सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेडिंग
- 3.3 वर्णिकता (रंग) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 पैड लेआउट
- 5.3 पोलैरिटी पहचान
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 6.2 मैन्युअल वेल्डिंग
- 6.3 भंडारण एवं संचालन की शर्तें
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर सूचना
- 7.1 टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 पार्ट नंबर व्याख्या
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 12. तकनीकी सिद्धांतों का संक्षिप्त परिचय
- 13. उद्योग रुझान एवं विकास
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक अल्ट्रा-थिन सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह घटक उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर और उच्च चमक वाली सफेद प्रकाश आउटपुट की आवश्यकता होती है। इसकी मूल संरचना इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करती है, जो सफेद प्रकाश उत्पन्न करने में उच्च दक्षता के लिए जानी जाती है। इसका पैकेज असाधारण रूप से पतला है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों के लिए आदर्श रूप से अनुकूल है।
इस LED के मुख्य लाभों में पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन, स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता, और मानक अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग तकनीक के लिए उपयुक्तता शामिल है। यह इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है। लक्षित बाजार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के व्यापक क्षेत्र शामिल हैं, जहां बहुत छोटे स्थान में संकेतक प्रकाश, बैकलाइटिंग या सामान्य प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- Power Dissipation (Pd):70 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे एलईडी प्रदर्शन में कमी या विफलता के बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकती है। इस सीमा से अधिक होने पर थर्मल रनवे का जोखिम होता है।
- बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को उनके प्रदर्शन के आधार पर ग्रेड किया जाता है। इससे डिजाइनर ऐसे उत्पाद चुन सकते हैं जिनकी विशेषताएं सख्ती से नियंत्रित हों।FP):100 mA। यह पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमत अधिकतम तात्कालिक धारा है। यह निरंतर धारा रेटिंग से काफी अधिक है।
- DC फॉरवर्ड करंट (IF):20 mA। यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट है। डिजाइनरों को आम तौर पर इस मान से नीचे संचालित करना चाहिए।
- ऑपरेटिंग तापमान रेंज (Topr):-20°C से +80°C। यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस परिवेश के तापमान की इस सीमा के भीतर सामान्य रूप से कार्य करता है।
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-55°C से +105°C तक। डिवाइस को इस व्यापक तापमान सीमा में बिना पावर लगाए संग्रहीत किया जा सकता है।
- इन्फ्रारेड सोल्डरिंग शर्तें:260°C पर 10 सेकंड के लिए। यह उस शिखर तापमान और समय प्रोफ़ाइल को परिभाषित करता है जिसे पैकेज रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान सहन करने में सक्षम है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये मापदंड मानक परिवेश तापमान 25°C पर मापे गए हैं, जो उपकरण के सामान्य कार्य स्थितियों में प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (IV):परीक्षण धारा (IF) 5 mA पर, यह 45.0 mcd (न्यूनतम) से 180.0 mcd (विशिष्ट) तक होता है। यह पैरामीटर CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाने वाले फिल्टर का उपयोग करके मानव आँख द्वारा अनुभव की गई प्रकाश उत्पादन चमक को मापता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):130 डिग्री (विशिष्ट मान)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने अधिकतम (अक्षीय) मान की आधी हो जाती है। इतना चौड़ा दृष्टिकोण कोण एक अधिक विसरित, लैम्बर्टियन जैसी उत्सर्जन प्रोफ़ाइल को दर्शाता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
- क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):IF= 5mA पर, विशिष्ट मान x=0.294, y=0.286 हैं। ये निर्देशांक सफेद प्रकाश के रंग को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर आलेखित करते हैं, जो इसके विशिष्ट रंग या "श्वेतता" को परिभाषित करते हैं। इन निर्देशांकों के लिए सहनशीलता ±0.01 है।
