SMD LED 12-23C Series Datasheet - Multi-Color (Red/Green/Blue) - 3.2x1.6x1.4mm - 2.0-3.9V - 20-25mA - English Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

12-23C श्रृंखला एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट LED समाधान का प्रतिनिधित्व करती है, जिसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें लघुकरण और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। यह मल्टी-कलर LED परिवार पारंपरिक लीड-फ्रेम घटकों की तुलना में काफी छोटा है, जिससे PCB फुटप्रिंट में पर्याप्त कमी, पैकिंग घनत्व में वृद्धि संभव होती है और अंततः छोटे अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों के विकास में योगदान होता है। इसकी हल्की संरचना इसे विशेष रूप से स्थान-सीमित और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।

इस श्रृंखला का मुख्य लाभ इसकी बहुमुखी प्रतिभा और समकालीन विनिर्माण तथा पर्यावरणीय मानकों के अनुपालन में निहित है। उपकरणों को 8mm टेप पर पैक किया जाता है, जिसे 7-इंच व्यास के रीलों पर लपेटा जाता है, जिससे उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित होती है। वे इन्फ्रारेड और वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं दोनों के साथ उपयोग के लिए योग्य हैं, जो उच्च-मात्रा इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन में मानक हैं।

Environmental and regulatory compliance is a key feature. The products are constructed with Pb-free materials, adhere to the RoHS directive, comply with EU REACH regulations, and meet halogen-free standards (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, and their sum <1500 ppm). This makes them suitable for a wide range of global markets with strict environmental requirements.

2. डिवाइस चयन और पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

2.1 डिवाइस चयन गाइड

यह श्रृंखला तीन अलग-अलग रंग विकल्प प्रदान करती है, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग सेमीकंडक्टर चिप सामग्री पर आधारित है:

• कोड R6 (ब्रिलियंट रेड): AlGaInP (अल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) चिप तकनीक का उपयोग करता है। रेजिन का रंग वॉटर क्लियर है।
• कोड GH (ब्रिलियंट ग्रीन): InGaN (Indium Gallium Nitride) चिप प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है। रेजिन का रंग पानी की तरह स्पष्ट है।
• Code BH (Blue): InGaN (Indium Gallium Nitride) चिप प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है। रेजिन का रंग पानी की तरह स्पष्ट है।

स्पष्ट रेजिन पैकेज इष्टतम प्रकाश निष्कर्षण और वास्तविक रंग प्रतिनिधित्व की अनुमति देता है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स (Ta=25°C)

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे परे संचालन की सलाह नहीं दी जाती है।

• Reverse Voltage (V_R): 5 V (All codes)
• Forward Current (I_F): R6: 25 mA, GH: 25 mA, BH: 20 mA
• Peak Forward Current (I_FP, Duty 1/10 @1kHz): R6: 60 mA, GH: 100 mA, BH: 100 mA
• Power Dissipation (P_d): R6: 60 mW, GH: 95 mW, BH: 75 mW
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): R6: 2000 V, GH: 150 V, BH: 150 V. Note the significantly higher ESD robustness of the red (R6) LED compared to the green and blue variants, which require more careful handling.
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C
• Storage Temperature (T_stg): -40°C से +90°C
• Soldering Temperature (T_sol): रीफ्लो सोल्डरिंग: अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर। हैंड सोल्डरिंग: प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड के लिए 350°C।

3. इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ (Ta=25°C)

निम्नलिखित पैरामीटर निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत गारंटीकृत हैं। विशिष्ट मान उत्पादन वितरण के केंद्र का प्रतिनिधित्व करते हैं।

3.1 Luminous Intensity and Angular Characteristics

• प्रदीप्ति तीव्रता (I_V) @ I_F=20mA:
  • R6 (लाल): सामान्य 90 mcd (न्यूनतम 63 mcd)
  • GH (हरा): सामान्य 180 mcd (न्यूनतम 125 mcd)
  • BH (नीला): सामान्य 50 mcd (न्यूनतम 32 mcd)
  Tolerance: ±11%.
• Viewing Angle (2θ_1/2): सभी रंग कोड के लिए विशिष्ट 100 डिग्री व्यूइंग एंगल। यह विस्तृत व्यूइंग एंगल संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ ऑफ-एक्सिस कोणों से दृश्यता महत्वपूर्ण है।

