SMD LED 17-21/T1D-CP2R1TY/3T डेटाशीट - शुद्ध सफेद - 2.6-3.0V - 40mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

17-21 SMD LED एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट डिवाइस है जो उच्च-घनत्व इलेक्ट्रॉनिक असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक लाभ पारंपरिक लीड-फ्रेम घटकों की तुलना में इसके काफी कम फुटप्रिंट में निहित है, जो छोटे मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) डिज़ाइन, बढ़ी हुई घटक पैकिंग घनत्व को सक्षम बनाता है, और अंततः अंतिम उपकरणों के लघुरूपण में योगदान देता है। यह डिवाइस हल्का है, जो इसे विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां स्थान और वजन महत्वपूर्ण बाधाएं हैं।

This LED is a mono-color type, emitting a pure white light, and is constructed with a yellow diffused resin. It is compliant with key environmental and safety standards, including being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and Halogen Free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, and Br+Cl < 1500 ppm). The product is supplied in industry-standard 8mm tape on 7-inch diameter reels, ensuring compatibility with automated pick-and-place assembly equipment and standard infrared or vapor phase reflow soldering processes.

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत या इन पर संचालन की गारंटी नहीं है।

• Reverse Voltage (V_R): 5V. Critical Note: यह पैरामीटर केवल इन्फ्रारेड (IR) परीक्षण स्थितियों के लिए परिभाषित है। LED को रिवर्स बायस के तहत संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
• Forward Current (I_F): 10 mA (continuous).
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA, केवल 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल वाली पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय।
• Power Dissipation (P_d): 40 mW. यह पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में क्षय की जा सकने वाली अधिकतम स्वीकार्य शक्ति है।
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150V. हैंडलिंग के दौरान स्थैतिक बिजली के विरुद्ध सावधानियाँ आवश्यक हैं।
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C.
• Storage Temperature (T_stg): -40°C से +90°C.
• Soldering Temperature (T_sol): Reflow soldering: 260°C peak for 10 seconds. Hand soldering: 350°C for 3 seconds maximum.

2.2 Electro-Optical Characteristics

These parameters are measured at an ambient temperature (T_a) of 25°C and define the typical performance of the device.

• Luminous Intensity (I_v): आगे की धारा (I) 5 mA पर न्यूनतम 57.0 mcd से अधिकतम 140.0 mcd तक होती है।_F) 5 mA पर। विशिष्ट देखने का कोण (2θ_1/2) 150 डिग्री है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): I पर 2.6V से 3.0V तक होता है_F = 5 mA.
• रिवर्स करंट (I_R): जब रिवर्स वोल्टेज (V) 5V लगाया जाता है तो अधिकतम 50 μA (केवल परीक्षण स्थिति)।_R) 5V लगाया जाता है (केवल परीक्षण स्थिति)।

महत्वपूर्ण सहनशीलताएं: दीप्त तीव्रता में ±11% की सहनशीलता है, और अग्र वोल्टेज में बिन केंद्र मानों से ±0.05V की सहनशीलता है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पादन में सुसंगत प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को मुख्य मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग

एलईडी को I = 5 mA पर उनकी मापी गई दीप्त तीव्रता के आधार पर चार बिन (P2, Q1, Q2, R1) में वर्गीकृत किया जाता है।_F = 5 mA.

• P2: 57.0 - 72.0 mcd
• Q1: 72.0 - 90.0 mcd
• Q2: 90.0 - 112.0 mcd
• R1: 112.0 - 140.0 mcd

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

एलईडी को I = 5 mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर भी चार कोड (28, 29, 30, 31) में वर्गीकृत किया जाता है।_F = 5 mA को चार कोड (28, 29, 30, 31) में।

• 28: 2.6 - 2.7V
• 29: 2.7 - 2.8V
• 30: 2.8 - 2.9V
• 31: 2.9 - 3.0V

3.3 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट बिनिंग

रंग स्थिरता को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) के आधार पर ±0.01 की सहनशीलता के साथ बिनिंग द्वारा नियंत्रित किया जाता है। डेटाशीट चार विशिष्ट बिन (1, 2, 3, 4) को परिभाषित करती है, जिनमें से प्रत्येक CIE आरेख पर एक चतुर्भुज क्षेत्र निर्दिष्ट करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उत्सर्जित श्वेत प्रकाश एक सख्ती से नियंत्रित रंग स्थान के भीतर रहे।

