SMD LED 16-213/T3D-AP1Q2QY/3T डेटाशीट - शुद्ध सफेद - 120° व्यूइंग एंगल - 3.2V अधिकतम वोल्टेज - 25mA - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

16-213/T3D-AP1Q2QY/3T एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है, जिसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें मिनिएचराइजेशन और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। यह मोनोक्रोमैटिक शुद्ध सफेद LED InGaN चिप तकनीक का उपयोग करता है और पीले विसरित रेजिन में एनकैप्सुलेटेड है। इसका मुख्य लाभ यह है कि पारंपरिक लीड फ्रेम LED की तुलना में इसका बोर्ड फुटप्रिंट काफी कम है, जिससे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर उच्च घटक असेंबली घनत्व प्राप्त करना, भंडारण आवश्यकताओं को कम करना और अंततः छोटे, हल्के अंतिम उपयोगकर्ता उपकरणों के विकास में योगदान करना संभव होता है। इसकी हल्की संरचना इसे विशेष रूप से सीमित स्थान वाले और पोर्टेबल उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।

2. मुख्य विशेषताएँ और अनुपालन

यह LED 8mm कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटी गई है, और मानक स्वचालित सतह माउंट असेंबली उपकरणों के साथ पूर्णतः संगत है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन सरल हो जाता है। यह इन्फ्रारेड (IR) और वाष्प चरण रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो उत्पादन लाइन की लचीलापन सुनिश्चित करता है। यह उपकरण पर्यावरण के अनुकूल सामग्री से निर्मित है: लीड-मुक्त (Pb-free), यूरोपीय संघ RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है, और REACH (रसायनों का पंजीकरण, मूल्यांकन, प्राधिकरण और प्रतिबंध) आवश्यकताओं को पूरा करता है। इसके अतिरिक्त, इसे हैलोजन-मुक्त उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसमें ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) की मात्रा प्रत्येक 900 ppm से कम है, और उनका योग 1500 ppm से कम है।

3. पूर्ण अधिकतम रेटिंग

The operating limits of the device are defined under the condition of an ambient temperature (Ta) of 25°C. Exceeding these ratings may cause permanent damage.

• Reverse Voltage (V_R):5 V
• Continuous Forward Current (I_F):25 mA
• Peak Forward Current (I_FP):100 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, आवृत्ति 1 kHz की स्थिति में)
• बिजली की खपत (P_d):110 mW
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल:150 V
• ऑपरेटिंग तापमान रेंज (T_opr):-40°C से +85°C
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-40°C से +90°C
• वेल्डिंग तापमान (T_sol):रिफ्लो सोल्डरिंग: अधिकतम 260°C, 10 सेकंड तक; हैंड सोल्डरिंग: अधिकतम 350°C, 3 सेकंड तक।

4. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी विशेषताएँ 25°C परिवेश तापमान और मानक परीक्षण धारा (I_F) 5 mA पर मापी गई हैं।

• ल्यूमिनस तीव्रता (I_v):न्यूनतम 45 mcd, विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं, अधिकतम 112 mcd। ल्यूमिनस तीव्रता सहनशीलता ±11% है।
• दृष्टिकोण (2θ_1/2):120 डिग्री (टाइपिकल)। यह विस्तृत दृश्य कोण विभिन्न दिशाओं से उत्कृष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है, जो इंडिकेटर लाइट्स और बैकलाइट एप्लिकेशन के लिए आदर्श है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):न्यूनतम 2.7 V, विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं, अधिकतम 3.2 V। अग्र वोल्टेज सहनशीलता ±0.05V है।
• विपरीत धारा (I_R):जब 5V विपरीत वोल्टेज (V_R) लागू किया जाता है, तो अधिकतम मान 50 μA है।

सहनशीलता के बारे में नोट:प्रमुख तरंगदैर्ध्य सहनशीलता ±1 nm है।

5. बिनिंग एवं ग्रेडिंग प्रणाली

LED को प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है ताकि बैचों के बीच एकरूपता सुनिश्चित हो सके। यह डिजाइनरों को विशिष्ट चमक और विद्युत आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है।