3.2 Spectral Characteristics

• पीक वेवलेंथ (λ_p): R6: 632 nm, GH: 518 nm, BH: 468 nm.
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): R6: 624 nm, GH: 525 nm, BH: 470 nm. प्रमुख तरंगदैर्ध्य मानवीय आँख द्वारा LED के रंग की एकल-तरंगदैर्ध्य वाली अनुभूति है।
• स्पेक्ट्रमी विकिरण बैंडविड्थ (Δλ): R6: 20 nm, GH: 35 nm, BH: 25 nm. यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रमी शुद्धता या चौड़ाई को परिभाषित करता है।

3.3 विद्युत विशेषताएँ

• Forward Voltage (V_F) @ I_F=20mA:
  • R6: Typical 2.0 V, Maximum 2.4 V
  • GH: सामान्य 3.3 V, अधिकतम 3.9 V
  • BH: सामान्य 3.3 V, अधिकतम 3.9 V
  Tolerance: ±0.1V. The lower V_F लाल एलईडी की यह विशेषता AlGaInP तकनीक की है, जबकि InGaN तकनीक में ऐसा नहीं होता।
• रिवर्स करंट (I_R) @ V_R=5V: R6: अधिकतम 10 μA, GH/BH: अधिकतम 50 μA।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट प्रत्येक LED कोड (R6, GH, BH) के लिए विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय अभिलक्षण वक्र प्रदान करती है। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ डेटा बिंदु प्रदान नहीं किए गए हैं, ये वक्र आम तौर पर अग्र धारा और दीप्त तीव्रता, अग्र वोल्टेज और प्रकाश उत्पादन पर परिवेश तापमान के प्रभाव के बीच संबंध दर्शाते हैं। इन वक्रों का विश्लेषण गैर-मानक स्थितियों (जैसे, विभिन्न ड्राइव धाराएँ या तापमान) के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने और दक्षता एवं दीर्घायु के लिए सर्किट डिज़ाइन को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण है। डिज़ाइनरों को उपयुक्त कार्य बिंदुओं का चयन करने और प्रदर्शन पर तापीय प्रभावों का मॉडल बनाने के लिए इन वक्रों का उपयोग करना चाहिए।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

12-23C LED में एक कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट पैकेज है। मुख्य आयाम (मिमी में, सहनशीलता ±0.1 मिमी जब तक निर्दिष्ट न हो) में लगभग 3.2 मिमी (लंबाई) x 1.6 मिमी (चौड़ाई) x 1.4 मिमी (ऊंचाई) का बॉडी आकार शामिल है। पैकेज में सोल्डरिंग के लिए दो एनोड/कैथोड टर्मिनल होते हैं। आयामीय चित्र PCB लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है, जो उचित सोल्डर जोड़ निर्माण और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करता है। विश्वसनीय असेंबली और थर्मल प्रबंधन के लिए अनुशंसित फुटप्रिंट का पालन करना आवश्यक है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक दृश्य चिह्न द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कि एक खांचा, एक बिंदु, या टेप रील पर हरा निशान। सही कार्य सुनिश्चित करने के लिए असेंबली के दौरान सही ध्रुवता अभिविन्यास अनिवार्य है।

6. सोल्डरिंग, असेंबली और भंडारण दिशानिर्देश

6.1 महत्वपूर्ण सावधानियाँ

• Current Limiting: एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर आवश्यक है नितांत आवश्यक LED के साथ श्रृंखला में। LED की घातांकीय I-V विशेषता का अर्थ है कि वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी वृद्धि का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप सुरक्षा के बिना तत्काल जलने का खतरा रहता है।
• भंडारण स्थितियाँ: ये उपकरण नमी-संवेदनशील (MSL) हैं।
  • खोलने से पहले: ≤30°C और ≤90% RH पर भंडारित करें।
  • खोलने के बाद: "फ्लोर लाइफ" ≤30°C और ≤60% RH पर 1 वर्ष है। अनुपयोगी भागों को डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी बैग में पुनः सील करना चाहिए।
  • यदि डिसिकेंट संकेतक का रंग बदल जाता है या भंडारण समय समाप्त हो जाता है, तो रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले 60±5°C पर 24 घंटे के लिए बेकिंग आवश्यक है।

