SMD LED 16-916/T1D-AP1Q2QY/3T डेटाशीट - पैकेज 1.6x0.8x0.35mm - वोल्टेज 2.7-3.2V - सफेद रंग - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

16-916/T1D-AP1Q2QY/3T एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट LED है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें लघुरूपण और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। यह मोनो-कलर, शुद्ध सफेद LED इनगैन चिप तकनीक का उपयोग करता है जो पीले फैलाव वाले रेजिन में एनकैप्सुलेटेड है। इसका प्राथमिक लाभ पारंपरिक लीड-फ्रेम घटकों की तुलना में इसके काफी कम फुटप्रिंट में निहित है, जो पीसीबी पर उच्च पैकिंग घनत्व, कम भंडारण आवश्यकताओं को सक्षम बनाता है, और अंततः छोटे अंतिम-उत्पाद डिजाइनों में योगदान देता है। हल्की निर्माण संरचना इसे पोर्टेबल और लघु अनुप्रयोगों के लिए और भी आदर्श बनाती है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस निम्नलिखित पूर्ण अधिकतम स्थितियों के तहत संचालन के लिए निर्दिष्ट है, जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर रेटेड है। निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 25 mA से अधिक नहीं होना चाहिए। पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल के तहत 100 mA का पीक फॉरवर्ड करंट (IFP) अनुमेय है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (Pd) 95 mW है। ऑपरेशनल तापमान सीमा (Topr) -40°C से +85°C तक फैली है, जबकि भंडारण तापमान (Tstg) सीमा -40°C से +90°C पर थोड़ी अधिक चौड़ी है। डिवाइस ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) के अनुसार 150V के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को सहन कर सकता है। सोल्डरिंग तापमान सीमाएं रीफ्लो (260°C, 10 सेकंड के लिए) और हैंड सोल्डरिंग (350°C, 3 सेकंड के लिए) दोनों प्रक्रियाओं के लिए परिभाषित हैं।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों को 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर मापा जाता है। चमकदार तीव्रता (Iv) की एक विशिष्ट सीमा होती है, जो 5 mA की अग्र धारा (IF) पर न्यूनतम 45 mcd और अधिकतम 112 mcd होती है। दृश्य कोण (2θ1/2) आम तौर पर 130 डिग्री होता है, जो प्रकाश का एक विस्तृत क्षेत्र प्रदान करता है। समान 5mA स्थिति में अग्र वोल्टेज (VF) 2.7V से 3.2V तक होता है। रिवर्स करंट (IR) को अधिकतम 50 μA निर्दिष्ट किया गया है जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है। चमकदार तीव्रता और अग्र वोल्टेज के लिए सहनशीलता क्रमशः ±11% और ±0.05V के रूप में नोट की गई है।

3. Binning System Explanation

3.1 Luminous Intensity Binning

एलईडी को IF=5mA पर मापी गई उनकी चमकदार तीव्रता के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह उत्पादन बैचों में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है। बिन कोड और उनकी संबंधित न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता सीमाएं हैं: P1 (45.0-57.0 mcd), P2 (57.0-72.0 mcd), Q1 (72.0-90.0 mcd), और Q2 (90.0-112.0 mcd)।

3.2 Forward Voltage Binning

इसी तरह, सर्किट डिजाइन में सहायता के लिए, विशेष रूप से करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना के लिए, डिवाइसों को फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर बिन किया जाता है। वोल्टेज को कोड 'Q' के तहत उप-बिन के साथ समूहीकृत किया गया है: 29 (2.7-2.8V), 30 (2.8-2.9V), 31 (2.9-3.0V), 32 (2.9-3.0V), और 33 (3.1-3.2V), सभी IF=5mA पर मापे गए।

3.3 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट बिनिंग

रंग स्थिरता के लिए, सफेद एलईडी को क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर विशिष्ट CIE 1931 (x, y) कोऑर्डिनेट चतुर्भुजों द्वारा परिभाषित क्रोमैटिसिटी बिन (समूह A, कोड 1-6) में वर्गीकृत किया जाता है। ±0.01 की सहनशीलता के साथ यह बिनिंग, यह सुनिश्चित करती है कि उत्सर्जित सफेद प्रकाश एक नियंत्रित रंग स्थान के भीतर रहे, जो एक समान रूप की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस

डेटाशीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार की गहरी समझ प्रदान करते हैं। फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र दर्शाता है कि कैसे अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटता है, जो थर्मल प्रबंधन के लिए आवश्यक है। सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान वक्र, बढ़ते तापमान के साथ प्रकाश उत्पादन में होने वाली सामान्य कमी को दर्शाता है। दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ, ड्राइव करंट और चमक के बीच गैर-रैखिक संबंध को प्रदर्शित करता है। स्पेक्ट्रम वितरण प्लॉट उत्सर्जित सफेद प्रकाश के वर्णक्रमीय शक्ति वितरण को चरित्रित करता है। एक विशिष्ट विकिरण आरेख स्थानिक तीव्रता वितरण पैटर्न को दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र डायोड की IV विशेषता दिखाता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

एलईडी का कॉम्पैक्ट एसएमडी पैकेज है। अधिकतम समग्र ऊंचाई 0.35 मिमी है। विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं, जिनमें बॉडी की लंबाई और चौड़ाई, इलेक्ट्रोड पैड के आकार और अनुशंसित पीसीबी लैंड पैटर्न आयाम शामिल हैं। सहनशीलता आम तौर पर ±0.1 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। सुझाया गया पैड लेआउट संदर्भ के लिए है और इसे विशिष्ट असेंबली प्रक्रिया आवश्यकताओं के आधार पर संशोधित किया जाना चाहिए।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

घटक में कैथोड और एनोड टर्मिनलों को इंगित करने के लिए चिह्न या संरचनात्मक असममितता होती है, जो उचित सर्किट कार्य सुनिश्चित करने के लिए असेंबली के दौरान सही अभिविन्यास के लिए महत्वपूर्ण है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Profile

एक विस्तृत Pb-free रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं: 150-200°C के बीच 60-120 सेकंड के लिए एक प्री-हीटिंग चरण, लिक्विडस (217°C) से ऊपर 60-150 सेकंड का समय, अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C से अधिक न होने वाला पीक तापमान, और नियंत्रित रैंप-अप और कूल-डाउन दर (उदाहरण के लिए, अधिकतम 3°C/सेकंड कूलिंग)। रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

6.2 Hand Soldering

मैन्युअल मरम्मत या प्रोटोटाइपिंग के लिए, विशिष्ट सावधानियों के साथ हैंड सोल्डरिंग की अनुमति है। सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से कम होना चाहिए, प्रति टर्मिनल 3 सेकंड से अधिक समय के लिए लागू नहीं किया जाना चाहिए। आयरन की क्षमता 25W या उससे कम होनी चाहिए। थर्मल क्षति को रोकने के लिए प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतराल छोड़ा जाना चाहिए।

6.3 भंडारण और हैंडलिंग

एलईडी नमी और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील हैं। खोलने से पहले, नमी-रोधी बैग को ≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए। खोलने के बाद, ≤30°C और ≤60% RH की स्थितियों में घटकों की फ्लोर लाइफ 1 वर्ष है। अनुपयोगी भागों को डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी पैकेजिंग में पुनः सील कर देना चाहिए। यदि निर्दिष्ट भंडारण स्थितियों से अधिक हो जाता है या डिसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल जाता है, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर 24 घंटे के लिए बेकिंग उपचार की आवश्यकता होती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

The components are supplied in 8mm wide embossed carrier tape wound on 7-inch diameter reels. Each reel contains 3000 pieces. Detailed dimensions for the carrier tape pockets, cover tape, and the reel itself are provided. The packaging is designed to be compatible with standard automated pick-and-place equipment.

7.2 नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग

रीलों को शिपमेंट और भंडारण के दौरान निर्दिष्ट शुष्क भंडारण स्थितियों को बनाए रखने के लिए एक डिसिकेंट पैकेट और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एक एल्यूमीनियम लैमिनेट नमी-रोधी बैग के अंदर और सुरक्षा प्रदान की जाती है।

7.3 Label Explanation

रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है: Customer Product Number (CPN), Product Number (P/N), Packing Quantity (QTY), Luminous Intensity Rank (CAT), Chromaticity Coordinates (HUE), Forward Voltage Rank (REF), और Lot Number (LOT No).

