SMD Blue LED Datasheet - 0.8mm ऊंचाई - 3.8V अधिकतम - 76mW शक्ति - वाटर क्लियर लेंस - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक अल्ट्रा-थिन, सरफेस-माउंट नीले एलईडी घटक के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण आधुनिक, कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें एक लो-प्रोफाइल प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, कार्यालय उपकरण और संचार उपकरणों के भीतर बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतकों और सजावटी प्रकाश व्यवस्था में है।

इस घटक के मुख्य लाभों में इसकी असाधारण रूप से पतली प्रोफ़ाइल 0.80 मिमी शामिल है, जो स्थान-सीमित डिज़ाइनों में एकीकरण की अनुमति देती है। यह एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) डाइस चिप का उपयोग करता है, जो उच्च-चमक वाली नीली रोशनी उत्पन्न करने के लिए जानी जाती है। यह उत्पाद RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंसेज) निर्देशों का अनुपालन करता है, जिससे इसे एक हरित उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इसे 8 मिमी टेप पर पैक किया जाता है जो 7-इंच व्यास के रीलों पर लपेटा जाता है, जिससे यह वॉल्यूम निर्माण में उपयोग किए जाने वाले उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत हो जाता है।

2. Technical Parameters Deep Objective Interpretation

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस की परिचालन सीमाएं 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• Power Dissipation (Pd): 76 mW. यह अधिकतम शक्ति की मात्रा है जिसे LED पैकेज प्रदर्शन या विश्वसनीयता को कम किए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA. यह पल्स्ड स्थितियों में अनुमत अधिकतम तात्कालिक धारा है, जो 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई पर निर्दिष्ट है। यह निरंतर धारा रेटिंग से काफी अधिक है।
• DC Forward Current (I_F): 20 mA. यह सामान्य संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड धारा है, जो दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करती है।
• Operating Temperature Range: -20°C to +80°C. The device is guaranteed to function within this ambient temperature range.
• Storage Temperature Range: -30°C से +100°C. यह उपकरण इस व्यापक तापमान सीमा के भीतर बिना लगाए गए बिजली के संग्रहीत किया जा सकता है।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: 260°C for 10 seconds. यह लीड-मुक्त (Pb-free) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए शिखर तापमान और समय सहनशीलता को परिभाषित करता है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये मापदंड Ta=25°C पर मापे गए हैं और डिवाइस की सामान्य प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (I_V): 28.0 - 180.0 mcd (millicandela) at I_F=20mA. यह विस्तृत सीमा दर्शाती है कि डिवाइस विभिन्न चमक बिन (देखें अनुभाग 3) में उपलब्ध है। माप CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाने वाले सेंसर/फ़िल्टर के साथ किया जाता है।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर केंद्रीय अक्ष (0°) पर चमकदार तीव्रता का मान अपने मूल मान के आधे तक गिर जाता है। एक विस्तृत व्यूइंग एंगल बिना डिफ्यूज़िंग डोम वाले वाटर-क्लियर लेंस के लिए विशिष्ट है।
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 468 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है।
• Dominant Wavelength (λ_d): 465.0 - 475.0 nm at I_F=20mA. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा प्रकाश के रंग को परिभाषित करने वाला माना जाता है, जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है।
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 25 nm. यह वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है; एक छोटा मान अधिक एकवर्णी प्रकाश का संकेत देता है। 25nm एक नीले InGaN LED के लिए विशिष्ट है।
• Forward Voltage (V_F): 2.8 - 3.8 V at I_F=20mA. LED संचालित होने पर इसके पार वोल्टेज ड्रॉप। यह सीमा विभिन्न फॉरवर्ड वोल्टेज बिन से मेल खाती है।
• रिवर्स करंट (I_R): 10 μA (अधिकतम) V_R=5V. रिवर्स बायस लगाने पर होने वाली छोटी लीकेज करंट। महत्वपूर्ण: डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण स्थिति केवल विशेषता निर्धारण के लिए है।

3. Binning System Explanation

उत्पादन रन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो रंग और विद्युत प्रदर्शन के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

इकाइयाँ: वोल्ट (V) @ 20mA. प्रत्येक बिन पर सहनशीलता ±0.1V है।
Bin D7: 2.80 - 3.00V
Bin D8: 3.00 - 3.20V
Bin D9: 3.20 - 3.40V
Bin D10: 3.40 - 3.60V
Bin D11: 3.60 - 3.80V