5.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण सीमा

I_F= 5mA की स्थिति में ग्रेड किया गया। सहनशीलता: ±11%।

• P1:45 mcd (न्यूनतम) से 57 mcd (अधिकतम)
• P2:57 mcd से 72 mcd
• Q1:72 mcd से 90 mcd
• Q2:90 mcd से 112 mcd

5.2 अग्र वोल्टेज श्रेणीकरण सीमा

I_F= 5mA की स्थिति में ग्रेडिंग। सहनशीलता: ±0.1V।

• 29:2.7 V से 2.8 V
• 30:2.8 V से 2.9 V
• 31:2.9 V से 3.0 V
• 32:3.0 V से 3.1 V
• 33:3.1 V से 3.2 V

5.3 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट ग्रेडिंग

सफेद बिंदु को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी चार्ट पर क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (CIE_x, CIE_y) द्वारा परिभाषित किया गया है, जिसकी सहनशीलता ±0.01 है। उत्पादों को समूह (A) और ग्रेड (1-6) में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक ग्रेड क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक चतुर्भुज क्षेत्र को परिभाषित करता है ताकि रंग एकरूपता सुनिश्चित हो सके। विनिर्देश दस्तावेज़ में ग्रेड 1 से 6 के लिए विशिष्ट निर्देशांक सीमाएं प्रदान की गई हैं, जो सफेद बिंदु की अनुमेय भिन्नता सीमा को परिभाषित करती हैं।

6. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

The datasheet contains multiple characteristic curves crucial for circuit design and thermal management.

• Forward Current Derating Curve:यह अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा का परिवेश तापमान के साथ परिवर्तनशील संबंध दर्शाता है। अति तापन से बचने के लिए, तापमान बढ़ने पर धारा को कम करना आवश्यक है।
• सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो व्यापक तापमान सीमा में संचालित होते हैं।
• दीप्ति तीव्रता बनाम अग्र धारा:यह ड्राइविंग करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है।
• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (I-V वक्र):करंट-सीमित सर्किट डिजाइन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है। यह वक्र LED के विभिन्न धाराओं पर विशिष्ट वोल्टेज ड्रॉप को दर्शाता है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:उत्सर्जित श्वेत प्रकाश की स्पेक्ट्रम शक्ति वितरण को दर्शाता है, जो विभिन्न तरंगदैर्ध्य की सापेक्ष तीव्रता प्रदर्शित करता है।
• विकिरण पैटर्न:एक ध्रुवीय आरेख जो 120 डिग्री के देखने के कोण और प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को स्पष्ट रूप से दर्शाता है।

7. Mechanical and Packaging Information

यह LED एक मानक SMD पैकेज में आता है। पैकेज ड्राइंग में मुख्य आयाम दिखाए गए हैं, जिनमें लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और पैड पिच शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी सहनशीलताएं ±0.1mm हैं। संदर्भ के लिए PCB डिजाइन के लिए एक अनुशंसित पैड लेआउट प्रदान किया गया है, लेकिन डिजाइनरों को अपनी विशिष्ट निर्माण प्रक्रिया और थर्मल आवश्यकताओं के आधार पर इसे संशोधित करने की सलाह दी जाती है। ड्राइंग में असेंबली के दौरान सही ओरिएंटेशन सुनिश्चित करने के लिए कैथोड (नकारात्मक) और एनोड (सकारात्मक) टर्मिनलों को भी स्पष्ट रूप से चिह्नित किया गया है।

8. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

8.1 वेल्डिंग प्रक्रिया

यह डिवाइस लीड-फ्री रीफ्लो वेल्डिंग के साथ संगत है। अनुशंसित तापमान प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है: 150-200°C के बीच 60-120 सेकंड के लिए प्रीहीट, लिक्विडस (217°C) से ऊपर 60-150 सेकंड, पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं, अधिकतम 10 सेकंड। अधिकतम ताप दर 6°C/सेकंड होनी चाहिए, और शीतलन दर 3°C/सेकंड होनी चाहिए। रीफ्लो वेल्डिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। गर्म करने के दौरान LED बॉडी पर कोई तनाव नहीं डाला जाना चाहिए, और वेल्डिंग के बाद PCB में वार्पेज नहीं होना चाहिए।