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह LED विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं: दूरसंचार उपकरण (टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइट के रूप में), छोटे LCD पैनलों के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग, नियंत्रण पैनलों पर स्विच और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग, और सामान्य उद्देश्य संकेतक अनुप्रयोग जहाँ एक छोटा, चमकीला, सफेद प्रकाश स्रोत आवश्यक है।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

करंट लिमिटिंग: एक बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला अनिवार्य है। फॉरवर्ड वोल्टेज की एक सीमा (2.7-3.2V) होती है, और IV विशेषता घातीय है, जिसका अर्थ है कि वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है। रोकनेवाला का मान आपूर्ति वोल्टेज और अधिकतम फॉरवर्ड करंट रेटिंग (25mA निरंतर) के आधार पर गणना की जानी चाहिए, बिनिंग जानकारी से सबसे खराब स्थिति वाले फॉरवर्ड वोल्टेज को ध्यान में रखते हुए।

थर्मल प्रबंधन: हालांकि पैकेज छोटा है, लेकिन PCB लेआउट में पावर डिसिपेशन (अधिकतम 95mW) और तापमान के साथ फॉरवर्ड करंट के डिरेटिंग पर विचार किया जाना चाहिए। पैड के आसपास पर्याप्त कॉपर क्षेत्र गर्मी नष्ट करने में मदद कर सकता है।

ESD सुरक्षा: 150V (HBM) की ESD रेटिंग वाले एक संवेदनशील सेमीकंडक्टर डिवाइस के रूप में, असेंबली और हैंडलिंग के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन

इस घटक का प्राथमिक विभेदन इसके अति-संहत फॉर्म फैक्टर (अधिकतम 0.35mm ऊंचाई) और सतह-माउंट डिजाइन में निहित है, जो स्वचालित असेंबली, बोर्ड स्थान बचत और निम्न-प्रोफाइल उपकरणों के लिए उपयुक्तता में थ्रू-होल एलईडी पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। तीव्रता, वोल्टेज और वर्णिकता के लिए विस्तृत बिनिंग जानकारी का प्रावधान, अनबिन्ड या ढीले विनिर्दिष्ट घटकों की तुलना में बड़े पैमाने पर उत्पादन में कड़े डिजाइन नियंत्रण और स्थिरता की अनुमति देता है। पीले फॉस्फर के साथ InGaN चिप द्वारा उत्पन्न शुद्ध सफेद रंग, पुराने ब्लू-चिप + पीले फॉस्फर समाधानों या अन्य सफेद एलईडी प्रौद्योगिकियों की तुलना में एक भिन्न वर्णिकता प्रदान करता है।

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

प्र: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर बिल्कुल आवश्यक क्यों है?
उ: LED एक डायोड है जिसका IV कर्व गैर-रैखिक है। बिना श्रृंखला रेसिस्टर के सीधे वोल्टेज स्रोत से इसे संचालित करने पर, केवल स्रोत की क्षमता और डायोड के आंतरिक प्रतिरोध द्वारा सीमित करंट प्रवाहित करने का प्रयास होगा, जो एक बार फॉरवर्ड वोल्टेज पार होने पर बहुत कम हो जाता है। यह लगभग निश्चित रूप से 25mA की पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट सीमा से अधिक हो जाएगा, जिससे तत्काल अत्यधिक गर्मी और विफलता होगी।

Q: मैं चमकदार तीव्रता बिन कोड (P1, Q2, आदि) की व्याख्या कैसे करूं?
A: ये कोड मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर छांटे गए समूहों का प्रतिनिधित्व करते हैं। उदाहरण के लिए, एक ऑर्डर में "Q2" निर्दिष्ट करने से आपको 5mA पर 90.0 से 112.0 mcd के बीच तीव्रता वाले LEDs प्राप्त होने की गारंटी होती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां कई संकेतकों में एकसमान चमक की आवश्यकता होती है।

Q: क्या मैं इस LED का उपयोग केवल एक संकेतक के रूप में नहीं, बल्कि निरंतर प्रकाश व्यवस्था के लिए कर सकता हूं?
A: हालांकि संभव है, इसका प्राथमिक डिज़ाइन संकेतक के रूप में उपयोग के लिए है। निरंतर प्रकाश व्यवस्था के लिए, निरंतर शक्ति अपव्यय के कारण सावधानीपूर्वक थर्मल डिज़ाइन और भी अधिक महत्वपूर्ण है। जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन भी कम हो जाएगा, जैसा कि प्रदर्शन वक्रों में दिखाया गया है।

