SMD LED LTSA-E67RVEWTU डेटाशीट - डिफ्यूज़्ड रेड AlInGaP - 70mA - 185.5mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है और स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसकी प्राथमिक विशेषताओं में एक विसरित लेंस और एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (एलआईएनजीएपी) अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित एक लाल प्रकाश स्रोत शामिल है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और लक्षित बाजार

एलईडी को कई प्रमुख विशेषताओं के साथ इंजीनियर किया गया है जो इसकी विश्वसनीयता और एकीकरण में आसानी को बढ़ाती हैं। यह रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंसेज (आरओएचएस) निर्देश का अनुपालन करता है। घटक को उद्योग-मानक पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है: 7-इंच व्यास वाली रीलों पर लपेटी गई 8मिमी टेप पर, जो उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली की सुविधा प्रदान करती है। इसे जेडेक नमी संवेदनशीलता स्तर 2ए के लिए पूर्व-सशर्त किया गया है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान नमी से प्रेरित क्षति के विरुद्ध मजबूती सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, उत्पाद को एईसी-क्यू101 रेव. डी मानक के अनुसार योग्य किया गया है, जो ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए एक महत्वपूर्ण मानदंड है। इसका डिज़ाइन इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। इसका प्राथमिक लक्ष्य अनुप्रयोग ऑटोमोटिव एक्सेसरी सिस्टम है, जहां विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में विश्वसनीयता और प्रदर्शन सर्वोपरि है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड एलईडी की पूर्ण सीमाओं और परिचालन विशेषताओं का विस्तार से वर्णन करता है। इन मापदंडों को समझना विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि घटक अपने सुरक्षित परिचालन क्षेत्र (SOA) के भीतर कार्य करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये रेटिंग 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं। अधिकतम निरंतर DC फॉरवर्ड करंट (IF) 70 mA है। 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई वाली पल्स्ड स्थितियों में, डिवाइस 100 mA का पीक फॉरवर्ड करंट संभाल सकता है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (Pd) 185.5 mW है। डिवाइस -40°C से +100°C के ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान रेंज के लिए रेटेड है। लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, यह 260°C के पीक तापमान वाले इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल को अधिकतम 10 सेकंड तक सहन कर सकता है।

2.2 Thermal Characteristics

एलईडी प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। सेमीकंडक्टर जंक्शन से परिवेशी वायु तक थर्मल प्रतिरोध (RθJA) आमतौर पर 280 °C/W होता है, जो 1.6mm मोटाई और 16mm² कॉपर पैड क्षेत्र वाले मानक FR4 PCB पर मापा गया है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RθJS) आमतौर पर 130 °C/W होता है, जो हीट सिंकिंग के लिए एक अधिक प्रत्यक्ष मार्ग प्रदान करता है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 125°C है। इस तापमान से अधिक होने पर लुमेन ह्रास तेज हो जाएगा और विनाशकारी विफलता हो सकती है।

2.3 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

विद्युत-प्रकाशीय विशेषताओं को Ta=25°C और 50 mA की एक परीक्षण धारा (IF) पर मापा जाता है, जो पूर्ण अधिकतम से नीचे एक सामान्य कार्य बिंदु है। दीप्त तीव्रता (Iv) न्यूनतम 1800 मिलिकैंडेला (mcd) से अधिकतम 3550 mcd तक होती है। दृश्य कोण (2θ½), जिसे वह पूर्ण कोण परिभाषित किया जाता है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने अक्षीय मान की आधी हो जाती है, 120 डिग्री है, जो एक विस्तृत, विसरित उत्सर्जन पैटर्न दर्शाता है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) 632 nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd), जो अनुभूत रंग को परिभाषित करता है, का एक निर्दिष्ट परास 618 nm से 630 nm तक है। वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ) लगभग 20 nm है। 50 mA पर अग्र वोल्टेज (VF) 1.9V से 2.65V तक होता है। जब 12V का एक पश्च वोल्टेज (VR) लगाया जाता है तो पश्च धारा (IR) अधिकतम 10 μA तक सीमित होती है; यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह उपकरण पश्च अभिनति में संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. बिन रैंकिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पादन अनुप्रयोगों के लिए रंग और चमक में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है। बैच को एक कोड के साथ लेबल किया जाता है जो इसके फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf), चमकदार तीव्रता (Iv), और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) रैंकों का प्रतिनिधित्व करता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को लगभग 0.15V के चरणों में श्रेणीबद्ध किया जाता है। बिन कोड C (1.90V - 2.05V) से G (2.50V - 2.65V) तक होते हैं। प्रत्येक बिन पर ±0.1V का सहनशीलता मान लागू किया जाता है। एक ही Vf बिन से एलईडी का चयन करने से कई डिवाइसों को समानांतर में जोड़े जाने पर एकसमान करंट वितरण बनाए रखने में मदद मिलती है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) बिनिंग

