SMD3528 एलईडी हैंडलिंग गाइड - आकार 3.5x2.8mm - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

SMD3528 एक सरफेस-माउंट एलईडी घटक है जिसे उच्च-घनत्व पीसीबी अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका कॉम्पैक्ट 3.5mm x 2.8mm फुटप्रिंट इसे बैकलाइटिंग, संकेतक रोशनी और सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ स्थान सीमित हो। इस घटक का प्राथमिक लाभ इसके मजबूत सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन में निहित है, जो अच्छा ऑप्टिकल प्रदर्शन प्रदान करता है। हालाँकि, इसी विशेषता के कारण नाजुक आंतरिक संरचना, जिसमें वायर बॉन्ड और एलईडी डाई शामिल हैं, को नुकसान से बचाने के लिए सावधानीपूर्वक हैंडलिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

2. SMD3528 उत्पादों के लिए हैंडलिंग सावधानियाँ

अनुचित हैंडलिंग SMD3528 एलईडी की विफलता का एक प्रमुख कारण है। सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट अपेक्षाकृत नरम होता है और भौतिक दबाव से क्षति के प्रति संवेदनशील होता है।

2.1 मैन्युअल हैंडलिंग

उंगलियों से सीधे एलईडी को हैंडल करने की दृढ़ता से सलाह नहीं दी जाती है। त्वचा के संपर्क से पसीना और तेल सिलिकॉन लेंस की सतह को दूषित कर सकते हैं, जिससे ऑप्टिकल गिरावट और प्रकाश उत्पादन में कमी आ सकती है। इसके अलावा, उंगलियों से दबाव डालने से सिलिकॉन कुचला जा सकता है, जिससे आंतरिक सोने के तार बॉन्ड टूट सकते हैं या एलईडी चिप को स्वयं नुकसान पहुँच सकता है, जिसके परिणामस्वरूप तत्काल विफलता (मृत एलईडी) हो सकती है।

2.2 चिमटी के साथ हैंडलिंग

एलईडी बॉडी को उठाने के लिए मानक चिमटी का उपयोग करना भी समस्याग्रस्त है। नुकीले सिरे आसानी से नरम सिलिकॉन को छेद या विकृत कर सकते हैं, जिससे मैन्युअल हैंडलिंग के समान ही आंतरिक क्षति होती है। इसके अतिरिक्त, धातु की चिमटी लेंस की सतह को खरोंच सकती है, जिससे प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न और कोण बदल सकता है।

2.3 वैक्यूम पिक-एंड-प्लेस हैंडलिंग

वैक्यूम नोजल का उपयोग करके स्वचालित असेंबली अनुशंसित विधि है। हालाँकि, यह महत्वपूर्ण है कि वैक्यूम नोजल टिप का व्यास एलईडी पैकेज के आंतरिक गुहा से बड़ा हो। एक बहुत छोटा नोजल सीधे सिलिकॉन में दबाव डालेगा, जो एक केंद्रित दबाव बिंदु के रूप में कार्य करेगा जो तार बॉन्ड को काट सकता है या चिप को कुचल सकता है।

2.4 पोस्ट-सोल्डरिंग हैंडलिंग

रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के बाद, SMD3528 एलईडी वाले पीसीबी को सावधानी से हैंडल किया जाना चाहिए। बोर्डों को सीधे एक-दूसरे के ऊपर स्टैक करने से एलईडी गुंबदों पर दबाव पड़ सकता है। यह दबाव यांत्रिक तनाव पैदा कर सकता है, जिससे अव्यक्त दोष या तत्काल विफलता हो सकती है। असेंबली को स्टैक करते समय एलईडी घटकों के ऊपर न्यूनतम 2 सेमी का ऊर्ध्वाधर क्लीयरेंस बनाए रखना चाहिए। बबल रैप को सीधे एलईडी पर नहीं रखना चाहिए, क्योंकि बुलबुलों से दबाव भी क्षति का कारण बन सकता है।

3. नमी संवेदनशीलता, भंडारण और बेकिंग

SMD3528 एलईडी को नमी-संवेदनशील उपकरण (एमएसडी) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। अवशोषित नमी उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक विघटन, दरार या "पॉपकॉर्निंग" हो सकती है, जिससे विफलता होती है।

3.1 नमी संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल)

यह उत्पाद प्लास्टिक एकीकृत सर्किट के लिए नमी/रीफ्लो संवेदनशीलता वर्गीकरण के लिए IPC/JEDEC J-STD-020C मानक का अनुपालन करता है। उपयोगकर्ताओं को उत्पाद पैकेजिंग या डेटाशीट पर प्रदान किए गए विशिष्ट एमएसएल रेटिंग का संदर्भ लेना चाहिए।