4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस

डेटाशीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं। ये सर्किट डिज़ाइन और थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र): घुटने के बिंदु से आगे वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी वृद्धि का कारण बनती है, जो करंट-सीमित सर्किटरी की आवश्यकता को रेखांकित करते हुए घातीय संबंध दर्शाता है।
• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा: दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है, जो आमतौर पर संभावित संतृप्ति या दक्षता में गिरावट से पहले कार्यशील सीमा के भीतर लगभग-रैखिक तरीके से होता है।
• सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: प्रकाश उत्पादन के नकारात्मक तापमान गुणांक को दर्शाता है। जंक्शन तापमान बढ़ने पर दीप्त तीव्रता कम हो जाती है, जो उच्च-विश्वसनीयता या उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है।
• अग्र धारा डीरेटिंग वक्र: परिवेश तापमान के फलन के रूप में अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा निर्धारित करता है। तापमान बढ़ने पर, शक्ति क्षय सीमा के भीतर रहने और अधिक गर्म होने से रोकने के लिए अधिकतम धारा को कम किया जाना चाहिए।
• विकिरण पैटर्न: एक ध्रुवीय आरेख जो प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को दर्शाता है, जो 150-डिग्री के व्यापक दृश्य कोण की पुष्टि करता है।
• स्पेक्ट्रम वितरण: एक ग्राफ जो तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता को आलेखित करता है, जो उत्सर्जित "शुद्ध सफेद" प्रकाश की वर्णक्रमीय सामग्री को चरितार्थ करता है।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 पैकेज आयाम

एलईडी का एक कॉम्पैक्ट एसएमडी फुटप्रिंट है। चित्र में मुख्य आयाम निर्दिष्ट हैं जिनमें बॉडी की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही सोल्डर पैड लेआउट और अंतर शामिल हैं। असेंबली के दौरान सही ध्रुवता अभिविन्यास के लिए पैकेज पर एक कैथोड चिह्न स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं ±0.1 मिमी हैं।

5.2 रील, टेप और नमी-संवेदनशील पैकेजिंग

डिवाइस एक नमी-प्रतिरोधी पैकिंग प्रारूप में आपूर्ति की जाती है। प्रमुख तत्वों में शामिल हैं:

• कैरियर टेप: यह घटकों को धारण करता है। पॉकेट आकार, पिच और टेप चौड़ाई के लिए आयाम प्रदान किए गए हैं। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं।
• रील आयाम: 7-इंच व्यास वाली रील के लिए विनिर्देश, जिसमें हब व्यास, फ्लैंज व्यास और चौड़ाई शामिल हैं।
• नमी अवरोध बैग (एमबीबी): रील को एक शोषक और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग के अंदर सील किया जाता है ताकि एलईडी को परिवेशीय नमी से बचाया जा सके, जिसके प्रति वे संवेदनशील हैं।
• लेबल स्पष्टीकरण: पैकेजिंग लेबल में पार्ट नंबर (P/N), मात्रा (QTY), और ल्यूमिनस इंटेंसिटी (CAT), क्रोमैटिसिटी (HUE), और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के लिए विशिष्ट बिन के कोड शामिल हैं।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 महत्वपूर्ण सावधानियाँ

• ओवर-करंट सुरक्षा: एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है. LED की घातांकीय I-V विशेषता का अर्थ है कि वोल्टेज में मामूली वृद्धि विनाशकारी करंट सर्ज का कारण बन सकती है।
• भंडारण: यह बैग नमी-संवेदनशील (MSL) है। उपयोग के लिए तैयार होने तक न खोलें। खोलने के बाद, ≤30°C और ≤60% RH के वातावरण में 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग करें। अप्रयुक्त भागों को पुनः सील कर देना चाहिए। यदि एक्सपोजर समय से अधिक हो जाता है या डिसिकेंट नमी का संकेत देता है, तो रीफ्लो से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक करने की आवश्यकता है।
• सोल्डरिंग: Pb-free रीफ्लो प्रोफाइल (पीक 260°C) का पालन करें। रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए। हीटिंग के दौरान LED पर यांत्रिक तनाव से बचें और सोल्डरिंग के बाद PCB को वार्प न करें।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