3.2 Luminous Intensity Binning

Units: millicandela (mcd) @ 20mA. Tolerance on each bin is ±15%.
Bin N: 28.0 - 45.0 mcd
Bin P: 45.0 - 71.0 mcd
Bin Q: 71.0 - 112.0 mcd
Bin R: 112.0 - 180.0 mcd

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

इकाइयाँ: नैनोमीटर (nm) @ 20mA. प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1nm है।
Bin AC: 465.0 - 470.0 nm (थोड़ा हरियाली युक्त नीला)
Bin AD: 470.0 - 475.0 nm (थोड़ा अधिक शुद्ध नीला)

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, Fig.1, Fig.6), उनका विशिष्ट व्यवहार प्रौद्योगिकी के आधार पर वर्णित किया जा सकता है।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (आई-वी कर्व)

InGaN सेमीकंडक्टर की विशेषता टर्न-ऑन वोल्टेज लगभग 2.8V होती है। इस सीमा से ऊपर, वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि के साथ करंट घातांकीय रूप से बढ़ता है। कर्व एक तीव्र नी (नी) दिखाएगा, जो डायोड व्यवहार का विशिष्ट लक्षण है। अनुशंसित 20mA पर संचालन यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस स्थिर प्रकाश उत्सर्जन के लिए नी बिंदु से काफी आगे है।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (एल-आई कर्व)

प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) एक बिंदु तक अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है। हालांकि, चिप के भीतर बढ़ी हुई ऊष्मा उत्पादन (droop effect) के कारण बहुत अधिक धारा पर दक्षता गिर सकती है। 20mA रेटिंग चमक को दक्षता और दीर्घायु के साथ संतुलित करने के लिए चुनी गई है।

4.3 Temperature Characteristics

LED का प्रदर्शन तापमान पर निर्भर करता है। आमतौर पर, जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है:
- फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) थोड़ा कम हो जाता है।
- चमकदार तीव्रता कम हो जाती है। सटीक डीरेटिंग फैक्टर एप्लिकेशन-विशिष्ट होता है, लेकिन उच्च परिवेशी तापमान या उच्च ड्राइव धाराओं पर काम करने वाले डिजाइनों के लिए इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य थोड़ा शिफ्ट हो सकता है (आमतौर पर नीले एलईडी के लिए लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर)।

4.4 Spectral Distribution

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम एक गॉसियन-जैसा वक्र है जो शिखर तरंगदैर्ध्य (468 nm) के चारों ओर केंद्रित है और इसकी अर्ध-चौड़ाई 25 nm है। वाटर-क्लियर लेंस इस स्पेक्ट्रम को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलता है, जो कि सफेद एलईडी में उपयोग किए जाने वाले फॉस्फर कोटिंग वाले लेंसों के विपरीत है।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 Package Dimensions

यह डिवाइस EIA (Electronic Industries Alliance) मानक पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। मुख्य आयामों में कुल ऊंचाई (H) 0.80mm शामिल है, जो इसे एक "अतिरिक्त पतला" घटक बनाता है। PCB फुटप्रिंट डिजाइन के लिए अन्य महत्वपूर्ण आयाम डेटाशीट ड्रॉइंग में प्रदान किए गए हैं, जिनकी सामान्य सहनशीलता अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर ±0.10mm है।

5.2 Polarity Identification

सभी डायोड की तरह, LED में भी एक एनोड (धनात्मक) और कैथोड (ऋणात्मक) टर्मिनल होता है। पैकेज में आमतौर पर कैथोड साइड पर एक दृश्य चिह्न होता है, जैसे कि एक खाँचा, एक बिंदु या एक बेवल कोना। डेटाशीट में सुझाए गए सोल्डरिंग पैड लेआउट से PCB डिज़ाइन के लिए सही ओरिएंटेशन का पता चलेगा।

