SMD LED 0201 पीला AlInGaP डेटाशीट - आयाम 1.6x0.8x0.6mm - वोल्टेज 1.8-2.4V - पावर 72mW - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक लघु सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह घटक एक अति-संकुचित 0201 फुटप्रिंट में डिज़ाइन किया गया है, जो इसे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। इसका प्राथमिक कार्य आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में एक दृश्य संकेतक, बैकलाइट या सिग्नल प्रकाश स्रोत के रूप में कार्य करना है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाज़ार

यह LED स्वचालित विनिर्माण और उच्च-घनत्व डिज़ाइनों के लिए कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है। यह स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरण और मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह संगत है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन को सुगम बनाता है। पैकेज उद्योग-मानक 12mm टेप पर आपूर्ति किया जाता है जो 7-इंच रीलों पर लगा होता है। इसके प्राथमिक लक्षित बाज़ारों में दूरसंचार उपकरण (जैसे, कॉर्डलेस और सेलुलर फोन), पोर्टेबल कंप्यूटिंग डिवाइस (नोटबुक कंप्यूटर), नेटवर्क सिस्टम, घरेलू उपकरण और विभिन्न इनडोर साइनेज अनुप्रयोग शामिल हैं, जहाँ एक विश्वसनीय, छोटे फॉर्म-फैक्टर वाले संकेतक की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड LED के विद्युत, प्रकाशीय और पर्यावरणीय विनिर्देशों का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

स्थायी क्षति को रोकने के लिए डिवाइस को इन सीमाओं से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए। प्रमुख रेटिंग्स में अधिकतम 72mW पावर डिसिपेशन, 30mA का DC फॉरवर्ड करंट और 80mA का पीक फॉरवर्ड करंट (1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई वाली पल्स्ड स्थितियों के तहत) शामिल हैं। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक निर्दिष्ट है, और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C तक है, जो कठोर वातावरण में विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

25°C परिवेश तापमान और 20mA के फॉरवर्ड करंट (I_F) के एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापा गया, डिवाइस निम्नलिखित विशिष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। चमकदार तीव्रता (I_V) न्यूनतम 140.0 mcd से अधिकतम 450.0 mcd तक होती है, जिसका सटीक मान बिन रैंक द्वारा निर्धारित होता है। इसमें 110 डिग्री का एक विस्तृत व्यूइंग एंगल (2θ_1/2) है, जो व्यापक दृश्यता प्रदान करता है। उत्सर्जित प्रकाश पीले स्पेक्ट्रम में है, जिसकी शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_p) 591 nm है और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) सीमा इसकी तरंगदैर्ध्य बिन द्वारा परिभाषित की गई है। परीक्षण करंट पर फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) आमतौर पर 1.8V और 2.4V के बीच होता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन और डिज़ाइन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिज़ाइनरों को उन घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो विशिष्ट सर्किट और चमक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) रैंक

LED को तीन वोल्टेज बिन में वर्गीकृत किया गया है: D2 (1.8V - 2.0V), D3 (2.0V - 2.2V), और D4 (2.2V - 2.4V)। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.10V है। उपयुक्त बिन का चयन करने से स्थिर करंट-लिमिटिंग सर्किट डिज़ाइन करने में मदद मिलती है।

3.2 चमकदार तीव्रता (I_V) रैंक

चमक को पांच तीव्रता बिन में वर्गीकृत किया गया है: R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd), S2 (224.0-280.0 mcd), T1 (280.0-355.0 mcd), और T2 (355.0-450.0 mcd)। प्रत्येक तीव्रता बिन पर सहनशीलता ±11% है। यह बिनिंग उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें कई संकेतकों में एक समान चमक की आवश्यकता होती है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WD) रैंक

पीले प्रकाश का रंग (ह्यू) तरंगदैर्ध्य बिनिंग के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। चार बिन हैं: H (584.5-587.0 nm), J (587.0-589.5 nm), K (589.5-592.0 nm), और L (592.0-594.5 nm), प्रत्येक की सहनशीलता ±1 nm है। यह एक परिभाषित सीमा के भीतर रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है, वे आम तौर पर फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र) के बीच संबंध, फॉरवर्ड करंट के साथ चमकदार तीव्रता में भिन्नता, और प्रकाश उत्पादन पर परिवेश तापमान के प्रभाव को दर्शाते हैं। ये वक्र गैर-मानक संचालन स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने और दक्षता और दीर्घायु के लिए ड्राइव सर्किटरी को अनुकूलित करने के लिए आवश्यक हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

LED एक उद्योग-मानक 0201 पैकेज में रखा गया है। प्रमुख आयाम लगभग लंबाई में 1.6mm, चौड़ाई में 0.8mm और ऊंचाई में 0.6mm हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलताएं आमतौर पर ±0.1mm हैं। लेंस पानी की तरह साफ है, और AlInGaP चिप से उत्सर्जित रंग पीला है।

