SMD LED Yellow 595nm Datasheet - EIA Package - 30mA - 75mW - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन, सरफेस-माउंट पीले एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस अल्ट्रा ब्राइट AlInGaP चिप तकनीक का उपयोग करता है, जो एक कॉम्पैक्ट, उद्योग-मानक पैकेज में उच्च दीप्त तीव्रता प्रदान करता है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं, जिसमें इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग शामिल है, के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे बड़े पैमाने पर विनिर्माण वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है। यह उत्पाद RoHS निर्देशों का अनुपालन करता है और इसे एक ग्रीन उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस की परिचालन सीमाएँ 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• Power Dissipation (Pd): 75 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे LED गर्मी के रूप में व्यय कर सकता है।
• Peak Forward Current (I_F(PEAK)): 80 mA. यह केवल स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमेय है ताकि अधिक गर्म होने से रोका जा सके।
• Continuous Forward Current (I_F): 30 mA DC. यह निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है।
• Derating: अधिकतम फॉरवर्ड करंट को विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए 50°C परिवेश तापमान से ऊपर प्रत्येक डिग्री सेल्सियस के लिए 0.4 mA से रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए।
• Reverse Voltage (V_R): 5 V. उच्च रिवर्स वोल्टेज लागू करने से LED के सेमीकंडक्टर जंक्शन को क्षति पहुंच सकती है।
• Operating & Storage Temperature Range: -55°C से +85°C.
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: 5 सेकंड के लिए 260°C शिखर तापमान सहन करता है, लीड-मुक्त (Pb-free) प्रक्रियाओं के साथ संगत।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Ta=25°C और 20 mA की अग्र धारा (I_F) पर मुख्य प्रदर्शन मापदंड मापे जाते हैं, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो।

• Luminous Intensity (I_V): यह न्यूनतम 18.0 mcd से लेकर 50.0 mcd के सामान्य मान तक होती है। यह मानव आँख की फोटोपिक प्रतिक्रिया (CIE वक्र) से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर द्वारा मापी गई अनुभूत चमक है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): 130 डिग्री। यह विस्तृत दृश्य कोण इंगित करता है कि एलईडी एक विस्तृत क्षेत्र में प्रकाश उत्सर्जित करती है, जिसके अर्ध-तीव्रता बिंदु केंद्रीय अक्ष से 65 डिग्री दूर स्थित हैं।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P): 595 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट सर्वोच्च होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 592 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो एलईडी के माने गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी गणनाओं से प्राप्त होती है।
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 16 nm. यह पैरामीटर स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; एक छोटा मान अधिक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत का संकेत देता है।
• Forward Voltage (V_F): आमतौर पर 2.4 V, जो 20 mA पर अधिकतम 2.4 V होती है। यह वह वोल्टेज ड्रॉप है जो एलईडी के सिरों पर तब होता है जब उसमें धारा प्रवाहित हो रही होती है।
• Reverse Current (I_R): Maximum 10 µA when a 5V reverse bias is applied.
• Capacitance (C): Typically 40 pF measured at 0V bias and 1 MHz frequency.

3. Binning System Explanation

उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एलईडी की चमकदार तीव्रता को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता सीमा को परिभाषित करता है।

• Bin Code M: 18.0 - 28.0 mcd
• Bin Code N: 28.0 - 45.0 mcd
• Bin Code P: 45.0 - 71.0 mcd
• Bin Code Q: 71.0 - 112.0 mcd
• Bin Code R: 112.0 - 180.0 mcd

प्रत्येक तीव्रता बिन पर +/-15% की एक सहनशीलता लागू की जाती है। यह प्रणाली डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए पूर्वानुमेय चमक स्तर वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है।

4. Performance Curve Analysis

हालांकि डाटाशीट में विशिष्ट ग्राफ़ संदर्भित हैं (जैसे, Fig.1, Fig.6), ऐसे उपकरणों के लिए विशिष्ट वक्रों में शामिल हैं:

