SMD LED 15-215/R6C-AQ1R2L/2T डेटाशीट - चमकदार लाल - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 0.06W - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

15-215/R6C-AQ1R2L/2T एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जो उच्च-घनत्व पीसीबी अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक उज्ज्वल लाल प्रकाश उत्पादन के लिए AlGaInP चिप का उपयोग करता है। इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर सर्किट बोर्ड पर महत्वपूर्ण स्थान बचत सक्षम बनाता है, जिससे यह आधुनिक, लघुकृत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आदर्श बन जाता है जहाँ बोर्ड रियल एस्टेट की कमी होती है। घटक को 8 मिमी टेप पर आपूर्ति की जाती है जो 7-इंच व्यास के रील पर लगा होता है, जो मानक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

The primary advantages of this LED include its exceptionally small size, lightweight construction, and suitability for automated high-volume manufacturing. These characteristics directly translate to reduced storage requirements, higher packing density on PCBs, and ultimately, the potential for smaller end-product designs. The device is compliant with lead-free (Pb-free) soldering processes, RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), making it suitable for global markets with strict environmental regulations. Its target applications are diverse, ranging from backlighting for instrument panels, switches, and LCDs to status indicators in telecommunications equipment and general-purpose illumination.

गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में परिभाषित प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय पैरामीटरों की एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है, जो विश्वसनीय सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

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 सामान्य संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।

• Reverse Voltage (V_R): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• फॉरवर्ड करंट (I_F): 25mA DC. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर धारा है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 1kHz और 1/10 ड्यूटी साइकिल पर 60mA। यह रेटिंग संक्षिप्त करंट पल्स की अनुमति देती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग स्कीम में उपयोगी है, लेकिन औसत करंट I से अधिक नहीं होना चाहिए।_F.
• Power Dissipation (P_d): 60mW। यह सीमा विद्युत शक्ति के कुल ऊष्मा में परिवर्तित होने (V) पर विचार करती है।_F * मैं_F) जंक्शन पर।
• Operating & Storage Temperature: -40°C से +85°C (संचालन), -40°C से +90°C (भंडारण)। ये व्यापक सीमाएँ कठोर वातावरण में कार्यक्षमता सुनिश्चित करती हैं।
• सोल्डरिंग तापमान: रीफ्लो सोल्डरिंग शिखर 260°C अधिकतम 10 सेकंड; हैंड सोल्डरिंग 350°C प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड।
• ESD संवेदनशीलता: Human Body Model (HBM) रेटिंग 2000V है। यह इसे मध्यम रूप से संवेदनशील के रूप में वर्गीकृत करता है; मानक ESD हैंडलिंग सावधानियां आवश्यक हैं।

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये पैरामीटर 25°C के जंक्शन तापमान (T_j) और 20mA की टेस्ट करंट पर निर्दिष्ट हैं। वास्तविक दुनिया का प्रदर्शन तापमान और ड्राइव करंट के साथ भिन्न होगा।

• Luminous Intensity (I_v): 72.0 से 180.0 mcd (millicandela). विस्तृत श्रेणी को एक बिनिंग प्रणाली के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है (धारा 3 देखें). विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं है, जिसका तात्पर्य है कि चयन विशिष्ट बिन कोड के आधार पर किया जाता है.
• Viewing Angle (2θ_1/2): 140 डिग्री (सामान्य)। यह व्यापक दृश्य कोण एक लैम्बर्टियन या निकट-लैम्बर्टियन विकिरण पैटर्न को दर्शाता है, जो केंद्रित बीम के बजाय क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
• Peak Wavelength (λ_p): 632 nm (सामान्य)। यह वह तरंगदैर्घ्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है।
• Dominant Wavelength (λ_d): 617.5 से 633.5 nm। यह मानव आँख द्वारा एलईडी के रंग की एकल-तरंगदैर्घ्य धारणा है और इसे बिनिंग के माध्यम से भी प्रबंधित किया जाता है।
• Spectral Bandwidth (Δλ): 20 nm (typical). यह शिखर तीव्रता के आधे पर उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य की सीमा को परिभाषित करता है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध लाल रंग को दर्शाता है।
• Forward Voltage (V_F): 1.70 to 2.30 V at 20mA. यह सीमा भी बिनिंग के अधीन है। Lower V_F दी गई धारा के लिए कम बिजली की खपत और कम ऊष्मा उत्पादन की ओर ले जाता है।
• रिवर्स करंट (I_R): V पर अधिकतम 10 μA_R=5V. कम लीकेज करंट वांछनीय है।

