नारंगी SMD LED डेटाशीट - EIA पैकेज - 5V रिवर्स वोल्टेज - 75mW पावर - 605nm प्रमुख तरंगदैर्ध्य - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-चमक, सरफेस-माउंट नारंगी LED के विनिर्देशों का विवरण देता है जो AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप तकनीक का उपयोग करता है। यह उपकरण स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है। यह RoHS-अनुपालन हरित उत्पाद है, जो 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैक किया गया है।

1.1 मुख्य लाभ

• अल्ट्रा ब्राइट आउटपुट:एक कॉम्पैक्ट पैकेज से उच्च दीप्त तीव्रता प्रदान करता है।
• प्रक्रिया संगतता:स्वचालित प्लेसमेंट उपकरण और मानक इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डर प्रोफाइल के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• IC संगत:एकीकृत सर्किट के साथ सीधे इंटरफेसिंग के लिए उपयुक्त।
• मानकीकृत पैकेज:EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक आयामों का अनुपालन करता है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए है, जिसमें स्टेटस इंडिकेटर, बैकलाइटिंग, पैनल प्रकाश व्यवस्था और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, कार्यालय उपकरणों और संचार उपकरणों में सजावटी प्रकाश व्यवस्था शामिल है, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

निम्नलिखित रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

• शक्ति अपव्यय (Pd):Ta=25°C पर 75 mW।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(peak)):80 mA (पल्स्ड, 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)।
• निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F):30 mA DC।
• डीरेटिंग फैक्टर:50°C परिवेश तापमान से रैखिक रूप से 0.4 mA/°C।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V।
• संचालन तापमान सीमा (T_opr):-30°C से +85°C।
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-40°C से +85°C।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति:5 सेकंड के लिए 260°C पीक तापमान सहन करता है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) और 5mA के फॉरवर्ड करंट (I_F) पर मापे जाते हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• दीप्त तीव्रता (I_V):न्यूनतम 11.2 mcd से अधिकतम 71.0 mcd तक होती है, जिसके विशिष्ट मान बिन कोड द्वारा परिभाषित होते हैं।
• दृश्य कोण (2θ_1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने ऑन-एक्सिस मान के आधे तक गिर जाती है।
• पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P):आमतौर पर 611 nm।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):597 nm से 612 nm तक होता है, जिसका विशिष्ट मान 605 nm है। यह अनुभव किए जाने वाले रंग को परिभाषित करता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):लगभग 17 nm, जो उत्सर्जित नारंगी प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):आमतौर पर 2.3 V, I_F=5mA पर अधिकतम 2.3 V।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर अधिकतम 10 μA।
• कैपेसिटेंस (C):0V बायस और 1 MHz आवृत्ति पर मापा गया आमतौर पर 40 pF।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

LED की दीप्त तीव्रता को उत्पादन लॉट के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड 5mA पर मापी गई न्यूनतम और अधिकतम दीप्त तीव्रता को परिभाषित करता है।

• बिन कोड L:11.2 mcd (न्यूनतम) से 18.0 mcd (अधिकतम)
• बिन कोड M:18.0 mcd से 28.0 mcd
• बिन कोड N:28.0 mcd से 45.0 mcd
• बिन कोड P:45.0 mcd से 71.0 mcd

प्रत्येक तीव्रता बिन पर +/-15% का सहनशीलता लागू होती है। यह प्रणाली डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चमक स्तर वाले LED का चयन करने की अनुमति देती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ संदर्भित हैं (जैसे, Fig.1, Fig.6), विशिष्ट प्रदर्शन प्रवृत्तियों का पैरामीटरों से अनुमान लगाया जा सकता है:

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र):LED एक विशिष्ट घातीय I-V संबंध प्रदर्शित करता है। 5mA पर निर्दिष्ट V_F~2.3V विशिष्ट संचालन बिंदु है।
• दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट:तीव्रता आमतौर पर फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ती है, लेकिन क्षति और दक्षता हानि को रोकने के लिए संचालन पूर्ण अधिकतम रेटिंग के भीतर रहना चाहिए।
• तापमान निर्भरता:दीप्त आउटपुट आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। फॉरवर्ड करंट के लिए डीरेटिंग फैक्टर (50°C से ऊपर 0.4 mA/°C) उच्च तापमान वाले वातावरण में थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रल वितरण:उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 605-611 nm (नारंगी) के आसपास केंद्रित है जिसकी अपेक्षाकृत संकीर्ण हाफ-विड्थ 17 nm है, जो एक संतृप्त रंग प्रदान करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

