EL Top View LED 67-11-UG0200H-AM Data Sheet - PLCC-2 Package - Green - Typical 3.1V - 20mA - Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

67-11-UG0200H-AM एक उच्च-प्रदर्शन सरफेस माउंट टॉप-व्यू LED है, जो मुख्य रूप से कठोर ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेजिंग का उपयोग करता है, जो इंटीरियर लाइटिंग और इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर बैकलाइटिंग के लिए एक मजबूत और विश्वसनीय समाधान प्रदान करता है। इसके मुख्य लाभों में उच्च ल्यूमिनस तीव्रता, व्यापक देखने का कोण, और AEC-Q101, RoHS, REACH तथा हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं जैसे कठोर ऑटोमोटिव और पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन शामिल है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

यह उपकरण 20mA की मानक अग्र धारा पर चलने पर 1400 मिलीकैंडेला (mcd) की विशिष्ट चमक तीव्रता प्रदर्शित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य का विशिष्ट मान 523nm है, जो हरा रंग दर्शाता है। इसकी एक प्रमुख विशेषता 120 डिग्री (सहनशीलता ±5°) का व्यापक देखने का कोण है, जो समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। 20mA धारा पर, अग्र वोल्टेज (Vf) का विशिष्ट मान 3.1V है, और 99% उत्पादन इकाइयों के लिए इसकी निर्दिष्ट सीमा 2.75V (न्यूनतम) से 3.75V (अधिकतम) तक है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और विद्युत मापदंड

विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने वाली महत्वपूर्ण सीमाओं में 30mA की अधिकतम निरंतर अग्र धारा और 112mW की अधिकतम शक्ति अपव्यय शामिल हैं। यह उपकरण ≤10μs पल्स चौड़ाई वाली 300mA की सर्ज धारा को सहन कर सकता है। यह रिवर्स वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक निर्दिष्ट है, और अधिकतम जंक्शन तापमान 125°C है। इस घटक की ESD संवेदनशीलता रेटिंग 8kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) है।

2.3 तापीय विशेषताएँ

LED के प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए ताप प्रबंधन महत्वपूर्ण है। डेटाशीट दो थर्मल प्रतिरोध मान निर्दिष्ट करती है: जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (Rth JS real) 130 K/W है, और विद्युत थर्मल प्रतिरोध (Rth JS el) 100 K/W है। यह पैरामीटर विशिष्ट संचालन स्थितियों के तहत जंक्शन तापमान की गणना करने और उचित हीट सिंक डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

3.1 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्न

सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण ग्राफ हरे तरंगदैर्ध्य क्षेत्र (लगभग 523nm) में शिखर उत्सर्जन दर्शाता है। विकिरण पैटर्न ग्राफ इस टॉप-व्यू LED के लैम्बर्टियन-जैसे वितरण गुण की पुष्टि करता है, जिसमें केंद्र रेखा के ±60 डिग्री पर सापेक्ष चमक तीव्रता शिखर मान की आधी हो जाती है, जिससे 120° का देखने का कोण परिभाषित होता है।

3.2 फॉरवर्ड करंट और वोल्टेज संबंध (IV कर्व)

IV कर्व LED के विशिष्ट घातांकीय संबंध को प्रदर्शित करता है। अनुशंसित 20mA ऑपरेटिंग बिंदु पर, फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 3.1V के आसपास केंद्रित होता है। करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करते समय, डिजाइनर को कई उपकरणों के बीच चमक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए Vf की रेंज पर विचार करना चाहिए।

3.3 तापमान निर्भरता

कई ग्राफ़ तापमान के साथ प्रदर्शन में परिवर्तन का विस्तार से वर्णन करते हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो लगभग प्रति डिग्री सेल्सियस 2mV कम होता है। जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ, चमक तीव्रता भी कम हो जाती है, जो ऑटोमोटिव कॉकपिट जैसे उच्च-तापमान वातावरण में चमक बनाए रखने के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य तापमान के साथ एक मामूली सकारात्मक शिफ्ट (वृद्धि) प्रदर्शित करता है।