Luminous intensity को तीन वर्गों में वर्गीकृत किया गया है: X1 (1800-2240 mcd), X2 (2240-2800 mcd), और Y1 (2800-3550 mcd)। प्रत्येक वर्ग पर ±11% की सहनशीलता लागू होती है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त चमक स्तर का चयन करने की अनुमति देता है।

3.3 Dominant Wavelength (Wd) Binning

प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो लाल रंग के सटीक शेड को निर्धारित करता है, को 3nm के चरणों में बिन किया जाता है। बिन कोड 5 (618-621 nm), 6 (621-624 nm), 7 (624-627 nm), और 8 (627-630 nm) हैं। प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है। विशिष्ट कलर पॉइंट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए यह कड़ा नियंत्रण आवश्यक है।

4. Performance Curve Analysis

ग्राफिकल डेटा यह अंतर्दृष्टि प्रदान करता है कि विभिन्न परिस्थितियों में LED कैसे व्यवहार करता है, जो मजबूत सिस्टम डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

4.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic

फॉरवर्ड वोल्टेज फॉरवर्ड करंट के साथ लॉगरिदमिक संबंध प्रदर्शित करता है। कम करंट पर, वोल्टेज डायोड की अंतर्निहित क्षमता के करीब होता है। करंट बढ़ने के साथ, सेमीकंडक्टर सामग्री और संपर्कों के श्रृंखला प्रतिरोध के कारण वोल्टेज बढ़ जाता है। डिजाइनरों को एलईडी को उसकी अधिकतम रेटिंग से अधिक हुए बिना वांछित चमक पर संचालित करने के लिए उपयुक्त करंट-सीमित प्रतिरोधक या ड्राइवर सर्किट का चयन करने के लिए इस वक्र का उपयोग करना चाहिए।

4.2 दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा

सामान्य संचालन सीमा में चमकदार तीव्रता आम तौर पर फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। हालांकि, बढ़ी हुई ऊष्मा उत्पादन और अन्य गैर-विकिरण पुनर्संयोजन प्रक्रियाओं के कारण बहुत अधिक करंट पर दक्षता गिर सकती है। एलईडी को उसके अनुशंसित करंट से काफी अधिक पर संचालित करने से उसका जीवनकाल कम हो जाएगा।

4.3 तापमान निर्भरता

एलईडी का प्रदर्शन अत्यधिक तापमान-निर्भर होता है। जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है, किसी दी गई धारा के लिए अग्र वोल्टेज आमतौर पर थोड़ा कम हो जाता है। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, चमकदार आउटपुट कम हो जाता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य भी तापमान के साथ थोड़ा शिफ्ट हो सकता है। इसलिए, सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखने के लिए, विशेष रूप से ऑटोमोटिव वातावरण जैसे उच्च-शक्ति या उच्च-परिवेशी तापमान अनुप्रयोगों में, प्रभावी हीट सिंकिंग आवश्यक है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 भौतिक आयाम और ध्रुवता पहचान