5.3 Tape and Reel Specifications

घटक को एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है, जिसे 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है। मानक रील मात्रा 3000 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों का पालन करती है। प्रमुख नोटों में शामिल हैं: खाली पॉकेट सील किए गए हैं, शेष भाग के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े है, और प्रति रील में अधिकतम दो लगातार लापता घटकों की अनुमति है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह डिवाइस इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है, जो लीड-मुक्त असेंबली के लिए आवश्यक है। JEDEC मानकों का पालन करते हुए एक सुझाई गई प्रोफाइल प्रदान की गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्री-हीट: 150–200°C
- प्री-हीट समय: एकसमान ताप और विलायक वाष्पीकरण के लिए अधिकतम 120 सेकंड।
- शीर्ष तापमान: अधिकतम 260°C.
- द्रवीय अवस्था से ऊपर का समय (TAL): सुझाए गए प्रोफ़ाइल में महत्वपूर्ण रीफ्लो क्षेत्र के भीतर एक विशिष्ट समय दिखाया गया है; डेटाशीट शिखर तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड निर्दिष्ट करती है।
- पासों की संख्या: अधिकतम दो रीफ्लो चक्र।

6.2 Hand Soldering

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें।
- आयरन तापमान: अधिकतम 300°C।
- सोल्डरिंग समय: Maximum 3 seconds per pad.
- पासों की संख्या: One time only. Excessive heat can damage the plastic package and the semiconductor die.

6.3 Storage Conditions

नमी संवेदनशीलता SMD घटकों के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।
- सीलबंद पैकेज: ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। सीलबंद बैग की तारीख से एक वर्ष के भीतर, नमी सोखने वाले पदार्थ के साथ पैक किए जाने पर उपयोग करें।
- खुला हुआ पैकेज: नमी अवरोधक बैग से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण का परिवेश 30°C / 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। खोलने के एक सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो पूरा करने की सिफारिश की जाती है।
- विस्तारित भंडारण (खोला गया): एक सीलबंद कंटेनर में सिलिका जेल के साथ या नाइट्रोजन डेसिकेटर में भंडारित करें।
- बेकिंग: यदि घटक एक सप्ताह से अधिक समय तक परिवेशी परिस्थितियों के संपर्क में रहे हैं, तो सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक करें।

6.4 सफाई

अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई उत्पादों का उपयोग न करें। यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो एलईडी को सामान्य तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं। आक्रामक सॉल्वेंट्स प्लास्टिक लेंस और पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• Backlighting: Keypads, small LCD displays, icon illumination.
• Status Indicators: पोर्टेबल डिवाइस, राउटर और उपकरणों में पावर-ऑन, स्टैंडबाय, कनेक्टिविटी, बैटरी चार्ज स्थिति।
• सजावटी प्रकाश व्यवस्था: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में एक्सेंट लाइटिंग।
• पैनल संकेतक: उपकरण के अग्रभाग पैनल।

7.2 डिज़ाइन विचार

• Current Limiting: हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। रेसिस्टर वैल्यू की गणना R = (V_supply - V_F) / I_F. Use the maximum V_F from the bin or datasheet to ensure current does not exceed 20mA under worst-case conditions.
• ESD Protection: LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील होते हैं। उचित ESD सावधानियों (कलाई पट्टियाँ, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन) के साथ संभालें। यदि LED एक खुले स्थान पर है तो PCB पर ESD सुरक्षा डायोड शामिल करें।
• थर्मल प्रबंधन: हालांकि बिजली अपव्यय कम है, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण में या अधिकतम करंट के निकट चलाए जाने पर, गर्मी को दूर ले जाने के लिए LED पैड के नीचे पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 130° का व्यूइंग एंगल व्यापक कवरेज प्रदान करता है। निर्देशित प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइड आवश्यक हो सकते हैं।

8. Technical Comparison & Differentiation

पुराने थ्रू-होल एलईडी या बड़े एसएमडी पैकेज (जैसे, 0603, 0805) की तुलना में, इस उपकरण का प्राथमिक अंतर इसकी 0.8 मिमी ऊंचाई है, जो पतले अंतिम उत्पादों को सक्षम बनाती है। अन्य "चिप" एलईडी की तुलना में, InGaN प्रौद्योगिकी के उपयोग से नीली रोशनी उत्सर्जन के लिए पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में उच्च चमक और दक्षता प्रदान होती है। पतले प्रोफाइल, उच्च चमक, और स्वचालित, उच्च-तापमान Pb-free असेंबली के साथ संगतता का संयोजन इसे आधुनिक, लागत-प्रभावी और विश्वसनीय बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्र: क्या मैं इस एलईडी को बिना रोकनेवाला के 3.3V से चला सकता हूं?
A: नहीं। इसका फॉरवर्ड वोल्टेज 2.8V से 3.8V तक होता है। सीधे 3.3V जोड़ने पर अत्यधिक करंट प्रवाहित हो सकता है यदि LED का V_F रेंज के निचले सिरे पर हो (जैसे, 2.9V), जिससे उसे क्षति पहुँच सकती है। हमेशा करंट-लिमिटिंग तंत्र का उपयोग करें।

