SMD LED 19-21 डीप रेड स्पेसिफिकेशन शीट - आयाम 2.0x1.25x0.8mm - वोल्टेज 1.7-2.3V - पावर 60mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 19-21 पैकेजिंग प्रारूप में उपलब्ध कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट डीप रेड एलईडी के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह घटक आधुनिक स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और सर्किट बोर्ड स्थान के उपयोग तथा डिज़ाइन लघुकरण में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में संकेतक या बैकलाइट के रूप में है, जो अपने छोटे पैकेज आकार के भीतर उच्च चमक और विश्वसनीय प्रदर्शन प्राप्त करता है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ

इस एलईडी के प्रमुख लाभ इसकी एसएमडी (सरफेस माउंट डिवाइस) संरचना से उत्पन्न होते हैं। पारंपरिक लीड वाले घटकों की तुलना में, यह सक्षम बनाता है:

• 减小电路板尺寸 & 提高密度：छोटे 19-21 पैकेज अधिक सघन घटक लेआउट की अनुमति देते हैं, जिससे अधिक कॉम्पैक्ट PCB डिज़ाइन संभव होता है।
• स्वचालित उत्पादन के साथ संगतता:8mm कैरियर टेप और 7 इंच रील के रूप में उपलब्ध, यह उच्च-गति प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूर्णतः संगत है और निर्माण प्रक्रिया को सरल बनाता है।
• पर्यावरण अनुपालन:产品无铅，符合 RoHS 和欧盟 REACH 法规，并满足无卤素标准（Br <900ppm，Cl <900ppm，Br+Cl <1500ppm）。
• उच्च सोल्डर विश्वसनीयता:इन्फ्रारेड और वेपर फेज रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह LED विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें विश्वसनीय लाल संकेतक या बैकलाइट की आवश्यकता होती है, जिनमें शामिल हैं:

• डैशबोर्ड, स्विच और प्रतीकों की बैकलाइटिंग।
• संचार उपकरणों (जैसे टेलीफोन, फैक्स मशीन) में स्थिति संकेतक और बैकलाइट।
• LCD पैनल के लिए सामान्य बैकलाइट।
• उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य संकेतक प्रकाश।

2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण

यह खंड एलईडी प्रदर्शन सीमा को परिभाषित करने वाले प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों की विस्तृत और वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रस्तुत करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन का तत्काल ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Continuous Forward Current (I_F):25mA. Maximum DC current for ensuring long-term reliable operation.
• Peak Forward Current (I_FP):60mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, आवृत्ति 1kHz)। यह पल्स ऑपरेशन के लिए उपयुक्त है, डीसी के लिए नहीं।
• पावर डिसिपेशन (P_d):60mW। परिवेश तापमान Ta=25°C पर, पैकेज द्वारा अवशोषित की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति, जो फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के संयोजन को सीमित करती है।
• ESD संवेदनशीलता (HBM):2000V। यह दर्शाता है कि डिवाइस में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति मध्यम स्तर की रोबस्टनेस है, लेकिन मानक ESD सुरक्षा उपाय अभी भी आवश्यक हैं।
• तापमान सीमा:कार्य तापमान: -40°C से +85°C; भंडारण तापमान: -40°C से +90°C।
• सोल्डरिंग तापमान:260°C पर 10 सेकंड के लिए पीक तापमान वाली रिफ्लो प्रोफ़ाइल, या 350°C पर प्रत्येक सोल्डर टर्मिनल के लिए 3 सेकंड के हाथ से वेल्डिंग का सामना कर सकता है।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ

Ta=25°C और I पर_F=20mA की स्थिति में मापा गया, ये विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_v):36.0 mcd (न्यूनतम) से 90.0 mcd (अधिकतम) की सीमा में है, विशिष्ट सहनशीलता ±11% है। यह अनुभूत चमक को परिभाषित करता है।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2):लगभग 100 डिग्री (विशिष्ट मान)। यह विस्तृत देखने का कोण अच्छी ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p):650 nm (विशिष्ट मान)। स्पेक्ट्रम आउटपुट सबसे मजबूत होने वाली तरंगदैर्ध्य।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):636.0 nm और 646.0 nm के बीच। यह अनुभव किए गए रंग (गहरा लाल) को परिभाषित करता है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):लगभग 20 nm (विशिष्ट)। उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):20mA पर 1.70 V और 2.30 V के बीच, विशिष्ट सहनशीलता ±0.05V है। यह करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर अधिकतम 10 μA। यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए उपयुक्त नहीं है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादों को प्रदर्शन के आधार पर ग्रेड किया जाता है ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। पार्ट नंबर 19-21/R8C-FN2Q1/3T में ये ग्रेडिंग कोड शामिल हैं।