3.2 भंडारण की स्थिति

• अनओपन्ड पैकेजिंग:5°C से 30°C के बीच तापमान और 85% से कम सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में भंडारण करें।
• ओपन्ड पैकेजिंग:घटकों को शुष्क वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। अनुशंसित स्थिति 5°C से 30°C के बीच तापमान और 60% से कम सापेक्ष आर्द्रता है। खोलने के बाद इष्टतम सुरक्षा के लिए, घटकों को डिसिकेंट के साथ सील कंटेनर में या नाइट्रोजन-पर्ज्ड ड्राई कैबिनेट में संग्रहित करें।

3.3 फ्लोर लाइफ

एक बार मूल नमी अवरोध बैग खोलने के बाद, यदि भंडारण वातावरण नियंत्रित नहीं है (जैसे, ड्राई कैबिनेट में नहीं), तो घटकों को 12 घंटे के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। बैग के अंदर की आर्द्रता संकेतक कार्ड को खोलने पर तुरंत जांचना चाहिए ताकि यह सत्यापित किया जा सके कि आंतरिक आर्द्रता सुरक्षित स्तर से अधिक नहीं हुई है।

3.4 बेकिंग आवश्यकताएँ और प्रक्रिया

अवशोषित नमी को हटाने के लिए बेकिंग की आवश्यकता होती है यदि:

1. घटकों को उनकी मूल वैक्यूम-सील्ड पैकेजिंग से निकाला गया है और निर्दिष्ट फ्लोर लाइफ से अधिक समय तक परिवेशी हवा के संपर्क में रखा गया है।
2. आर्द्रता संकेतक कार्ड दर्शाता है कि आर्द्रता स्तर पार हो गया है।

जिन घटकों पर पहले ही रीफ्लो सोल्डरिंग की जा चुकी है, उन्हें बेकिंग की आवश्यकता नहीं होती है।

बेकिंग प्रक्रिया:

1. घटकों को उनके मूल रील पर बेक किया जा सकता है।
2. 60°C (±5°C) तापमान पर 24 घंटे के लिए बेक करें।
3. 60°C से अधिक न करें, क्योंकि उच्च तापमान एलईडी पैकेजिंग या सामग्री को नुकसान पहुँचा सकता है।
4. बेकिंग के बाद, घटकों को एक घंटे के भीतर रीफ्लो सोल्डर किया जाना चाहिए या तुरंत शुष्क भंडारण वातावरण (आरएच<20%) में वापस रखा जाना चाहिए।

4. सोल्डरिंग और सफाई दिशानिर्देश

4.1 रीफ्लो सोल्डरिंग

रीफ्लो प्रक्रिया के बाद एलईडी को किसी भी बाद के हैंडलिंग या सफाई से पहले कमरे के तापमान पर प्राकृतिक रूप से ठंडा होने दें। सोल्डर जोड़ों की स्थिरता के लिए निरीक्षण करें। सोल्डर को पीसीबी के किनारे से देखने पर एक पूर्ण रीफ्लो प्रोफ़ाइल दिखानी चाहिए जिसमें चिकनी, चमकदार उपस्थिति और न्यूनतम रिक्तियाँ हों।

4.2 पोस्ट-सोल्डरिंग सफाई

फ्लक्स अवशेषों को हटाने के लिए सोल्डरिंग के बाद पीसीबी की सफाई की सिफारिश की जाती है।

• अनुशंसित:वाटर-सॉल्युबल फ्लक्स का उपयोग करें और डीआयनाइज्ड पानी या निर्दिष्ट जलीय क्लीनर से साफ करें, उसके बाद सुखाएँ। आवश्यकता पड़ने पर आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (आईपीए) का भी उपयोग किया जा सकता है।
• अनुशंसित नहीं / निषिद्ध:
  • अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें। उच्च-आवृत्ति कंपन एलईडी चिप या तार बॉन्ड में माइक्रो-क्रैक पैदा कर सकते हैं।सादे पानी से असेंबल्ड पीसीबी को साफ न करें, क्योंकि इसे पूरी तरह से सुखाना मुश्किल है और इससे घटक लीड का ऑक्सीकरण हो सकता है।
  • एसीटोन, टोल्यूनि, या लैकर थिनर जैसे मजबूत कार्बनिक सॉल्वेंट से बचें। ये रसायन सिलिकॉन लेंस सामग्री पर हमला कर सकते हैं और उसे खराब कर सकते हैं, जिससे धुंधलापन, दरार या विघटन हो सकता है।कभी भी अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर का उपयोग न करें।
  • यदि पानी से सफाई अपरिहार्य है, तो पूरे पीसीबी असेंबली को पूरी तरह से सुखाया जाना चाहिए, संभवतः आगे की प्रसंस्करण या उपयोग से पहले सभी नमी को हटाने के लिए कम तापमान बेक (जैसे, 60°C) की आवश्यकता हो सकती है।5. ईएसडी (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सुरक्षा
  • एलईडी अर्धचालक उपकरण हैं और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैं। सफेद, हरे, नीले और बैंगनी एलईडी विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं क्योंकि उनकी अर्धचालक सामग्री संरचना होती है।