Q: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) प्रकाश स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर (468 nm) है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) मानव आँख द्वारा रंग (465-475 nm) के रूप में अनुभव किया जाने वाला एकल तरंगदैर्ध्य है, जिसकी गणना रंग निर्देशांक से की जाती है। इस नीले जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, वे समीप होते हैं परंतु समान नहीं होते।

Q: खुले हुए पैकेजों के लिए भंडारण आर्द्रता आवश्यकता अधिक सख्त क्यों है?
A> Plastic SMD packages absorb moisture from the air. During the high heat of reflow soldering, this trapped moisture can vaporize rapidly, creating internal pressure that can crack the package (\"popcorning\" or \"delamination\"). The stricter limits and baking procedures prevent this failure mode.

Q: क्या मैं इसका उपयोग रिवर्स वोल्टेज संकेतन के लिए कर सकता हूं?
A: नहीं। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। 5V रिवर्स करंट टेस्ट केवल विशेषता निर्धारण के लिए है। निरंतर रिवर्स बायस लगाने से LED को नुकसान होने की संभावना है।

10. Practical Design Case

परिदृश्य: एक USB-संचालित डिवाइस (5V आपूर्ति) के लिए स्थिति संकेतक डिज़ाइन करना।
चरण 1 - घटक चयन: एक चमक बिन चुनें (जैसे, मध्यम चमक के लिए बिन P) और एक अग्र वोल्टेज बिन (जैसे, डिज़ाइन गणना के लिए बिन D9).
चरण 2 - सर्किट डिज़ाइन: श्रृंखला रोकनेवाला की गणना करें। अधिकतम V का उपयोग करते हुए_F Bin D9 (3.4V) और लक्ष्य I से_F 20mA का: R = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80 Ohms। निकटतम मानक मान (82 Ohms) चुनें। वास्तविक धारा पुनः गणना करें: I_F = (5V - 3.2V*) / 82Ω ≈ 21.95mA (सुरक्षित)। *सामान्य V का उपयोग करते हुए_F.
Step 3 - PCB Layout: LED के एनोड के साथ श्रृंखला में 82Ω रेसिस्टर रखें। डेटाशीट से सुझाए गए सोल्डरिंग पैड आयामों का पालन करें। ताप अपव्यय के लिए एक छोटी थर्मल रिलीफ या अतिरिक्त कॉपर पौर शामिल करें।
चरण 4 - असेंबली: अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। तुरंत उपयोग न किए जाने पर खुले रील्स को सूखे कैबिनेट में संग्रहित करें।

11. Principle Introduction

यह एलईडी इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से निर्मित एक अर्धचालक हेटरोस्ट्रक्चर पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है—इस मामले में, नीला। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस अर्धचालक डाई को एनकैप्सुलेट और सुरक्षित करता है, साथ ही प्रकाश आउटपुट बीम को आकार भी देता है।

12. विकास प्रवृत्तियाँ

संकेतक अनुप्रयोगों के लिए एसएमडी एलईडी में प्रवृत्ति छोटे फुटप्रिंट, कम प्रोफाइल और उच्च चमक दक्षता (प्रति इकाई विद्युत शक्ति में अधिक प्रकाश उत्पादन) की ओर बनी हुई है। लीड-फ्री मानदंडों को समायोजित करने के लिए उच्च तापमान सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के तहत बेहतर विश्वसनीयता के लिए भी एक मजबूत प्रेरणा है। सरल असेंबली के लिए ऑनबोर्ड ड्राइवरों या स्मार्टर पैकेजिंग के साथ एकीकरण भी विकास के क्षेत्र हो सकते हैं। अंतर्निहित InGaN सामग्री प्रौद्योगिकी परिपक्व होना जारी है, जो बेहतर प्रदर्शन और स्थिरता प्रदान करती है।