3. बिनिंग सिस्टम एक्सप्लेनेशन

उत्पादन में सुसंगत रंग और चमक सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन समूहों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है। 15-215 तीन स्वतंत्र बिनिंग मानदंडों का उपयोग करता है।

3.1 दीप्त तीव्रता बिनिंग

Intensity is sorted into four bins (Q1, Q2, R1, R2), with Q1 being the dimmest (72.0-90.0 mcd) and R2 the brightest (140.0-180.0 mcd). Designers must select the appropriate bin based on the required brightness for their application, considering that mixing bins in a single product may cause visible brightness variations.

3.2 Dominant Wavelength Binning

Color is sorted into four bins (E4, E5, E6, E7), covering the range from 617.5nm to 633.5nm. E4 represents a shorter, more orange-red wavelength, while E7 represents a longer, deeper red wavelength. Consistent color appearance requires using LEDs from the same or adjacent wavelength bins.

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

वोल्टेज को छह बिन (19 से 24) में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक 1.70V से 2.30V तक 0.1V का विस्तार करता है। हालांकि एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ साधारण संकेतक उपयोग के लिए यह कम महत्वपूर्ण है, वोल्टेज बिनिंग श्रृंखला-जुड़े स्ट्रिंग्स या निरंतर-वोल्टेज ड्राइव परिदृश्यों में समान करंट वितरण और चमक सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हो जाता है।

4. Performance Curve Analysis

प्रदत्त डेटाशीट अंश में "Typical Electro-Optical Characteristics Curves" का उल्लेख है, लेकिन विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में शामिल नहीं हैं। आम तौर पर, ऐसे वक्र निम्नलिखित संबंधों को दर्शाते हैं, जो उन्नत डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं:

• I-V (Current-Voltage) Curve: यह फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। वक्र तापमान के साथ खिसकता है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current: यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट के साथ बढ़ता है, आमतौर पर ऑपरेटिंग रेंज के भीतर एक लगभग-रैखिक संबंध होता है, जब तक कि उच्च धाराओं पर दक्षता गिर न जाए।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: Shows the derating of light output as the junction temperature rises. Red AlGaInP LEDs typically have a more pronounced thermal quenching effect compared to some blue/white LEDs.
• Spectral Distribution: एक ग्राफ जो तरंगदैर्ध्यों में उत्सर्जित सापेक्ष शक्ति दर्शाता है, जो शिखर तरंगदैर्ध्य (632 nm) के आसपास केंद्रित है।

डिज़ाइनरों को विभिन्न ड्राइव स्थितियों के तहत थर्मल प्रदर्शन को सटीक रूप से मॉडल करने और व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए ग्राफ़ के साथ पूर्ण डेटाशीट से परामर्श लेना चाहिए।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

LED का फुटप्रिंट बहुत कॉम्पैक्ट है। मुख्य आयाम (मिमी में, सहिष्णुता ±0.1 मिमी जब तक निर्दिष्ट न हो) में लंबाई में लगभग 2.0 मिमी, चौड़ाई में 1.25 मिमी और ऊंचाई में 0.8 मिमी का बॉडी आकार शामिल है। डेटाशीट में एक विस्तृत आयामी चित्र शामिल है जो कैथोड पहचानकर्ता (आमतौर पर पैकेज पर एक खांचा या हरा निशान), पैड लेआउट और अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न के स्थान को दर्शाता है। उचित सोल्डरिंग और संरेखण के लिए इन आयामों का पालन करना आवश्यक है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