8.2 भंडारण एवं नमी सुरक्षा आवश्यकताएँ

LED को डिसिकेंट के साथ नमी-सुरक्षा बैग में पैक किया जाता है। खोलने से पहले, इसे ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। खोलने के बाद, "फ्लोर लाइफ" (जिस समय तक घटक को कारखाने की पर्यावरणीय स्थितियों के संपर्क में रखा जा सकता है) ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर 1 वर्ष है। अनुपयोगी भागों को फिर से सील कर देना चाहिए। यदि डिसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल जाता है या भंडारण समय समाप्त हो जाता है, तो उपयोग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए 60±5°C पर 24 घंटे तक बेक करने की आवश्यकता होती है।

8.3 सर्किट सुरक्षा

महत्वपूर्ण संकेत:LED के साथ श्रृंखला में एक बाह्य करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग हमेशा किया जाना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज की एक सीमा (2.7-3.2V) होती है, और यदि करंट को ठीक से सीमित नहीं किया जाता है, तो बिजली आपूर्ति वोल्टेज में मामूली बदलाव से फॉरवर्ड करंट में भारी और संभावित रूप से विनाशकारी परिवर्तन हो सकता है।

9. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

LED को कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जिसका आकार स्पेसिफिकेशन शीट में निर्दिष्ट है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित हैंडलिंग उपकरणों के उपयोग के लिए रील के आयाम भी प्रदान किए जाते हैं। रील लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है: ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), उत्पाद संख्या (P/N), पैकेजिंग मात्रा (QTY), चमक तीव्रता ग्रेड (CAT), वर्णिकता और तरंगदैर्ध्य ग्रेड (HUE), फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (REF) और बैच संख्या (LOT No)।

10. अनुप्रयोग सुझाव

10.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

• बैकलाइटिंग:डैशबोर्ड संकेतक, स्विच बैकलाइट, और एलसीडी पैनलों और प्रतीकों के लिए समतल बैकलाइट प्रदान करने के लिए बिल्कुल उपयुक्त।
• संचार उपकरण:टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइट।
• सामान्य संकेतक:किसी भी अनुप्रयोग के लिए जिसमें छोटे, चमकीले, चौड़े कोण वाले सफेद संकेतक प्रकाश की आवश्यकता हो।

10.2 डिज़ाइन विचार

• करंट ड्राइव:हमेशा कॉन्स्टेंट करंट स्रोत या सीरीज़ रेसिस्टर के साथ वोल्टेज स्रोत का उपयोग करें। पावर सप्लाई वोल्टेज (V_supply), LED के अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज (V_Fmax) और आवश्यक फॉरवर्ड करंट (I_F) से प्रतिरोध मान की गणना करें: R = (V_supply- V_Fmax) / I_F। सबसे खराब स्थिति में V का उपयोग करें_Fयह सुनिश्चित करने के लिए कि करंट कभी भी अधिकतम रेटेड मान से अधिक न हो।
• थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन यदि उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम धारा के करीब काम कर रहे हैं, तो यह सुनिश्चित करना चाहिए कि एलईडी पैड के नीचे पर्याप्त पीसीबी तांबे का क्षेत्र या ताप विकीर्णन वाया हो, क्योंकि गर्मी प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को कम कर देती है।
• ESD सुरक्षा:यह उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है (150V HBM)। असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियां बरतनी चाहिए।

11. तकनीकी तुलना एवं लाभ

पारंपरिक थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, 16-213 एसएमडी एलईडी के महत्वपूर्ण लाभ हैं: बहुत छोटा बोर्ड क्षेत्र, जो मिनिएचराइजेशन में सहायक है; स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्तता, जिससे श्रम लागत कम होती है; और व्यापक देखने का कोण (120°), जो बेहतर दृश्यता प्रदान करता है। इसकी हैलोजन-मुक्त और RoHS अनुपालन विशेषता इसे सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाती है। विस्तृत बिनिंग प्रणाली डिजाइनरों को पूर्वानुमेय प्रदर्शन प्रदान करती है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन में चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित करती है।

12. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: बिनिंग कोड (P1, Q2, 29, 31, आदि) का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: बिनिंग कोड विद्युत और प्रकाशीय प्रदर्शन में स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। ल्यूमिनस तीव्रता बिन (P1, Q1, आदि) न्यूनतम चमक की गारंटी देते हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (29, 31, आदि) पूर्वानुमेय बिजली खपत सुनिश्चित करते हैं। क्रोमैटिसिटी बिन सुसंगत सफेद रंग सुनिश्चित करते हैं। डिजाइनर अपनी एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बिनिंग निर्दिष्ट कर सकते हैं।

प्रश्न: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर पूर्णतः आवश्यक क्यों है?
उत्तर: LED एक करंट-संचालित उपकरण है। इसकी V-I विशेषता घातांकीय है। वोल्टेज नाममात्र V से थोड़ा अधिक होने पर_Fकरंट में तेजी से वृद्धि होती है, जिससे LED तुरंत क्षतिग्रस्त हो सकता है। एक रोकनेवाला (या निरंतर-धारा चालक) एक स्थिर, सुरक्षित कार्यशील धारा प्रदान करता है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED का उपयोग बाहरी स्थानों में कर सकता हूँ?
उत्तर: इसका कार्यशील तापमान सीमा -40°C से +85°C है, जो अधिकांश बाहरी परिस्थितियों को शामिल करती है। हालांकि, यह पैकेजिंग विशेष रूप से वाटरप्रूफिंग या यूवी प्रतिरोध के लिए रेटेड नहीं है। सीधे बाहरी संपर्क के लिए, अतिरिक्त पर्यावरणीय सुरक्षा (जैसे कंफर्मल कोटिंग, लेंस) की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: "लेड-फ्री" और "हेलोजन-फ्री" का मेरे डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: "लेड-फ्री" का अर्थ है कि सोल्डर और प्लेटिंग में सीसा नहीं होता, जो पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन करता है। "हेलोजन-फ्री" का अर्थ है ब्रोमीन और क्लोरीन की मात्रा कम होना, जो सुरक्षा और पर्यावरणीयता बढ़ाता है क्योंकि यह चरम उच्च तापमान या आग के संपर्क में आने पर जहरीले धुएं के उत्सर्जन को कम करता है।

13. कार्य सिद्धांत

यह एलईडी इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करते हैं। InGaN परत की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की मुख्य तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, चिप आमतौर पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है, जो फिर पीले फॉस्फर परत (जो पीले विसरित रेजिन एनकैप्सुलेशन के भीतर निहित होती है) को उत्तेजित करती है। चिप से नीला प्रकाश और फॉस्फर से पीला प्रकाश संयुक्त होकर मानव आँख में सफेद प्रकाश की धारणा उत्पन्न करते हैं। विसरित रेजिन प्रकाश को बिखेरने में मदद करता है, जिससे 120 डिग्री का व्यापक देखने का कोण बनता है।

14. उद्योग प्रवृत्तियाँ और पृष्ठभूमि

16-213 एलईडी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लघुरूपण और अधिक दक्षता की व्यापक प्रवृत्ति में एक परिपक्व उत्पाद श्रेणी का प्रतिनिधित्व करती है। थ्रू-होल माउंट से एसएमडी (सरफेस माउंट डिवाइस) पैकेजिंग की ओर बदलाव पिछले कुछ दशकों का प्रमुख रुझान रहा है, जो छोटे, हल्के और स्वचालित संयोजन के लिए अधिक अनुकूल घटकों की मांग से प्रेरित है। वर्तमान उद्योग का विकास फोकस उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), सफेद एलईडी के लिए बेहतर कलर रेंडरिंग इंडेक्स (सीआरआई) और अधिक कड़े रंग स्थिरता पर है। साथ ही, उद्योग विशेष रूप से ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उच्च विश्वसनीयता और लंबे जीवनकाल की दिशा में महत्वपूर्ण प्रयास कर रहा है। इसके अतिरिक्त, हैलोजन-मुक्त और कम आउटगैसिंग वाली सामग्रियों पर जोर, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और पेशेवर इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों के लिए दुनिया भर में तेज हो रहे पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों के अनुरूप है।