LED एक मानक EIA पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। सभी महत्वपूर्ण आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं, जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.2 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। एक प्रमुख डिज़ाइन नोट यह है कि एनोड लीड फ्रेम LED के लिए प्राथमिक हीट सिंक के रूप में भी कार्य करता है। PCB लेआउट और असेंबली के दौरान एनोड और कैथोड की उचित पहचान सही पोलैरिटी कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डरिंग और इष्टतम थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी के लिए एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। यह पैटर्न इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस अनुशंसित लेआउट का पालन करने से उचित सोल्डर फिलेट्स प्राप्त करने, यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने और एलईडी के थर्मल पैड (एनोड) से पीसीबी तक ऊष्मा हस्तांतरण को अधिकतम करने में मदद मिलती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

J-STD-020 मानक के अनुसार, लीड-मुक्त प्रक्रियाओं के लिए एक विस्तृत इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है। इस प्रोफाइल में प्री-हीट, थर्मल सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरण शामिल हैं। महत्वपूर्ण पैरामीटर पैकेज बॉडी का अधिकतम तापमान 260°C से अधिक नहीं होना है, जो अधिकतम 10 सेकंड तक बना रहना चाहिए। एलईडी के एपॉक्सी लेंस और आंतरिक अर्धचालक संरचना को तापीय क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है।

6.2 भंडारण और हैंडलिंग सावधानियां

JEDEC J-STD-020 के अनुसार इस उत्पाद को Moisture Sensitivity Level (MSL) 2a के रूप में वर्गीकृत किया गया है। अपनी मूल, सीलबंद नमी-रोधी थैली में डिसिकेंट के साथ रहने पर, इसे ≤30°C और ≤70% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार थैली खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए। थैली खोलने के 4 सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो प्रक्रिया पूरी करने की सिफारिश की जाती है। मूल पैकेजिंग के बाहर 4 सप्ताह से अधिक समय तक भंडारण के लिए, घटकों को डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में संग्रहीत किया जाना चाहिए या 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।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायकों का उपयोग किया जाना चाहिए। कमरे के तापमान पर LED को एक मिनट से कम समय के लिए एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट या आक्रामक रासायनिक क्लीनर का उपयोग LED के प्लास्टिक पैकेज और ऑप्टिकल लेंस को नुकसान पहुंचा सकता है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

एलईडी 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती हैं। टेप एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास वाली रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विशिष्टताओं का अनुपालन करती है। टेप पॉकेट, कवर टेप और रील के विस्तृत आयाम स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए प्रदान किए गए हैं।

8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 Typical Application Scenarios

इसका प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव सहायक कार्यों के लिए है। इसमें इंटीरियर एंबिएंट लाइटिंग, डैशबोर्ड संकेतक लाइट्स, सेंटर कंसोल इल्युमिनेशन, या बाहरी मार्कर लाइट्स शामिल हो सकते हैं, जहाँ एक फैलाव वाला, वाइड-एंगल रेड एमिशन आवश्यक है। इसकी AEC-Q101 योग्यता इसे वाहनों में पाए जाने वाले कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों (तापमान, आर्द्रता, कंपन) के लिए उपयुक्त बनाती है।

8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

Current Limiting: LED एक करंट-चालित उपकरण है। फॉरवर्ड करंट को एक सुरक्षित मान, आमतौर पर अनुशंसित 50-70 mA रेंज पर या उससे नीचे, सप्लाई वोल्टेज में उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखते हुए सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट अनिवार्य है।
थर्मल प्रबंधन: अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए। एनोड पैड से पर्याप्त तापीय पथ प्रदान करने के लिए PCB लेआउट डिज़ाइन करें। उच्च-धारा या उच्च-परिवेश-तापमान अनुप्रयोगों के लिए, गर्मी अपव्यय के लिए PCB पर बड़े तांबे के क्षेत्र या अतिरिक्त तापीय वाया का उपयोग करने पर विचार करें।
ESD सुरक्षा: हालांकि इस उपकरण के लिए स्पष्ट रूप से उल्लेख नहीं किया गया है, AlInGaP एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं। असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों को लागू करने की सिफारिश की जाती है।
ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120° व्यूइंग एंगल और डिफ्यूज़्ड लेंस एक नरम, चौड़ी बीम प्रदान करते हैं। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिनमें अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता होती है, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (जैसे, लेंस, लाइट गाइड) आवश्यक होंगे।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