3.4 करंट डीरेटिंग और पल्स हैंडलिंग क्षमता

फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व प्रदान किया गया है, जो दर्शाता है कि जब पैड तापमान (Ts) 25°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमत निरंतर करंट को कम करना होगा। उदाहरण के लिए, 110°C Ts पर, अधिकतम करंट 30mA है। अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता का ग्राफ डिजाइनर को ड्यूटी साइकिल और पल्स चौड़ाई के आधार पर पल्स ऑपरेशन के तहत सुरक्षित पीक करंट की गणना करने में सक्षम बनाता है।

4. बिनिंग सिस्टम विवरण

यह उत्पाद अनुप्रयोगों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण मापदंडों के लिए बिनिंग प्रदान करता है।

4.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग

एक व्यापक बिनिंग तालिका L1 (11.2-14 mcd) से GA (18000-22400 mcd) तक के समूहों को सूचीबद्ध करती है। हाइलाइट के रूप में दिखाया गया है, पार्ट नंबर 67-11-UG0200H-AM AA (1120-1400 mcd) और AB (1400-1800 mcd) रेंज में बिन से मेल खाता है। यह वांछित चमक स्तर के आधार पर चयन की अनुमति देता है।

4.2 डोमिनेंट वेवलेंथ बिनिंग

प्रमुख तरंगदैर्ध्य को ±1nm मापन सहनशीलता के साथ बिन किया जाता है। इस उत्पाद के लिए विशिष्ट बिन कोड ऑर्डरिंग जानकारी में परिभाषित किया गया है, जो सख्त रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों को सटीक रंग चयन करने में सक्षम बनाता है।

5. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी

5.1 यांत्रिक आयाम

यह एलईडी मानक PLCC-2 पैकेज में निर्मित है। विस्तृत यांत्रिक चित्र (PDF देखें) पैकेज बॉडी, पिन पिच और कुल ऊंचाई के सटीक आयाम प्रदान करते हैं, जो पीसीबी पैड डिजाइन और क्लीयरेंस जांच के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डरिंग और अच्छे थर्मल कनेक्शन के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न प्रदान किया गया है। इस लेआउट का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग को रोकने में मदद मिलती है और घटक के थर्मल पैड से पीसीबी तक गर्मी का इष्टतम विसरण सुनिश्चित होता है।

5.3 रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह घटक रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त है। तापमान प्रोफ़ाइल को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सोल्डर जॉइंट का तापमान 217°C से ऊपर 60 से 150 सेकंड के बीच रहे। थर्मल क्षति को रोकने के लिए पीक तापमान और लिक्विडस तापमान से ऊपर के समय को मानक IPC/JEDEC दिशानिर्देशों के अनुसार नियंत्रित किया जाना चाहिए।

5.4 पैकेजिंग जानकारी

LED को ऑटोमेटेड प्लेसमेंट मशीनों के लिए उपयुक्त कैरियर टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है। पैकेजिंग विनिर्देशों में कैरियर टेप की चौड़ाई, पॉकेट पिच, रील व्यास और प्रति रील मात्रा जैसे विवरण शामिल हैं।

6. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका एवं डिजाइन विचार

6.1 प्रमुख अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य डिज़ाइन अनुप्रयोग हैंऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग(उदाहरण के लिए, फुटवेल लाइट, डोर पैनल लाइट, स्विच बैकलाइट) औरइंस्ट्रूमेंट क्लस्टरइंस्ट्रूमेंट बैकलाइट। AEC-Q101 प्रमाणन और व्यापक ऑपरेटिंग तापमान सीमा इसे इन कठोर वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।

6.2 सर्किट डिजाइन विचार

1. करंट ड्राइव:स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से Vf में भिन्नता को ध्यान में रखते हुए, श्रृंखला प्रतिरोधक वाले कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के उपयोग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु 20mA है।ESD सुरक्षा:8kV HBM रेटिंग के बावजूद, ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए, LED से जुड़े PCB ट्रेस पर बाहरी ESD सुरक्षा लागू करने की सिफारिश की जाती है।थर्मल डिजाइन:अपेक्षित जंक्शन तापमान की गणना करने के लिए प्रदान किए गए थर्मल प्रतिरोध मान और डेरेटिंग कर्व का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि LED थर्मल पैड के नीचे PCB में हीट सिंक के रूप में पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है और Ts सुरक्षित सीमा के भीतर बना रहे।ऑप्टिकल डिजाइन:120° व्यूइंग एंगल बड़े क्षेत्र की रोशनी के लिए आदर्श है। केंद्रित प्रकाश के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है।

