SMD LED पीला हरा 120-डिग्री व्यूइंग एंगल - पैकेज आयाम - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.0V टाइप - पावर डिसिपेशन 72mW - English Technical Datasheet

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के विनिर्देशों का विवरण देता है, जो पीले-हरे रंग का प्रकाश उत्पादन करने के लिए एक डिफ्यूज़्ड लेंस और एलइनगैप (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। यह डिवाइस स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर और मानक एसएमडी प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के अनुरूप है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और लाभ

• अनुपालन: उत्पाद संबंधित पर्यावरणीय नियमों (जैसे, RoHS) का अनुपालन करता है।
• पैकेजिंग: उद्योग-मानक 8mm टेप पर 7-inch व्यास के रील्स में आपूर्ति, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस संचालन में सुविधा प्रदान करता है।
• प्रक्रिया संगतता: सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) असेंबली लाइनों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले स्वचालित प्लेसमेंट उपकरण और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह संगत।
• विद्युत इंटरफ़ेस: I.C. (Integrated Circuit) संगत, उपयुक्त करंट लिमिटिंग के साथ स्टैंडर्ड लॉजिक-लेवल आउटपुट से सीधे ड्राइव की अनुमति देता है।
• विश्वसनीयता: सोल्डरिंग के दौरान नमी-प्रेरित तनाव के खिलाफ मजबूती सुनिश्चित करने के लिए JEDEC लेवल 3 मानकों तक त्वरित प्रीकंडीशनिंग परीक्षणों के अधीन।

1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग

यह एलईडी विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट स्थिति संकेत या प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए डिज़ाइन की गई है। प्राथमिक अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• दूरसंचार उपकरण: राउटर, मॉडेम और हैंडसेट पर स्थिति संकेतक।
• कार्यालय स्वचालन: प्रिंटर, कॉपियर और स्कैनर पर पैनल संकेतक।
• Consumer Electronics & होम Appliances: Power, mode, or function indicators.
• Industrial Equipment: Machine status, fault, or operational mode signaling.
• सामान्य संकेत: प्रतीकों, आइकनों, या सामान्य स्थिति प्रकाश व्यवस्था के लिए फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

निम्नलिखित अनुभाग उन प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है जो डिवाइस के प्रदर्शन सीमा को परिभाषित करते हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए इन सीमाओं पर या उनके निकट संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• पावर डिसिपेशन (Pd): 72 mW. यह अधिकतम अनुमेय शक्ति है जिसे एलईडी पैकेज 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर अर्धचालक जंक्शन के अत्यधिक गर्म होने का जोखिम होता है, जिससे त्वरित अवक्रमण या विफलता हो सकती है।
• डीसी फॉरवर्ड करंट (IF): 30 mA. एलईडी पर लागू की जा सकने वाली अधिकतम निरंतर अग्र धारा।
• Peak Forward Current: 80 mA (स्पंदित स्थितियों में: 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई)। यह रेटिंग संक्षिप्त, उच्च-धारा स्पंदों के लिए प्रासंगिक है लेकिन निरंतर संचालन के लिए उपयोग नहीं की जानी चाहिए।
• Operating Temperature Range: -40°C to +85°C. The ambient temperature range over which the device is specified to operate correctly.
• Storage Temperature Range: -40°C से +100°C। डिवाइस बंद रहने पर सुरक्षित भंडारण के लिए तापमान सीमा।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस की विशिष्ट प्रदर्शन क्षमता को दर्शाते हैं।