6.2 सोल्डरिंग प्रक्रिया

• रीफ्लो प्रोफाइल (लेड-मुक्त): एक विस्तृत तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य मापदंडों में शामिल हैं: 150-200°C के बीच 60-120s के लिए प्री-हीटिंग, लिक्विडस (217°C) से ऊपर का समय 60-150s, अधिकतम 10 सेकंड के लिए अधिकतम 260°C का पीक तापमान, और नियंत्रित रैंप-अप/कूल-डाउन दरें (क्रमशः अधिकतम 3°C/s और 6°C/s)।
• रीफ्लो साइकिल्स: दो रीफ्लो सोल्डरिंग चक्रों से अधिक न करें।
• हैंड सोल्डरिंग: If necessary, use a soldering iron with a tip temperature <350°C, capacity ≤25W, and limit contact time to 3 seconds per terminal. Allow a 2-second minimum interval between soldering each terminal. Avoid mechanical stress on the package during heating.
• मरम्मत: सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की सलाह नहीं दी जाती। यदि अपरिहार्य हो, तो दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने और थर्मल-मैकेनिकल तनाव को रोकने के लिए ड्यूल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए पूर्व-परीक्षण करें कि मरम्मत प्रक्रिया LED विशेषताओं को नुकसान नहीं पहुंचाती।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

एलईडी को नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है। मानक पैकिंग में शामिल हैं:

• कैरियर टेप: 8mm चौड़ाई, रील में लोड किया गया।
• Reel: 7-inch diameter. Loaded quantity is 2000 pieces per reel.
• Outer Bag: एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग के भीतर सीलबंद, जिसमें नमी सोखने वाला पदार्थ (डेसिकेंट) होता है।

वाहक टेप की जेबों और रील के विस्तृत आयाम स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए प्रदान किए गए हैं।

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और बिन चयन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:

• CPN (Customer's Product Number)
• P/N (Product Number): e.g., 12-23C/R6GHBHC-A01/2C
• QTY (Packing Quantity)
• CAT (प्रकाश तीव्रता रैंक)
• HUE (Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank)
• REF (Forward Voltage Rank)
• LOT No (Lot Number for traceability)

यह बिनिंग जानकारी डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग में सुसंगत प्रदर्शन के लिए सख्ती से नियंत्रित मापदंडों वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है।

8. अनुप्रयोग नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

• इंस्ट्रूमेंट पैनल, स्विच और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग।
• दूरसंचार उपकरणों (फोन, फैक्स मशीन) में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
• छोटे LCD डिस्प्ले के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग यूनिट।
• उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य उद्देश्य संकेतक लाइटें।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• Circuit Design: हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला शामिल करें। इसके मूल्य की गणना R = (V का उपयोग करके करें_supply - V_F) / I_F, जहाँ V_F और I_F डेटाशीट से लक्षित ऑपरेटिंग पॉइंट हैं। रेसिस्टर की पावर रेटिंग पर विचार करें।
• थर्मल मैनेजमेंट: हालांकि पावर डिसिपेशन कम है, लेकिन लंबी अवधि की विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर बनाए रखना महत्वपूर्ण है। यदि उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम करंट के निकट संचालन कर रहे हैं, तो पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
• ESD सुरक्षा: PCB और हैंडलिंग प्रक्रियाओं में, विशेष रूप से अधिक संवेदनशील GH और BH (InGaN) एलईडी के लिए, ESD सुरक्षा उपाय लागू करें।

8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध

यह उत्पाद वाणिज्यिक और सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह नहीं है विशेष रूप से उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए पूर्व परामर्श के बिना योग्य या अनुशंसित। इसमें शामिल है, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• सैन्य, एयरोस्पेस, या विमानन प्रणालियाँ।
• ऑटोमोटिव सुरक्षा या सुरक्षा प्रणालियाँ (जैसे, एयरबैग, ब्रेकिंग)।
• जीवन-समर्थन या महत्वपूर्ण चिकित्सा उपकरण।

ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, विभिन्न विनिर्देशों, योग्यताओं और विश्वसनीयता आश्वासनों वाले उत्पादों की आवश्यकता होती है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

12-23C श्रृंखला अपने बहुत ही कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर, एक ही पैकेज आउटलाइन से बहु-रंग उपलब्धता, और आधुनिक पर्यावरणीय नियमों (RoHS, हैलोजन-मुक्त) के पूर्ण अनुपालन के संयोजन के माध्यम से स्वयं को अलग करती है। बड़े थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, यह महत्वपूर्ण लघुकरण को सक्षम बनाती है। सभी रंगों के लिए स्पष्ट रेजिन पैकेज डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है। प्रदान किए गए ESD रेटिंग (लाल वेरिएंट के लिए विशेष रूप से उच्च) और विस्तृत नमी संवेदनशीलता हैंडलिंग निर्देश मजबूत विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन को दर्शाते हैं। लेबल पर विशिष्ट बिनिंग पैरामीटर (CAT, HUE, REF) का समावेश एक उत्पादन प्रक्रिया को इंगित करता है जो सुसंगत रंग और चमक प्रदान करने में सक्षम है, जो कई एलईडी का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