• I-V (Current-Voltage) Curve: फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। वक्र में लगभग 2.0-2.4V के आसपास एक विशिष्ट "घुटने" का वोल्टेज होगा।
• Luminous Intensity vs. Forward Current: तीव्रता आम तौर पर एक सीमा तक धारा के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है, जिसके बाद ताप के कारण दक्षता कम हो सकती है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: आम तौर पर, परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ तीव्रता कम हो जाती है, क्योंकि आंतरिक क्वांटम दक्षता कम हो जाती है और गैर-विकिरण पुनर्संयोजन बढ़ जाता है।
• Spectral Distribution: रिलेटिव रेडिएंट पावर बनाम वेवलेंथ का एक प्लॉट, जो 595nm पर 16nm हाफ-विड्थ के साथ चरम पर है, जो पीले रंग के उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
• व्यूइंग एंगल पैटर्न: प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को दर्शाने वाला एक पोलर प्लॉट, जो 130-डिग्री पूर्ण दृश्य कोण की पुष्टि करता है।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 Package Dimensions

The LED is housed in an industry-standard EIA package. All dimensions are in millimeters with a general tolerance of ±0.10 mm unless otherwise specified. The package features a water-clear lens.

5.2 Polarity Identification & Pad Design

डेटाशीट में उचित सोल्डर जोड़ बनाने और रीफ्लो के दौरान यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक सुझाया गया सोल्डरिंग पैड लेआउट शामिल है। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक दृश्य चिह्न द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कि एक खांचा, हरा अंकन, या एक छोटा लीड। अनुशंसित पैड डिज़ाइन टॉम्बस्टोनिंग को रोकने और सही संरेखण सुनिश्चित करने में मदद करता है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

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

• प्रीहीट: रैंप-अप से 120-150°C.
• सोक/प्रीहीट समय: Maximum 120 seconds to activate flux and equalize board temperature.
• Peak Temperature: Maximum 240°C.
• Time Above Liquidus: एक विशिष्ट अवधि (प्रोफ़ाइल द्वारा निहित) जो घटक को अधिक गर्म किए बिना उचित सोल्डर जोड़ गठन सुनिश्चित करती है।
• Critical Limit: घटक का शरीर 5 सेकंड से अधिक समय के लिए 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि Hand Soldering आवश्यक हो:

• आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए।
• प्रति लीड सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।
• पैकेज पर थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए यह केवल एक बार किया जाना चाहिए।

6.3 सफाई

केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग किया जाना चाहिए। अनुशंसित सॉल्वेंट्स सामान्य कमरे के तापमान पर ethyl alcohol या isopropyl alcohol हैं। LED को एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन प्लास्टिक लेंस या पैकेज सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 भंडारण की स्थितियाँ

• अनुशंसित भंडारण वातावरण: ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता।
• अपने मूल नमी-रोधी पैकेजिंग से निकाले गए एलईडी को नमी अवशोषण को रोकने के लिए 672 घंटे (28 दिन) के भीतर रीफ्लो-सोल्डर किया जाना चाहिए।
• मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, डिसिकेंट युक्त एक सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन डिसिकेटर का उपयोग करें।
• 672 घंटे से अधिक समय तक बैग के बाहर संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले एक बेकिंग प्री-ट्रीटमेंट (लगभग 60°C कम से कम 24 घंटे के लिए) की आवश्यकता होती है ताकि अवशोषित नमी को दूर किया जा सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

7. Packaging & Ordering Information

7.1 टेप और रील विनिर्देश

एलईडी को 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर 8mm कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है, जो मानक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगत है।

• प्रति रील टुकड़े: 3000.
• शेष भागों के लिए न्यूनतम आर्डर मात्रा (MOQ): 500 टुकड़े।
• कवर टेप: कैरियर टेप में खाली घटक पॉकेट्स को एक शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है।
• लापता घटक: रील विनिर्देश के अनुसार, अधिकतम दो लगातार लापता एलईडी ("स्किप") की अनुमति है।
• पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानक का अनुपालन करती है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सामान्य प्रकाश व्यवस्था और संकेतन उद्देश्यों के लिए उपयुक्त है, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (टीवी, राउटर, चार्जर) पर स्थिति संकेतक।
• बटन, स्विच, या छोटे पैनल के लिए बैकलाइटिंग।
• उपकरणों में सजावटी प्रकाश व्यवस्था।
• साइनेज और प्रदर्शन तत्व।

महत्वपूर्ण नोट: सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, परिवहन नियंत्रण) के लिए पूर्व परामर्श और योग्यता के बिना इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है।

8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार

Drive Method: एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। एकाधिक एलईडी को समानांतर में चलाते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, यह दृढ़तापूर्वक अनुशंसित है प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक अलग करंट-सीमित रोकनेवाला (सर्किट मॉडल A) का उपयोग करना।

