SMD मिडिल पावर LED 67-22ST डेटाशीट - PLCC-2 पैकेज - 2.0x1.6x0.7mm - 1.8-2.7V - 150mA - फार रेड (720-750nm) - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 पैकेज में एनकैप्सुलेटेड एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) मिडिल पावर LED के तकनीकी विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस AlGaInP चिप तकनीक का उपयोग करते हुए फार रेड स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है जिन्हें व्यापक व्यूइंग एंगल वाले कुशल, कॉम्पैक्ट प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ

The primary advantages of this LED include its high efficacy and middle power consumption profile, making it suitable for a balance between performance and thermal management. The package offers a wide viewing angle of 120 degrees, ensuring broad light distribution. It is constructed with environmentally friendly materials, being Pb-free, compliant with RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). The product also follows ANSI binning standards for consistent performance categorization.

1.2 लक्षित अनुप्रयोग और बाजार

यह एलईडी विशिष्ट प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है जो फ़ार रेड तरंगदैर्ध्य से लाभान्वित होते हैं। इसके प्राथमिक उपयोग के मामलों में सजावटी और मनोरंजन प्रकाश व्यवस्था शामिल है, जहाँ विशिष्ट रंग प्रभाव वांछित होते हैं। एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग कृषि प्रकाश व्यवस्था में है, विशेष रूप से उद्यानिकी में, क्योंकि फ़ार रेड प्रकाश (720-750nm) पौधे के फोटोमॉर्फोजेनेसिस में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो बीज अंकुरण, तना दीर्घीकरण और पुष्पन जैसी प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। यह सामान्य प्रकाश व्यवस्था उपयोग के लिए भी उपयुक्त है जहाँ इसका विशिष्ट स्पेक्ट्रल आउटपुट लागू होता है।

2. तकनीकी विशिष्टताएँ और गहन व्याख्या

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन्हें सोल्डरिंग पॉइंट तापमान (T_{सोल्डरिंग}) 25°C का.

• फॉरवर्ड करंट (I_F): 150 mA - विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर DC धारा।
• Peak Forward Current (I_FP): 300 mA - केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 10ms पल्स चौड़ाई वाली स्पंदित स्थितियों में लागू। निरंतर धारा रेटिंग को क्षण भर के लिए भी पार करने से LED का प्रदर्शन कम हो सकता है।
• Power Dissipation (P_d): 405 mW - यह पैकेज द्वारा व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है, जिसकी गणना V_F * I_F और तापीय सीमाओं से की गई है।
• Operating Temperature (T_opr): -40°C से +85°C - सामान्य संचालन के लिए परिवेश तापमान सीमा।
• Storage Temperature (T_stg): -40°C से +100°C.
• थर्मल रेज़िस्टेंस (R_{th J-S}): 50 °C/W - यह महत्वपूर्ण पैरामीटर प्रति वाट विद्युत क्षय पर अर्धचालक जंक्शन से सोल्डरिंग बिंदु तक तापमान वृद्धि को परिभाषित करता है। एक कम मान चिप से बेहतर ऊष्मा स्थानांतरण को दर्शाता है।
• जंक्शन तापमान (T_j): 115 °C - अर्धचालक जंक्शन पर स्वयं अधिकतम अनुमेय तापमान।
• सोल्डरिंग तापमान: यह उपकरण 260°C पर 10 सेकंड के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग या 350°C पर 3 सेकंड के लिए हैंड सोल्डरिंग को सहन कर सकता है। यह इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है, जिसके लिए उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये T पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं_{सोल्डरिंग} = 25°C और I_F = 150mA, जब तक अन्यथा न कहा गया हो।

• Radiometric Power (Φ_e): 80 से 160 mW - उत्सर्जित कुल विकिरण फ्लक्स (ऑप्टिकल पावर)। सहनशीलता ±11% है।
• Forward Voltage (V_F): 1.8 से 2.7 V - निर्दिष्ट धारा पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप। सहनशीलता ±0.1V है। Lower V_F एक दिए गए करंट पर आम तौर पर उच्च विद्युत दक्षता का संकेत देता है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): 120 degrees - The full angle at which the luminous intensity is half of the maximum intensity (on-axis).
• Reverse Current (I_R): 10 µA (max) at V_R = 5V - LEDs are not designed for reverse bias; this parameter indicates leakage.

