SMD LED Diffused Yellow Light Specification Sheet - AlInGaP - 120° Viewing Angle - 50mA - 3550mcd - Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण डिफ्यूज़ लेंस का उपयोग करता है और पीला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। इसका डिज़ाइन स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगत है, जिसमें प्लेसमेंट उपकरण और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग शामिल हैं, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। उत्पाद उद्योग-मानक 8mm कैरियर टेप पैकेजिंग में आपूर्ति किया जाता है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा जाता है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

निम्नलिखित पैरामीटर उन सीमाओं को परिभाषित करते हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकते हैं। इन स्थितियों में या इनसे परे संचालन करने पर प्रदर्शन की गारंटी नहीं दी जा सकती है, और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इनसे बचना चाहिए।

• शक्ति अपव्यय (Pd):182 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे डिवाइस अपनी थर्मल सीमा से अधिक हुए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):100 mA. यह पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमत अधिकतम धारा है। औसत ताप उत्पादन कम होने के कारण यह मान डीसी रेटिंग से अधिक है।
• डीसी फॉरवर्ड करंट (IF):70 mA. यह दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• Reverse Voltage (VR):5 V. इस मान से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन के ब्रेकडाउन और क्षति हो सकती है।
• कार्य तापमान सीमा (Topr):-40°C से +85°C। यह वह परिवेश तापमान सीमा है जिसमें डिवाइस के सामान्य रूप से कार्य करने की अपेक्षा की जाती है।
• भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-40°C से +100°C। यह डिवाइस के बिना बिजली चालू किए संग्रहण तापमान सीमा है।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

ये पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर मापे गए हैं और निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• प्रकाश तीव्रता (Iv):50 mA की फॉरवर्ड करंट (IF) पर, यह 1400 mcd (न्यूनतम) से 3550 mcd (विशिष्ट अधिकतम) तक होती है। यह एक विशिष्ट दिशा (अक्ष के अनुदिश) में प्रकाश स्रोत की मानी गई चमक को मापता है। मापन CIE वक्र के अनुरूप मानव आँख के फोटोपिक प्रतिक्रिया से मेल खाने वाले फिल्टर वाले सेंसर का उपयोग करके किया जाता है।
• व्यूइंग एंगल (2θ1/2):120 डिग्री (सामान्य मान)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने अक्षीय (केंद्रीय) मान की आधी हो जाती है। 120° जैसा चौड़ा देखने का कोण एक विसरित प्रकाश उत्पादन मोड को इंगित करता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें केंद्रित बीम के बजाय बड़े क्षेत्र में प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):591 nm (सामान्य मान)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान पर पहुंचता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):IF=50mA पर, सीमा 584.5 nm से 594.5 nm तक। यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त एक रंगमितीय मात्रा है। यह उस मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जिसका रंग मानव आँख LED प्रकाश के समान अनुभव करती है। यह पीले रंग के बिंदु को परिभाषित करने वाला एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):15 nm (विशिष्ट)। यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की उसकी अधिकतम शक्ति के आधे पर चौड़ाई (फुल विड्थ हाफ मैक्सिमम, FWHM) है। 15nm का मान इंगित करता है कि यह एक अपेक्षाकृत संकीर्ण-बैंड पीला उत्सर्जन है, जो AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशेषता है।
• Forward Voltage (VF):IF=50mA पर, यह 2.2 V (सामान्य मान) है। यह LED का वोल्टेज ड्रॉप है जब यह निर्दिष्ट धारा पर कार्य कर रहा होता है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
• Reverse Current (IR):VR=5V पर, यह 10 μA (अधिकतम) है। यह निर्दिष्ट रिवर्स वोल्टेज लागू होने पर बहने वाली अत्यल्प लीकेज करंट है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट रंग, चमक और वोल्टेज आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.1 Forward Voltage Binning

IF = 50mA की परीक्षण स्थिति के तहत ग्रेडिंग की जाती है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर सहनशीलता +/-0.1V है।

• D2：1.80V (न्यूनतम) - 2.00V (अधिकतम)
• D3:2.00V (न्यूनतम) - 2.20V (अधिकतम)
• D4:2.20V (न्यूनतम) - 2.40V (अधिकतम)
• D5:2.40V (न्यूनतम) - 2.60V (अधिकतम)