• Luminous Intensity (Iv): यह 56.0 mcd के न्यूनतम से 180.0 mcd के अधिकतम तक होता है, जिसमें इस बिनिंग रेंज के भीतर एक विशिष्ट मान निहित है। तीव्रता को फोटोपिक (मानव आँख) प्रतिक्रिया वक्र (CIE मानक) से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है।
• Viewing Angle (2θ1/2): 120 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अक्ष पर मापे गए मान की आधी हो जाती है। 120-डिग्री का कोण एक चौड़े, विसरित प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न को दर्शाता है जो व्यापक-क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था या चौड़े कोणों से देखने के लिए उपयुक्त है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): लगभग 575 nm। यह प्रकाशीय उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के उच्चतम बिंदु पर तरंगदैर्ध्य है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): लगभग 571 nm (सामान्य)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो LED के रंग को परिभाषित करता है, जो CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है। यह रंग विनिर्देशन के लिए मुख्य पैरामीटर है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): लगभग 15 nm (सामान्य)। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; 15nm का मान AlInGaP-आधारित पीले-हरे LEDs की विशेषता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 2.0V (typical), with a maximum of 2.4V at 20mA. This is the voltage drop across the LED when operating at the specified current. It is crucial for designing the current-limiting circuitry.
• रिवर्स करंट (IR): 5V रिवर्स वोल्टेज (VR) पर अधिकतम 10 μA। यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; डिवाइस रिवर्स बायस के तहत संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या

बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे भागों का चयन करने की अनुमति देता है जो उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट न्यूनतम मानदंडों को पूरा करते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) बिनिंग

एलईडी को 20mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह पावर सप्लाई डिजाइन करने और एक साथ समानांतर में जुड़े कई एलईडी की एकसमान चमक सुनिश्चित करने में सहायता करता है।

• बिन D2: Vf = 1.8V से 2.0V
• Bin D3: Vf = 2.0V से 2.2V
• Bin D4: Vf = 2.2V से 2.4V

प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.1V है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) बिनिंग

यह चमक के लिए प्राथमिक बिनिंग है। भागों को परिभाषित न्यूनतम और अधिकतम दीप्त तीव्रता मानों वाले समूहों में वर्गीकृत किया जाता है।

• Bin P2: 56.0 – 71.0 mcd
• Bin Q1: 71.0 – 90.0 mcd
• Bin Q2: 90.0 – 112.0 mcd
• Bin R1: 112.0 – 140.0 mcd
• Bin R2: 140.0 – 180.0 mcd

Tolerance on each intensity bin is ±11%.

3.3 Dominant Wavelength (Wd) Binning

यह बिनिंग रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है। एलईडी को उनके प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर समूहीकृत किया जाता है, जो सीधे तौर पर अनुभूत रंग से संबंधित होता है।

• Bin B: λd = 564.5 – 567.5 nm
• Bin C: λd = 567.5 – 570.5 nm
• Bin D: λd = 570.5 – 573.5 nm
• Bin E: λd = 573.5 – 576.5 nm

Tolerance for each wavelength bin is ±1 nm.

4. Performance Curve Analysis

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ़ का उल्लेख किया गया है, लेकिन डिज़ाइन के लिए उनके निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं।

4.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic

LED के लिए I-V वक्र घातांकीय होता है। विशिष्ट अग्र वोल्टेज (2.0V) 20mA पर निर्दिष्ट किया जाता है। डिजाइनरों को कार्य बिंदु को स्थिर रखने के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए, क्योंकि वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन करंट में बड़ा परिवर्तन पैदा कर सकता है, जो संभावित रूप से अधिकतम रेटिंग्स से अधिक हो सकता है।

4.2 दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा

कार्य सीमा के भीतर दीप्त तीव्रता अग्र धारा के लगभग समानुपाती होती है। अनुशंसित DC धारा (20mA) से ऊपर संचालन करने से चमक बढ़ सकती है, लेकिन इससे जंक्शन तापमान भी बढ़ेगा, जिससे संभावित रूप से जीवनकाल कम हो सकता है और रंग परिवर्तन हो सकता है।

4.3 तापमान निर्भरता

LED प्रदर्शन तापमान-संवेदनशील होता है। आम तौर पर, आगे की वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ घटती है, जबकि चमकदार तीव्रता भी कम हो जाती है। तापमान सीमा की ऊपरी सीमा (85°C) पर कार्य करने से 25°C पर कार्य करने की तुलना में प्रकाश उत्पादन कम होगा।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 डिवाइस आयाम और ध्रुवीयता

The LED package has specific physical dimensions critical for PCB footprint design. The datasheet includes a detailed dimensional drawing. Polarity is indicated by a cathode mark (typically a notch, green dot, or other marking on the package). Correct orientation is essential for circuit operation.