LED एक मानक EIA-अनुपालन सरफेस-माउंट पैकेज में रखा गया है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.10 mm है, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो। लेंस वाटर क्लियर है।

5.2 ध्रुवता पहचान और पैड डिज़ाइन

डेटाशीट में उचित सोल्डर जोड़ गठन और रीफ्लो के दौरान यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए सोल्डरिंग पैड लेआउट आयाम शामिल हैं। ध्रुवता पैकेज मार्किंग या कैथोड/एनोड पैड डिज़ाइन द्वारा इंगित की जाती है (पैकेज ड्राइंग देखें)। उपकरण संचालन के लिए सही ध्रुवता कनेक्शन आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-फ्री (SnAgCu) सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए एक अनुशंसित इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य पैरामीटर शामिल हैं:

• प्री-हीट:रैम्प-अप से 120-150°C।
• प्री-हीट समय:अधिकतम 120 सेकंड।
• पीक तापमान:अधिकतम 260°C।
• लिक्विडस से ऊपर समय:पीक तापमान पर अधिकतम 5 सेकंड।

LED पैकेज और आंतरिक डाई को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6.2 भंडारण और हैंडलिंग

• भंडारण स्थितियाँ:30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक न होने की अनुशंसा की जाती है।
• नमी संवेदनशीलता:मूल पैकेजिंग से निकाले गए LED को एक सप्ताह के भीतर रीफ्लो किया जाना चाहिए। लंबे समय तक भंडारण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग करें। यदि 672 घंटे से अधिक समय तक अनपैक किए गए भंडारण किया जाता है, तो असेंबली से पहले 60°C पर 24 घंटे तक बेकिंग की अनुशंसा की जाती है।
• सफाई:यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल से एक मिनट से कम समय के लिए साफ करें। अनिर्दिष्ट रसायनों से बचें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

• टेप और रील:7-इंच (178mm) व्यास के रील पर 8mm चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है।
• प्रति रील मात्रा:3000 टुकड़े।
• न्यूनतम ऑर्डर मात्रा (MOQ):शेष मात्रा के लिए 500 टुकड़े।
• पैकिंग मानक:ANSI/EIA 481-1-A-1994 विनिर्देशों का अनुपालन करता है। खाली पॉकेट को कवर टेप से सील किया जाता है।

8. अनुप्रयोग डिज़ाइन सिफारिशें

8.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन

LED करंट-संचालित उपकरण हैं। समानांतर में कई LED ड्राइव करते समय एक समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक LED के लिए एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट मॉडल A) का उपयोग करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। व्यक्तिगत रेसिस्टर के बिना सीधे समानांतर में LED ड्राइव करना (सर्किट मॉडल B) अनुशंसित नहीं है, क्योंकि व्यक्तिगत LED के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) विशेषताओं में मामूली भिन्नता करंट शेयरिंग और परिणामस्वरूप, चमक में महत्वपूर्ण अंतर पैदा कर सकती है।

8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

यह उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। ESD क्षति उच्च रिवर्स लीकेज करंट, कम फॉरवर्ड वोल्टेज, या कम करंट पर प्रकाशित न होने के रूप में प्रकट हो सकती है। रोकथाम उपायों में शामिल हैं:

• कंडक्टिव रिस्ट स्ट्रैप या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करना।
• सभी उपकरणों, वर्कस्टेशन और भंडारण रैक को ठीक से ग्राउंडेड सुनिश्चित करना।
• LED लेंस पर स्थैतिक चार्ज को निष्प्रभावी करने के लिए आयनाइज़र का उपयोग करना।

संभावित ESD क्षति की जांच करने के लिए, सत्यापित करें कि LED प्रकाशित होता है और कम करंट (जैसे, 0.1mA) पर इसके फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) को मापें। एक \"अच्छे\" AlInGaP LED में आमतौर पर इस स्थिति में V_F> 1.4V होना चाहिए।

8.3 थर्मल प्रबंधन

हालांकि शक्ति अपव्यय अपेक्षाकृत कम है (75mW अधिकतम), उचित PCB लेआउट और यदि आवश्यक हो तो थर्मल वाया गर्मी को दूर करने में मदद कर सकते हैं, खासकर जब उच्च परिवेश तापमान पर या अधिकतम करंट रेटिंग के पास संचालित किया जा रहा हो। 50°C से ऊपर के परिवेश तापमान के लिए करंट डीरेटिंग वक्र का सम्मान करें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) LED जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, यह AlInGaP-आधारित LED नारंगी रंग स्पेक्ट्रम के लिए काफी अधिक दीप्त दक्षता और चमक प्रदान करता है। वाटर-क्लियर लेंस, एक डिफ्यूज़्ड या टिंटेड लेंस के विपरीत, प्रकाश आउटपुट को अधिकतम करता है। मानक SMT असेंबली और रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता मैनुअल सोल्डरिंग या विशेष हैंडलिंग की आवश्यकता वाले उपकरणों की तुलना में लागत लाभ प्रदान करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

10.1 क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक आउटपुट से ड्राइव कर सकता हूँ?

करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना नहीं। विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज ~2.3V है। इसे V_Fसे अधिक वोल्टेज स्रोत से सीधे जोड़ने से अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे LED नष्ट हो सकता है। हमेशा एक श्रृंखला रेसिस्टर का उपयोग करें जिसकी गणना R = (V_supply- V_F) / I_F.

10.2 दीप्त तीव्रता के लिए बिनिंग सिस्टम क्यों है?

निर्माण भिन्नताएँ प्रकाश आउटपुट में मामूली अंतर पैदा करती हैं। बिनिंग LED को समान प्रदर्शन वाले समूहों में वर्गीकृत करती है, जिससे डिजाइनर अपने उत्पाद के लिए एक सुसंगत चमक स्तर का चयन कर सकते हैं और आसन्न LED के बीच दृश्यमान अंतर से बच सकते हैं।

10.3 पीक तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?

पीक तरंगदैर्ध्य (λ_P) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अधिकतम होता है (611 nm विशिष्ट)। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और शुद्ध स्पेक्ट्रल रंग के उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो LED के अनुभव किए गए रंग से मेल खाता है (605 nm विशिष्ट)। रंग विनिर्देश के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:5V रेल से संचालित 10 समान रूप से चमकदार नारंगी LED के साथ एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना।
डिज़ाइन चरण:
1. बिन चुनें:18-28 mcd की मध्यम श्रेणी की तीव्रता के लिए बिन \"M\" चुनें।
2. संचालन करंट सेट करें:I_F= 5mA चुनें (बिनिंग के लिए परीक्षण स्थिति, निर्दिष्ट चमक सुनिश्चित करती है)।
3. श्रृंखला रेसिस्टर की गणना करें:R = (5V - 2.3V) / 0.005A = 540 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे, 560 ओम) का उपयोग करें।
4. प्रति LED शक्ति:P = V_F* I_F≈ 2.3V * 0.005A = 11.5 mW, 75mW सीमा के भीतर।
5. PCB लेआउट:सुझाए गए पैड आयामों का पालन करें। सभी 10 LED को उनके व्यक्तिगत 560-ओम रेसिस्टर के साथ 5V रेल से ग्राउंड तक समानांतर में रखें।
6. असेंबली:अनुशंसित IR रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। यदि तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है तो खोले गए रील को सूखे कैबिनेट में संग्रहीत करें।

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

यह LED एक सब्सट्रेट पर उगाए गए AlInGaP अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहाँ वे पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है—इस मामले में, नारंगी स्पेक्ट्रम (~605 nm) में। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है और प्रकाश निष्कर्षण में सहायता करता है।

13. उद्योग प्रवृत्तियाँ

SMD LED में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता, और उच्च तापमान और करंट स्थितियों के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर है। लीड-फ्री, उच्च तापमान रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगतता बढ़ाने पर भी ध्यान केंद्रित है। लघुकरण जारी है, लेकिन मानक संकेतक अनुप्रयोगों के लिए, इस EIA मानक जैसे पैकेज अपनी मजबूती, हैंडलिंग में आसानी और स्थापित असेंबली बुनियादी ढांचे के कारण लोकप्रिय बने हुए हैं।