7. उपयोग संबंधी सावधानियाँ

• डिवाइस पर रिवर्स वोल्टेज लगाने से बचें।
• डेरेटिंग कर्व पर दर्शाए गए न्यूनतम फॉरवर्ड करंट 3mA से कम पर संचालन न करें।
• पैकेज क्रैकिंग या आंतरिक सामग्री के क्षरण को रोकने के लिए अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का सख्ती से पालन करें।
• यदि पैकेजिंग खोली गई है, तो कंपोनेंट को MSL (मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल) 2 की सावधानियों के अनुसार हैंडल करें।
• हैंडलिंग या असेंबली के दौरान लेंस पर यांत्रिक तनाव डालने से बचें।

8. ऑर्डर जानकारी और पार्ट नंबर विश्लेषण

पार्ट नंबर 67-11-UG0200H-AM एक विशिष्ट कोडिंग प्रणाली का पालन करता है। हालांकि पूर्ण विश्लेषण PDF में विस्तृत है, यह आम तौर पर पैकेज प्रकार (PLCC-2), रंग (हरा), ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग और प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग जैसी जानकारी को एन्कोड करता है। तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के विशिष्ट ग्रेड चयन ऑर्डर करते समय किए जाते हैं, ताकि घटक को अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप बनाया जा सके।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

मानक गैर-ऑटोमोटिव ग्रेड PLCC-2 LED की तुलना में, 67-11-UG0200H-AM प्रमुख विभेदी लाभ प्रदान करता है:ऑटोमोटिव ग्रेड प्रमाणन:AEC-Q101 प्रमाणन ऑटोमोटिव-ग्रेड तापमान चक्र, आर्द्रता और परिचालन तनाव परीक्षणों के तहत विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।विस्तारित तापमान सीमा:-40°C से +110°C का कार्यशील सीमा विशिष्ट वाणिज्यिक-ग्रेड LED की सीमा से परे है।बढ़ी हुई विश्वसनीयता मानक:हेलोजन-मुक्त (Br/Cl प्रतिबंध), RoHS और REACH अनुपालन, जो ऑटोमोटिव और अन्य संवेदनशील बाजारों की पर्यावरणीय और नियामक आवश्यकताओं को पूरा करता है।सुसंगत बिनिंग:तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के लिए सख्त बिनिंग बहु-LED सरणियों के लिए पूर्वानुमेय प्रदर्शन प्रदान करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 समय के साथ चमक की तीव्रता कम होने का मुख्य कारण क्या है?

मुख्य कारण जंक्शन तापमान है। अनुशंसित धारा से अधिक या अपर्याप्त ताप अपव्यय पर LED संचालित करने से ल्यूमेन क्षय तेज हो जाता है। डिजाइन करते समय अनुप्रयोग सीमाओं के भीतर हमेशा जंक्शन तापमान को यथासंभव कम रखना चाहिए।

10.2 क्या मैं इस LED को चलाने के लिए 5V पावर सप्लाई और एक रेसिस्टर का उपयोग कर सकता हूँ?

हाँ, लेकिन यह इष्टतम समाधान नहीं है। श्रृंखला रोकनेवाला (R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - LED_Vf) / I_f) का उपयोग एक सामान्य अभ्यास है। हालाँकि, Vf के विशिष्ट परिवर्तन (2.75V से 3.75V) के कारण, विभिन्न डिवाइसों के बीच धारा और चमक में महत्वपूर्ण अंतर होगा। सुसंगत प्रदर्शन के लिए, एक स्थिर धारा सर्किट की अनुशंसा की जाती है।

10.3 क्या यह LED ऑटोमोटिव बाह्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है?