सही ध्रुवीयता महत्वपूर्ण है। कैथोड (-) टर्मिनल की पहचान करने के लिए पैकेज में एक दृश्य मार्कर शामिल है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पीसीबी फुटप्रिंट इस अभिविन्यास को दर्शाता है ताकि स्वचालित मशीनों द्वारा गलत प्लेसमेंट को रोका जा सके।

6. Soldering and Assembly Guidelines

इन सूक्ष्म घटकों को क्षति से बचाने के लिए उचित हैंडलिंग आवश्यक है।

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह घटक इन्फ्रारेड और वेपर फेज रीफ्लो के साथ संगत है। एक लीड-फ्री (Pb-free) प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है: 150-200°C के बीच 60-120 सेकंड के लिए प्री-हीटिंग, लिक्विडस (217°C) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड, जिसमें पीक तापमान 260°C से अधिक न हो और अधिकतम 10 सेकंड तक रहे। अधिकतम रैंप-अप दर 6°C/सेकंड है, और अधिकतम कूलिंग दर 3°C/सेकंड है। रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए।

6.2 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

एलईडी को डिसिकेंट के साथ नमी-प्रतिरोधी बैग में पैक किया जाता है। घटकों के उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग नहीं खोला जाना चाहिए। खोलने के बाद, "फ्लोर लाइफ" ≤30°C और ≤60% RH पर 1 वर्ष है। यदि इससे अधिक हो जाता है, तो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" क्षति को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले 60±5°C पर 24 घंटे के लिए बेकिंग उपचार की आवश्यकता होती है।

6.3 हैंड सोल्डरिंग और रीवर्क

If 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). A minimum 2-second interval between soldering each terminal is advised. For rework, a dual-head soldering iron is recommended to simultaneously heat both terminals and avoid mechanical stress. The feasibility of rework without damaging the LED should be verified beforehand.

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

उत्पाद को नमी-रोधी पैकेजिंग (एमएसपी) प्रारूप में आपूर्ति की जाती है। घटकों को पॉकेट्स वाली एक कैरियर टेप में रखा जाता है, और 7-इंच व्यास के रील पर लपेटा जाता है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। रील और कैरियर टेप के विशिष्ट आयाम डेटाशीट में दिए गए हैं ताकि वे स्वचालित फीडर के साथ संगत हों। रील और बैग पर लगे लेबल महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं: ग्राहक पार्ट नंबर (सीपीएन), उत्पाद संख्या (पी/एन), मात्रा (क्यूटीवाई), और ल्यूमिनस इंटेंसिटी (कैट), डॉमिनेंट वेवलेंथ (ह्यू), और फॉरवर्ड वोल्टेज (आरईएफ) के लिए विशिष्ट बिन कोड, साथ ही लॉट नंबर।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

8.1 करंट लिमिटिंग अनिवार्य है

एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। एक बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट अत्यंत आवश्यक है। फॉरवर्ड वोल्टेज का नकारात्मक तापमान गुणांक होता है और यदि इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से चलाया जाए तो एक छोटा बदलाव भी करंट में बड़ा परिवर्तन ला सकता है, जिससे थर्मल रनअवे और विफलता हो सकती है।

8.2 Thermal Management

हालांकि छोटा है, एलईडी जंक्शन पर ऊष्मा उत्पन्न करता है। अधिकतम फॉरवर्ड करंट (25mA) पर या उसके निकट निरंतर संचालन के लिए, डिवाइस से ऊष्मा को दूर ले जाने और कम जंक्शन तापमान बनाए रखने के लिए पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र (थर्मल रिलीफ पैड) का उपयोग किया जाना चाहिए, जो प्रकाशमान आउटपुट और दीर्घायु को बनाए रखता है।