3. Binning System Explanation

उत्पाद को स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डिजाइनरों को अपनी अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त बिन का चयन करना चाहिए।

3.1 Radiometric Power Binning

Binned at I_F=150mA. कोड C1 से C4 तक बढ़ती हुई आउटपुट पावर रेंज का प्रतिनिधित्व करते हैं (उदाहरणार्थ, C1: 80-100mW, C4: 140-160mW)। ±11% सहनशीलता प्रत्येक बिन के भीतर लागू होती है।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

Binned at I_F=150mA. कोड 25 से 33 तक 0.1V के चरणों में वोल्टेज रेंज का प्रतिनिधित्व करते हैं, 1.8-1.9V (बिन 25) से लेकर 2.6-2.7V (बिन 33) तक। ±0.1V सहनशीलता लागू होती है। एक तंग वोल्टेज बिन से LEDs का चयन करने से मल्टी-LED एरे के लिए ड्राइवर डिज़ाइन सरल हो सकता है।

3.3 पीक वेवलेंथ बिनिंग

Binned at I_F=150mA. यह स्पेक्ट्रल आउटपुट को परिभाषित करता है:

• FA3: 720 - 730 nm
• FA4: 730 - 740 nm
• FA5: 740 - 750 nm

प्रमुख/शिखर तरंगदैर्ध्य मापन सहनशीलता ±1nm है। यह सटीक बिनिंग उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जैसे बागवानी, जहाँ विशिष्ट फोटॉन तरंगदैर्ध्य पौधों की विभिन्न प्रतिक्रियाओं को सक्रिय करते हैं।

4. Performance Curve Analysis

4.1 Spectrum Distribution

प्रदान किया गया स्पेक्ट्रम ग्राफ एक AlGaInP फार रेड LED के लिए एक विशिष्ट उत्सर्जन वक्र दर्शाता है। शिखर बिन किए गए रेंज (720-750nm) के भीतर है, जिसमें इस अर्धचालक सामग्री की विशेषता के रूप में अपेक्षाकृत संकीर्ण स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (फुल विड्थ ऐट हाफ मैक्सिमम - FWHM) है, जो रंग की शुद्धता सुनिश्चित करती है।

4.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान (चित्र.1)

यह वक्र दर्शाता है कि फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) का तापमान गुणांक ऋणात्मक है। जैसे-जैसे जंक्शन तापमान (T_j) 25°C से बढ़कर 115°C होता है, V_F कम हो जाता है। यह अर्धचालक डायोड का एक मौलिक गुण है। निरंतर-धारा चालकों के लिए, यह एक प्रमुख चिंता का विषय नहीं है, लेकिन तापीय डिजाइन और V का पता लगाने वाले सर्किटों में इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।_F T के प्रॉक्सी के रूप में_j.

4.3 Relative Radiometric Power vs. Forward Current (Fig.2)

प्रकाशीय आउटपुट धारा के साथ उप-रैखिक होता है। हालांकि आउटपुट धारा के साथ बढ़ता है, लेकिन बढ़ी हुई गर्मी और दक्षता में गिरावट के कारण उच्च धाराओं पर प्रभावकारिता (mW/mA) आमतौर पर कम हो जाती है। अधिकतम धारा से काफी नीचे (उदाहरण के लिए, 150mA के बजाय 100mA पर) संचालन करने से प्रभावकारिता और दीर्घायु में सुधार हो सकता है।

4.4 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान (Fig.3)

यह ग्राफ थर्मल क्वेंचिंग को प्रदर्शित करता है। जैसे-जैसे T_j बढ़ता है, विकिरण आउटपुट कम हो जाता है। प्रभावी थर्मल प्रबंधन (जैसे, अच्छे थर्मल वाया वाले PCB और हीटसिंक का उपयोग) के माध्यम से कम जंक्शन तापमान बनाए रखना स्थिर प्रकाश आउटपुट और लंबे जीवनकाल को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.5 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (चित्र.4)

यह एक डायोड का क्लासिक आई-वी कर्व है, जो घातांकीय संबंध दर्शाता है। तापमान के साथ कर्व शिफ्ट होता है (जैसा कि चित्र.1 में देखा गया है)। प्रदान किया गया ग्राफ T_S=25°C पर है।

4.6 अधिकतम ड्राइविंग करंट बनाम सोल्डरिंग तापमान (चित्र.5)