यह AlInGaP-आधारित लाल LED विशिष्ट लाभ प्रदान करती है। गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड (GaAsP) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP उच्च दीप्तिमान दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान इनपुट करंट के लिए अधिक चमक प्राप्त होती है। फैलाव लेंस एक समान, चौड़ा उत्सर्जन पैटर्न बनाता है जो केंद्रित स्पॉट लाइटिंग के बजाय क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है। AEC-Q101 योग्यता और MSL 2a रेटिंग ऑटोमोटिव और अन्य मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख विभेदक हैं, जो मानक वाणिज्यिक-श्रेणी एलईडी की तुलना में उन्नत विश्वसनीयता परीक्षण और नमी प्रतिरोध को दर्शाते हैं।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 5V या 12V की आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। आपको करंट-लिमिटिंग तंत्र का उपयोग करना चाहिए। 5V आपूर्ति के लिए, आमतौर पर एक श्रृंखला रोकनेवाला (R = (Vsupply - Vf) / If) का उपयोग किया जाता है। 12V आपूर्ति के लिए, एक रोकनेवाला अत्यधिक ऊष्मा का क्षय करेगा; एक निरंतर-धारा ड्राइवर या एक स्विचिंग रेगुलेटर की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: शिखर तरंगदैर्ध्य (λP) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है (632 nm)। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) एकवर्णी प्रकाश की वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के अनुभूत रंग से मेल खाएगी (618-630 nm)। रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

Q: थर्मल रेजिस्टेंस महत्वपूर्ण क्यों है?
A: यह मात्रात्मक रूप से बताता है कि LED जंक्शन से ऊष्मा कितनी प्रभावी रूप से निकल सकती है। कम थर्मल रेजिस्टेंस का अर्थ है बेहतर ऊष्मा अपव्यय, जो आपको LED को उच्च धाराओं पर या गर्म वातावरण में चलाने की अनुमति देता है, जबकि जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखता है, जिससे दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित होता है।

Q: डेटाशीट में रिवर्स वोल्टेज टेस्ट का उल्लेख है। क्या मैं इस एलईडी को एसी सर्किट में या रिवर्स पोलैरिटी प्रोटेक्शन के साथ उपयोग कर सकता हूँ?
A: 12V रिवर्स वोल्टेज रेटिंग केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है। यह डिवाइस निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। एसी सर्किट में या पोलैरिटी प्रोटेक्शन के लिए, एलईडी के आर-पार रिवर्स वोल्टेज को रोकने के लिए एक बाहरी श्रृंखला डायोड का उपयोग करना होगा।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग उदाहरण

परिदृश्य: एक ऑटोमोटिव कंट्रोल मॉड्यूल के लिए एक लाल स्टेटस इंडिकेटर डिजाइन करना। मॉड्यूल वाहन की 12V बैटरी सिस्टम से संचालित होता है (चलने पर नॉमिनल 14V)। इंडिकेटर को दिन के उजाले में स्पष्ट रूप से दिखाई देना चाहिए।
डिज़ाइन चरण:
1. वर्तमान चयन: चमक और दीर्घायु के बीच अच्छा संतुलन के लिए 50 mA का एक ऑपरेटिंग पॉइंट चुनें।
2. ड्राइवर चयन: उच्च आपूर्ति वोल्टेज के कारण, एक साधारण रोकनेवाला 0.5W से अधिक बिजली बर्बाद कर देगा। एक बेहतर समाधान 50 mA पर सेट किया गया एक लो-ड्रॉपआउट (LDO) कॉन्स्टेंट-करंट LED ड्राइवर IC है।
3. थर्मल डिज़ाइन: मॉड्यूल इंजन बे में स्थित हो सकता है। अधिकतम परिवेश तापमान का अनुमान लगाएं (उदाहरण के लिए, 85°C)। अपेक्षित जंक्शन तापमान वृद्धि की गणना करें: ΔTj = Pd * RθJA = (VF * IF) * RθJA। विशिष्ट VF=2.2V और RθJA=280°C/W, Pd=0.11W का उपयोग करते हुए, ΔTj ≈ 31°C। Tj = Ta + ΔTj = 85°C + 31°C = 116°C, जो 125°C अधिकतम से कम है। यह स्वीकार्य है लेकिन सीमांत है। विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, एनोड से जुड़े पीसीबी पैड पर तांबे के क्षेत्र को बढ़ाएं ताकि प्रभावी RθJA कम हो।
4. बिन चयन: डैशबोर्ड में कई यूनिटों में एक समान रूप सुनिश्चित करने के लिए, प्रमुख तरंगदैर्ध्य (जैसे, Bin 7) और दीप्त तीव्रता (जैसे, Bin X2 या Y1) के लिए सटीक बिन निर्दिष्ट करें।