3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग

I में_F=20mA पर ग्रेडेड। पार्ट नंबर में कोड "Q1" उच्चतम चमक स्तर से मेल खाता है।

• N2:36.0 – 45.0 mcd
• P1:45.0 – 57.0 mcd
• P2:57.0 – 72.0 mcd
• Q1:72.0 – 90.0 mcd

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग

I में_F=20mA पर ग्रेडिंग। कोड "FN2" संभवतः इस क्रोमैटिसिटी सॉर्टिंग से संबंधित है।

• FF4:636.0 – 641.0 nm
• FF5:641.0 – 646.0 nm

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

I में_F=20mA समय पर ग्रेडिंग। पार्ट नंबर में कोड "19-21" वोल्टेज ग्रेडिंग रेंज को दर्शाता है।

• 19:1.70 – 1.80 V
• 20:1.80 – 1.90 V
• 21:1.90 – 2.00 V
• 22:2.00 – 2.10 V
• 23:2.10 – 2.20 V
• 24:2.20 – 2.30 V

4. Performance Curve Analysis

यद्यपि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट चार्ट का विस्तृत विवरण नहीं है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के विशिष्ट वक्रों में शामिल हैं:

• सापेक्ष दीप्ति तीव्रता vs. अग्र धारा:प्रदर्शन चमक कैसे धारा में वृद्धि के साथ बढ़ती है, आमतौर पर उच्च धाराओं पर गर्मी के कारण उप-रैखिक रूप से।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट:डायोड की घातांकीय I-V विशेषता प्रदर्शित करता है।
• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो थर्मल प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण विचार है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:650nm पर केंद्रित, लगभग 20nm बैंडविड्थ के साथ, तरंग दैर्ध्य बनाम सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ।

डिज़ाइनरों को गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धारा, तापमान) के तहत प्रदर्शन को समझने के लिए इन वक्रों का संदर्भ लेना चाहिए।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

19-21 SMD पैकेज का नाममात्र आकार 2.0mm (लंबाई) x 1.25mm (चौड़ाई) x 0.8mm (ऊंचाई) है। सही अभिविन्यास सुनिश्चित करने के लिए पैकेज पर कैथोड चिह्न स्पष्ट रूप से अंकित है। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलता ±0.1mm है। सटीक आयाम चित्र PCB पैड लेआउट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 Polarity Identification

सही ध्रुवीयता अत्यंत महत्वपूर्ण है। पैकेज में कैथोड को स्पष्ट रूप से चिह्नित किया गया है। गलत तरीके से लगाने पर LED प्रकाशित नहीं होगा, क्योंकि यह रिवर्स बायस स्थिति में होगा।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल

यह एलईडी लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। अनुशंसित तापमान प्रोफाइल में शामिल हैं:

• प्रीहीट:150–200°C, 60–120 सेकंड तक।
• लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (217°C):60–150 सेकंड।
• पीक तापमान:अधिकतम 260°C, 10 सेकंड से अधिक समय तक नहीं रखना चाहिए।
• तापन/शीतलन दर:255°C से ऊपर, अधिकतम तापन दर 6°C/सेकंड, अधिकतम शीतलन दर 3°C/सेकंड।

मुख्य बिंदु:थर्मल स्ट्रेस क्षति से बचने के लिए रिफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग करनी ही पड़े:

• 使用烙铁头温度 <350°C 的烙铁。
• 每个焊端的接触时间限制在 3 秒以内。25W से कम या बराबर पावर वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
• प्रत्येक सोल्डर पैड के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतर रखें।
• सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान घटक पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।

6.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता

घटकों को डिसिकेंट युक्त नमी-अवरोधक बैग में पैक किया जाता है।

• उपयोग से पहले:असेंबली की तैयारी से पहले बैग न खोलें।
• खोलने के बाद:यदि ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाता है, तो 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग करें।
• एक्सपोजर सीमा:यदि एक्सपोजर समय से अधिक हो जाता है या ड्रायर इंडिकेटर संतृप्त हो जाता है, तो नमी हटाने के लिए रीफ्लो से पहले 60±5°C पर 24 घंटे की बेकिंग आवश्यक है।

7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

LED स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त कैरियर टेप रील के रूप में आपूर्ति की जाती है।

• कैरियर टेप की चौड़ाई: 8mm.
• रील व्यास:7 इंच।
• प्रति रील मात्रा:3000 पीस।
• नमी-रोधी बैग:इसमें डिसिकेंट और आर्द्रता संकेतक लेबल शामिल हैं।

7.2 लेबल विवरण

रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सत्यापन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:

• ग्राहक भाग संख्या (CPN)
• उत्पाद संख्या (P/N)
• पैकेजिंग मात्रा (QTY)
• चमकदार तीव्रता ग्रेड (CAT)
• वर्णिकता/प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (HUE)
• Forward Voltage Level (REF)
• Batch Number (LOT No.)