3.2 Luminous Intensity Binning

IF = 50mA की परीक्षण स्थिति के तहत ग्रेडिंग की जाती है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर सहनशीलता +/-11% है।

• W2:1400 mcd (न्यूनतम) - 1800 mcd (अधिकतम)
• X1:1800 mcd (न्यूनतम) - 2240 mcd (अधिकतम)
• X2:2240 mcd (न्यूनतम) - 2800 mcd (अधिकतम)
• Y1:2800 mcd (न्यूनतम) - 3550 mcd (अधिकतम)

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग

IF = 50mA की परीक्षण स्थिति के तहत ग्रेडिंग की जाती है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर सहनशीलता +/-1nm है। यह पीले रंग के टोन को सीधे नियंत्रित करता है।

• H:584.5 nm (न्यूनतम) - 587.0 nm (अधिकतम)
• J:587.0 nm (न्यूनतम) - 589.5 nm (अधिकतम)
• K:589.5 nm (न्यूनतम) - 592.0 nm (अधिकतम)
• L:592.0 nm (न्यूनतम) - 594.5 nm (अधिकतम)

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट आरेखों का हवाला दिया गया है (उदाहरण के लिए, चित्र 1 स्पेक्ट्रम आउटपुट और चित्र 5 व्यूइंग एंगल के लिए है), लेकिन प्रदान किए गए डेटा से मुख्य संबंधों का विश्लेषण करने की अनुमति मिलती है।

• करंट और ल्यूमिनस इंटेंसिटी का संबंध (I-Iv कर्व):ल्यूमिनस इंटेंसिटी 50mA पर निर्दिष्ट है। आमतौर पर, AlInGaP LED के लिए, करंट बढ़ने के साथ लाइट आउटपुट सब-लीनियर रूप से बढ़ता है। अनुशंसित डीसी करंट से अधिक पर संचालन से अत्यधिक गर्मी, दक्षता में कमी और तेजी से उम्र बढ़ने (एजिंग) की समस्या हो सकती है।
• तापमान निर्भरता:LED की चमक तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज तापमान के प्रति संवेदनशील होते हैं। तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज में आमतौर पर नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, AlInGaP के लिए यह लगभग 2 mV प्रति °C कम होता है। स्थिर प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखने के लिए डिज़ाइन में थर्मल प्रबंधन पर विचार करना चाहिए।
• स्पेक्ट्रम वितरण:विशिष्ट शिखर 591 nm पर होता है, अर्ध-चौड़ाई 15 nm है, और उत्सर्जन दृश्यमान स्पेक्ट्रम के पीले क्षेत्र में केंद्रित है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग (H से L) बहुत समान क्रोमैटिसिटी निर्देशांक वाले LED को समूहीकृत करके रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 डिवाइस पैकेज आयाम

यह एलईडी ईआईए मानक के अनुरूप एसएमडी पैकेज आकृति का अनुपालन करता है। विस्तृत आयाम चित्र डेटाशीट में प्रदान किए गए हैं, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं। प्रमुख विशेषताओं में कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, साथ ही पैड का स्थान और आकार, और लेंस संरचना शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.2 मिमी है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

डेटाशीट में कैथोड और एनोड टर्मिनलों को इंगित करने वाला एक योजनाबद्ध आरेख शामिल है। सही ध्रुवीयता पर ध्यान देना विधानसभा के दौरान आवश्यक है। कैथोड को आमतौर पर पैकेज के तल पर एक खांचे, हरे रंग के निशान, या छोटे पिन/उभार द्वारा पहचाना जाता है।

5.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग

डिवाइस एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ इम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है।

• कैरियर टेप की चौड़ाई:8 mm.
• रील व्यास:7 इंच (178 मिमी)।
• प्रति रोल मात्रा:2000 पीस।
• शेष न्यूनतम आर्डर मात्रा (MOQ):500 पीस।
• पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश का पालन करती है, ताकि स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित की जा सके।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो वेल्डिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह डिवाइस इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। JEDEC J-STD-020B लीड-फ्री वेल्डिंग आवश्यकताओं के अनुरूप अनुशंसित तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है।

• प्रीहीटिंग तापमान:150°C से 200°C.
• प्रीहीटिंग समय:अधिकतम 120 सेकंड।
• शिखर कोर तापमान:अधिकतम 260°C।
• लिक्विडस तापमान से ऊपर समय (TAL):Recommended time is specified in the temperature profile (typically 60-90 seconds).
• Maximum number of welds:Two times.