8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध

डेटाशीट में स्पष्ट रूप से कहा गया है कि यह उत्पाद उच्च-विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों जैसे कि सैन्य/एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव सुरक्षा/सुरक्षा प्रणालियों, या चिकित्सा जीवन-रक्षक उपकरणों के लिए पूर्व परामर्श और अनुमोदन के बिना डिज़ाइन या योग्य नहीं है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, विभिन्न विनिर्देशों और योग्यता स्तरों वाले उत्पादों की आवश्यकता होती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को उच्च चमक के लिए 30mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। निरंतर अग्र धारा (I) के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25mA है।_Fइस रेटिंग से अधिक होने पर विश्वसनीयता प्रभावित होती है और अत्यधिक जंक्शन तापमान के कारण समय से पहले खराबी हो सकती है।

Q: 5V आपूर्ति के साथ मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए?
A: ओम के नियम का उपयोग करते हुए: R = (V_supply - V_F) / I_F. Use the maximum V_F from your bin (e.g., 2.3V) for a conservative design to ensure current doesn't exceed 20mA. R = (5 - 2.3) / 0.02 = 135 Ω. A standard 150 Ω resistor would provide approximately 18mA, which is safe and within spec.

Q: Why is the luminous intensity range so wide (72-180 mcd)?
A: निर्माण में भिन्नताएँ प्रदर्शन में स्वाभाविक विस्तार का कारण बनती हैं। बिनिंग प्रणाली (Q1, Q2, R1, R2) निर्माताओं को इन भागों को छाँटने और ग्राहकों को अपनी लागत एवं प्रदर्शन लक्ष्यों के लिए आवश्यक चमक ग्रेड का चयन करने में सक्षम बनाती है।

10. Design and Usage Case Study

Scenario: एकाधिक समान लाल एलईडी के साथ एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
एक डिज़ाइनर एक कंट्रोल पैनल बना रहा है जिसमें 20 एक जैसे चमकीले लाल संकेतक एलईडी की आवश्यकता है। दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए:

1. Bin Selection: वे उच्च चमक के लिए बिन R2 (140-180 mcd) और एक समान गहरे लाल रंग के लिए बिन E6/E7 (625.5-633.5 nm) निर्दिष्ट करते हैं। यदि एलईडी को साझा स्थिर-वोल्टेज कॉन्फ़िगरेशन में चलाया जा रहा है, तो वे एक तंग वोल्टेज बिन (जैसे, 21 या 22) भी निर्दिष्ट कर सकते हैं।
2. सर्किट डिज़ाइन: एक 5V रेल उपलब्ध है। 20mA के लक्ष्य करंट और 2.0V के एक सामान्य Vf का उपयोग करते हुए, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक 150 Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाया जाता है।_F रेसिस्टर की पावर रेटिंग (5-2)^2 / 150 = 0.06W है, इसलिए एक मानक 1/8W (0.125W) रेसिस्टर पर्याप्त है।
3. PCB लेआउट: PCB फुटप्रिंट डेटाशीट से अनुशंसित लैंड पैटर्न का अनुसरण करता है। कैथोड और एनोड पैड से अतिरिक्त कॉपर पोर जोड़ा गया है ताकि ऊष्मा अपव्यय में सहायता मिल सके, खासकर क्योंकि एलईडी एक-दूसरे के बहुत करीब लगाए जाएंगे।
4. असेंबली: एलईडी टेप और रील पर ऑर्डर किए गए हैं। असेंबली हाउस, डेटाशीट में निर्दिष्ट Pb-free रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करते हुए, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के साथ प्रदान की गई रीलों का उपयोग करता है।

डेटाशीट पैरामीटर्स द्वारा निर्देशित यह व्यवस्थित दृष्टिकोण, एक विश्वसनीय, सुसंगत और निर्माण योग्य अंतिम उत्पाद सुनिश्चित करता है।