5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड

उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। अनुशंसित पैड लेआउट घटक के आकार को ध्यान में रखता है और इन्फ्रारेड या वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए अनुकूलित है, जो टॉम्बस्टोनिंग को रोकता है और एक विश्वसनीय सोल्डर फिलेट सुनिश्चित करता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग स्थिति

लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, J-STD-020B के अनुरूप एक विशिष्ट IR रीफ्लो प्रोफाइल की अनुशंसा की जाती है। प्रमुख मापदंडों में 150-200°C के बीच प्री-हीट तापमान, अधिकतम 120 सेकंड तक प्री-हीट समय, 260°C से अधिक नहीं पीक बॉडी तापमान और सोल्डर पेस्ट द्वारा परिभाषित लिक्विडस (TAL) से ऊपर का समय शामिल है। पीक तापमान पर कुल सोल्डरिंग समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए, और रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए।

6.2 भंडारण स्थितियाँ

नमी अवशोषण (जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" का कारण बन सकती है) को रोकने के लिए, सख्त भंडारण दिशानिर्देश प्रदान किए गए हैं। अनओपन, नमी-अवरोधक बैग को ≤30°C और ≤70% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए, जिसकी शेल्फ लाइफ एक वर्ष है। एक बार खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। बैग खोलने के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर IR रीफ्लो पूरा करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। इस अवधि से अधिक समय तक उजागर घटकों को सोल्डरिंग से पहले एक बेकिंग प्रक्रिया (जैसे, 48 घंटे के लिए 60°C) की आवश्यकता होती है।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग किया जाना चाहिए। LED को सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर पैकेज एपॉक्सी को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 टेप और रील विनिर्देश

घटक 12mm चौड़ाई वाले उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति किए जाते हैं, जो 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर लपेटे जाते हैं। प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं। टेप खाली पॉकेट को सील करने के लिए एक टॉप कवर का उपयोग करता है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 मानकों का पालन करती है। शेष मात्रा के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े लागू हो सकती है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह LED उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (पावर ऑन/ऑफ, बैटरी चार्जिंग) में स्थिति संकेतन, फ्रंट पैनल बटन या प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग, और नेटवर्किंग उपकरणों और घरेलू उपकरणों में सिग्नल प्रकाश स्रोत के रूप में उपयुक्त है। इसका छोटा आकार इसे आधुनिक, लघुकृत उपकरणों के लिए एकदम सही बनाता है।

8.2 डिज़ाइन विचार

डिज़ाइनरों को LED के साथ श्रृंखला में एक उचित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लागू करना चाहिए। रेसिस्टर मान की गणना आपूर्ति वोल्टेज, चयनित बिन से फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F), और वांछित संचालन करंट (30mA DC से अधिक नहीं) के आधार पर की जानी चाहिए। मल्टी-LED सरणियों में एक समान चमक के लिए, एक ही चमकदार तीव्रता (I_V) बिन से LED का चयन करना महत्वपूर्ण है। जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से बचने के लिए PCB लेआउट के थर्मल प्रबंधन पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए।

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

प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

उत्तर: पीक वेवलेंथ (λ_p) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम सबसे मजबूत होता है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और प्रकाश के माने जाने वाले रंग का प्रतिनिधित्व करता है; यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के रंग से मेल खाएगा। इस पीले LED जैसे मोनोक्रोमैटिक LED के लिए, वे आम तौर पर बहुत करीब होते हैं।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?

उत्तर: नहीं। LED करंट-ड्रिवेन डिवाइस हैं। उनका फॉरवर्ड वोल्टेज एक सहनशीलता रखता है और तापमान के साथ बदलता है। सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से अनियंत्रित करंट प्रवाह होगा, जो संभवतः अधिकतम रेटिंग से अधिक हो जाएगा और डिवाइस को नष्ट कर देगा। हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या एक स्थिर-करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

प्रश्न: भंडारण आर्द्रता स्थिति इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?

उत्तर: SMD पैकेज हवा 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 एपॉक्सी को फटा सकता है ("पॉपकॉर्निंग" या "डीलैमिनेशन")। भंडारण और बेकिंग दिशानिर्देशों का पालन करने से इस विफलता मोड को रोका जा सकता है।

10. संचालन सिद्धांत परिचय

यह LED एक एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब LED के एनोड और कैथोड के पार एक फॉरवर्ड बायस वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक 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) से संबंधित होती है—इस मामले में, पीले स्पेक्ट्रम (~590 nm) में। पानी की तरह साफ एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है।