सटीक रंग बिंदु के आधार पर समूहित करता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (REF): एलईडी को उनके V के आधार पर समूहित करता है।_F characteristics.

यह बिनिंग डिजाइनरों को सुसंगतता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों, जैसे बैकलाइटिंग ऐरे या स्टेटस इंडिकेटर क्लस्टर, के लिए कसकर मेल खाने वाले प्रदर्शन वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है।

3. Performance Curve Analysis

हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में विस्तृत नहीं हैं, ऐसे एलईडी के लिए विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय विशेषता वक्रों में शामिल होंगे:

• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा (I_v बनाम I_F): यह वक्र दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है, आमतौर पर उच्च धाराओं पर तापन और दक्षता में गिरावट के कारण उप-रैखिक तरीके से।
• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (V_F बनाम I_F): यह डायोड का I-V वक्र है, जो घातीय संबंध दर्शाता है। यह ड्राइविंग सर्किट के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature (I_v vs. T_a): यह वक्र थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव को प्रदर्शित करता है, जहां जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। इसे समझना उच्च-शक्ति या उच्च-परिवेशी तापमान अनुप्रयोगों में तापीय प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• Spectral Power Distribution: विभिन्न तरंगदैर्ध्यों पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाने वाला एक ग्राफ, जो लगभग 20 nm बैंडविड्थ के साथ 632 nm के आसपास केंद्रित है।

4. Mechanical and Package Information

4.1 Package Outline Dimensions

LED एक मानक SMD पैकेज में रखा गया है। मुख्य आयाम (सामान्य, मिमी में, सहिष्णुता ±0.1 जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो) में लगभग 2.0 मिमी का बॉडी लंबाई, 1.25 मिमी की चौड़ाई और 1.1 मिमी की ऊंचाई शामिल है। पैकेज में सोल्डरिंग के लिए दो एनोड/कैथोड टर्मिनल शामिल हैं। एक पोलैरिटी इंडिकेटर (संभवतः पैकेज पर एक खांचा या निशान) कैथोड की पहचान करता है। उचित सोल्डरिंग और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए PCB पर सटीक पैड लेआउट डिजाइन के लिए विस्तृत मैकेनिकल ड्रॉइंग्स से परामर्श लेना चाहिए।

4.2 Packaging for Shipping and Handling

घटकों को स्वचालित असेंबली के अनुकूल टेप-एंड-रील प्रारूप में आपूर्ति की जाती है। इन्हें 7 इंच व्यास वाली रील पर लगी 12 मिमी चौड़ी टेप पर पैक किया जाता है। प्रत्येक रील में 1000 टुकड़े होते हैं। नमी संवेदनशीलता के लिए, रीलों को एक डिसिकेंट के साथ एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग के अंदर सील किया जाता है। बैग पर एक लेबल उत्पाद संख्या, लॉट संख्या, मात्रा और पूर्वोक्त बिनिंग कोड (CAT, HUE, REF) सहित महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है।

5. Soldering, Assembly, and Handling Guidelines

5.1 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

यह एलईडी नमी के प्रति संवेदनशील है। सीलबंद बैग खोलने से पहले, इसे ≤ 30°C और ≤ 90% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। खोलने के बाद, "फ्लोर लाइफ" (समय जब घटकों को कारखाने के परिवेशी परिस्थितियों के संपर्क में रखा जा सकता है) ≤ 30°C और ≤ 60% RH पर 72 घंटे है। अनुपयोगी भागों को ताजा सिलिका जेल के साथ नमी-रोधी बैग में पुनः सील करना चाहिए। यदि सिलिका जेल संकेतक का रंग बदल गया है या एक्सपोजर समय से अधिक हो गया है, तो सोल्डरिंग से पहले 60 ± 5°C पर 24 घंटे के लिए बेकिंग उपचार आवश्यक है।

5.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक लीड-फ्री (Pb-मुक्त) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है:

• प्री-हीटिंग: 60-120 सेकंड में परिवेश से 150-200°C तक रैंप करें (अधिकतम रैंप दर 3°C/सेकंड)।
• रीफ्लो: तरल अवस्था (217°C) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड होना चाहिए। शीर्ष तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और शीर्ष तापमान के 5°C के भीतर का समय अधिकतम 10 सेकंड होना चाहिए। 255°C से ऊपर का समय 30 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए।
• कूलिंग: अधिकतम कूलिंग दर 6°C/सेकंड।

एक ही घटक पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। गर्म करने या ठंडा करने के दौरान एलईडी पर कोई यांत्रिक तनाव नहीं लगाया जाना चाहिए।

5.3 हैंड सोल्डरिंग और रीवर्क

यदि हैंड सोल्डरिंग अपरिहार्य है, तो ≤ 350°C टिप तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और प्रत्येक टर्मिनल पर ≤ 3 सेकंड के लिए गर्मी लगाएं। आयरन की शक्ति ≤ 25W होनी चाहिए। प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का शीतलन अंतराल दें। रीवर्क की दृढ़ता से अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो एसएमडी घटकों के लिए डिज़ाइन किए गए एक विशेष डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने और पीसीबी पैड या घटक को नुकसान पहुंचाए बिना पार्ट को उठाने के लिए किया जाना चाहिए। एलईडी प्रदर्शन पर रीवर्क के प्रभाव को सत्यापित किया जाना चाहिए।

6. एप्लिकेशन सुझाव और डिज़ाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

This high-brightness, compact SMD LED is suitable for a wide range of applications, including:

• उपभोक्ता और औद्योगिक इनडोर उपकरणों में छोटे स्थिति संकेतक।
• LCD पैनल, मेम्ब्रेन स्विच और प्रतीकों के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग।
• कार्यालय स्वचालन उपकरण (प्रिंटर, स्कैनर) में संकेतक और बैकलाइटिंग।
• बैटरी-संचालित उपकरण संकेतक (उदाहरणार्थ, पोर्टेबल उपकरण, चिकित्सा उपकरण)।
• ऑडियो/वीडियो उपकरणों में संकेतक लाइटें।
• ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (सेकेंडरी इंडिकेटर्स) और कंट्रोल स्विच के लिए बैकलाइटिंग।
• दूरसंचार उपकरण संकेतक (फोन, फैक्स मशीन)।

6.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग: फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए एक बाहरी श्रृंखला रोकनेवाला अनिवार्य है। ड्राइवर सर्किट को करंट स्पाइक्स या पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से अधिक होने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
• थर्मल मैनेजमेंट: हालांकि बिजली अपव्यय कम है, पीसीबी पैड के माध्यम से एक अच्छा थर्मल पथ सुनिश्चित करना चमकदार तीव्रता और दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च परिवेशी तापमान में या अधिकतम करंट के निकट संचालित होने पर।
• ESD संरक्षण: इनपुट लाइनों पर उचित ESD संरक्षण लागू करें और असेंबली के दौरान उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 25-डिग्री का व्यूइंग एंगल एक निर्देशित बीम प्रदान करता है। व्यापक प्रकाश व्यवस्था के लिए, द्वितीयक ऑप्टिक्स (डिफ्यूज़र, लाइट गाइड) की आवश्यकता हो सकती है।

7. विश्वसनीयता और गुणवत्ता आश्वासन

उत्पाद 90% विश्वास स्तर और 10% लॉट सहनशीलता प्रतिशत दोष (LTPD) के साथ आयोजित विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सेट से गुजरता है। प्रमुख परीक्षण आइटम शामिल हैं:

• रीफ्लो सोल्डरिंग प्रतिरोध (260°C/10s).
• थर्मल शॉक (-10°C से +100°C).
• तापमान चक्रण (-40°C से +100°C).
• उच्च तापमान/उच्च आर्द्रता भंडारण (85°C/85% RH, 1000 घंटे बायस के साथ).
• उच्च और निम्न तापमान भंडारण.
• DC Operation Life Test (1000 hrs at 20 mA).

These tests validate the LED's robustness under various environmental and operational stresses, ensuring it meets industry standards for quality and durability in end products.

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुरानी थ्रू-होल एलईडी तकनीकों की तुलना में, यह एसएमडी एलईडी महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है: बहुत छोटा फुटप्रिंट, उच्च-गति स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्तता, और पीसीबी पर सीधे माउंट होने के कारण बेहतर थर्मल प्रदर्शन। एसएमडी एलईडी श्रेणी के भीतर, इसके मुख्य अंतर इसके विशिष्ट संयोजन हैं: एक छोटे 2.0mm पैकेज से बहुत उच्च ल्यूमिनस इंटेंसिटी (1232 mcd typ), AlGaInP तकनीक से एक सुस्पष्ट चमकदार लाल रंग, और पर्यावरणीय मानकों (RoHS, REACH, Halogen-Free) के साथ व्यापक अनुपालन। संकीर्ण व्यूइंग एंगल इसे उन अनुप्रयोगों के लिए श्रेष्ठ बनाता है जिनमें सर्वदिशात्मक उत्सर्जन के बजाय एक निर्देशित बीम की आवश्यकता होती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

9.1 5V आपूर्ति से इस LED को 20 mA पर चलाने के लिए मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए?

ओम के नियम का उपयोग करते हुए: R = (V_supply - V_F) / I_F. With a typical V_F of 2.0V, R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. To account for the maximum V_F (2.4V) and ensure the current does not exceed 25 mA, calculate for the worst case: R_मिनट = (5V - 1.7V) / 0.025A = 132 Ω. एक मानक 150 Ω रेसिस्टर एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु है, जो एक सामान्य LED के साथ लगभग 20 mA प्रदान करता है। सर्किट में वास्तविक करंट की हमेशा पुष्टि करें।

9.2 क्या मैं इस LED को मंद करने के लिए PWM (पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन) का उपयोग कर सकता हूँ?

Yes, PWM is an effective method for dimming LEDs. The forward current during the "on" pulse should not exceed the peak forward current rating (60 mA at 1/10 duty cycle, 1 kHz). For dimming, ensure the PWM frequency is high enough (typically >100 Hz) to avoid visible flicker.

9.3 भंडारण और हैंडलिंग प्रक्रिया इतनी सख्त क्यों है?

प्लास्टिक रेजिन पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकता है। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैल सकती है, जिससे आंतरिक परत अलग होना या "पॉपकॉर्निंग" हो सकता है, जो पैकेज को दरार देता है और एलईडी को नष्ट कर देता है। नमी-संवेदनशील स्तर (MSL) और बेकिंग प्रक्रियाएं इस विफलता मोड को रोकती हैं।

10. Operating Principle and Technology

यह एलईडी AlGaInP अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। जब डायोड के जंक्शन क्षमता से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं। AlGaInP सामग्रियों में, यह पुनर्संयोजन दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल से एम्बर क्षेत्र में मुख्य रूप से फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। एल्यूमीनियम, गैलियम, इंडियम और फॉस्फोरस की विशिष्ट मिश्र धातु संरचना सटीक बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो इस मामले में चमकीला लाल है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है।