10. Frequently Asked Questions (FAQ)

Q1: R6, GH, और BH कोड के बीच प्राथमिक अंतर क्या है?
A1: प्राथमिक अंतर अर्धचालक सामग्री और परिणामी रंग में है। R6 लाल प्रकाश (624nm प्रमुख) के लिए AlGaInP का उपयोग करता है और इसका फॉरवर्ड वोल्टेज कम होता है (~2.0V)। GH (हरा) और BH (नीला) InGaN का उपयोग करते हैं, इनका फॉरवर्ड वोल्टेज अधिक होता है (~3.3V), और ये क्रमशः हरा (525nm) और नीला (470nm) प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। GH और BH कोड ESD के प्रति अधिक संवेदनशील भी हैं।

Q2: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य क्यों है?
A2: LED डायोड होते हैं जिनमें एक गैर-रैखिक, घातीय करंट-वोल्टेज संबंध होता है। नाममात्र V से आगे वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि_F एक बहुत बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी, धारा में वृद्धि का कारण बनता है। एक श्रृंखला रोकनेवाला एक रैखिक संबंध प्रदान करता है, जो किसी दिए गए आपूर्ति वोल्टेज के लिए धारा को पूर्वानुमेय और सुरक्षित बनाता है।

Q3: क्या मैं प्रोटोटाइप असेंबली के लिए हाथ से सोल्डरिंग का उपयोग कर सकता हूं?
A3: Yes, but with extreme caution. Follow the guidelines strictly: iron tip <350°C, power ≤25W, contact time ≤3 seconds per terminal, and allow cooling between terminals. Reflow soldering is the recommended and more reliable method.

Q4: "हैलोजन-मुक्त" का क्या अर्थ है और यह महत्वपूर्ण क्यों है?
A4: हैलोजन-मुक्त का अर्थ है कि सामग्री में ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) का स्तर बहुत कम होता है। जलने पर ये हैलोजन विषैली और संक्षारक धुंआ उत्पन्न कर सकते हैं। हैलोजन-मुक्त इलेक्ट्रॉनिक्स अधिक सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल होते हैं, और अक्सर कुछ नियमों और ग्राहक विनिर्देशों द्वारा आवश्यक होते हैं।

Q5: लेबल पर बिनिंग जानकारी (CAT, HUE, REF) की व्याख्या कैसे करूं?
A5: यह जानकारी समान प्रदर्शन वाले एलईडी को समूहों में वर्गीकृत करती है। एक सरणी में एक समान रूप प्राप्त करने के लिए, आपको एक ही या आसन्न HUE (रंग) और CAT (चमक) बिन से एलईडी प्राप्त करनी चाहिए। करंट-रेगुलेटेड अनुप्रयोगों में बिजली आपूर्ति डिजाइन के लिए REF (वोल्टेज) बिन महत्वपूर्ण हो सकता है।

11. परिचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी रुझान

11.1 मूल संचालन सिद्धांत

Light Emitting Diodes (LEDs) अर्धचालक उपकरण हैं जो विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार की सामग्री के इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में p-प्रकार की सामग्री के होल के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlGaInP में लाल/नारंगी/पीले प्रकाश के लिए उपयुक्त बैंडगैप होती है, जबकि InGaN हरे, नीले और सफेद (फॉस्फर के साथ) स्पेक्ट्रम को कवर करता है।

11.2 उद्योग रुझान

12-23C श्रृंखला जैसे एसएमडी एलईडी के लिए बाजार लघुकरण, उच्च दक्षता (लुमेन प्रति वाट), बेहतर रंग स्थिरता और सख्त पर्यावरण अनुपालन की मांगों द्वारा संचालित होना जारी है। अति-कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए और भी छोटे पैकेज आकारों (जैसे, 0201, 01005) की ओर एक रुझान है। इसके अलावा, सरलीकृत डिजाइन के लिए एलईडी पैकेज के भीतर नियंत्रण सर्किटरी (जैसे, स्थिर धारा ड्राइवर) का एकीकरण अधिक सामान्य होता जा रहा है। विभिन्न पर्यावरणीय दबावों के तहत उच्च विश्वसनीयता और लंबे जीवनकाल की दिशा में प्रयास घटक निर्माताओं और अंतिम उपयोगकर्ताओं दोनों के लिए एक स्थिर फोकस बना हुआ है।