SMD LED 17-21/GVC-AMPB/3T डेटाशीट - 2.0x1.25x0.8mm - हरा (568nm) - 20mA - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

17-21 SMD LED एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट डिवाइस है जिसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें विश्वसनीय संकेतक प्रकाश और बैकलाइटिंग की आवश्यकता होती है। यह घटक AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करके 568nm की विशिष्ट शिखर तरंगदैर्ध्य के साथ हरे प्रकाश का उत्पादन करता है। इसका प्राथमिक लाभ इसके लघु फुटप्रिंट में निहित है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCBs) पर उच्च पैकिंग घनत्व को सक्षम बनाता है, आवश्यक भंडारण स्थान को कम करता है, और अंतिम उपकरण के समग्र लघुकरण में योगदान देता है। हल्की निर्माण संरचना इसे पोर्टेबल और स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए और भी आदर्श बनाती है।

This LED is packaged on 8mm tape wound onto a 7-inch diameter reel, making it fully compatible with high-speed automatic pick-and-place assembly equipment. It is designed for use with standard infrared (IR) and vapor phase reflow soldering processes, ensuring seamless integration into modern manufacturing lines. The product is compliant with key environmental and safety regulations, being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, and Br+Cl < 1500 ppm).

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस की परिचालन सीमाएं विशिष्ट परिवेशीय परिस्थितियों (Ta=25°C) के तहत परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• Reverse Voltage (VR): 5V. यह एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है; 5V से अधिक का रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED के PN जंक्शन का ब्रेकडाउन हो सकता है।
• निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF): 25 mA. दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और थर्मल रनअवे को रोकने के लिए निरंतर संचालन हेतु अनुशंसित अधिकतम DC करंट यह है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 60 mA. यह रेटिंग 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल के साथ पल्स्ड स्थितियों में लागू होती है। यह उच्च चमक के लिए संक्षिप्त अवधि की अनुमति देता है लेकिन डीसी ऑपरेशन के लिए उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
• Power Dissipation (Pd): 60 mW. यह अधिकतम शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर जंक्शन तापमान बढ़ जाता है, जिससे प्रदर्शन और जीवनकाल कम हो जाता है।
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 2000V. यह रेटिंग ESD सुरक्षा के मध्यम स्तर को दर्शाती है। असेंबली और हैंडलिंग के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियाँ अभी भी आवश्यक हैं।
• Operating Temperature (Topr): -40°C से +85°C. यह एलईडी इस व्यापक औद्योगिक तापमान सीमा में कार्य करने के लिए रेटेड है।
• भंडारण तापमान (Tstg): -40°C से +90°C.
• सोल्डरिंग तापमान (Tsol): यह डिवाइस 260°C के शिखर तापमान के साथ रीफ्लो सोल्डरिंग को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए और प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड तक ही लगाया जाना चाहिए।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये पैरामीटर IF=20mA और Ta=25°C की एक मानक परीक्षण धारा पर मापे जाते हैं। ये कोर प्रकाश उत्पादन और विद्युत प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (Iv): यह न्यूनतम 18.00 mcd से लेकर अधिकतम 72.00 mcd तक होती है। विशिष्ट मान विशिष्ट बिन कोड (M, N, P) पर निर्भर करता है। यह अनुभूत चमक का एक माप है।
• दर्शन कोण (2θ1/2): आमतौर पर 140 डिग्री। यह व्यापक दृश्य कोण LED को ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां प्रकाश को विस्तृत स्थितियों की श्रृंखला से दिखाई देने की आवश्यकता होती है।
• Peak Wavelength (λp): आमतौर पर 568 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 563.50 nm से 571.50 nm तक की सीमा में, विशिष्ट कोड (C13 से C16) में वर्गीकृत। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख अनुभव करती है और रंग स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): आमतौर पर 20 nm. यह शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास उत्सर्जित स्पेक्ट्रम के प्रसार को परिभाषित करता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 20mA पर 1.75V से 2.35V तक की सीमा में, कोड (0, 1, 2) में वर्गीकृत। ड्राइविंग सर्किट में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर डिजाइन करने के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (IR): जब 5V का रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है तो अधिकतम 10 μA। डेटाशीट स्पष्ट रूप से नोट करती है कि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