5.2 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन

पीसीबी के लिए एक लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने, उचित यांत्रिक जुड़ाव और ताप अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए इस अनुशंसित पैड लेआउट का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.3 टेप और रील पैकेजिंग विशिष्टताएँ

डिवाइस एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है, जिसे 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है। प्रमुख विशिष्टताओं में शामिल हैं:

• पॉकेट पिच: टेप के आयामों में परिभाषित।
• Components per Reel: 2000 pieces.
• लापता घटक: विशिष्टता के अनुसार, अधिकतम दो लगातार खाली पॉकेट की अनुमति है।
• पैकेजिंग घटक पैकेजिंग के लिए ANSI/EIA-481 मानकों का अनुपालन करती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (Pb-Free)

लीड-मुक्त सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए J-STD-020B के अनुरूप एक सुझाया गया तापमान प्रोफाइल प्रदान किया गया है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्रीहीट: फ्लक्स को सक्रिय करने और थर्मल शॉक को कम करने के लिए एक क्रमिक रैंप।
• सोक ज़ोन: एक पठार जो पूरे असेंबली को एक समान तापमान तक पहुंचने की अनुमति देता है।
• Reflow (Liquidus): शीर्ष तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 217°C (सामान्य Pb-free solder के लिए liquidus तापमान) से ऊपर के समय को नियंत्रित किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, अधिकतम 10 सेकंड)।
• शीतलन: एक नियंत्रित शीतलन दर।

नोट: विशिष्ट PCB असेंबली के लिए सटीक प्रोफ़ाइल को चित्रित किया जाना चाहिए, जिसमें बोर्ड की मोटाई, घटक घनत्व और उपयोग किए गए सोल्डर पेस्ट पर विचार किया जाए।

6.2 हस्त सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:

• Iron Temperature: Maximum 300°C.
• Soldering Time: प्रत्येक पैड पर अधिकतम 3 सेकंड।
• सीमा: प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड को तापीय क्षति से बचाने के लिए सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का ही उपयोग किया जाना चाहिए ताकि एलईडी के प्लास्टिक लेंस और पैकेज को नुकसान से बचाया जा सके। अनुशंसित एजेंटों में एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल शामिल हैं। एलईडी को सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए।

7. भंडारण और हैंडलिंग सावधानियाँ

7.1 नमी संवेदनशीलता

एलईडी पैकेज नमी के प्रति संवेदनशील है। परिवेशी आर्द्रता के लंबे समय तक संपर्क में रहने से रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पॉपकॉर्न क्रैकिंग हो सकती है।

• Sealed Package: 30°C से कम या बराबर और 70% RH से कम या बराबर तापमान पर स्टोर करें। पैकिंग की तारीख से एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• खोला गया पैकेज: नमी-रोधी बैग से निकाले गए घटकों के लिए, अनुशंसित भंडारण वातावरण 30°C से कम या बराबर और 60% RH से कम या बराबर है।
• फ्लोर लाइफ: मूल पैकेजिंग खोलने के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर IR रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
• विस्तारित भंडारण/बेकिंग: 168 घंटे से अधिक समय तक खुले रहने वाले कंपोनेंट्स को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।

7.2 ड्राइव विधि

एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। एकाधिक एलईडी जोड़ते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, उन्हें एक स्थिर करंट स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए। व्यक्तिगत उपकरणों के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) में भिन्नता के कारण, एलईडी को सीधे एकल वोल्टेज स्रोत और रेसिस्टर के साथ समानांतर में जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है, जिससे करंट और परिणामस्वरूप चमक में महत्वपूर्ण अंतर हो सकता है। एक उपयुक्त करंट-सीमित रेसिस्टर के साथ श्रृंखला कनेक्शन या प्रत्येक समानांतर एलईडी के लिए अलग-अलग रेसिस्टर का उपयोग बेहतर होता है।

