SMD LED Orange AlInGaP 0603 डेटाशीट - आयाम 1.6x0.8x0.6mm - वोल्टेज 1.8-2.4V - पावर 72mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस उद्योग-मानक 0603 पैकेज फुटप्रिंट में डिज़ाइन किया गया है, जो इसे स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं और स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। यह एलईडी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (एलआईएनजीएपी) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करके नारंगी स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करती है, जो अपनी दक्षता और रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैज़र्डस सब्सटेंसेज) निर्देशों के अनुपालन में।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस संचालन में सुविधा के लिए, 7-इंच व्यास के रील्स के साथ संगतता हेतु 8mm टेप पर पैकेज्ड।
• मानक EIA (Electronic Industries Alliance) पैकेज आउटलाइन।
• इनपुट/आउटपुट एकीकृत सर्किट (IC) लॉजिक स्तरों के साथ संगत।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया।
• इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ उपयोग के लिए उपयुक्त।
• Preconditioned to JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Moisture Sensitivity Level 3, indicating a floor life of 168 hours at <30°C/60% RH after the bag is opened.

1.2 Applications

यह एलईडी बहुमुखी है और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग पाती है, जहाँ एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय संकेतक की आवश्यकता होती है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• Telecommunication Equipment: राउटर, मॉडेम और हैंडसेट पर स्थिति संकेतक।
• कार्यालय स्वचालन: प्रिंटर, स्कैनर और बहु-कार्यात्मक उपकरणों पर पैनल लाइटें।
• घरेलू उपकरण: पावर-ऑन/ऑपरेशनल स्थिति संकेतक।
• औद्योगिक उपकरण: मशीन की स्थिति और दोष संकेतक।
• सामान्य उद्देश्य: स्थिति और संकेत संकेतन.
• प्रतीक ल्यूमिनरी: फ्रंट पैनलों पर आइकन और प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग.
• फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग: बटन और डिस्प्ले के लिए प्रकाश व्यवस्था।

2. Technical Specifications Deep Dive

2.1 Absolute Maximum Ratings

निम्नलिखित रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• Power Dissipation (Pd): 72 mW. यह डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति की मात्रा है।
• Peak Forward Current (I_F(peak)): 80 mA. यह अधिकतम अनुमेय तात्कालिक अग्र धारा है, जो आमतौर पर स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अति ताप को रोकने के लिए निर्दिष्ट की जाती है।
• DC Forward Current (I_F): 30 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• Operating Temperature Range: -40°C से +85°C. यह डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +100°C. बिना पावर के, डिवाइस को बिना क्षति के इस सीमा के भीतर संग्रहित किया जा सकता है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

निम्न तालिका Ta=25°C और अग्र धारा (I_F) 20mA पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन मापदंडों को सूचीबद्ध करती है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। ये सामान्य संचालन स्थितियों में अपेक्षित मान हैं।

प्रमुख पैरामीटर परिभाषाएँ:

• Luminous Intensity (I_V): A measure of the perceived power of light emitted in a specific direction, measured in millicandelas (mcd). It is measured with a filter that mimics the human eye's spectral response (CIE curve).
• Viewing Angle (2θ_1/2): वह कुल कोण (जैसे, 110°) जिस पर दीप्त तीव्रता, 0° (अक्ष पर) के मान की आधी होती है। एक व्यापक कोण अधिक विसरित प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है।
• Peak Emission Wavelength (λ_p): वह तरंगदैर्घ्य जिस पर प्रकाशीय निर्गत शक्ति अधिकतम होती है (जैसे, 611 nm)।
• प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λ_d): प्रकाश के माने गए रंग को परिभाषित करने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होती है। यह रंग विनिर्देशन के लिए प्रमुख पैरामीटर है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की अधिकतम तीव्रता के आधे पर चौड़ाई, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है (उदाहरण के लिए, 17 nm)। एक छोटा मान अधिक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश को इंगित करता है।
• Forward Voltage (V_F): जब एक निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट प्रवाहित हो रहा हो (उदाहरण के लिए, 20mA पर 1.8V से 2.4V) तो LED के पार वोल्टेज ड्रॉप।
• Reverse Current (I_R): जब एक रिवर्स वोल्टेज (उदाहरण के लिए, 5V) लगाया जाता है तो प्रवाहित होने वाली छोटी लीकेज करंट। डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. Binning System Explanation

उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न प्रदर्शन समूहों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उन भागों का चयन करने की अनुमति देता है जो रंग, चमक और वोल्टेज के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 Forward Voltage (V_F) Binning