- Forward Voltage (VF):IF= 5mA पर, सीमा 2.70 V (न्यूनतम) से 3.15 V (अधिकतम) तक। यह LED के चालू होने पर इसके सिरों पर पड़ने वाला वोल्टेज ड्रॉप है। यह ड्राइव सर्किट डिज़ाइन (उदाहरण के लिए, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना) के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
- Reverse Current (IR):Reverse Voltage (VR) 5V पर, अधिकतम 10 μA। यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; डिवाइस रिवर्स बायस में काम करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। सर्किट में रिवर्स वोल्टेज लगाने से तत्काल विफलता हो सकती है।
महत्वपूर्ण सावधानियाँ:स्पेसिफिकेशन शीट स्थिर विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशीलता पर जोर देती है। स्थापित प्रक्रियाओं का पालन करने के लिए एंटी-स्टेटिक कलाई पट्टा और ग्राउंडिंग उपकरण का उपयोग अनिवार्य है। क्रोमैटिसिटी और ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए निर्दिष्ट परीक्षण उपकरण CAS140B है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनरों को कड़ाई से नियंत्रित विशेषताओं वाले घटकों का चयन करने की सुविधा मिलती है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिनिंग
5mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर, एलईडी को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:
- A ग्रेड:2.70V - 2.85V
- B ग्रेड:2.85V - 3.00V
- C grade:3.00V - 3.15V
प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±0.1V है। किसी विशिष्ट ग्रेड का चयन करने से समानांतर सरणी में चमक और धारा खपत की एकरूपता सुनिश्चित होती है।
3.2 चमकदार तीव्रता (IV) बिनिंग
5mA पर चमक के आधार पर, LED को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है:
- P श्रेणी:45.0 mcd - 71.0 mcd
- Q मोड:71.0 mcd - 112.0 mcd
- R मोड:112.0 mcd - 180.0 mcd
प्रत्येक ग्रेड के लिए सहनशीलता ±15% है। यह आवश्यक चमक स्तर के अनुसार चयन की अनुमति देता है।
3.3 वर्णिकता (रंग) ग्रेडिंग
सफेद प्रकाश के रंग बिंदु को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर एक चतुर्भुज द्वारा परिभाषित छह ग्रेड (S1 से S6) के माध्यम से सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है। प्रत्येक ग्रेड x और y निर्देशांक की एक छोटी अनुमत सीमा निर्दिष्ट करता है। विशिष्ट मान (x=0.294, y=0.286) S1 और S3 क्षेत्रों के भीतर आता है। निर्देशांक के लिए सहनशीलता ±0.01 है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां कई LED के बीच सफेद रंग की एकरूपता बनाए रखना आवश्यक है (जैसे डिस्प्ले बैकलाइट), यह ग्रेडिंग महत्वपूर्ण है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (उदाहरण के लिए, देखने के कोण के लिए चित्र 6), प्रदान किए गए डेटा मुख्य संबंधों की वैचारिक समझ की अनुमति देते हैं।
- Current vs. Luminous Intensity (I-IVCurve):Luminous intensity is directly proportional to the forward current, typically exhibiting a near-linear relationship at lower currents and tending towards saturation at higher currents. Operating at the recommended 5mA test point ensures linear and predictable brightness control.
- Current vs. Forward Voltage (I-V Curve):LED की I-V विशेषता घातांकीय होती है। 5mA पर निर्दिष्ट VFरेंज महत्वपूर्ण है। वोल्टेज में मामूली वृद्धि से करंट में भारी वृद्धि हो सकती है, यही कारण है कि कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोतों से बेहतर होते हैं।
- तापमान निर्भरता:InGaN LED की ल्यूमिनस तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है (थर्मल क्वेंचिंग)। -20°C से +80°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज पर विचार करना आवश्यक है, क्योंकि चरम तापमान पर आउटपुट और रंग में बदलाव हो सकता है। प्रदर्शन बनाए रखने के लिए उचित PCB थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
This LED adopts the industry-standard EIA package outline. Its key feature is an ultra-thin thickness of 0.35 mm. All dimensions are provided in millimeters, with a standard tolerance of ±0.10 mm unless otherwise specified. The datasheet includes detailed dimension drawings for PCB pad design.