• सर्किट मॉडल A (अनुशंसित): Vcc → रेसिस्टर → LED → GND. यह अग्र वोल्टेज (V) में मामूली भिन्नताओं की क्षतिपूर्ति करता है_F) व्यक्तिगत एलईडी की, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रत्येक को लगभग समान धारा प्राप्त हो और इस प्रकार समान चमक उत्सर्जित करे।
• सर्किट मॉडल B (समानांतर के लिए अनुशंसित नहीं): एक ही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर से सीधे कई एलईडी को समानांतर में जोड़ना (Vcc → रेसिस्टर → [LED1 // LED2 // ...] → GND) अवांछनीय है। V_F में छोटे अंतर भी करंट में महत्वपूर्ण असंतुलन पैदा कर सकते हैं, जहां सबसे कम V वाली एलईडी_F अधिकांश करंट ले लेती है, जिससे वह अधिक चमकीली दिखती है और संभावित रूप से अत्यधिक दबाव में आ सकती है, जबकि अन्य मंद दिखती हैं।

रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (V_{आपूर्ति} - V_F) / I_F, where V_F is the typical forward voltage (e.g., 2.4V) and I_F is the desired operating current (e.g., 20mA).

9. इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

The LED is sensitive to electrostatic discharge. ESD can cause latent or catastrophic damage, degrading performance or causing immediate failure.

ESD क्षति के लक्षण: उच्च रिवर्स लीकेज करंट, असामान्य रूप से कम फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F), या कम ड्राइव करंट पर प्रकाशित न होना।

ESD Prevention Measures:

• Operators should wear a grounded wrist strap or anti-static gloves.
• सभी उपकरण, कार्यक्षेत्र और भंडारण रैक को उचित रूप से ग्राउंडेड किया जाना चाहिए।
• हैंडलिंग घर्षण के कारण LED लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेशों को बेअसर करने के लिए एक आयनकारी का उपयोग करें।
• घटकों को एक ESD-संरक्षित क्षेत्र (EPA) में संभालें।

ESD क्षति के लिए परीक्षण: प्रकाशन की जाँच करें और V मापें_F बहुत कम धारा पर (जैसे, 0.1mA)। इस AlInGaP उत्पाद के लिए, एक "अच्छे" LED का V होना चाहिए_F > 1.4V at 0.1mA.

10. Technical Comparison & Differentiation

This LED differentiates itself through several key features:

• चिप प्रौद्योगिकी: AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) का उपयोग करता है, जो लाल, नारंगी, एम्बर और पीले रंग स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और स्थिरता के लिए जाना जाता है, GaAsP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में।
• चमक: छोटे पैकेज से उच्च चमकीली तीव्रता (उच्चतम बिन में 180 एमसीडी तक) प्रदान करता है।
• विस्तृत दृश्य कोण: 130-डिग्री दृश्य कोण पैनल संकेतकों के लिए आदर्श व्यापक, समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।
• प्रक्रिया अनुकूलता: स्वचालित एसएमटी असेंबली और लीड-फ्री आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ पूर्ण संगत, जो निर्माण जटिलता और लागत को कम करती है।
• मानकीकरण: ईआईए-मानक पैकेज फुटप्रिंट आसान द्वितीय सोर्सिंग और डिज़ाइन पोर्टेबिलिटी सुनिश्चित करता है।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

Q1: Peak Wavelength (λ) और Dominant Wavelength (λ) में क्या अंतर है?_P) और Dominant Wavelength (λ_d)?
A1: पीक वेवलेंथ स्पेक्ट्रल आउटपुट का सर्वोच्च भौतिक बिंदु है। डॉमिनेंट वेवलेंथ एक गणना मूल्य है जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम द्वारा परिभाषित अनुभूत रंग का प्रतिनिधित्व करता है। वे अक्सर करीब होते हैं लेकिन समान नहीं होते।

Q2: क्या मैं इस LED को इसकी अधिकतम पीक करंट (80mA) पर लगातार चला सकता हूं?
A2: नहीं। 80mA रेटिंग कम ड्यूटी साइकिल (10%) पर बहुत छोटे पल्स (0.1ms चौड़ाई) के लिए है। निरंतर संचालन DC फॉरवर्ड करंट रेटिंग 30mA से अधिक नहीं होना चाहिए, और 50°C से अधिक के परिवेश तापमान पर इसे डीरेट किया जाना चाहिए।