एलईडी को 20mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने और मल्टी-एलईडी ऐरे में एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

3.2 Luminous Intensity (I_V) Binning

एलईडी को उनकी न्यूनतम चमकदार तीव्रता के आधार पर छांटा जाता है। यह बिनिंग चयनित भाग के लिए एक पूर्वानुमेय न्यूनतम चमक स्तर सुनिश्चित करती है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) Binning

यह प्राथमिक रंग वर्गीकरण है। LEDs को उनके प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर समूहीकृत किया जाता है ताकि प्रत्येक बिन के लिए ±1 nm की सख्त सहनशीलता के भीतर एक समान नारंगी रंग सुनिश्चित किया जा सके।

4. Performance Curve Analysis

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ़ का उल्लेख किया गया है, ऐसे एलईडी के लिए विशिष्ट प्रदर्शन वक्र मूल्यवान डिज़ाइन अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं:

• I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र: यह फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है, जिसमें एक विशिष्ट "नी" वोल्टेज (इस डिवाइस के लिए लगभग 1.8-2.4V) होता है, जिसके ऊपर वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ करंट तेजी से बढ़ता है। इसके लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर के उपयोग की आवश्यकता होती है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current: आमतौर पर दर्शाता है कि एक सीमा तक धारा के साथ प्रकाश उत्पादन लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, जिसके बाद तापन या अन्य प्रभावों के कारण दक्षता कम हो सकती है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन आम तौर पर परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाता है। उच्च-तापमान वाले वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए यह एक महत्वपूर्ण विचार है।
• स्पेक्ट्रल वितरण: सापेक्ष प्रकाशीय शक्ति बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो 611 nm के आसपास एक चरम और एक विशिष्ट चौड़ाई (17 nm अर्ध-चौड़ाई) दर्शाता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

The device conforms to the standard 0603 (metric 1608) package size: approximately 1.6mm in length, 0.8mm in width, and 0.6mm in height. Detailed dimensional drawings with tolerances (±0.2mm unless noted) are provided for PCB land pattern design.

5.2 Polarity Identification and Pad Design

The cathode is typically marked on the device. A recommended PCB land pattern (pad layout) for infrared or vapor phase reflow soldering is provided to ensure proper solder joint formation, component alignment, and thermal relief during soldering.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-मुक्त प्रक्रियाओं के लिए J-STD-020B के अनुरूप एक सुझाई गई इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल शामिल है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

• Pre-heat: 150-200°C for a maximum of 120 seconds to gradually heat the board and activate flux.
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C.
• Time Above Liquidus (TAL): आम तौर पर 60-90 सेकंड, हालांकि विशिष्ट समय प्रोफ़ाइल पर निर्भर करता है।
• Total Soldering Time: शिखर तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड, अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों की अनुमति है।

नोट: इष्टतम प्रोफ़ाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। प्रदान की गई प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों के आधार पर एक सामान्य लक्ष्य के रूप में कार्य करती है।

6.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो 300°C से अधिक तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग न करें। संपर्क समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए, और यह केवल एक बार किया जाना चाहिए ताकि LED चिप और पैकेज को तापीय क्षति से बचाया जा सके।

6.3 Cleaning

केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग करें। यदि सफाई आवश्यक हो तो एलईडी को कमरे के तापमान पर इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। ऐसे अनिर्दिष्ट रसायनों से बचें जो एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 भंडारण की स्थितियाँ

• सीलबंद पैकेज: ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। डेसिकेंट के साथ अपनी मूल नमी-रोधी थैली में संग्रहित करने पर, उत्पाद की डेट कोड से एक वर्ष की अनुशंसित उपयोग-अवधि है।
• खुला हुआ पैकेज: सीलबंद बैग से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण का परिवेश 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। एक्सपोजर के 168 घंटे (1 सप्ताह) के भीतर IR रीफ्लो प्रक्रिया पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
• विस्तारित भंडारण (खोला गया): 168 घंटे से अधिक समय तक भंडारण के लिए, घटकों को डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन डेसिकेटर में रखें। मूल बैग से बाहर 168 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

एलईडी उभरे हुए कैरियर टेप पर एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ आपूर्ति की जाती हैं।

• रील का आकार: मानक 7-इंच (178mm) व्यास।
• प्रति रील मात्रा: 4000 टुकड़े।
• न्यूनतम आदेश मात्रा (MOQ): शेष मात्रा के लिए 500 टुकड़े।
• टेप आयाम: 8mm पिच टेप चौड़ाई। पॉकेट, टेप और रील के लिए विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं, जो ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप हैं।
• गुणवत्ता: खाली घटक पॉकेट सील किए गए हैं। एक रील पर लगातार गुम घटकों (स्किप) की अधिकतम संख्या दो है।

8. अनुप्रयोग नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

The most common drive method is a series current-limiting resistor. The resistor value (R_s) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R_s = (V_supply - V_F) / I_F. Use the maximum V_F from the datasheet (or the specific bin) to ensure the current does not exceed the desired I_F (e.g., 20mA) under worst-case conditions. For applications requiring consistent brightness or operation over a wide voltage range, a constant-current driver is recommended.