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

8.1 करंट सीमित रोकनेवाला का उपयोग अनिवार्य है

LED एक करंट-चालित उपकरण है।एक बाहरी करंट सीमित करने वाला रेसिस्टर हमेशा श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए।फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है; यदि करंट को ठीक से सीमित नहीं किया जाता है, तो वोल्टेज में मामूली वृद्धि से करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि हो सकती है। सूत्र R = (V का उपयोग करें_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F.

प्रतिरोध मान की गणना करें।

8.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि पैकेजिंग छोटी है, लेकिन बिजली की खपत (60mW तक) गर्मी उत्पन्न करती है। उच्च धारा या उच्च तापमान वाले वातावरण में निरंतर संचालन के लिए, इष्टतम जीवनकाल और प्रकाश आउटपुट स्थिरता प्राप्त करने के लिए कम जंक्शन तापमान बनाए रखने हेतु, एलईडी पैड से गर्मी को दूर ले जाने के लिए पर्याप्त पीसीबी कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र या थर्मल वाया के उपयोग को सुनिश्चित करना चाहिए।

8.3 अनुप्रयोग सीमाएँ

यह उत्पाद सामान्य वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। पूर्व प्रमाणीकरण के बिना, यह उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है। ऐसे अनुप्रयोगों में, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं, ऑटोमोटिव सुरक्षा/सुरक्षा प्रणालियाँ, सैन्य/एयरोस्पेस और जीवन-रक्षक चिकित्सा उपकरण शामिल हैं। इस डिवाइस को इस विनिर्देशन दस्तावेज़ में निर्धारित सीमाओं के बाहर संचालित नहीं किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

• इस 19-21 डीप रेड एलईडी का मुख्य विभेदन इसके गुणों के विशिष्ट संयोजन में निहित है:बड़े SMD LED (जैसे 3528) की तुलना में:
• सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों के लिए काफी छोटा फुटप्रिंट प्रदान करता है, हालांकि कुल प्रकाश उत्पादन आमतौर पर कम होता है।मानक लाल LED (जैसे 630nm) की तुलना में:
• 650nm गहरी लाल उत्सर्जन एक विशिष्ट रंग बिंदु प्रदान करता है, जो विशिष्ट सौंदर्य या कार्यात्मक कारणों (उदाहरण के लिए, कुछ सेंसर अनुप्रयोग, विशिष्ट बैकलाइट रंग आवश्यकताएं) के लिए हो सकता है।अनग्रेडेड एलईडी की तुलना में:

एक व्यापक ग्रेडिंग प्रणाली (तीव्रता, तरंगदैर्ध्य, वोल्टेज) एक ही उत्पादन बैच के भीतर रंग और चमक में उच्च स्थिरता सुनिश्चित करती है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां कई एलईडी का उपयोग किया जाता है और एकरूपता महत्वपूर्ण है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQs)

10.1 मेरे LED को श्रृंखला में एक रोकनेवाला (रेसिस्टर) की आवश्यकता क्यों है?

LED की I-V विशेषता बहुत खड़ी होती है। बिना किसी रोकनेवाले के, जो धारा को सीमित करे, बिजली आपूर्ति वोल्टेज या फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (जो तापमान के साथ बदलता है) में मामूली बदलाव भी धारा में भारी बदलाव का कारण बन सकता है, जिससे संभवतः पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक होकर LED क्षतिग्रस्त हो सकती है। रोकनेवाला एक स्थिर, पूर्वानुमेय धारा प्रदान करता है।_F?

10.2 क्या मैं इसके Vक्या यह वोल्टेज इस LED को चला सकता है?हाँ, लेकिन_Fइस शर्त पर कि आपको अतिरिक्त वोल्टेज कम करने और सही करंट सेट करने के लिए एक श्रृंखला प्रतिरोधक (या constant current driver) का उपयोग करना होगा।

V के बराबर सीधे वोल्टेज लगाने से, उपकरणों के बीच भिन्नता और तापमान परिवर्तन के कारण,

के बराबर वोल्टेज स्रोत सीधे लगाना अव्यावहारिक है।

10.3 यदि इसे उल्टा सोल्डर कर दिया जाए तो क्या होगा?

