SMD मध्यम शक्ति नीला LED 67-21S/B3C डेटाशीट - PLCC-2 पैकेज - 3.2V टाइप - 0.27W अधिकतम - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

67-21S/B3C एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) मध्यम शक्ति LED है जिसे सामान्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज का उपयोग करता है, जो स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर प्रदान करता है। प्राथमिक उत्सर्जित रंग नीला है, जो InGaN चिप तकनीक के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसमें एक वाटर-क्लियर रेजिन लेंस है जो 120-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल प्रदान करता है। विशेषताओं का यह संयोजन इसे एक कुशल और बहुमुखी प्रकाश स्रोत बनाता है।

इस LED के प्रमुख लाभों में इसकी उच्च चमकदार दक्षता शामिल है, जो इसके बिजली खपत स्तर के लिए अच्छा प्रकाश उत्पादन प्रदान करती है। पैकेज लीड-मुक्त है और RoHS, EU REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) सहित प्रमुख पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन करता है, यह सुनिश्चित करता है कि यह आधुनिक विनिर्माण और स्थिरता मानकों को पूरा करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस की परिचालन सीमाएं विशिष्ट स्थितियों (सोल्डरिंग पॉइंट तापमान 25°C पर) के तहत परिभाषित की गई हैं। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F) 75 mA है। पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, 1/10 ड्यूटी साइकिल और 10 ms पल्स चौड़ाई के तहत 150 mA का पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP) अनुमत है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (P_d) 270 mW है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (T_opr) -40°C से +85°C तक है, जबकि भंडारण -40°C और +100°C के बीच हो सकता है। जंक्शन से सोल्डरिंग पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस (R_{th J-S}) 50 °C/W है, और अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (T_j) 115°C है। सोल्डरिंग को सख्त प्रोफाइल्स का पालन करना चाहिए: रीफ्लो सोल्डरिंग 260°C पर अधिकतम 10 सेकंड के लिए, या हैंड सोल्डरिंग 350°C पर अधिकतम 3 सेकंड के लिए। डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है, जिसके लिए उचित हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता होती है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएं

25°C के सोल्डरिंग पॉइंट तापमान और 60 mA के फॉरवर्ड करंट पर मापे गए, प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर परिभाषित किए गए हैं। ल्यूमिनस फ्लक्स (I_v) की एक विशिष्ट सीमा है, जिसमें न्यूनतम और अधिकतम मान बिनिंग सेक्शन में निर्दिष्ट हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) आमतौर पर 60mA पर 2.9V और 3.6V के बीच होता है। व्यूइंग एंगल (2θ_1/2) 120 डिग्री है, जो एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है। रिवर्स करंट (I_R) 5V के रिवर्स वोल्टेज (V_R) पर अधिकतम 50 µA तक सीमित है। ल्यूमिनस फ्लक्स और फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए सहनशीलता क्रमशः ±11% और ±0.1V है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एप्लिकेशन डिज़ाइन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को प्रमुख पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग

ल्यूमिनस फ्लक्स को बिन D5, D6 और D7 में वर्गीकृत किया गया है। बिन D5 2.5 से 3.0 लुमेन को कवर करता है, D6 3.0 से 3.5 लुमेन को कवर करता है, और D7 3.5 से 4.0 लुमेन को कवर करता है, सभी I_F=60mA पर मापे गए।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को कोड 36 से 42 तक बारीकी से बिन किया गया है। प्रत्येक बिन 0.1V के चरण का प्रतिनिधित्व करता है, 2.9-3.0V (बिन 36) से लेकर 3.5-3.6V (बिन 42) तक, I_F=60mA पर मापा गया।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

नीला रंग प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन द्वारा परिभाषित किया गया है। बिन B50 445nm से 450nm को कवर करता है, और बिन B51 450nm से 455nm को कवर करता है, I_F=60mA पर ±1nm के माप सहनशीलता के साथ मापा गया।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विभिन्न स्थितियों के तहत डिवाइस व्यवहार को दर्शाने वाले कई ग्राफ प्रदान करती है।

4.1 स्पेक्ट्रम वितरण

एक ग्राफ तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष चमकदार तीव्रता दिखाता है, जो एक नीले InGaN LED के लिए विशिष्ट है, जिसमें 455-460nm क्षेत्र में एक चोटी होती है।

4.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम तापमान

चित्र 1 जंक्शन तापमान के सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज शिफ्ट को दर्शाता है। वोल्टेज आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जो सेमीकंडक्टर डायोड की एक विशेषता है।