5.2 पैड लेआउट
रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड आयाम प्रदान किए गए हैं। टिप्पणी में सुझाव दिया गया है कि सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग के लिए स्टेंसिल की अधिकतम मोटाई 0.10mm होनी चाहिए, जो इतने छोटे घटक पर सोल्डर की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
5.3 पोलैरिटी पहचान
डेटाशीट में एनोड और कैथोड टर्मिनलों को चिह्नित करने वाले निशान या आरेख शामिल होते हैं। उपकरण के कार्य के लिए सही ध्रुवीयता महत्वपूर्ण है। रिवर्स पोलैरिटी लगाने से LED तुरंत क्षतिग्रस्त हो जाएगी।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
JEDEC मानक पर आधारित विस्तृत इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल की सिफारिश:
- प्रीहीट:150–200°C
- प्रीहीटिंग समय:अधिकतम 120 सेकंड
- शिखर तापमान:अधिकतम 260°C
- लिक्विडस से ऊपर का समय:अधिकतम 10 सेकंड (सलाह दी जाती है कि अधिकतम दो रिफ्लो सोल्डरिंग चक्र किए जाएं)
ये पैरामीटर सोल्डर पेस्ट को ठीक से पिघलाने के साथ-साथ LED पैकेज पर अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
6.2 मैन्युअल वेल्डिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग करना आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- सोल्डरिंग आयरन तापमान:अधिकतम 300°C
- संपर्क समय:प्रत्येक पैड के लिए अधिकतम 3 सेकंड
- सीमा:केवल एक वेल्डिंग चक्र किया जाए
सोल्डरिंग आयरन का लंबे समय तक गर्म होना सेमीकंडक्टर चिप या प्लास्टिक पैकेजिंग को आसानी से क्षतिग्रस्त कर सकता है।
6.3 भंडारण एवं संचालन की शर्तें
- सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤90% RH की स्थिति में भंडारित करें। नमी-रोधी बैग खोलने के एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
- खोला गया पैकेज:सूखे पैकेजिंग से निकाले गए घटकों के लिए, पर्यावरणीय स्थितियाँ 30°C / 60% RH से अधिक नहीं होनी चाहिए। 672 घंटे (28 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
- दीर्घकालिक भंडारण:672 घंटे से अधिक समय तक वातावरण के संपर्क में रहे घटकों को, नमी अवशोषण के कारण रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव से बचने के लिए, सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
6.4 सफाई
केवल निर्दिष्ट क्लीनर का उपयोग किया जाना चाहिए। अनुशंसित सॉल्वेंट कमरे के तापमान पर एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल हैं। LED को डुबाने का समय 1 मिनट से कम होना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन एनकैप्सुलेशन सामग्री या ऑप्टिकल लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर सूचना
7.1 टेप और रील विनिर्देश
LED उद्योग-मानक 8mm कैरियर टेप में उपलब्ध हैं, जो 7 इंच (178mm) व्यास की रील पर लपेटे गए हैं। यह पैकेजिंग स्वचालित प्लेसमेंट मशीनों के साथ संगत है।
- रील की मात्रा:प्रति पूर्ण रील 5000 टुकड़े।
- न्यूनतम आर्डर मात्रा (MOQ):शेष मात्रा 500 टुकड़े है।
- गुणवत्ता:कैरियर टेप एक कवर टेप के साथ आता है, ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानक के अनुसार, लगातार लुप्त घटकों (खाली गुहिकाओं) की अधिकतम संख्या दो है।
7.2 पार्ट नंबर व्याख्या
पार्ट नंबर LTW-C193DS5 में कोडिंग जानकारी शामिल है:
- LTW:यह उत्पाद श्रृंखला (Lite-On White) को संदर्भित कर सकता है।
- C193:श्रृंखला के भीतर एक विशिष्ट उपकरण पहचानकर्ता।
- DS5:यह पैकेजिंग प्रकार, ग्रेड कोड या अन्य वेरिएंट जानकारी का संकेत दे सकता है। सटीक विघटन निर्माता की पूर्ण पार्ट नंबर गाइड के साथ पुष्टि की जानी चाहिए।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- स्थिति संकेतक:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (राउटर, टीवी, घरेलू उपकरण) में बिजली, कनेक्शन या गतिविधि संकेतक।
- बैकलाइट:छोटे LCD डिस्प्ले की एज लाइटिंग, कीबोर्ड लाइटिंग।
- सजावटी प्रकाश:अल्ट्रा-थिन उपकरणों में एक्सेंट लाइटिंग।
- सामान्य पहचान:सीमित स्थान के लिए कम चमक वाली रोशनी।
8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- रेट लिमिटिंग:सीरीज़ रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग अवश्य करें। सूत्र R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF प्रतिरोध मान की गणना करें। डेटाशीट में अधिकतम VF (3.15V) का उपयोग करें, ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि LED के फॉरवर्ड वोल्टेज कम होने पर भी करंट सीमा से अधिक न हो।F device.
- थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है (70mW), फिर भी यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि PCB पर्याप्त ताप अपव्यय प्रदान करे, खासकर जब कई LED का उपयोग किया जा रहा हो या परिवेश का तापमान अधिक हो। तांबे के पैड और थर्मल वाया सहायता कर सकते हैं।
- ESD सुरक्षा:LED से जुड़े सिग्नल लाइन पर ESD सुरक्षा डायोड जोड़ें, या सुनिश्चित करें कि ड्राइवर सर्किट में अंतर्निहित सुरक्षा कार्य है। संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सख्त ESD प्रोटोकॉल का पालन करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:130 डिग्री के देखने के कोण पर विचार करें। फोकस्ड प्रकाश के लिए, द्वितीयक ऑप्टिकल तत्व (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है। पैकेज का पीला लेंस प्रकाश को फैलाने और निर्दिष्ट क्रोमैटिसिटी निर्देशांक प्राप्त करने में सहायता करता है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मानक SMD LED (उदाहरण के लिए, 0603, 0805 पैकेज) की तुलना में, इस उपकरण का मुख्य अंतर इसकी0.35 मिलीमीटर की मोटाईहै। यह पारंपरिक पैकेजिंग की तुलना में काफी पतला है, जिससे यह अल्ट्रा-थिन उत्पादों में उपयोग के योग्य बनता है। उपयोगइंडियम गैलियम नाइट्राइड प्रौद्योगिकीयह सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है, जो दक्षता और रंग स्थिरता के मामले में फॉस्फोर-रूपांतरित नीले एलईडी जैसी पुरानी तकनीकों से बेहतर है। यह मानकइन्फ्रारेड रीफ्लो प्रक्रियातथास्वचालित टेपिंग रील पैकेजिंगइसकी संगतता, जो इसे आधुनिक उच्च-मात्रा SMT असेंबली लाइनों के साथ मेल खाती है, ने निर्माण जटिलता को कम कर दिया है, जबकि थ्रू-होल या मैन्युअल रूप से रखे गए घटकों की तुलना में।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 5V पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। इसका विशिष्ट VFलगभग 3V है, इसे सीधे 5V से जोड़ने पर अत्यधिक धारा प्रवाहित होगी और यह तुरंत खराब हो जाएगा। करंट सीमित करने वाले रेसिस्टर का उपयोग अनिवार्य है। उदाहरण के लिए, लक्ष्य IF=5mA: R = (5V - 3.15V) / 0.005A = 370Ω। अगला मानक मान उपयोग करें, जैसे 390Ω। - प्रश्न: पीक फॉरवर्ड करंट और डीसी फॉरवर्ड करंट में क्या अंतर है?
उत्तर: डीसी फॉरवर्ड करंट (20mA) निरंतर संचालन के लिए है। पीक फॉरवर्ड करंट (100mA) मल्टीप्लेक्सिंग या परीक्षण के लिए एक अल्पकालिक पल्स रेटिंग है। 100mA पर निरंतर संचालन से LED क्षतिग्रस्त हो जाएगी। - प्रश्न: खुले पैकेज के भंडारण की शर्तें इतनी सख्त (672 घंटे) क्यों हैं?