यह डीरेटिंग वक्र विश्वसनीयता के लिए आवश्यक है। यह दर्शाता है कि यदि सोल्डरिंग बिंदु (और विस्तार से, जंक्शन) का तापमान बढ़ता है तो अधिकतम अनुमेय अग्र धारा कम करनी होगी। उदाहरण के लिए, यदि सोल्डरिंग बिंदु 100°C तक पहुँचता है, तो अधिकतम सतत धारा 150mA से काफी कम है। यह ग्राफ दिए गए R_{th J-S} 50°C/W पर आधारित है।

4.7 विकिरण आरेख (चित्र.6)

ध्रुवीय आरेख 120-डिग्री के दृश्य कोण को दर्शाता है, जो 0° (अक्ष-पर) से 90° तक विभिन्न कोणों पर सापेक्ष तीव्रता दिखाता है। पैटर्न लैम्बर्टियन या निकट-लैम्बर्टियन प्रतीत होता है, जो वाटर-क्लियर रेजिन गुंबद वाले इस पैकेज प्रकार के लिए सामान्य है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

PLCC-2 पैकेज के नाममात्र आयाम 2.0mm (लंबाई) x 1.6mm (चौड़ाई) x 0.7mm (ऊंचाई) हैं। आयामी चित्र में मुख्य विशेषताएं निर्दिष्ट हैं, जिनमें एनोड और कैथोड पैड स्थान, लेंस और यांत्रिक सहनशीलता शामिल हैं (आम तौर पर ±0.1mm जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो)। चिप एक रिफ्लेक्टर कप में लगाई गई है।

5.2 ध्रुवता पहचान

पैकेज में एक चिह्नित कैथोड होता है (आमतौर पर कैथोड पैड पर हरे रंग की आभा, एक खांचा, या पैकेज के उस तरफ एक बेवल द्वारा इंगित)। क्षति को रोकने के लिए असेंबली के दौरान सही ध्रुवीयता आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान यह डिवाइस अधिकतम 260°C पर 10 सेकंड के लिए रेटेड है। एक प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है जो पर्याप्त प्रीहीटिंग करके थर्मल शॉक को कम करे, सोल्डर रीफ्लो के लिए आवश्यक शिखर तापमान तक पहुंचे और नियंत्रित दर से ठंडा हो। लिक्विडस के ऊपर विशिष्ट समय (TAL) को सोल्डर पेस्ट निर्माता के निर्देशों के अनुसार नियंत्रित किया जाना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रति पैड संपर्क समय 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। एक पतली टिप वाले कम-शक्ति वाले आयरन (जैसे, 30W) का उपयोग करें। सोल्डर लगाने से पहले, सीधे LED बॉडी पर नहीं, बल्कि PCB पैड पर हीट लगाएं।

6.3 Storage and Handling

घटक नमी के प्रति संवेदनशील हैं (नमी-रोधी पैकिंग द्वारा निहित MSL रेटिंग)। यदि सुरक्षात्मक बैग खोला जाता है या एक्सपोजर समय सीमा से अधिक हो जाता है, तो "पॉपकॉर्निंग" क्षति को रोकने के लिए रीफ्लो से पहले बेकिंग आवश्यक है। हमेशा ESD सावधानियों के साथ संभालें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 रील और टेप विनिर्देश

एलईडी को उभरे हुए वाहक टेप पर आपूर्ति की जाती है जो रीलों पर लपेटा जाता है। रील के आयाम, पॉकेट अंतराल (पिच), और टेप की चौड़ाई को मानक एसएमडी पिक-एंड-प्लेस उपकरण के साथ संगत होने के लिए निर्दिष्ट किया गया है। प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं।

7.2 नमी-प्रतिरोधी पैकिंग

रील्स को एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग में सील किया गया है, जिसमें नमी सोखने वाला पदार्थ है, ताकि एक शुष्क वातावरण बनाए रखा जा सके और Moisture Sensitivity Level (MSL) की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।

7.3 लेबल स्पष्टीकरण

रील लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है: Customer's Product Number (CPN), Product Number (P/N), Packing Quantity (QTY), और Luminous Intensity Rank (CAT), Dominant Wavelength Rank (HUE), और Forward Voltage Rank (REF) के लिए विशिष्ट बिन कोड, साथ ही Lot Number (LOT No)।

8. एप्लिकेशन सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 थर्मल मैनेजमेंट

