SMD LED 15-215/G7C-BN1P2B/2T डेटाशीट - चमकदार पीला-हरा - 20mA - अधिकतम 2.35V - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

15-215/G7C-BN1P2B/2T एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है जो AlGaInP (अल्युमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करती है और चमकीला पीला-हरा प्रकाश उत्सर्जित करती है। इस LED की विशेषता इसका कॉम्पैक्ट आकार है, जो छोटे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) डिजाइन, उच्च घटक असेंबली घनत्व को सक्षम बनाता है और अंततः अधिक मिनिएचर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास को बढ़ावा देता है। इसकी हल्की संरचना उन अनुप्रयोगों में इसकी उपयुक्तता को और बढ़ाती है जहां स्थान और वजन महत्वपूर्ण सीमित कारक हैं।

该器件以 8mm 载带包装，卷绕在直径为 7 英寸的卷盘上，完全兼容标准的自动化贴片组装设备。它设计用于红外和气相回流焊接工艺。该产品符合关键的环境和安全法规，为无铅（Pb-free）产品，符合欧盟 RoHS 指令、欧盟 REACH 法规，并满足无卤素标准（溴 <900 ppm，氯 <900 ppm，溴+氯 < 1500 ppm）。

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती है जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये रेटिंग परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V है। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 25 mA है। पल्स ऑपरेशन के लिए, 1 kHz, 1/10 ड्यूटी साइकिल पर, अनुमत पीक फॉरवर्ड करंट (IFP) 60 mA है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (Pd) 60 mW है। डिवाइस ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) 2000V के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (Topr) -40°C से +85°C है, जबकि स्टोरेज तापमान सीमा (Tstg) -40°C से +90°C है। सोल्डरिंग के लिए, यह 260°C रिफ्लो सोल्डरिंग 10 सेकंड या 350°C हैंड सोल्डरिंग अधिकतम 3 सेकंड तक सहन कर सकता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) के तहत परिभाषित किया गया है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) की एक विशिष्ट सीमा होती है। डिवाइस में लगभग 140 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल (2θ1/2) होता है। पीक वेवलेंथ (λp) लगभग 575 nm है, और डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) की सीमा 567.5 nm से 575.5 nm तक है। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) आमतौर पर 20 nm होती है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) की सीमा 1.75V से 2.35V तक है। जब 5V रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है, तो रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 10 μA होता है। ध्यान दें कि यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; VR रेटिंग केवल IR पैरामीटर के परीक्षण के लिए है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट प्रदर्शन मानकों को पूरा करने वाले उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण

प्रकाश तीव्रता IF=20mA पर मापी जाती है और चार ग्रेड (N1, N2, P1, P2) में विभाजित की जाती है। ये ग्रेड एक निश्चित चमक स्तर सुनिश्चित करने के लिए न्यूनतम और अधिकतम मान परिभाषित करते हैं। डिजाइनरों को ग्रेड के भीतर प्रकाश तीव्रता में अतिरिक्त ±11% सहनशीलता की उपस्थिति पर विचार करना चाहिए।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण

प्रमुख तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित रंग को चार ग्रेड (C15, C16, C17, C18) में विभाजित किया गया है, प्रत्येक ग्रेड 567.5 nm से 575.5 nm तक की 2 nm सीमा को कवर करता है। ग्रेड के भीतर प्रमुख तरंगदैर्ध्य की सहनशीलता ±1 nm है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन स्तरों (0, 1, 2) में विभाजित किया गया है, प्रत्येक स्तर 1.75V से 2.35V तक 0.2V की सीमा को कवर करता है। स्तर के भीतर फॉरवर्ड वोल्टेज की सहनशीलता ±0.1V है। यह ग्रेडिंग एक समान करंट ड्राइव सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर जब कई LED समानांतर में जुड़े हों।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में कई विशेषता वक्र प्रदान किए गए हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।सापेक्ष चमक तीव्रता और अग्र धारा के बीच संबंधवक्र दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बढ़ता है, आमतौर पर उच्च धाराओं पर ताप और दक्षता में गिरावट के कारण उप-रैखिक वृद्धि दिखाता है।अग्र धारा डीरेटिंग वक्रथर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण; यह इंगित करता है कि जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए ताकि अधिकतम जंक्शन तापमान और पावर डिसिपेशन सीमा को पार होने से रोका जा सके।स्पेक्ट्रल वितरणग्राफ 575 nm के केंद्र के साथ, विशिष्ट 20 nm बैंडविड्थ विशेषता के साथ, तरंग दैर्ध्य के साथ सापेक्ष विकिरण शक्ति में परिवर्तन को दर्शाता है।फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)एक विशिष्ट डायोड घातीय संबंध प्रदर्शित करता है; वोल्टेज में मामूली वृद्धि से करंट में भारी वृद्धि होती है, जो करंट-सीमित सर्किट की आवश्यकता को रेखांकित करता है।रेडिएशन पैटर्न(पोलर प्लॉट) प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को सहज रूप से दर्शाता है, जो 140 डिग्री के व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