4.3 सापेक्ष रेडियोमेट्रिक पावर बनाम करंट

चित्र 2 दिखाता है कि प्रकाश उत्पादन फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ता है लेकिन उच्च करंट पर दक्षता ड्रूप और थर्मल प्रभावों के कारण उप-रैखिक व्यवहार प्रदर्शित कर सकता है।

4.4 सापेक्ष ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम तापमान

चित्र 3 बढ़ते जंक्शन तापमान के साथ ल्यूमिनस फ्लक्स के डीरेटिंग को दर्शाता है। तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो थर्मल प्रबंधन के महत्व को उजागर करता है।

4.5 IV विशेषता वक्र

चित्र 4 एक निश्चित तापमान पर फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध प्रस्तुत करता है, जो विशिष्ट घातीय डायोड वक्र दिखाता है।

4.6 करंट डीरेटिंग बनाम तापमान

चित्र 5 थर्मल रेजिस्टेंस को ध्यान में रखते हुए, सोल्डरिंग तापमान के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम अनुमेय ड्राइविंग फॉरवर्ड करंट दिखाता है। यह ग्राफ विभिन्न थर्मल वातावरण में सुरक्षित परिचालन स्थितियों को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.7 विकिरण पैटर्न

चित्र 6 एक ध्रुवीय आरेख है जो प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है, जो निकट-लैम्बर्टियन पैटर्न के साथ विस्तृत 120-डिग्री व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

PLCC-2 पैकेज का एक परिभाषित फुटप्रिंट और प्रोफाइल है। विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ±0.15mm की मानक सहनशीलता के साथ। डिज़ाइन में सही PCB ओरिएंटेशन के लिए एनोड और कैथोड मार्किंग शामिल हैं।

5.2 पैड डिज़ाइन और पोलैरिटी

सोल्डर पैड लेआउट स्थिर माउंटिंग और अच्छे सोल्डर जोड़ गठन के लिए डिज़ाइन किया गया है। पैकेज पर स्पष्ट पोलैरिटी संकेतक (आमतौर पर एक नॉच या चिह्नित कैथोड) और अनुशंसित PCB सिल्कस्क्रीन सही स्थापना सुनिश्चित करते हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

क्षति को रोकने के लिए सख्त सोल्डरिंग प्रोफाइल्स का पालन किया जाना चाहिए। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, पीक तापमान 10 सेकंड से अधिक समय तक 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। हैंड सोल्डरिंग के लिए, आयरन टिप तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और संपर्क समय प्रति पैड 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। डिवाइस नमी-संवेदनशील हैं और उन्हें उनकी मूल नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग में संग्रहीत किया जाना चाहिए। यदि एक्सपोजर समय सीमा से अधिक हो जाता है, तो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

LED स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए नमी-प्रतिरोधी टेप और रील पर आपूर्ति की जाती हैं। मानक रील मात्राओं में 250, 500, 1000, 2000, 3000 और 4000 टुकड़े शामिल हैं। रील और कैरियर टेप आयाम ±0.1mm की सहनशीलता के साथ निर्दिष्ट हैं। पैकेजिंग प्रक्रिया में डिसिकेंट के साथ रील को एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग में सील करना शामिल है। बैग और रील पर लेबल महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं: ग्राहक का उत्पाद संख्या (CPN), उत्पाद संख्या (P/N), मात्रा (QTY), और चमकदार तीव्रता (CAT), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (HUE), और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के लिए विशिष्ट बिन कोड, साथ ही लॉट नंबर (LOT No)।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह LED सजावटी और मनोरंजन प्रकाश व्यवस्था, कृषि प्रकाश व्यवस्था (जैसे, पौधों की वृद्धि के लिए पूरक नीला प्रकाश), और सामान्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां एक कॉम्पैक्ट, कुशल नीला प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

डिजाइनरों को 50 °C/W के थर्मल रेजिस्टेंस के कारण थर्मल प्रबंधन पर विचार करना चाहिए। इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए कम जंक्शन तापमान बनाए रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या हीटसिंकिंग आवश्यक है। करंट लिमिटिंग आवश्यक है; स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए एक स्थिर वोल्टेज स्रोत पर एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर की सिफारिश की जाती है। अंतिम अनुप्रयोग में रंग और चमक स्थिरता के लिए बिनिंग कोड की समीक्षा की जानी चाहिए।