महत्वपूर्ण नोट्स: डेटाशीट प्रमुख पैरामीटर्स के लिए सहनशीलता निर्दिष्ट करती है: ल्यूमिनस इंटेंसिटी (±11%), डॉमिनेंट वेवलेंथ (±1nm), और फॉरवर्ड वोल्टेज (±0.1V)। ये सहनशीलताएं प्रत्येक बिन के भीतर लागू होती हैं और डिज़ाइन मार्जिन गणना के लिए महत्वपूर्ण हैं।

3. Binning System Explanation

Mass production में consistency सुनिश्चित करने के लिए, LEDs को measured performance के आधार पर bins में वर्गीकृत किया जाता है। इससे designers को brightness, color और voltage के लिए specific application requirements को पूरा करने वाले parts का चयन करने की सुविधा मिलती है।

3.1 Luminous Intensity Binning

Bins are defined by minimum and maximum luminous intensity values at IF=20mA.

• Bin M: 18.00 mcd (Min) से 28.50 mcd (Max)
• Bin N: 28.50 mcd (Min) से 45.00 mcd (Max)
• Bin P: 45.00 mcd (Min) से 72.00 mcd (Max)

उच्चतर बिन (जैसे, P) का चयन करने से उच्चतर न्यूनतम चमक की गारंटी मिलती है, लेकिन इसकी प्रीमियम लागत आ सकती है।

3.2 Dominant Wavelength Binning

यह बिनिंग रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य को 2nm के चरणों में वर्गीकृत किया जाता है।

• Bin C13: 563.50 nm से 565.50 nm
• Bin C14: 565.50 nm से 567.50 nm
• Bin C15: 567.50 nm से 569.50 nm
• Bin C16: 569.50 nm से 571.50 nm

जहाँ हरे रंग का एक विशिष्ट शेड महत्वपूर्ण है, वहाँ तंग वेवलेंथ बिन निर्दिष्ट करना आवश्यक है।

3.3 अग्र वोल्टेज बिनिंग

वोल्टेज बिनिंग अधिक पूर्वानुमेय और कुशल ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में सहायता करती है, खासकर जब कई एलईडी श्रृंखला में जुड़ी हों।

• Bin 0: 1.75V to 1.95V
• Bin 1: 1.95V से 2.15V
• Bin 2: 2.15V से 2.35V

समान वोल्टेज बिन से LED का उपयोग समानांतर विन्यास में धारा असंतुलन को कम करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे LED के लिए मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल होंगे:

• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा (I-V वक्र): दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है, आम तौर पर उच्च धाराओं पर तापन प्रभाव के कारण उप-रैखिक तरीके से।
• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा: यह घातीय संबंध को प्रदर्शित करता है, जो थर्मल प्रबंधन और ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी आती है। AlGaInP LEDs आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ उत्पादन में महत्वपूर्ण गिरावट का अनुभव करते हैं।
• स्पेक्ट्रल वितरण: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो ~568nm पर शिखर और ~20nm बैंडविड्थ दर्शाता है।
• दृश्य कोण पैटर्न: एक ध्रुवीय आरेख जो प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को दर्शाता है, जो 140-डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि करता है।

ये वक्र गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धाराओं, तापमानों) के तहत वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए आवश्यक हैं।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

17-21 SMD LED का एक कॉम्पैक्ट आयताकार पैकेज है। प्रमुख आयाम (मिमी में, सहनशीलता ±0.1 मिमी जब तक निर्दिष्ट न हो) शामिल हैं:

• कुल लंबाई: 2.0 मिमी
• कुल चौड़ाई: 1.25 मिमी
• कुल ऊंचाई: 0.8 मिमी
• लीड (टर्मिनल) के आयाम और अंतराल PCB पैड लेआउट डिज़ाइन के लिए निर्दिष्ट किए गए हैं।

असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी ओरिएंटेशन के लिए पैकेज पर कैथोड मार्क स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है। अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न (पैड डिज़ाइन) को उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए इन आयामों का पालन करना चाहिए।

5.2 रील, टेप और पैकेजिंग

यह डिवाइस IPC/JEDEC मानकों के अनुसार स्तर 3 की नमी-संवेदनशील डिवाइस (MSD) पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है।