पैकेज ड्राइंग PCB पैड डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करती है। महत्वपूर्ण मापों में कुल लंबाई और चौड़ाई, पैड आकार और स्थिति, और घटक की ऊंचाई शामिल है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता आमतौर पर ±0.1mm होती है। ध्रुवीयता डिवाइस पर ही चिह्नित होती है और सही कार्य सुनिश्चित करने के लिए PCB पैड पर संबंधित ध्रुवीयता चिह्न के साथ सही ढंग से संरेखित होनी चाहिए।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

विश्वसनीयता के लिए उचित हैंडलिंग और वेल्डिंग महत्वपूर्ण है। यह डिवाइस नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है। घटक का उपयोग करने के लिए तैयार होने से पहले पैकेज बैग न खोलें। एक बार खोलने के बाद, LED को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए और 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। यदि यह समय सीमा समाप्त हो जाती है या डिसिकेंट इंडिकेटर संतृप्ति दिखाता है, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर 24 घंटे तक बेकिंग (बेक करना) आवश्यक है।

लीड-फ्री रीफ्लो वेल्डिंग के लिए, एक विशिष्ट तापमान प्रोफ़ाइल का पालन किया जाना चाहिए: 150-200°C के बीच 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीटिंग, लिक्विडस तापमान (217°C) से ऊपर 60-150 सेकंड, 260°C से अधिक नहीं पीक तापमान और अधिकतम 10 सेकंड के लिए, और नियंत्रित कूलिंग दर। रीफ्लो वेल्डिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। हैंड वेल्डिंग के दौरान, आयरन टिप का तापमान 350°C से कम होना चाहिए, प्रत्येक सोल्डर पैड के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रत्येक सोल्डर पैड को वेल्ड करने के बीच पर्याप्त अंतराल छोड़ा जाना चाहिए। प्रारंभिक वेल्डिंग के बाद मरम्मत की सिफारिश नहीं की जाती है, लेकिन यदि अपरिहार्य है, तो यांत्रिक तनाव से बचने के लिए दोनों सोल्डर पैड को एक साथ गर्म करने के लिए एक समर्पित ड्यूल-टिप आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

LED को नमी-रोधी पैकेजिंग प्रणाली में वितरित किया जाता है। उन्हें कैरियर टेप में लोड किया जाता है और फिर 7 इंच के रील पर लपेटा जाता है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। रील को डिसिकेंट के साथ एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग में सील किया जाता है। बैग पर लगे लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए आवश्यक जानकारी शामिल होती है, जिसमें उत्पाद संख्या, मात्रा और चमकदार तीव्रता (CAT), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (HUE) और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के विशिष्ट बिनिंग कोड शामिल हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

चमकीला पीला-हरा रंग और SMD पैकेजिंग इस LED को विभिन्न संकेतक और बैकलाइट भूमिकाओं के लिए उपयुक्त बनाते हैं। मुख्य अनुप्रयोगों में इंस्ट्रूमेंट पैनल और मेम्ब्रेन स्विच के लिए बैकलाइट, टेलीफोन और फैक्स मशीन जैसे दूरसंचार उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइट, साथ ही छोटे LCD पैनल, स्विच और प्रतीकों के लिए समतल बैकलाइट शामिल हैं। इसकी बहुमुखी प्रतिभा इसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण और पोर्टेबल उपकरणों में भी उपयोगी बनाती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

करंट ड्राइव:बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग अनिवार्य है। घातीय I-V विशेषता का अर्थ है कि बिजली आपूर्ति वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन भी फॉरवर्ड करंट में भारी और संभावित रूप से विनाशकारी परिवर्तन का कारण बन सकता है। रोकनेवाला मान की गणना बिजली आपूर्ति वोल्टेज, LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (बिनिंग और सहनशीलता को ध्यान में रखते हुए) और आवश्यक ऑपरेटिंग करंट (25 mA निरंतर करंट से अधिक नहीं) के आधार पर की जानी चाहिए।
थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन सही PCB लेआउट महत्वपूर्ण है। सुनिश्चित करें कि पैड के आसपास हीट सिंक के रूप में पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है, खासकर उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम धारा के करीब काम करते समय। करंट डीरेटिंग कर्व का पालन करें।
ESD सुरक्षा:2000V HBM रेटिंग के बावजूद, हैंडलिंग और असेंबली प्रक्रियाओं के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