12. Operating Principle Introduction

लाइट एमिटिंग डायोड अर्धचालक p-n जंक्शन उपकरण हैं। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक में, पुनर्संयोजन की इस प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlInGaP मिश्र धातुओं को दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल, नारंगी और पीले भागों में प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इंजीनियर किया गया है। विसरित लेंस एपॉक्सी या सिलिकॉन सामग्री से बना होता है जिसमें प्रकीर्णन कण होते हैं। ये कण अर्धचालक चिप से उत्सर्जित प्रकाश को यादृच्छिक रूप से पुनर्निर्देशित करते हैं, बीम कोण को व्यापक बनाते हैं और एक स्पष्ट लेंस एलईडी की विशिष्ट चमकदार केंद्रीय "हॉट स्पॉट" को समाप्त करके एक अधिक समान, नरम रूप बनाते हैं।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास

LED प्रौद्योगिकी का क्षेत्र लगातार विकसित हो रहा है। इस घटक जैसे संकेतक और सिग्नलिंग अनुप्रयोगों के लिए, रुझान कई प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं। बढ़ी हुई दक्षता: चालू सामग्री विज्ञान अनुसंधान AlInGaP और अन्य अर्धचालक सामग्रियों की आंतरिक क्वांटम दक्षता (IQE) में सुधार करने का लक्ष्य रखता है, जिससे विद्युत इनपुट शक्ति (lm/W) की प्रति इकाई उच्च चमकदार आउटपुट प्राप्त होता है। विश्वसनीयता में वृद्धि: ऑटोमोटिव और औद्योगिक बाजारों की मांगें पैकेज सामग्रियों (जैसे, उच्च-तापमान सिलिकोन) और डाई-अटैच प्रौद्योगिकियों में सुधार को प्रेरित करती हैं ताकि उच्च जंक्शन तापमान और अधिक चरम थर्मल साइक्लिंग का सामना किया जा सके। लघुरूपण: आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अधिक सघन एकीकरण को सक्षम करते हुए, ऑप्टिकल शक्ति को बनाए रखने या बढ़ाने के साथ-साथ छोटे पैकेज फुटप्रिंट्स के लिए निरंतर प्रयास किया जा रहा है। रंग स्थिरता और बिनिंग: एपिटैक्सियल विकास और निर्माण प्रक्रिया नियंत्रण में प्रगति से तरंगदैर्ध्य और प्रकाशीय तीव्रता का वितरण अधिक सटीक होता जा रहा है, जिससे व्यापक बिनिंग की आवश्यकता कम हो रही है और निर्माताओं के लिए इन्वेंट्री प्रबंधन सरल हो रहा है। एकीकृत समाधान: एक बढ़ता हुआ रुझान एलईडी डाई को ड्राइवर आईसी, सुरक्षा घटकों (जैसे ईएसडी डायोड) और यहां तक कि नियंत्रण लॉजिक के साथ एकल, स्मार्ट पैकेज मॉड्यूल में एकीकृत करने का है।