Q3: समानांतर में प्रत्येक LED के लिए एक अलग श्रृंखला रोकनेवाला की आवश्यकता क्यों होती है?
A3: यह नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है, जिससे धारा स्थिर रहती है। यदि किसी एक LED का V थोड़ा कम है,_Fतो उसके रोकनेवाला के पार वोल्टेज ड्रॉप थोड़ा बढ़ जाता है, जिससे धारा वृद्धि सीमित होती है और सभी LEDs की चमक संतुलित होती है।

Q4: नमी अवरोध बैग खोलने के बाद 672-घंटे की फ्लोर लाइफ कितनी महत्वपूर्ण है?
A4: यह प्रक्रिया विश्वसनीयता के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। रिफ्लो के दौरान अवशोषित नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक परत अलग होना या दरार पड़ना ("पॉपकॉर्निंग") हो सकता है। इस दिशानिर्देश का पालन करना या एक बेक चक्र करना उच्च उपज के लिए आवश्यक है।

12. डिज़ाइन-इन केस स्टडी

Scenario: 10 पीले स्टेटस इंडिकेटर वाला एक कंट्रोल पैनल डिजाइन करना। सिस्टम पावर सप्लाई 5V है।

डिजाइन चरण:

1. वर्तमान चयन: एक ड्राइव करंट चुनें। चमक और दीर्घायु के संतुलन के लिए, डेटाशीट टेस्ट कंडीशन से 20mA का चयन किया गया है।
2. सर्किट टोपोलॉजी: एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए, सर्किट मॉडल A का उपयोग करें: प्रत्येक LED के लिए एक रेसिस्टर।
3. प्रतिरोधक गणना: विशिष्ट V का उपयोग करते हुए_F = 2.4V, V_{आपूर्ति} = 5V, I_F = 0.020A.
   R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 2.6V / 0.02A = 130 Ω.
   The nearest standard 5% resistor value is 130 Ω or 120 Ω. Using 120 Ω would yield I_F ≈ (5-2.4)/120 = 21.7mA, which is acceptable.
4. प्रतिरोधक के लिए शक्ति रेटिंग: P = I² * R = (0.020)² * 120 = 0.048W. एक मानक 1/8W (0.125W) या 1/10W प्रतिरोधक पर्याप्त से अधिक है।
5. लेआउट: इष्टतम सोल्डर फ़िलेट और यांत्रिक शक्ति के लिए डेटाशीट से सुझाए गए सोल्डरिंग पैड आयामों का पालन करें।
6. असेंबली: अनुशंसित IR रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। सुनिश्चित करें कि घटकों का उपयोग 672-घंटे की फ्लोर लाइफ के भीतर किया जाता है या तदनुसार बेक किया जाता है।

13. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

यह LED एक सब्सट्रेट पर उगाए गए AlInGaP अर्धचालक पदार्थ पर आधारित है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP जैसे डायरेक्ट बैंडगैप अर्धचालक में, यह पुनर्संयोजन अक्सर फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है - एक प्रक्रिया जिसे इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (पीला, ~592-595nm) AlInGaP मिश्र धातु संरचना की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है (इस मामले में, एक विस्तृत व्यूइंग एंगल के लिए)।

14. Industry Trends

SMD एलईडी का बाजार लगातार विकसित हो रहा है। इस तरह के घटकों में देखे जाने वाले सामान्य रुझानों में शामिल हैं:

• बढ़ी हुई दक्षता: एपिटैक्सियल विकास और चिप डिज़ाइन में निरंतर सुधार से उच्च दीप्तिमान प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्राप्त होती है।
• लघुरूपण: हालांकि यह एक मानक पैकेज है, उद्योग स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए छोटे फुटप्रिंट (जैसे, 0402, 0201) की दिशा में प्रयास करता है।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता: बेहतर पैकेजिंग सामग्री और प्रक्रियाओं के कारण परिचालन जीवनकाल लंबा होता है और तापीय एवं पर्यावरणीय दबाव में प्रदर्शन बेहतर होता है।
• Standardization & Compatibility: आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण में सहज एकीकरण के लिए वैश्विक मानकों (EIA, JEDEC) का पालन और प्रक्रिया संगतता (लीड-मुक्त, रीफ्लो) महत्वपूर्ण बनी हुई है।
• रंग एकरूपता: सटीक रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए कड़ी बिनिंग विशिष्टताएँ और उन्नत फॉस्फर प्रौद्योगिकियाँ (सफेद एलईडी के लिए) की मांग की जाती है।