5.1 ईएसडी के स्रोत

ईएसडी विभिन्न तरीकों से उत्पन्न हो सकता है:

घर्षण: विभिन्न सामग्रियों (जैसे, प्लास्टिक ट्रे, कपड़े, पैकेजिंग) का संपर्क और पृथक्करण।

प्रेरण: एक आवेशित वस्तु को चालक सतह के पास लाने से आवेश प्रेरित हो सकता है।

5.2 सुरक्षा उपाय

• हैंडलिंग क्षेत्र में एक व्यापक ईएसडी नियंत्रण कार्यक्रम आवश्यक है:कंडक्टिव मैट वाले ग्राउंडेड वर्कस्टेशन का उपयोग करें।
• सभी कर्मियों को ठीक से ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप पहनना चाहिए।घटकों के भंडारण और परिवहन के लिए कंडक्टिव कंटेनर, ट्रे और बैग का उपयोग करें।

यदि संभव हो तो 40% आरएच से ऊपर आर्द्रता वाले नियंत्रित वातावरण को बनाए रखें, क्योंकि उच्च आर्द्रता स्थैतिक आवेश निर्माण को कम करती है।

घटकों को केवल निर्दिष्ट ईएसडी-सुरक्षित कार्य क्षेत्रों पर हैंडल करें।

• 6. थर्मल प्रबंधन विचार
• हालाँकि प्रदान किया गया दस्तावेज़ अंश विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध मानों का विवरण नहीं देता है, प्रभावी थर्मल प्रबंधन एलईडी प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है। SMD3528 पैकेज मुख्य रूप से अपने सोल्डर पैड के माध्यम से पीसीबी में गर्मी का प्रसार करता है।
• 6.1 हीट सिंकिंग के लिए पीसीबी डिज़ाइन
• जीवनकाल को अधिकतम करने और स्थिर प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए:
• पर्याप्त थर्मल चालकता वाले पीसीबी का उपयोग करें। उच्च-शक्ति या उच्च-घनत्व अनुप्रयोगों के लिए मेटल-कोर पीसीबी (एमसीपीसीबी) या मोटी कॉपर प्लेन वाले बोर्ड की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है।

पीसीबी फुटप्रिंट को थर्मल रिलीफ पैड के साथ डिज़ाइन करें जो बड़े कॉपर क्षेत्रों या समर्पित थर्मल वाया से जुड़े हों जो गर्मी को आंतरिक परतों या पिछले हिस्से के हीट सिंक में स्थानांतरित करते हैं।

सुनिश्चित करें कि सोल्डर जोड़ अखंडता उच्च है, क्योंकि सोल्डर एलईडी और बोर्ड के बीच प्राथमिक थर्मल इंटरफेस है।

6.2 तापमान का प्रभाव

उच्च जंक्शन तापमान के कारण होता है:

• त्वरित लुमेन मूल्यह्रास (समय के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी)।
• विशेष रूप से सफेद एलईडी के लिए रंग परिवर्तन।
• संचालन जीवनकाल में कमी।

फॉरवर्ड वोल्टेज में वृद्धि।

डिजाइनरों को डीरेटिंग कर्व और अधिकतम जंक्शन तापमान रेटिंग के लिए उत्पाद की विशिष्ट डेटाशीट का संदर्भ लेना चाहिए।

• 7. 3528 श्रृंखला के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल विशेषताएँ
• एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफ़ाइल आमतौर पर उपयुक्त होती है। नियंत्रित करने के लिए प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
• प्रीहीट/रैंप: थर्मल शॉक को कम करने के लिए एक क्रमिक रैंप दर (आमतौर पर 1-3°C/सेकंड)।
• सोक ज़ोन: पूरी असेंबली और घटकों को एक समान तापमान तक पहुँचने की अनुमति देता है और फ्लक्स को सक्रिय करता है।