डेटाशीट आंतरिक प्रकाश व्यवस्था और इंस्ट्रूमेंटेशन के अनुप्रयोगों को निर्दिष्ट करती है। बाह्य प्रकाश व्यवस्था के लिए आमतौर पर उच्च सुरक्षा स्तर (IP), भिन्न रंग विनिर्देशों की आवश्यकता होती है और यह विभिन्न नियामक मानकों के अधीन हो सकता है। यह PLCC-2 पैकेज आमतौर पर मौसम की सीधी मार के लिए सीलबंद डिज़ाइन नहीं किया गया है।

10.4 दो अलग-अलग थर्मल रेजिस्टेंस मानों की व्याख्या कैसे करें?

Rth JS real (130 K/W) भौतिक थर्मल विधि का उपयोग करके मापा जाता है। Rth JS el (100 K/W) विद्युतीय व्यवहार (Vf का तापमान के साथ परिवर्तन) के आधार पर गणना की जाती है। विस्तृत थर्मल मॉडलिंग के लिए, निर्माता के एप्लीकेशन नोट का संदर्भ लें, लेकिन रूढ़िवादी डिजाइन के लिए उच्च मान (130 K/W) का उपयोग करना चाहिए।

11. व्यावहारिक डिजाइन एवं उपयोग उदाहरण

11.1 ऑटोमोटिव डैशबोर्ड बैकलाइटिंग

इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर में, कई एलईडी आमतौर पर एक लाइट गाइड प्लेट के पीछे एक सरणी में व्यवस्थित होते हैं। पूरे डिस्प्ले पर समान रंग और चमक प्राप्त करने के लिए समान तीव्रता बिन और तरंगदैर्ध्य बिन से एलईडी (उदाहरण के लिए, सभी AA बिन और एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य बिन से) का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। 120° का चौड़ा व्यूइंग एंगल प्रकाश को लाइट गाइड के किनारे में कुशलतापूर्वक युग्मित करने में सहायता करता है।

11.2 डोर हैंडल स्टोरेज ट्रे प्रकाश व्यवस्था

वाहन की 12V प्रणाली (बक कन्वर्टर या लीनियर रेगुलेटर का उपयोग करके) द्वारा संचालित एक साधारण करंट रेगुलेशन सर्किट से चलने वाला एक एलईडी, डोर हैंडल बिन को रोशन कर सकता है। उच्च ल्यूमिनस तीव्रता (टाइपिकल 1400mcd) सुनिश्चित करती है कि लेंस या कवर द्वारा प्रकाश के फैलने के बाद भी पर्याप्त आउटपुट हो। मजबूत PLCC-2 पैकेजिंग दरवाजा असेंबली में कंपन का सामना कर सकती है।

12. तकनीकी सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

This LED is based on the principle of semiconductor electroluminescence. When a forward bias is applied to the p-n junction of a semiconductor chip (typically InGaN for green light), electrons and holes recombine, releasing energy in the form of photons. The specific material composition and quantum well structure determine the dominant wavelength (color). The PLCC-2 package encapsulates the chip in a plastic molded body, with a built-in reflector cup shaping the light output into a top-view pattern, while providing mechanical protection and a thermal dissipation path through leads and a thermal pad.

13. उद्योग प्रवृत्तियाँ एवं विकास

The automotive LED market continues to evolve, showing several distinct trends:Increased Integration:Development towards multi-chip packages (e.g., RGB LEDs) and LEDs with integrated drivers to simplify design.Higher Efficiency:Ongoing advancements in chip technology aim to deliver higher lumens per watt (luminous efficacy), thereby reducing power consumption and thermal load.उन्नत संचार:एलईडी को सेंसर और संचार प्रोटोकॉल (जैसे LIN या CAN) के साथ एकीकृत करना, बुद्धिमान अनुकूली प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए।लघुरूपण:सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों में फिट होने के लिए, ऑप्टिकल प्रदर्शन को बनाए रखते या सुधारते हुए छोटे पैकेज आकार विकसित करना।विश्वसनीयता आवश्यकताओं में वृद्धि:जैसे-जैसे एलईडी सुरक्षा संकेत अनुप्रयोगों में अधिक महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं, जीवनकाल और विफलता दर के लिए आवश्यकताएं और अधिक सख्त हो रही हैं, जिससे सामग्री और निर्माण प्रक्रियाओं में सुधार को बढ़ावा मिल रहा है।