17-21 SMD LED बहुमुखी है और विभिन्न कम-शक्ति संकेतक और बैकलाइटिंग कार्यों के लिए उपयुक्त है।

• ऑटोमोटिव इंटीरियर: डैशबोर्ड उपकरणों, स्विचों और नियंत्रण पैनलों के लिए बैकलाइटिंग।
• दूरसंचार उपकरण: टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: छोटे एलसीडी डिस्प्ले के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग, स्विच प्रकाश और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था।
• सामान्य उद्देश्य संकेतन: कोई भी अनुप्रयोग जिसमें एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय और चमकदार सफेद संकेतक की आवश्यकता हो।

7.2 डिज़ाइन विचार

• करंट ड्राइव: हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें जो ≤10 mA निरंतर धारा के लिए सेट हो। आपूर्ति वोल्टेज (V_cc), एलईडी के अग्र वोल्टेज बिन (V_F), और वांछित धारा (I_F) के आधार पर रोकनेवाले का मान गणना करें: R = (V_cc - V_F) / I_F.
• थर्मल प्रबंधन: हालांकि कम शक्ति, अधिकतम रेटिंग्स के निकट या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित होने पर पर्याप्त PCB कॉपर या थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करें। डीरेटिंग कर्व का संदर्भ लें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 150-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल अच्छी ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है। केंद्रित प्रकाश के लिए, एक सेकेंडरी ऑप्टिक (लेंस) आवश्यक हो सकता है।
• ESD सुरक्षा: असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाएं लागू करें, क्योंकि डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है।

8. Technical Comparison & Differentiation

17-21 LED अपनी श्रेणी में विशिष्ट लाभ प्रदान करता है:

• आकार बनाम लीडेड समकक्ष: इसका प्राथमिक लाभ थ्रू-होल एलईडी (जैसे, 3mm या 5mm एलईडी) की तुलना में बोर्ड स्थान में भारी कमी है, जो आधुनिक, लघुरूप डिज़ाइन को सक्षम बनाता है।
• अनुकूलता: स्वचालित एसएमटी असेंबली लाइनों के साथ पूर्ण अनुकूलता, मैनुअल सम्मिलन की तुलना में निर्माण लागत कम करती है और विश्वसनीयता बढ़ाती है।
• पर्यावरण अनुपालन: Pb-मुक्त, हैलोजन-मुक्त और RoHS/REACH अनुपालन होने के कारण यह कठोर वैश्विक नियामक आवश्यकताओं को पूरा करता है, जो सभी पुराने या सामान्य एलईडी घटकों के लिए सत्य नहीं हो सकता है।
• बिनिंग: तीव्रता, वोल्टेज और वर्णिकता के लिए विस्तृत बिनिंग उन अनुप्रयोगों में अधिक कसकर रंग और चमक मिलान की अनुमति देती है जहाँ कई एलईडी में स्थिरता की आवश्यकता होती है, यह अनबिन्ड या ढीले बिन्ड वाले भागों से एक प्रमुख अंतर है।

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

प्र: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उ: नहीं। आपको एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। इसके बिना, फॉरवर्ड वोल्टेज केवल ~2.8V होता है, इसलिए सीधे 3.3V जोड़ने से अत्यधिक करंट होगा, जो संभवतः एलईडी को तुरंत नष्ट कर सकता है।

प्र: रिवर्स वोल्टेज रेटिंग केवल 5V क्यों है, और "for IR test only" का क्या अर्थ है?
उ: यह एलईडी, अधिकांश की तरह, एक डायोड है जिसमें रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज कम होता है। 5V रेटिंग गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षण के दौरान बिना क्षति के यह अधिकतम सहन कर सकता है। यह नहीं सर्किट में रिवर्स बायस में संचालित होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। हमेशा सही पोलैरिटी सुनिश्चित करें।

Q: मैं ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (P2, Q1, आदि) की व्याख्या कैसे करूं?
A> These codes allow you to select LEDs with a guaranteed minimum brightness for your design. For example, specifying bin R1 ensures every LED will be between 112 and 140 mcd at 5mA, providing predictable performance.

Q: भंडारण निर्देश सख्त लगते हैं। यदि मैं 7-दिवसीय फ्लोर लाइफ से अधिक हो जाऊं तो क्या होगा?
A> SMD LEDs can absorb moisture from the air. During reflow soldering, this trapped moisture can rapidly vaporize, causing internal delamination or \"popcorning,\" which cracks the package and destroys the device. Baking drives out this moisture, restoring a safe condition for reflow.

10. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण

Scenario: 5V रेल से संचालित 10 सफेद LED वाला एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना। एकसमान चमक महत्वपूर्ण है।

Design Steps:

1. बिन चुनें: दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए समान चमकदार तीव्रता बिन (जैसे, Q2: 90-112 mcd) और वर्णिकता बिन से LED चुनें।
2. करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना करें: सबसे खराब स्थिति वाले V का उपयोग करें_F बिन से। बिन 30 (2.8-2.9V) के लिए, एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए V_F(max) = 2.9V का उपयोग करें। लक्ष्य I_F = 8 mA (10 mA की अधिकतम सीमा से नीचे)।
   R = (5V - 2.9V) / 0.008A = 262.5 Ω। निकटतम मानक मान 270 Ω का चयन करें।
   वास्तविक धारा की पुनर्गणना करें: I_F = (5V - 2.8V) / 270 Ω ≈ 8.15 mA (V_F(min)का उपयोग करके)। यह सुरक्षित है और बिन की 5mA की परीक्षण स्थिति के भीतर है।
3. लेआउट: एलईडी को सही ध्रुवता (कैथोड चिह्न) के साथ पीसीबी पर रखें। सुनिश्चित करें कि पीसीबी पैड डायमेंशन ड्राइंग से अनुशंसित लैंड पैटर्न से मेल खाते हैं ताकि टॉम्बस्टोनिंग या खराब सोल्डर जोड़ों से बचा जा सके।
4. असेंबली: नमी प्रबंधन प्रक्रियाओं का पालन करें। रीफ्लो ओवन को 260°C के शिखर के साथ अनुशंसित Pb-free प्रोफ़ाइल पर प्रोग्राम करें।
5. परिणाम: नियंत्रित धारा और उचित तापीय/यांत्रिक असेंबली के साथ एक विश्वसनीय, समान रूप से चमकदार संकेतक पैनल।

11. कार्य सिद्धांत

17-21 LED एक अर्धचालक चिप पर आधारित एक ठोस-अवस्था प्रकाश स्रोत है। मूल सामग्री इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) है, जो नीले/पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करने में सक्षम है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, चिप को एक पीले फॉस्फर परत (पीले विसरित रेजिन पैकेज के भीतर निहित) से लेपित किया जाता है। जब चिप नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है, तो उसका एक हिस्सा फॉस्फर द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है और पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित कर दिया जाता है। शेष नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले प्रकाश का संयोजन मानव आंख द्वारा सफेद के रूप में माना जाता है। इस तकनीक को फॉस्फर-परिवर्तित सफेद LED के रूप में जाना जाता है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान

17-21 फॉर्म फैक्टर SMD LED विकास के एक परिपक्व चरण का प्रतिनिधित्व करता है। ऐसे घटकों से संबंधित वर्तमान उद्योग रुझानों में शामिल हैं:

• दक्षता में वृद्धि: InGaN चिप प्रौद्योगिकी और फॉस्फोर फॉर्मूलेशन में निरंतर सुधार से उच्च चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्राप्त होती है, जिससे कम करंट ड्राइव या समान पैकेज से अधिक चमकदार आउटपुट संभव होता है।
• रंग गुणवत्ता: उन्नति का ध्यान रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) में सुधार और उच्च-गुणवत्ता वाले डिस्प्ले और प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए अधिक सटीक और सुसंगत रंग बिंदुओं (छोटे क्रोमैटिसिटी बिन) प्राप्त करने पर केंद्रित है।
• लघुरूपण: हालांकि 17-21 पहले से ही छोटा है, लेकिन और भी छोटे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की मांग और भी अधिक कॉम्पैक्ट एलईडी पैकेज (जैसे, 0402, 0201 मीट्रिक आकार) की ओर धकेलती रहती है, जिनमें प्रदर्शन बनाए रखा या सुधारा जाता है।
• एकीकरण: सर्किट डिजाइन को सरल बनाने और बोर्ड स्थान बचाने के लिए एक ही पैकेज मॉड्यूल में कई एलईडी चिप्स, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या यहां तक कि नियंत्रण ICs को एकीकृत करने की प्रवृत्ति।