6.2 मैनुअल वेल्डिंग

यदि हस्त वेल्डिंग करना अनिवार्य है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए।

• सोल्डरिंग आयरन तापमान:अधिकतम 300°C.
• प्रत्येक पैड के लिए सोल्डरिंग समय:अधिकतम 3 सेकंड.
• Maximum number of welds:प्रत्येक सोल्डर जोड़ केवल एक बार।

6.3 भंडारण एवं संचालन

• सीलबंद पैकेजिंग:30°C से कम या बराबर तापमान और 70% से कम या बराबर सापेक्ष आर्द्रता (RH) वाले वातावरण में संग्रहित करें। एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• खोला गया पैकेज:पर्यावरणीय हवा के संपर्क में आने वाले घटकों को 30°C से कम या बराबर तापमान और 60% से कम या बराबर सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। नमी-रोधी बैग खोलने के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
• दीर्घकालिक भंडारण (खोला गया):सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में सिलिका जेल के साथ संग्रहित करें।
• बेकिंग:यदि घटक 168 घंटे से अधिक समय तक वातावरण के संपर्क में रहा है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" क्षति को रोकने के लिए, सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक करना चाहिए।

6.4 सफाई

यदि असेंबली के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल स्वीकृत सॉल्वेंट का ही उपयोग करें।

• अनुशंसित सॉल्वेंट:इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल।
• चरण:सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए भिगोएँ। अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें जब तक कि यह पैकेजिंग के लिए सुरक्षित साबित न हो जाए।
• चेतावनी:कृपया अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थों का उपयोग न करें, क्योंकि वे LED लेंस या एनकैप्सुलेशन सामग्री को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं।

7. अनुप्रयोग निर्देश एवं डिज़ाइन विचार

7.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

LED एक करंट-चालित डिवाइस है। स्थिर संचालन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए, करंट-सीमित तंत्र अत्यंत महत्वपूर्ण है।

• श्रृंखला प्रतिरोध (सर्किट मॉडल A):यह सबसे आम और अनुशंसित विधि है। एक प्रतिरोधक (R) LED के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है। इसका मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहां Vcc बिजली आपूर्ति वोल्टेज है, VF LED फॉरवर्ड वोल्टेज है (सबसे खराब स्थिति वाली धारा गणना के लिए बिनिंग में अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित ऑपरेटिंग करंट है (उदाहरण के लिए, 20mA, 50mA)। यह विधि प्रत्येक LED को उत्कृष्ट करंट रेगुलेशन प्रदान करती है और लागू करने में आसान है।
• समानांतर कनेक्शन चेतावनी:एक ही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट मॉडल B) का उपयोग करके कई LEDs को सीधे समानांतर में जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है। एक ही बिन के भीतर भी, अलग-अलग LEDs के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) में मामूली भिन्नता के कारण करंट वितरण में गंभीर असंतुलन हो सकता है। एक LED अधिकांश करंट खींच सकता है, जिससे अत्यधिक गर्मी और समय से पहले विफलता हो सकती है, जबकि अन्य LEDs मंद रहते हैं। हमेशा प्रत्येक LED के लिए अलग श्रृंखला प्रतिरोधक का उपयोग करें, या सक्रिय कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर अपनाएं।

7.2 थर्मल प्रबंधन

अपेक्षाकृत कम बिजली की खपत के बावजूद, प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण है।

• PCB लेआउट:LED पैड से पर्याप्त तांबे के क्षेत्र (थर्मल पैड या कॉपर पोर) का उपयोग करें, ताकि यह हीट सिंक का कार्य करे और डिवाइस से गर्मी को दूर ले जाए।
• परिवेश तापमान:सुनिश्चित करें कि कार्य परिवेश तापमान निर्दिष्ट सीमा के भीतर है। बोर्ड पर अन्य घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी पर विचार करें।
• Current Derating:उच्च परिवेश तापमान (+85°C के निकट) पर संचालन के लिए, जंक्शन तापमान कम करने और प्रकाश अभिवाह के त्वरित क्षय को रोकने के लिए कार्यशील धारा में डेरेटिंग (कमी) पर विचार किया जाना चाहिए।