• कैरियर टेप: 8 मिमी चौड़ा, जिसमें एलईडी रखने वाली जेबें हैं। फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए टेप, जेब और कवर टेप के आयाम प्रदान किए गए हैं।
• रील: 7 इंच व्यास वाली रील। स्वचालित हैंडलिंग उपकरण के लिए रील के आयाम (हब व्यास, फ्लैंज व्यास, चौड़ाई) निर्दिष्ट हैं।
• पैकिंग मात्रा: प्रति रील 3000 टुकड़े।
• नमी अवरोध बैग: रील को एल्यूमीनियम लैमिनेटेड नमी-रोधी बैग में एक आर्द्रता संकेतक कार्ड और सिलिका जेल के साथ सील किया गया है ताकि भंडारण और परिवहन के दौरान एलईडी को परिवेशीय नमी से बचाया जा सके।

लेबल स्पष्टीकरण: रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है: ग्राहक का उत्पाद संख्या (CPN), निर्माता का भाग संख्या (P/N), मात्रा (QTY), और ल्यूमिनस इंटेंसिटी (CAT), डॉमिनेंट वेवलेंथ/ह्यू (HUE), और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के लिए विशिष्ट बिनिंग कोड, साथ ही लॉट नंबर (LOT No.)।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

उचित हैंडलिंग और सोल्डरिंग विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण हैं।

6.1 भंडारण और हैंडलिंग

• उपयोग के लिए तैयार होने तक नमी अवरोध बैग न खोलें।
• खोलने के बाद, अनुपयोगी एलईडी को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता (आरएच) पर संग्रहित किया जाना चाहिए।
• बैग खोलने के बाद "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है। यदि सीमा पार हो जाती है, या यदि डिसिकेंट इंडिकेटर सक्रियता दिखाता है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए उपयोग से पहले एलईडी को 60°C ±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक किया जाना चाहिए।

6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक लीड-फ्री (Pb-free) रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है:

• प्री-हीटिंग: 60-120 सेकंड में परिवेशी तापमान से 150-200°C तक रैंप करें।
• सोक/प्रीहीट: 150-200°C के बीच बनाए रखें।
• Liquidous Time: 217°C से ऊपर का समय 60-150 सेकंड होना चाहिए।
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C.
• शिखर पर समय: 260°C पर 10 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए.
• रैंप-अप दर: अधिकतम 6°C/सेकंड.
• रैंप-डाउन दर: अधिकतम 3°C/सेकंड.
• महत्वपूर्ण नियम: एक ही LED पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

6.3 हैंड सोल्डरिंग और रीवर्क

• Use a soldering iron with a tip temperature <350°C and power <25W.
• प्रति टर्मिनल सोल्डरिंग समय ≤3 सेकंड तक सीमित करें।
• सोल्डरिंग टर्मिनलों के बीच ≥2 सेकंड का शीतलन अंतराल दें।
• हीटिंग के दौरान एलईडी बॉडी पर यांत्रिक तनाव से बचें।
• सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की दृढ़ता से सलाह नहीं दी जाती है। यदि अपरिहार्य है, तो दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए एक विशेष डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना चाहिए, और एलईडी विशेषताओं पर प्रभाव को सत्यापित करना चाहिए।
• सोल्डरिंग के बाद PCB को मोड़ें नहीं।

7. एप्लिकेशन सुझाव और डिज़ाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• बैकलाइटिंग: डैशबोर्ड, कंट्रोल पैनल और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पर प्रतीकों, स्विचों और छोटे क्षेत्रों की बैकलाइटिंग के लिए आदर्श।
• स्थिति संकेतक: दूरसंचार उपकरण (फोन, फैक्स), कंप्यूटर परिधीय उपकरण और औद्योगिक नियंत्रणों में शक्ति, कनेक्टिविटी और कार्य स्थिति संकेतकों के लिए आदर्श।
• सामान्य उद्देश्य संकेतन: किसी भी अनुप्रयोग के लिए जिसमें एक छोटे, चमकीले, विश्वसनीय हरे प्रकाश स्रोत की आवश्यकता हो।

7.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग: एक बाहरी करंट-सीमित करने वाला रेसिस्टर है mandatory. फॉरवर्ड वोल्टेज का नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान बढ़ने के साथ घटता है। बिना रेसिस्टर के, वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि (थर्मल रनअवे) का कारण बन सकती है। रेसिस्टर मान की गणना R = (Vsupply - VF) / IF का उपयोग करके की जाती है।
• Thermal Management: हालांकि पैकेज छोटा है, बिजली अपव्यय (60mW तक) पर विचार किया जाना चाहिए, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान या बंद स्थानों में। पैड के आसपास पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र हीट सिंक का कार्य कर सकता है।
• ESD संरक्षण: असेंबली क्षेत्र में मानक ESD नियंत्रण लागू करें। हालांकि यह 2000V HBM के लिए रेटेड है, उच्च-जोखिम वाले वातावरण में PCB पर अतिरिक्त सुरक्षा डायोड आवश्यक हो सकते हैं।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 140-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल अच्छी ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है। फोकस्ड प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइड की आवश्यकता हो सकती है।