रीफ्लो ज़ोन: शिखर तापमान उचित सोल्डर पिघलने को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त उच्च होना चाहिए लेकिन एलईडी पैकेज के अधिकतम तापमान सहनशीलता (डेटाशीट से परामर्श करें, आमतौर पर कुछ सेकंड के लिए लगभग 260°C) से अधिक नहीं होना चाहिए।

कूलिंग: एक नियंत्रित कूल-डाउन चरण विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने में मदद करता है।

यह महत्वपूर्ण है कि वास्तविक पीसीबी और घटकों के साथ ओवन को प्रोफ़ाइल किया जाए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि एलईडी उनके विनिर्देश से अधिक तापमान का अनुभव न करें।

• 8. अनुप्रयोग नोट्स और डिज़ाइन विचार8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग
• SMD3528 का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:एलसीडी डिस्प्ले बैकलाइटिंग यूनिट (बीएलयू) में।
• वास्तुशिल्प एक्सेंट लाइटिंग।ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स स्थिति संकेतक।साइनेज और सजावटी प्रकाश व्यवस्था।

8.2 सर्किट डिज़ाइन

एलईडी को हमेशा एक स्थिर धारा स्रोत से चलाएं, न कि स्थिर वोल्टेज से। वोल्टेज स्रोत का उपयोग करते समय करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है। फॉरवर्ड करंट (If) का डेटाशीट में निर्दिष्ट अनुसार सख्ती से पालन किया जाना चाहिए ताकि अधिक गर्म होने और तेजी से गिरावट को रोका जा सके।

8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन

सिलिकॉन लेंस एक विशिष्ट व्यूइंग एंगल प्रदान करता है। विशिष्ट बीम पैटर्न के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (रिफ्लेक्टर, डिफ्यूज़र, या बाहरी लेंस) की आवश्यकता हो सकती है। तनाव को रोकने के लिए सेकेंडरी ऑप्टिक्स और एलईडी गुंबद के बीच यांत्रिक संपर्क से बचें।

• 9. विफलता विश्लेषण और समस्या निवारण
• सामान्य विफलता मोड और उनके संभावित मूल कारणों में शामिल हैं:
• मृत एलईडी (प्रकाश नहीं): अक्सर ईएसडी क्षति, यांत्रिक तनाव (हैंडलिंग, स्टैकिंग) से टूटे तार बॉन्ड, या चिप फ्रैक्चर के कारण होता है।
• प्रकाश उत्पादन में कमी: सिलिकॉन लेंस संदूषण, अत्यधिक जंक्शन तापमान, या सोल्डर जोड़ विफलता के कारण हो सकता है जिससे खराब गर्मी हस्तांतरण होता है।
• रुक-रुक कर संचालन: एक टूटा हुआ सोल्डर जोड़, एक क्षतिग्रस्त तार बॉन्ड जो रुक-रुक कर संपर्क बनाता है, या ईएसडी-प्रेरित अव्यक्त क्षति का संकेत दे सकता है।

रंग परिवर्तन: मुख्य रूप से उच्च तापमान पर लंबे समय तक संचालन, विनिर्देश से परे ड्राइविंग करंट, या फॉस्फर (सफेद एलईडी में) के क्षरण के कारण होता है।

इस दस्तावेज़ में हैंडलिंग, भंडारण, सोल्डरिंग और डिज़ाइन दिशानिर्देशों का पालन सबसे प्रभावी निवारक उपाय है।

.3 Optical Design

The silicone lens provides a typical viewing angle. For specific beam patterns, secondary optics (reflectors, diffusers, or external lenses) may be required. Avoid mechanical contact between secondary optics and the LED dome to prevent stress.

. Failure Analysis and Troubleshooting

Common failure modes and their likely root causes include:

• Dead LED (No Light):Often caused by ESD damage, broken wire bonds from mechanical stress (handling, stacking), or chip fracture.
• Diminished Light Output:Can result from silicone lens contamination, excessive junction temperature, or solder joint failure leading to poor heat transfer.
• Intermittent Operation:May indicate a cracked solder joint, a damaged wire bond making intermittent contact, or ESD-induced latent damage.
• Color Shift:Primarily caused by prolonged operation at high temperatures, driving current beyond specification, or degradation of the phosphor (in white LEDs).

Adherence to the handling, storage, soldering, and design guidelines in this document is the most effective preventative measure.