7.3 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

डिफ्यूज़र लेंस, विस्तृत व्यूइंग एंगल और पीली रोशनी का संयोजन इस एलईडी को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है:

• स्थिति और संकेतक:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और उपकरणों में पावर ऑन/ऑफ, स्टैंडबाय मोड, सिस्टम गतिविधि, चेतावनी संकेतक।
• बैकलाइटिंग:फिल्म स्विच, कीबोर्ड और फ्रंट पैनल पर अक्षरों के लिए एज लाइटिंग या डायरेक्ट-लिट बैकलाइटिंग, जहाँ समान, वाइड-एंगल प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:चेतावनी रोशनी, स्विच प्रकाश और सामान्य परिवेश प्रकाश (विशिष्ट ऑटोमोटिव मानक प्रमाणन के अनुरूप होना चाहिए)।
• साइनेज और सजावटी प्रकाश व्यवस्था:वास्तुशिल्प विशेषताओं या सजावटी प्रदर्शनों में एक्सेंट लाइटिंग।

8. प्रौद्योगिकी परिचय एवं रुझान

8.1 AlInGaP प्रौद्योगिकी

यह एलईडी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। AlInGaP स्पेक्ट्रम के लाल, नारंगी, अंबर और पीले क्षेत्रों में प्रकाश उत्पन्न करने में विशेष रूप से कुशल है। गैलियम फॉस्फाइड (GaP) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, इसके मुख्य लाभों में इन रंगों में उच्च चमकदार दक्षता (लुमेन प्रति वाट) और अच्छी रंग शुद्धता (संकीर्ण स्पेक्ट्रम चौड़ाई) शामिल हैं। यह सामग्री प्रणाली संघटक तत्वों के अनुपात को समायोजित करके बैंडगैप को सटीक रूप से ट्यून करने की अनुमति देती है, जिससे उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य ट्यून होता है।

8.2 विसरित लेंस बनाम पारदर्शी लेंस तुलना

विसरित (दूधिया या फ्रॉस्टेड) लेंस सामग्री में प्रकीर्णन कण होते हैं। जब एक छोटे सेमीकंडक्टर चिप से प्रकाश इस लेंस से गुजरता है, तो यह कई दिशाओं में बिखर जाता है। इसके परिणामस्वरूप व्यापक देखने का कोण (इस मामले में 120°), अधिक समान और नरम उपस्थिति, चकाचौंध में कमी होती है, और कोई दृश्यमान चिप "हॉटस्पॉट" नहीं होता है। यह पारदर्शी (क्रिस्टल क्लियर) लेंस के विपरीत है, जो अधिक केंद्रित प्रकाश पुंज, संकीर्ण देखने का कोण और स्पष्ट, चमकीला केंद्र बिंदु उत्पन्न करता है।

8.3 उद्योग प्रवृत्तियाँ

एसएमडी एलईडी की समग्र प्रवृत्ति उच्च दक्षता, उच्च विश्वसनीयता और छोटे पैकेज आकार की ओर विकास करने की है। हालांकि यह विशिष्टता पत्र एक परिपक्व और विश्वसनीय उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है, फॉस्फर-परिवर्तित पीले एलईडी (नीले चिप और पीले फॉस्फर का उपयोग करके) के नए विकास दक्षता, रंग प्रतिपादन और लागत के संदर्भ में अलग-अलग समझौते प्रदान कर सकते हैं। इसके अलावा, पैकेजिंग सामग्री और थर्मल प्रबंधन तकनीकों में प्रगति सभी एलईडी प्रौद्योगिकियों की शक्ति घनत्व और जीवनकाल सीमा को लगातार आगे बढ़ा रही है। लघुकरण का चालक बल भी पैकेज आकार को छोटा करने की ओर ले जाता है, जबकि प्रकाश उत्पादन को बनाए रखता है या बढ़ाता है।