Q: सोल्डरिंग के लिए 'Pb-free' पदनाम का क्या अर्थ है?
A: इसका मतलब है कि डिवाइस के टर्मिनेशन फिनिश लीड-फ्री सोल्डर मिश्र धातुओं के साथ संगत हैं, जिनके पिघलने बिंदु आमतौर पर पारंपरिक टिन-लीड सोल्डर की तुलना में अधिक होते हैं। इसलिए, 260°C के शिखर के साथ निर्दिष्ट रीफ्लो प्रोफ़ाइल इन उच्च-तापमान प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन की गई है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक पोर्टेबल डिवाइस के लिए स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर एक कॉम्पैक्ट Bluetooth मॉड्यूल बना रहा है जिसमें एक छोटे, चमकदार सफेद पावर/कनेक्शन स्टेटस LED की आवश्यकता है। डिवाइस के पतले आवरण में फिट होने के लिए न्यूनतम ऊंचाई (0.35mm) के कारण 16-916 LED का चयन किया गया है। डिज़ाइन 3.3V सप्लाई रेल का उपयोग करता है। सबसे खराब स्थिति वाले फॉरवर्ड वोल्टेज (बिन Q33 से Vf_max = 3.2V) का उपयोग करते हुए और 15mA (विश्वसनीयता और बैटरी जीवन के लिए 25mA अधिकतम से काफी नीचे) की फॉरवर्ड करंट को लक्षित करते हुए, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना की गई: R = (V_supply - Vf) / If = (3.3V - 3.2V) / 0.015A ≈ 6.67Ω। एक मानक 6.8Ω रेसिस्टर चुना गया है। डिज़ाइनर के विशिष्ट DFM नियमों से मेल खाने के लिए PCB लैंड पैटर्न को सुझाए गए लेआउट से थोड़ा समायोजित किया गया है। BOM उत्पादन इकाइयों में दृश्य स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए CAT (ल्यूमिनस इंटेंसिटी) और HUE (क्रोमैटिसिटी) बिन कोड निर्दिष्ट करता है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह LED एक सेमीकंडक्टर डायोड में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। इसका मूलभूत भाग एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप है। जब डायोड के जंक्शन विभव (लगभग 2.7-3.2V) से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में प्रवेश करते हैं और पुनर्संयोजित होते हैं। एक सफेद LED में, InGaN परत में यह पुनर्संयोजन मुख्य रूप से नीला प्रकाश उत्पन्न करता है। यह नीला प्रकाश फिर एक पीले फॉस्फर कोटिंग (जो पीले विसरित रेजिन एनकैप्सुलेशन के भीतर निहित है) को उत्तेजित करता है। फॉस्फर से परिवर्तित न हुआ नीला प्रकाश और डाउन-कन्वर्टेड पीले प्रकाश का संयोजन मानवीय आँख को सफेद प्रकाश का आभास कराता है। विसरित रेजिन प्रकाश को बिखेरने में मदद करता है, जिससे 130-डिग्री के विस्तृत व्यूइंग एंगल में योगदान मिलता है।

13. Technology Trends

16-916 LED जैसे घटकों का विकास इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रुझानों को दर्शाता है: निरंतर लघुरूपण, बढ़ी हुई दक्षता, और छोटे पैकेजों में बेहतर कार्यक्षमता। सफेद एलईडी के लिए InGaN प्रौद्योगिकी का उपयोग ठोस-अवस्था प्रकाश व्यवस्था में एक प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो अच्छा रंग प्रतिपादन और दक्षता प्रदान करता है। स्वचालित असेंबली के लिए विस्तृत बिनिंग और विनिर्देश उद्योग की बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए उच्च परिशुद्धता और स्थिरता की ओर बढ़ने की प्रवृत्ति को उजागर करते हैं। Pb-free और RoHS अनुपालन पर जोर वैश्विक पर्यावरणीय नियमों द्वारा प्रेरित है। भविष्य के रुझानों में और भी छोटे पैकेज आकार, उच्च दीप्त प्रभावकारिता (विद्युत शक्ति की प्रति इकाई अधिक प्रकाश उत्पादन), कठोर रंग और तीव्रता सहनशीलता, और शायद स्मार्ट प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए एकल पैकेज के भीतर ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स या एकाधिक डाइस का एकीकरण देखा जा सकता है। हैंडलिंग और भंडारण सावधानियाँ लगातार छोटे होते प्लास्टिक एनकैप्सुलेटेड माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में नमी संवेदनशीलता के प्रबंधन की चल रही चुनौती को रेखांकित करती हैं।