9. विश्वसनीयता परीक्षण

उत्पाद 90% आत्मविश्वास स्तर और 10% LTPD (लॉट टॉलरेंस परसेंट डिफेक्टिव) के साथ विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सूट से गुजरता है। परीक्षणों में रीफ्लो सोल्डरिंग प्रतिरोध, थर्मल शॉक (-10°C से +100°C), तापमान चक्रण (-40°C से +100°C), उच्च तापमान/नमी भंडारण (85°C/85%RH), उच्च तापमान/नमी संचालन, कम/उच्च तापमान भंडारण और विभिन्न करंट स्ट्रेस के तहत विभिन्न उच्च/निम्न तापमान संचालन जीवन परीक्षण शामिल हैं। ये परीक्षण विशिष्ट पर्यावरणीय और परिचालन तनावों के तहत LED की मजबूती को मान्य करते हैं।

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

प्रश्न: विशिष्ट ऑपरेटिंग करंट क्या है?

उत्तर: इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएं 60mA पर निर्दिष्ट हैं, जिसे एक विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु माना जा सकता है। निरपेक्ष अधिकतम निरंतर करंट 75mA है।

प्रश्न: मैं ल्यूमिनस फ्लक्स बिन की व्याख्या कैसे करूं?

उत्तर> लेबल पर बिन कोड (D5, D6, D7) उस विशिष्ट रील के LED के लिए गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम ल्यूमिनस फ्लक्स सीमा को इंगित करता है, जो आपके डिज़ाइन के भीतर चमक स्थिरता सुनिश्चित करता है।

प्रश्न: थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण क्यों है?

उत्तर> जैसा कि प्रदर्शन वक्रों में दिखाया गया है, चमकदार उत्पादन कम हो जाता है और फॉरवर्ड वोल्टेज बढ़ते जंक्शन तापमान के साथ शिफ्ट हो जाता है। अधिकतम जंक्शन तापमान (115°C) से अधिक होने से त्वरित गिरावट या विफलता हो सकती है। 50 °C/W का थर्मल रेजिस्टेंस परिभाषित करता है कि गर्मी कितनी आसानी से बाहर निकल सकती है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूं?

उत्तर> संभवतः, लेकिन सीधे नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज 2.9V से 3.6V तक होता है। एक स्थिर 3.3V आपूर्ति कम वोल्टेज बिन में LED को ओवरड्राइव कर सकती है या उच्च वोल्टेज बिन में LED को ठीक से चालू करने में विफल हो सकती है। एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर अनुशंसित विधि है।

11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी

एक सजावटी नीली एक्सेंट लाइट स्ट्रिप के डिज़ाइन पर विचार करें। डिजाइनर अपने कॉम्पैक्ट आकार और विस्तृत व्यूइंग एंगल के लिए 67-21S/B3C LED का चयन करता है। एक समान रंग और चमक सुनिश्चित करने के लिए, वे एक कड़ी बिनिंग आवश्यकता निर्दिष्ट करते हैं, उदाहरण के लिए, तरंगदैर्ध्य के लिए B51 और फ्लक्स के लिए D6। प्रति LED 60mA प्रदान करने के लिए एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर IC चुना जाता है। PCB लेआउट में गर्मी फैलाने वाले के रूप में कार्य करने के लिए LED पैड के नीचे उदार कॉपर पोर्स शामिल होते हैं, जो गर्मी को दूर करने के लिए बड़े ग्राउंड प्लेन से जुड़े होते हैं, जिससे अनुप्रयोग के परिवेशी वातावरण में अनुमानित जंक्शन तापमान 85°C से नीचे रखा जाता है। टेप-एंड-रील पैकेजिंग लाइट स्ट्रिप की कुशल स्वचालित असेंबली की अनुमति देती है।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बने एक सेमीकंडक्टर हेटरोस्ट्रक्चर पर आधारित है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित नीले प्रकाश की तरंगदैर्ध्य को परिभाषित करती है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और प्रकाश उत्पादन बीम को आकार देता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

मध्यम-शक्ति LED खंड उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग स्थिरता और कम लागत की ओर विकसित होना जारी है। चिप डिज़ाइन, फॉस्फर तकनीक (सफेद LED के लिए), और पैकेज सामग्री में प्रगति इन रुझानों में योगदान करती है। आगे लघुकरण और एकीकरण के साथ-साथ उच्च ड्राइव करंट और ऑपरेटिंग तापमान के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता के लिए एक मजबूत प्रेरणा भी है। हैलोजन-मुक्त और अन्य पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन अब उद्योग में एक आधारभूत अपेक्षा है।