पारंपरिक लीड-फ्रेम एलईडी की तुलना में, इस SMD प्रकार का आकार, वजन और स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्तता में महत्वपूर्ण लाभ है, जिससे समग्र निर्माण लागत कम होती है। SMD एलईडी के क्षेत्र में, पीले-हरे प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए AlGaInP सामग्री का उपयोग GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में आमतौर पर उच्च दीप्त प्रभावकारिता और बेहतर रंग संतृप्ति प्रदान करता है। 140 डिग्री का चौड़ा देखने का कोण उन अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है जिन्हें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है, जो केंद्रित प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किए जाने वाले संकीर्ण-कोण एलईडी से अलग है। आधुनिक पर्यावरणीय मानकों (RoHS, हैलोजन-मुक्त) के साथ इसकी अनुपालन अधिकांश समकालीन इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की एक मूलभूत आवश्यकता है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: 5V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते समय, मुझे कितने ओम के प्रतिरोध का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: आपको बिन में अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज (जैसे, बिन 2 के लिए 2.35V) और आवश्यक करंट (जैसे, 20mA) का उपयोग करना होगा। ओम के नियम का उपयोग करें: R = (बिजली की आपूर्ति वोल्टेज - Vf) / If = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 ओम। मानक 130 या 150 ओम का प्रतिरोध उपयुक्त है, यह सुनिश्चित करते हुए कि न्यूनतम Vf पर भी करंट 25 mA से अधिक न हो।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को चलाने के लिए बिना करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत का उपयोग कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। डायोड के एक्सपोनेंशियल I-V करैक्टरिस्टिक के कारण करंट अनियंत्रित हो जाता है, जिससे LED के खराब होने की संभावना लगभग निश्चित है।

प्रश्न: तापमान चमक को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: चमकदार तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाती है। डेरेटिंग वक्र उच्च परिवेश तापमान पर अधिक गर्मी को रोकने के लिए करंट को कम करने की आवश्यकता के माध्यम से इस पर अप्रत्यक्ष रूप से प्रकाश डालता है, जो दक्षता और जीवनकाल को और कम कर देगा।

प्रश्न: चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य (λp) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मूल्य पर पहुंचता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तरंगदैर्ध्य है जो एलईडी के माने जाने वाले रंग से मेल खाती है। इस तरह के संकीर्ण-बैंड एमिटर के लिए, वे आमतौर पर करीब होते हैं, लेकिन रंग विनिर्देश के लिए λd अधिक प्रासंगिक होता है।

11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण

केस: एक मल्टी-एलईडी स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना।एक डिज़ाइनर 10 पीले-हरे स्टेटस इंडिकेटर एलईडी वाला एक कंट्रोल पैनल बना रहा है। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, उन्हें एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन से एलईडी निर्दिष्ट करनी चाहिए (जैसे, सभी P1)। समान रंग उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, उन्हें एक ही डोमिनेंट वेवलेंथ बिन से एलईडी निर्दिष्ट करनी चाहिए (जैसे, सभी C17)। ड्राइव सर्किट को सरल बनाने और एलईडी को समानांतर में जोड़ने पर समान करंट वितरण सुनिश्चित करने के लिए, एक ही फॉरवर्ड वोल्टेज बिन से एलईडी निर्दिष्ट करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है (जैसे, सभी 1)। ड्राइव सर्किट में एक वोल्टेज रेगुलेटर (जैसे, 5V) और प्रत्येक एलईडी के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (या बेहतर नियंत्रण और डिमिंग क्षमता के लिए एक समर्पित एलईडी ड्राइवर IC) शामिल होगा। पीसीबी लेआउट एलईडी को समूहों में रखेगा, लेकिन विशेष रूप से यदि उन्हें लंबे समय तक एक साथ चालू रखने की आवश्यकता हो तो, ताप अपव्यय के लिए पर्याप्त कॉपर पोर दिया जाएगा।

12. सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय

यह एलईडी सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप AlGaInP क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन p-टाइप क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं, जबकि होल विपरीत दिशा में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक जंक्शन के निकट सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। AlGaInP जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप सेमीकंडक्टर में, यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। एल्यूमीनियम, गैलियम, इंडियम और फॉस्फोरस परमाणुओं की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है - इस मामले में चमकीला पीला-हरा (लगभग 575 nm)। एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट सेमीकंडक्टर चिप की सुरक्षा, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने (140 डिग्री व्यूइंग एंगल बनाने) और यांत्रिक स्थिरता प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

इस तरह के SMD LED की समग्र प्रवृत्ति उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट विद्युत ऊर्जा पर अधिक प्रकाश उत्पादन), बेहतर रंग स्थिरता और सख्त बिनिंग सहनशीलता, साथ ही कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में बढ़ी हुई विश्वसनीयता की दिशा में निरंतर विकसित हो रही है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकी छोटे फुटप्रिंट और कम प्रोफाइल ऊंचाई प्राप्त करने के लिए विकसित हो रही है, जबकि थर्मल प्रदर्शन को बनाए रखा या सुधारा जा रहा है। साथ ही, पूर्ण स्पेक्ट्रम समंजनशीलता और नियंत्रण सर्किट के साथ एकीकृत बुद्धिमान, एड्रेस करने योग्य LED के विकास के लिए एक मजबूत प्रेरणा है। AlGaInP LED का मूलभूत पदार्थ विज्ञान परिपक्व हो चुका है, लेकिन चल रहा शोध उच्च करंट घनत्व पर दक्षता के अनुकूलन और जीवनकाल में वृद्धि पर केंद्रित है। पर्यावरण अनुपालन (हैलोजन मुक्त, RoHS) पर जोर अब मानक बन गया है और सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों की एक मूलभूत आवश्यकता बना रहेगा।