8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 करंट लिमिटिंग

फॉरवर्ड करंट को वांछित मान (जैसे, 20mA) पर सेट करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। रेसिस्टर मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desired। एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए डेटाशीट से अधिकतम Vf (2.4V) का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कम-Vf LED के साथ भी करंट सीमा से अधिक न हो।

8.2 Thermal Management

हालांकि शक्ति क्षय कम है (72mW), पीसीबी पर प्रभावी तापीय प्रबंधन प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने में मदद कर सकता है, खासकर उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में या उच्च धाराओं पर चलाते समय। एलईडी पैड से पीसीबी तांबे तक एक अच्छा तापीय संपर्क सुनिश्चित करने से ऊष्मा के अपव्यय में मदद मिल सकती है।

8.3 Optical Design

120-डिग्री का व्यूइंग एंगल और डिफ्यूज्ड लेंस एक विस्तृत, मृदु प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करते हैं। यह LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें किसी क्षेत्र पर समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है या जहां संकेतक को विस्तृत कोणों से दिखाई देने की आवश्यकता होती है, और कई मामलों में लाइट पाइप जैसे सेकेंडरी ऑप्टिक्स की आवश्यकता नहीं होती।

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

9.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

पीक वेवलेंथ (λP) एलईडी के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में उच्चतम तीव्रता वाले बिंदु पर भौतिक तरंगदैर्ध्य है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) मानवीय रंग धारणा (CIE निर्देशांक) पर आधारित एक परिकलित मान है जो अनुभूत रंग की एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है। डिज़ाइन उद्देश्यों के लिए, विशेष रूप से रंग मिलान के संबंध में, डॉमिनेंट वेवलेंथ और उसकी बिनिंग अधिक प्रासंगिक होती है।

9.2 क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?

हालांकि DC Forward Current का Absolute Maximum Rating 30mA है, Electro-Optical Characteristics 20mA पर निर्दिष्ट हैं। लगातार 30mA पर संचालन से अधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी, जिससे चमकदार दक्षता और जीवनकाल कम हो सकता है। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, 20mA की सामान्य परीक्षण स्थिति या उससे कम धारा के लिए डिज़ाइन करना उचित है।

9.3 ऑर्डर करते समय मैं बिनिंग कोड्स की व्याख्या कैसे करूँ?

आपको अपने एप्लिकेशन की वोल्टेज स्थिरता, चमक स्तर और रंग बिंदु की आवश्यकताओं के आधार पर Vf, Iv और Wd के लिए वांछित बिन कोड निर्दिष्ट करने होंगे। उदाहरण के लिए, मध्यम वोल्टेज, उच्च चमक और एक विशिष्ट पीले-हरे रंग के हिस्से प्राप्त करने के लिए एक ऑर्डर D3 (Vf), R1 (Iv) और D (Wd) बिन निर्दिष्ट कर सकता है।

10. Operational Principles and Technology Context

10.1 AlInGaP सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी

यह एलईडी एक एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है। यह सामग्री प्रणाली दृश्यमान स्पेक्ट्रम के एम्बर, पीले और हरे क्षेत्रों में प्रकाश उत्पन्न करने के लिए अत्यधिक कुशल है। पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP एलईडी उच्च चमक, बेहतर दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती हैं।

10.2 Diffused Lens Function

डिफ्यूज़ (नॉन-क्लियर) लेंस में स्कैटरिंग पार्टिकल्स होते हैं जो छोटे सेमीकंडक्टर चिप से उत्सर्जित प्रकाश को मिलाते हैं। यह प्रक्रिया व्यूइंग एंगल को बढ़ाती है (120 डिग्री तक) और क्लियर लेंस वाले एलईडी में आमतौर पर दिखने वाले चमकीले "हॉट स्पॉट" को खत्म करके अधिक एकसमान, नरम उपस्थिति बनाती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां एलईडी को सीधे देखा जाता है।