Given the R_{th J-S} 50°C/W के R के साथ, पूर्ण करंट पर विश्वसनीय संचालन के लिए प्रभावी हीट सिंकिंग अनिवार्य है। एलईडी के थर्मल पथ (अक्सर कैथोड पैड) से जुड़े एक समर्पित थर्मल पैड वाला पीसीबी उपयोग करें और आंतरिक ग्राउंड प्लेन या बाहरी हीटसिंक तक गर्मी स्थानांतरित करने के लिए थर्मल वायस का उपयोग करें। आपके विशिष्ट बोर्ड के थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिकतम सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट निर्धारित करने के लिए डीरेटिंग कर्व (Fig.5) का उपयोग अवश्य करना चाहिए।

8.2 Electrical Drive

एलईडी को हमेशा कॉन्स्टेंट वोल्टेज नहीं, बल्कि कॉन्स्टेंट करंट स्रोत से चलाएं। यह स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करता है और एलईडी को थर्मल रनअवे से बचाता है। ड्राइवर को वांछित ऑपरेटिंग करंट पर चयनित बिन (1.8-2.7V) के फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के लिए रेटेड होना चाहिए। एनालॉग (करंट कमी) डिमिंग के साथ होने वाले कलर शिफ्ट से बचने के लिए डिमिंग हेतु पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) लागू करने पर विचार करें।

8.3 ऑप्टिकल इंटीग्रेशन

यदि अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता है तो 120-डिग्री के चौड़े व्यूइंग एंगल के लिए सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है। वाटर-क्लियर रेजिन उच्च प्रकाश निष्कर्षण की अनुमति देता है। हॉर्टिकल्चर अनुप्रयोगों के लिए, सुनिश्चित करें कि फिक्स्चर डिज़ाइन लक्ष्य क्षेत्र में समान फार रेड फोटॉन फ्लक्स प्रदान करता है, जो अक्सर अन्य तरंग दैर्ध्य (जैसे, डीप रेड 660nm, ब्लू) के संयोजन में होता है।

9. विश्वसनीयता और गुणवत्ता आश्वासन

डाटाशीट 90% आत्मविश्वास स्तर और 10% लॉट सहनशीलता प्रतिशत दोष (LTPD) के साथ किए गए विश्वसनीयता परीक्षणों का एक व्यापक सेट सूचीबद्ध करती है। परीक्षणों में शामिल हैं:

• सोल्डर हीट प्रतिरोध (260°C/10s, 3x)
• तापमान चक्रण (-40°C से +100°C)
• उच्च तापमान/आर्द्रता जीवन (85°C/85% RH, 1000hrs)
• उच्च/निम्न तापमान भंडारण और परिचालन जीवन परीक्षण
• Pulse and Thermal Shock tests

These tests validate the robustness of the package construction, wire bonds, and semiconductor integrity under various environmental stresses.

10. Technical Principles and Trends

10.1 कार्य सिद्धांत

यह LED एक एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) अर्धचालक पर आधारित है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, इस मामले में, 720-750nm फार रेड रेंज में। PLCC-2 पैकेज पर्यावरण संरक्षण, प्रकाश निष्कर्षण के लिए एक प्राथमिक लेंस और एक तापीय पथ प्रदान करता है।

10.2 उद्योग संदर्भ और रुझान

इस तरह के मिडिल पावर एलईडी, लो-पावर संकेतक एलईडी और हाई-पावर प्रकाशन एलईडी के बीच एक विशिष्ट स्थान भरते हैं। वे लागत, प्रभावकारिता (lm/W या mW/W), और थर्मल प्रबंधन में आसानी के बीच एक अच्छा समझौता प्रदान करते हैं। नियंत्रित वातावरण कृषि (CEA) और उद्यान प्रकाश व्यवस्था के विस्तार के साथ फार रेड एलईडी की मांग में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है, जहां पौधों की वृद्धि, उपज और गुणवत्ता को अनुकूलित करने के लिए विशिष्ट प्रकाश 'रेसिपी' का उपयोग किया जाता है। AlGaInP एलईडी की बाहरी क्वांटम दक्षता (EQE) और विश्वसनीयता में सुधार, विशेष रूप से दक्षता में गिरावट को प्रबंधित करने और उच्च तापमान पर प्रदर्शन बनाए रखने पर शोध जारी है।