8.2 Design Considerations

• थर्मल प्रबंधन: यद्यपि छोटा है, एलईडी ऊष्मा उत्पन्न करता है। प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए, विशेष रूप से अधिकतम धारा के निकट या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित होने पर, पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
• ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सुरक्षा: LED, ESD के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली और एकीकरण के दौरान उचित ESD सावधानियों के साथ संभालें।
• Optical Design: 110-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल विसरित प्रकाश प्रदान करता है। केंद्रित प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट पाइप की आवश्यकता हो सकती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

9.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

Peak Wavelength (λ_p) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहाँ उत्सर्जित प्रकाश शक्ति सर्वोच्च होती है। प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λ_d) वह संवेदी तरंगदैर्ध्य है जो मानव आँख द्वारा देखे गए रंग को परिभाषित करती है, जिसकी गणना CIE आरेख से की जाती है। इस नारंगी LED जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, वे अक्सर करीब होते हैं, लेकिन λ_d रंग विनिर्देश और बिनिंग के लिए मानक है।

9.2 क्या मैं इस LED को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना चला सकता हूँ?

नंबर. एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है और यह प्रत्येक यूनिट में भिन्न होता है। इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ना, भले ही वह इसके V से थोड़ा ही अधिक हो,_F अत्यधिक करंट प्रवाहित करेगा, जिससे तेजी से अधिक गर्म होना और विफलता होगी। एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर-धारा सर्किट अनिवार्य है।

9.3 बैग खोलने के बाद भंडारण समय सीमा क्यों है?

SMD पैकेज वायुमंडल से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक दबाव बनता है जो पैकेज को फटा सकता है ("पॉपकॉर्निंग")। 168-घंटे की सीमा और बेकिंग प्रक्रिया इस विफलता मोड के खिलाफ सावधानियां हैं।

9.4 ऑर्डर करते समय मैं बिन कोड्स की व्याख्या कैसे करूं?

V के लिए वांछित बिन कोड के साथ पार्ट नंबर निर्दिष्ट करें_F, I_V, और λ_d (उदाहरण के लिए, बिन D3, S1, R का अनुरोध करना) यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपको आपके एप्लिकेशन के लिए आवश्यक विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज, न्यूनतम चमक और रंग तरंगदैर्ध्य वाले एलईडी प्राप्त हों, जिससे आपके उत्पादन रन में एकरूपता सुनिश्चित हो।

10. Technical Principles and Trends

10.1 कार्य सिद्धांत

यह LED एक AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) अर्धचालक संरचना पर आधारित है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-प्रकार और p-प्रकार की सामग्रियों से सक्रिय क्षेत्र में प्रवेश करते हैं। वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, नारंगी (~611 nm)।

10.2 Industry Trends

मिनिएचर SMD एलईडी का बाजार लगातार विकसित हो रहा है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:

• Increased Efficiency: निरंतर सामग्री और एपिटैक्सियल विकास में सुधार से उच्च दीप्तिमान प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्राप्त होती है।
• लघुरूपण: अति-संहत उपकरणों के लिए 0603 (जैसे, 0402, 0201) से छोटे पैकेज अधिक सामान्य होते जा रहे हैं।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता: बेहतर पैकेजिंग सामग्री और प्रक्रियाएं लंबे परिचालन जीवनकाल और कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में बेहतर प्रदर्शन की ओर ले जाती हैं।
• सख्त बिनिंग: डिस्प्ले और साइनेज जैसे अनुप्रयोगों में सुसंगत रंग और चमक की मांग संकीर्ण बिनिंग सहनशीलता की आवश्यकता को प्रेरित करती है।
• एकीकरण: स्मार्ट प्रकाश समाधानों के लिए एलईडी को नियंत्रण आईसी के साथ तेजी से एकीकृत किया जा रहा है या मल्टी-चिप सरणियों में पैकेज किया जा रहा है।