8. अनुप्रयोग प्रतिबंध और विश्वसनीयता नोट

डेटाशीट में एक महत्वपूर्ण अस्वीकरण शामिल है। यह मानक वाणिज्यिक-ग्रेड LED है उच्च विश्वसनीयता या सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए योग्य या अनुशंसित नहीं है। पूर्व परामर्श और विशिष्ट योग्यता के बिना। इसमें स्पष्ट रूप से शामिल हैं:

• Military and Aerospace systems
• ऑटोमोटिव सुरक्षा और सुरक्षा प्रणालियाँ (जैसे, एयरबैग संकेतक, ब्रेक लाइट्स)
• चिकित्सा जीवन-रक्षक या नैदानिक उपकरण

यह विशिष्टता केवल बताई गई सीमाओं के भीतर और एक व्यक्तिगत घटक के रूप में प्रदर्शन की गारंटी देती है। डिजाइनर यह सुनिश्चित करने के लिए जिम्मेदार है कि उत्पाद को इन विशिष्टताओं से परे उपयोग नहीं किया जाता है और यह इच्छित अनुप्रयोग के जीवनकाल और पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

17-21 पैकेज आकार और प्रदर्शन के बीच संतुलन प्रदान करता है। बड़े लीडेड एलईडी (जैसे, 3mm या 5mm) की तुलना में, यह महत्वपूर्ण स्थान बचत और स्वचालित असेंबली के लिए बेहतर उपयुक्तता प्रदान करता है। और भी छोटे चिप-स्केल पैकेज (CSP) की तुलना में, 17-21 आसान हैंडलिंग, मानक सोल्डरिंग प्रक्रियाएं, और आमतौर पर बेहतर हीट डिसिपेशन प्रदान करता है क्योंकि इसके मोल्डेड पैकेज में धातु की लीड होती हैं। हरे रंग के लिए AlGaInP तकनीक का उपयोग GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर रंग संतृप्ति प्रदान करता है, विशेष रूप से हरे स्पेक्ट्रम में।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

Q: 5V आपूर्ति के लिए मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए?
A: IF=20mA पर सुरक्षा हेतु अधिकतम VF (2.35V) का उपयोग करते हुए: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ohms। एक मानक 130 या 150 Ohm प्रतिरोधक उपयुक्त होगा। हमेशा अपने LED bin के वास्तविक VF के साथ धारा की पुष्टि करें।

Q: क्या मैं इस एलईडी को अधिक चमक के लिए 30mA पर चला सकता हूँ?
A: नहीं। निरंतर अग्र धारा (IF) के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25mA है। 30mA पर कार्य करना इस रेटिंग से अधिक है, जिससे विश्वसनीयता और जीवनकाल कम होगा, और तत्काल विफलता का कारण बन सकता है।

Q: मेरा बैग 10 दिन पहले खोला गया था। क्या मैं अभी भी एलईडी का उपयोग कर सकता हूँ?
A: सबसे पहले, नमी संकेतक कार्ड की जाँच करें। यदि यह एक्सपोज़र दर्शाता है (जैसे, रंग परिवर्तन), तो आपको नमी को दूर करने और रीफ्लो के दौरान सोल्डर जोड़ों को नुकसान से बचाने के लिए उपयोग से पहले एलईडी को 60°C पर 24 घंटे तक बेक करना होगा।

Q: लेबल पर बिन कोड की व्याख्या कैसे करूँ?
A: लेबल CAT (ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन, जैसे, N), HUE (वेवलेंथ बिन, जैसे, C14), और REF (वोल्टेज बिन, जैसे, 1) दर्शाता है। यह आपको उस रील पर एलईडी की विशिष्ट प्रदर्शन सीमा बताता है।

Q: रिवर्स वोल्टेज रेटिंग केवल 5V क्यों है?
A> LEDs are not designed to be operated in reverse bias. The 5V rating is a withstand voltage for protection against accidental reverse connection during testing or assembly. For circuit protection against transient reverse voltages, an external diode in parallel (cathode to anode) is recommended.