LED प्रकाशित नहीं होगा क्योंकि यह रिवर्स बायस्ड स्थिति में होगा। जब तक रिवर्स वोल्टेज 5V की अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होता, संक्षिप्त गलत सम्मिलन से तत्काल क्षति नहीं होनी चाहिए। हालांकि, यह कार्य नहीं कर पाएगा।

10.4 नमी रोधी थैली खोलने के बाद 7 दिनों की समय सीमा क्यों है?

SMD घटकों का प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन हवा से नमी अवशोषित कर लेता है। उच्च तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैलती है, जिससे आंतरिक डिलैमिनेशन या "पॉपकॉर्न" प्रभाव होता है, जिससे LED चिप या पैकेज क्षतिग्रस्त हो सकता है। 7 दिनों की फ्लोर लाइफ सही भंडारण स्थितियों को मानती है; इस समय सीमा से अधिक होने पर नमी हटाने के लिए बेकिंग की आवश्यकता होती है।11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग उदाहरण

1. परिदृश्य:एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करें, जो 10 समान डीप रेड लाइट LEDs का उपयोग करता है, जो 5V डिजिटल लॉजिक पावर रेल द्वारा संचालित होते हैं।
2. वर्तमान चयन:ड्राइव करंट चुनें। अच्छी चमक और लंबी आयु के लिए, डेटाशीट में 20mA निर्दिष्ट है। 15mA का उपयोग करने से आयु बढ़ेगी और गर्मी कम होगी।_Fप्रतिरोध गणना:_Fसबसे खराब स्थिति V मानते हुए_F= 2.3V (डेटाशीट में अधिकतम मान)। 5V पावर सप्लाई के लिए I
3. =20mA: R = (5V - 2.3V) / 0.02A = 135 Ω। निकटतम मानक मान 130 Ω या 150 Ω है। 150 Ω का उपयोग करने पर I≈ (5-2.3)/150 = 18mA, जो सुरक्षित है और विशिष्टता सीमा के भीतर है।²रेसिस्टर पावर डिसिपेशन:²P = I
4. R = (0.018)* 150 = 0.0486W। एक मानक 1/8W (0.125W) रेसिस्टर पर्याप्त है।
5. PCB लेआउट:प्रत्येक LED के एनोड के साथ श्रृंखला में 150Ω रेसिस्टर जोड़ें। पैकेज आकार के अनुसार पैड लेआउट करें। PCB सिल्क स्क्रीन पर कैथोड मार्किंग LED की मार्किंग से मेल खाना सुनिश्चित करें। थर्मल प्रदर्शन के लिए, LED पैड को तांबे के एक छोटे से पैच से जोड़ें।

असेंबली:

उत्पादन लाइन तैयार होने तक रील को सील रखें। रिफ्लो तापमान प्रोफाइल का सटीक पालन करें। असेंबली के बाद, LED के आसपास PCB को मोड़ने से बचें।_F12. कार्य सिद्धांत

यह एलईडी AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब डायोड जंक्शन क्षमता (V

) से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं और वहां पुनर्संयोजित होते हैं। इस विशिष्ट सामग्री प्रणाली में, पुनर्संयोजन प्रक्रिया के दौरान मुक्त ऊर्जा दृश्यमान स्पेक्ट्रम के गहरे लाल भाग (लगभग 650nm) के फोटॉन से मेल खाती है। एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन पानी जैसा सफेद है, जो प्रकाश निष्कर्षण दक्षता को अधिकतम करने के लिए है, साथ ही यह सेमीकंडक्टर चिप को पर्यावरणीय प्रभावों से बचाने का कार्य भी करता है।

• 13. तकनीकी रुझान19-21 पैकेजिंग फोटोनिक्स में लघुकरण और एकीकरण की निरंतर प्रवृत्ति का प्रतिनिधित्व करती है। हालांकि यह आज उपलब्ध सबसे छोटा पैकेज नहीं है, लेकिन यह आकार, निर्माण क्षमता और प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाता है। इंडिकेटर-प्रकार के एलईडी के लिए उद्योग का रुझान निम्नलिखित पर केंद्रित है:
• दक्षता में सुधार:सिस्टम बिजली की खपत को कम करने के लिए कम ड्राइव करंट पर उच्च चमकदार तीव्रता (एमसीडी) प्राप्त करना।
• विश्वसनीयता बढ़ाना:उच्च रिफ्लो तापमान और अधिक कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों को सहन करने के लिए सामग्री और पैकेजिंग में सुधार करना।
• अधिक सूक्ष्म ग्रेडेशन:अधिक सटीक रंग और तीव्रता वर्गीकरण प्रदान करता है, जो उच्च समरूपता वाले अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए है, जैसे कि पूर्ण रंग डिस्प्ले या बैकलाइट सरणी।