उत्तर: SMD पैकेजिंग हवा से नमी अवशोषित करती है। रिफ्लो सोल्डरिंग की उच्च तापमान प्रक्रिया के दौरान, यह नमी तेजी से वाष्पित हो जाती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या दरार पड़ना ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकता है। 672 घंटे की सीमा और बेकिंग प्रक्रिया इस जोखिम को कम करती है। - प्रश्न: क्रोमैटिसिटी बिनिंग कोड (S1-S6) की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: ये कोड CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक छोटे क्षेत्र को परिभाषित करते हैं। पूरे पैनल पर एक समान रंग प्राप्त करने के लिए, एक ही क्रोमैटिसिटी बिन से LED निर्दिष्ट और उपयोग की जानी चाहिए। विभिन्न बिनों को मिलाने से आंखों से दिखाई देने वाले विभिन्न सफेद रंग के रंग टोन हो सकते हैं।
11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: एक वियरेबल डिवाइस के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना।
डिवाइस को बैटरी स्तर दर्शाने के लिए चार सफेद LED की आवश्यकता है। स्थान अत्यंत सीमित है, अधिकतम घटक ऊंचाई 0.5 मिलीमीटर है।
समाधान:0.35 मिमी मोटाई वाला LTW-C193DS5 चुना गया। चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, सभी चार LED एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे, Q बिन) से निर्दिष्ट हैं। सफेद रंग की एकरूपता के लिए, वे एक ही क्रोमैटिसिटी बिन (जैसे, S3 बिन) से भी निर्दिष्ट हैं। ड्राइव सर्किट माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन का उपयोग करता है, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक 390Ω रेसिस्टर (3.3V पावर सप्लाई के लिए गणना की गई) लगाया गया है। PCB लेआउट में थर्मल पैड शामिल हैं जो एक छोटे ग्राउंड प्लेन से जुड़े हैं, ताकि गर्मी निकल सके। अन्य सभी रिफ्लो सोल्डरिंग चरणों के बाद LED लगाए गए हैं, ताकि उनके थर्मल एक्सपोजर को कम से कम किया जा सके और मॉइस्चर बैरियर बैग खोलने के बाद 672-घंटे के नियम का पालन किया जा सके।
12. तकनीकी सिद्धांतों का संक्षिप्त परिचय
यह एलईडी सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करती है। InGaN सामग्री नीले से पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित कर सकती है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, प्राथमिक विधि एक नीला प्रकाश उत्सर्जित करने वाली InGaN चिप को पीले फॉस्फर कोटिंग (सीरियम-डोप्ड यट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट, या YAG:Ce) के साथ संयोजित करना है। चिप से निकलने वाला नीला प्रकाश फॉस्फर को उत्तेजित करता है, जिससे वह पीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। शेष नीला प्रकाश उत्पन्न पीले प्रकाश के साथ मिलकर मानव आँख द्वारा सफेद के रूप में अनुभव किया जाता है। इसे फॉस्फर-कन्वर्टेड व्हाइट एलईडी कहा जाता है। फॉस्फर का विशिष्ट मिश्रण CIE आरेख पर इसके संबंधित कलर टेम्परेचर (CCT) और क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स (x, y) को निर्धारित करता है।
13. उद्योग रुझान एवं विकास
संकेतक और माइक्रो लाइटिंग एलईडी का रुझानउच्च दक्षता(प्रति वाट अधिक लुमेन),छोटा आकार(पदचिह्न और मोटाई में कमी) औरबेहतर रंग प्रतिपादन(उच्च CRI - रंग प्रतिपादन सूचकांक, हालांकि यह संकेतक प्रकार LED इसे निर्दिष्ट नहीं करता) विकास। साथ ही, विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों मेंउच्च विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए दृढ़ता से प्रेरित किया गया।和लंबी आयुनिर्माण प्रक्रियाओं में लगातार सुधार किया जा रहा है ताकि अधिक सख्त बिनिंग सहनशीलता हासिल की जा सके, जिससे डिस्प्ले बैकलाइट जैसे मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक सुसंगत प्रदर्शन मिल सके। इस 0.35 मिलीमीटर घटक के उदाहरण से स्पष्ट लघुकरण की प्रवृत्ति, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग द्वारा पतले और अधिक कॉम्पैक्ट उपकरणों की मांग से प्रेरित है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम अंडाकार चरण, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक माप, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतत्व (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | Symbol | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चमकाने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे कम समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| Electrostatic Discharge Immunity (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में ESD सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करना। |
| ल्यूमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार। पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत होती है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है और उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदन श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |