UV LED PLCC-2 2.8x3.5x0.65mm डेटाशीट - फॉरवर्ड वोल्टेज 3.2V सामान्य - पावर 0.7W - 365-375nm पीक वेवलेंथ

1. उत्पाद अवलोकन

यह पराबैंगनी (UV) LED एक मानक PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सतह-माउंट पैकेज में डिज़ाइन किया गया है, जिसके कॉम्पैक्ट आयाम 2.8 mm × 3.5 mm × 0.65 mm हैं। यह 365 nm और 375 nm के बीच पीक वेवलेंथ के साथ UVA स्पेक्ट्रम में उत्सर्जन करता है, जो इसे UV कीटाणुशोधन, स्याही और चिपकने वाले पदार्थों के UV क्योरिंग और नेल केयर जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। डिवाइस में 120° का विस्तृत व्यूइंग एंगल है, जो लक्ष्य क्षेत्र में समान रोशनी प्रदान करता है। यह पारंपरिक SMT असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगत है और टेप एवं रील (प्रति रील 4,000 टुकड़े) में आपूर्ति की जाती है। उत्पाद RoHS आवश्यकताओं का अनुपालन करता है और इसकी नमी संवेदनशीलता स्तर 3 है।

यह डिवाइस निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर उपयोग करने पर उच्च विकिरण दक्षता और लंबी परिचालन आयु प्रदान करता है। यह फॉरवर्ड वोल्टेज, रेडियंट फ्लक्स और पीक वेवलेंथ के लिए कई बिन में उपलब्ध है, जिससे डिज़ाइनर अपने अनुप्रयोग के लिए इष्टतम प्रदर्शन ग्रेड चुन सकते हैं। PLCC-2 पैकेज स्वचालित असेंबली के लिए अच्छा ताप अपव्यय और यांत्रिक मजबूती प्रदान करता है।

1.1 मुख्य विशेषताएं

• PLCC-2 सतह-माउंट पैकेज
• व्यूइंग एंगल: 120°
• सभी SMT असेंबली और रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त
• नमी संवेदनशीलता स्तर: स्तर 3
• RoHS अनुपालक
• टेप और रील पैकेजिंग में उपलब्ध (4,000 पीस/रील)
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज संरक्षण: 1000 V (HBM)

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

• पराबैंगनी कीटाणुशोधन (सतह, पानी, हवा)
• चिपकने वाले पदार्थों और कोटिंग्स का UV क्योरिंग
• UV स्याही क्योरिंग (मुद्रण उद्योग)
• नेल केयर (जेल क्योरिंग)
• सामान्य UV प्रकाश और फोटोथेरेपी

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं (Ts = 25°C, IF = 150 mA पर)

LED को 150 mA के सामान्य फॉरवर्ड करंट पर संचालित किया जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) को चार श्रेणियों में बिन किया गया है: B11 (3.0–3.2 V), B12 (3.2–3.4 V), B13 (3.4–3.6 V) और B14 (3.6–3.8 V)। B12 बिन के लिए सामान्य फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 3.2 V है, जो 150 mA संचालन के लिए एक सामान्य चयन है। रिवर्स करंट (IR) VR = 5 V पर 10 µA तक सीमित है, जो एक अच्छे रेक्टिफायिंग जंक्शन को दर्शाता है।

कुल रेडियंट फ्लक्स (Φe) को बिन में वर्गीकृत किया गया है: 1B26 (90–112 mW), 1B27 (112–140 mW), 1B28 (140–180 mW), 1B29 (180–224 mW)। पीक वेवलेंथ (λp) को UA54 (365–370 nm) और UA55 (370–375 nm) में बिन किया गया है। व्यूइंग एंगल 120° (आधा कोण ±60°) निर्दिष्ट है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RthJ-S) सामान्यतः 45 °C/W है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

LED को क्षति से बचाने के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए: अधिकतम पावर अपव्यय 0.7 W है, पीक फॉरवर्ड करंट 180 mA (पल्स चौड़ाई शर्तें निर्दिष्ट नहीं हैं लेकिन छोटी पल्स के लिए सामान्य), रिवर्स वोल्टेज 5 V है, और ESD सहनशीलता (HBM) 1000 V है। ऑपरेटिंग तापमान रेंज –40 से +85 °C, भंडारण तापमान –40 से +100 °C, और अधिकतम जंक्शन तापमान 95 °C है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए जंक्शन तापमान को 95 °C से नीचे रखना महत्वपूर्ण है; थर्मल डिज़ाइन पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पाद को फॉरवर्ड वोल्टेज, रेडियंट फ्लक्स और पीक वेवलेंथ के लिए बिन में क्रमबद्ध किया जाता है ताकि ग्राहक उपयुक्त प्रदर्शन स्तर चुन सकें। बिन कोड रील लेबल पर मुद्रित होते हैं (जैसे, VF 3.0–3.2 V के लिए B11, फ्लक्स 90–112 mW के लिए 1B26, वेवलेंथ 365–370 nm के लिए UA54)। लेबलिंग प्रारूप में पार्ट नंबर, स्पेक नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड और VF, Φe, WLP के विशिष्ट मान शामिल हैं। यह ट्रेसेबिलिटी सुनिश्चित करता है और इन्वेंट्री प्रबंधन को सरल बनाता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (I-V वक्र)

सामान्य I-V वक्र दर्शाता है कि 150 mA पर, फॉरवर्ड वोल्टेज 3.2–3.6 V की रेंज में है। वक्र GaN-आधारित UV LED की विशेषता है। जैसे-जैसे करंट बढ़ता है, VF अरैखिक रूप से बढ़ता है; कम करंट (जैसे, 30 mA) पर, VF लगभग 3.3 V होता है। वक्र करंट-सीमित प्रतिरोधक या स्थिर-करंट ड्राइवर डिज़ाइन करने के लिए उपयोगी है।

4.2 सापेक्ष शक्ति बनाम फॉरवर्ड करंट

सापेक्ष रेडियंट पावर अधिकतम रेटेड करंट तक फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ती है। 150 mA पर, सापेक्ष शक्ति लगभग 100% (सामान्यीकृत) है। कम करंट पर, थर्मल ड्रूप कम होने के कारण दक्षता थोड़ी अधिक होती है। यह रैखिक संबंध डिमिंग अनुप्रयोगों में मदद करता है।

4.3 तापमान प्रभाव

सोल्डर तापमान (Ts) सापेक्ष रेडियंट पावर को प्रभावित करता है। जैसे-जैसे Ts 25°C से 125°C तक बढ़ता है, सापेक्ष शक्ति लगभग 40% कम हो जाती है। इस थर्मल ड्रूप की भरपाई पर्याप्त थर्मल प्रबंधन द्वारा की जानी चाहिए। निरंतर संचालन के लिए अधिकतम अनुमत सोल्डर तापमान जंक्शन तापमान बाधा (95°C) द्वारा सीमित है। डेरेटिंग वक्र (Ts बनाम फॉरवर्ड करंट) दर्शाता है कि उच्च परिवेश तापमान पर, सुरक्षित सीमा में रहने के लिए ड्राइव करंट कम किया जाना चाहिए।

4.4 स्पेक्ट्रम वितरण

स्पेक्ट्रल वितरण 365–375 nm के आसपास एक पीक दिखाता है, जिसकी पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) लगभग 10–15 nm है। उत्सर्जन मुख्यतः UVA रेंज में है, जो क्योरिंग में फोटोइनिशिएटर सक्रियण और जर्मीसाइडल अनुप्रयोगों के लिए प्रभावी है। ध्यान दें कि UV-C तरंगदैर्ध्य (280 nm से नीचे) उत्पन्न नहीं होते हैं; उपयुक्त परिरक्षण के साथ उपयोग करने पर यह डिवाइस कई उपभोक्ता अनुप्रयोगों के लिए सुरक्षित है।

4.5 विकिरण पैटर्न

विकिरण आरेख एक लैम्बर्टियन-जैसा वितरण दर्शाता है जिसका आधा-शक्ति कोण ±60° (कुल 120°) है। केंद्रीय क्षेत्र के भीतर तीव्रता अपेक्षाकृत समान है, जो इसे फ्लड रोशनी के लिए उपयुक्त बनाता है। पार्श्व-उत्सर्जक विशेषता विस्तृत कवरेज की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए लाभदायक है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

PLCC-2 पैकेज बॉडी के आयाम 2.80 mm × 3.50 mm हैं जिसकी ऊंचाई (मोटाई) 0.65 mm है। निचला दृश्य दो संपर्क पैड दिखाता है: एनोड और कैथोड। ध्रुवता पैकेज पर एक नॉच या चिह्न द्वारा इंगित की जाती है। अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न (फुटप्रिंट) के आयाम: प्रत्येक पैड के लिए 2.10 mm × 2.10 mm, पिच 2.08 mm। कुल अनुशंसित सोल्डर पैड लंबाई 2.80 mm और चौड़ाई 3.50 mm है (पैकेज से मेल खाती है)। जब तक अन्यथा उल्लेख न किया जाए, सभी सहनशीलताएं ±0.2 mm हैं।

5.2 ध्रुवता और हैंडलिंग

डिवाइस ध्रुवीकृत है; कैथोड पक्ष सामान्यतः चिह्नित होता है। रिवर्स वोल्टेज लगाने से बचना चाहिए, जो माइग्रेशन और क्षति का कारण बन सकता है। हैंडलिंग करते समय, साइड सतहों पर चिमटी का उपयोग करें, सिलिकॉन लेंस (शीर्ष सतह) को छूने से बचें क्योंकि यह नरम होता है और धूल को आकर्षित कर सकता है या क्षतिग्रस्त हो सकता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

LED लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। अनुशंसित प्रोफाइल में 60–120 सेकंड के लिए प्रीहीट ज़ोन (150–200 °C), अधिकतम 3 °C/s की रैंप-अप दर, 217 °C से ऊपर अधिकतम 60 सेकंड का समय, अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260 °C का पीक तापमान, और अधिकतम 6 °C/s की कूलिंग दर शामिल है। 25 °C से पीक तक कुल समय 8 मिनट के भीतर होना चाहिए। रिफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए, और यदि दो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के बीच का अंतराल 24 घंटे से अधिक है, तो LED नमी अवशोषित कर सकते हैं और क्षतिग्रस्त हो सकते हैं; दूसरे रिफ्लो से पहले बेकिंग की सिफारिश की जाती है।

6.2 हाथ सोल्डरिंग और मरम्मत

यदि हाथ सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 300 °C से कम पर सेट सोल्डरिंग आयरन का उपयोग 3 सेकंड से अधिक न करें। केवल एक हाथ सोल्डरिंग ऑपरेशन की अनुमति है। रिफ्लो के बाद मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है; यदि अपरिहार्य है, तो दोहरे-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और पहले सत्यापित करें कि LED विशेषताएं खराब नहीं हुई हैं।

6.3 सावधानियां

• सोल्डरिंग के दौरान या तुरंत बाद (विशेषकर जब पैकेज गर्म हो) LED पर यांत्रिक तनाव न डालें।
• LED को मुड़े हुए PCBs पर माउंट करने से बचें, और सोल्डरिंग के बाद बोर्ड को न मोड़ें।
• रिफ्लो के बाद डिवाइस को जल्दी से ठंडा न करें; कमरे के तापमान तक प्राकृतिक रूप से ठंडा होने दें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 कैरियर टेप और रील

LED एम्बॉस्ड कैरियर टेप में आपूर्ति किए जाते हैं जिसकी चौड़ाई 8.00 mm, पिच 4.00 mm और एक कवर टेप होता है। रील का व्यास 178 mm ±1 mm, हब व्यास 60 mm ±1 mm, और टेप चौड़ाई 12 mm है। प्रत्येक रील में 4,000 टुकड़े होते हैं। रील लेबल में पार्ट नंबर, स्पेक नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड (VF, Φe, WLP), मात्रा और डेट कोड शामिल होते हैं।

7.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण

डिवाइस की नमी संवेदनशीलता स्तर 3 है। सीलबंद नमी बाधा बैग खोलने से पहले, भंडारण की स्थिति ≤30 °C और ≤75% RH है, एक वर्ष तक। खोलने के बाद, LED का उपयोग 24 घंटे के भीतर किया जाना चाहिए यदि ≤30 °C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाए। यदि आर्द्रता संकेतक कार्ड अत्यधिक नमी दिखाता है या भंडारण समय समाप्त हो गया है, तो उपयोग से पहले 60 ±5 °C पर ≥24 घंटे के लिए बेकिंग आवश्यक है।

8. अनुप्रयोग नोट और डिज़ाइन विचार

8.1 थर्मल प्रबंधन

चूंकि LED की दक्षता और आयु जंक्शन तापमान पर दृढ़ता से निर्भर करती है, पर्याप्त हीट सिंकिंग महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध 45 °C/W है। 0.7 W के पावर अपव्यय के साथ (जैसे, VF=3.5 V × IF=200 mA, लेकिन अधिकतम करंट 180 mA, सामान्य 150 mA लगभग 0.525 W देता है), सोल्डर पॉइंट से ऊपर जंक्शन तापमान वृद्धि लगभग 0.525 × 45 = 23.6 °C है। यदि परिवेश तापमान 85 °C है, तो जंक्शन तापमान लगभग 109 °C होगा, जो 95 °C सीमा से अधिक है। इसलिए, उच्च तापमान वातावरण के लिए, करंट को डेरेट किया जाना चाहिए या बड़ा हीट सिंक उपयोग किया जाना चाहिए।

8.2 सर्किट डिज़ाइन

फॉरवर्ड वोल्टेज भिन्नताओं के कारण ओवरकरंट को रोकने के लिए हमेशा करंट-सीमित प्रतिरोधक या स्थिर-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। रिवर्स वोल्टेज न लगाएं। ESD संवेदनशीलता 1000 V (HBM) है; हैंडलिंग और असेंबली के दौरान ESD-सुरक्षात्मक उपकरण का उपयोग करें। फिक्स्चर की सामग्री में 100 ppm से अधिक सल्फर यौगिक नहीं होना चाहिए, और हैलोजन सामग्री (ब्रोमीन और क्लोरीन प्रत्येक 900 ppm, कुल 1500 ppm) LED के क्षरण को रोकने के लिए।<900 ppm, कुल<1500 ppm) LED के क्षरण को रोकने के लिए।

8.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें क्योंकि यह वायर बॉन्ड को नुकसान पहुंचा सकता है। अन्य सॉल्वैंट्स को सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट और पैकेज सामग्री के साथ संगतता के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए। सिलिकॉन सतह नरम होती है और धूल को आकर्षित कर सकती है; यदि आवश्यक हो तो धीरे से साफ करें।

9. तकनीकी तुलना

मानक दृश्यमान LED की तुलना में, इस UV LED में उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज (3.0–3.8 V बनाम दृश्यमान के लिए ~2.0–3.0 V) और कम दक्षता (रेडियंट पावर बनाम रेडियंट फ्लक्स) है। हालांकि, यह एक संकीर्ण UVA उत्सर्जन स्पेक्ट्रम प्रदान करता है जो फोटोकैमिकल प्रक्रियाओं के लिए अनुकूलित है। PLCC-2 पैकेज व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और मौजूदा पिक-एंड-प्लेस और रिफ्लो बुनियादी ढांचे के साथ संगत है। उत्पाद समान शक्ति के अन्य UV LED के साथ प्रतिस्पर्धा करता है; इसका लाभ कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट, विस्तृत व्यूइंग एंगल और प्रदर्शन मिलान के लिए कई बिनिंग विकल्पों में निहित है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न 1: मैं सही फॉरवर्ड वोल्टेज बिन कैसे चुनूं?
वह बिन चुनें जो आपके ड्राइवर के कंप्लायंस वोल्टेज से मेल खाता हो। 3.4 V के आउटपुट वोल्टेज वाले 150 mA स्थिर-करंट ड्राइवर के लिए, B12 (3.2–3.4 V) या B13 (3.4–3.6 V) उपयुक्त होगा। ड्राइवर और किसी भी श्रृंखला प्रतिरोधक में वोल्टेज ड्रॉप को हमेशा ध्यान में रखें।

प्रश्न 2: इस LED की अपेक्षित आयु क्या है?
डेटाशीट में आयु स्पष्ट रूप से नहीं दी गई है, लेकिन उचित थर्मल प्रबंधन (जंक्शन तापमान 85 °C से नीचे) के साथ, सामान्य UV LED 10,000–20,000 घंटे की L70 आयु प्राप्त करते हैं। उच्च जंक्शन तापमान आयु को काफी कम कर देगा।

प्रश्न 3: क्या LED को उच्च करंट पर पल्स किया जा सकता है?
अधिकतम पीक फॉरवर्ड करंट 180 mA है। यदि कम ड्यूटी साइकिल (10%) पर पल्सिंग की जाती है, तो उच्च पल्स करंट संभव हो सकता है, लेकिन पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। मार्गदर्शन के लिए निर्माता से परामर्श करें।<10%), उच्च पल्स करंट संभव हो सकता है, लेकिन पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। मार्गदर्शन के लिए निर्माता से परामर्श करें।

प्रश्न 4: क्या UV आउटपुट मनुष्यों के लिए हानिकारक है?
UVA विकिरण (365–375 nm) लंबे समय तक संपर्क में रहने से त्वचा की उम्र बढ़ने और आंखों को नुकसान पहुंचा सकता है। उपयुक्त परिरक्षण या सुरक्षात्मक चश्मे का उपयोग किया जाना चाहिए। LED UV-C स्रोत नहीं है, लेकिन फिर भी सावधानी बरतने की आवश्यकता है।

11. व्यावहारिक उपयोग मामले

केस 1 – पीसीबी यूवी क्योरिंग:एक सोल्डरमास्क स्याही क्योरिंग सिस्टम इन LED की एक सरणी का उपयोग करता है। 120° व्यूइंग एंगल के साथ, LED की एक पंक्ति 10 सेमी चौड़ी बेल्ट को समान रूप से रोशन कर सकती है। प्रति LED 180 mW (1B28 बिन) का कुल रेडियंट फ्लक्स 5 मिमी की दूरी पर तेजी से क्योरिंग की अनुमति देता है।

केस 2 – नेल लैंप:एक नेल क्योरिंग लैंप में, कई LED को अर्धवृत्त में व्यवस्थित किया जाता है। 365–370 nm पीक जेल पॉलिश में फोटोइनिशिएटर के अवशोषण से मेल खाता है। कॉम्पैक्ट आकार एक पतला लैंप डिज़ाइन सक्षम करता है।

केस 3 – कीटाणुशोधन:छोटी वस्तुओं (जैसे, फोन केस) की सतह कीटाणुशोधन के लिए, 150 mA पर संचालित एक एकल LED कुछ मिनटों के संपर्क में 10 cm² क्षेत्र पर बैक्टीरिया को निष्क्रिय करने के लिए पर्याप्त UVA तीव्रता प्रदान करता है। बीम को केंद्रित करने के लिए एक रिफ्लेक्टर जोड़ा जा सकता है।

12. UV LED के संचालन सिद्धांत

यह LED गैलियम नाइट्राइड (GaN) आधारित अर्धचालक संरचना का उपयोग करता है जो सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के पुनर्संयोजन पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। PLCC-2 पैकेज में एक एकीकृत रिफ्लेक्टर कप के साथ एक लीड फ्रेम, डाई अटैच, वायर बॉन्ड और UVA के लिए पारदर्शी सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन शामिल है। सिलिकॉन लेंस चिप की रक्षा करता है और प्रकाश आउटपुट को आकार देता है। पैकेज के नीचे थर्मल पैड PCB को गर्मी संचालन की अनुमति देता है। डिवाइस स्थिर करंट संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है; फॉरवर्ड वोल्टेज सक्रिय परत के बैंडगैप (≈3.4 eV for 365 nm) द्वारा निर्धारित होता है।

13. बाजार और प्रौद्योगिकी रुझान

UV LED पारंपरिक पारा लैंप को क्योरिंग, कीटाणुशोधन और चिकित्सा अनुप्रयोगों में तेजी से बदल रहे हैं, उनके छोटे आकार, तत्काल ऑन/ऑफ, बिना वार्म-अप और पर्यावरण मित्रता (कोई पारा नहीं) के कारण। प्रवृत्ति उच्च शक्ति घनत्व (जैसे, प्रति चिप 1 W) और छोटी तरंगदैर्ध्य (कीटाणुशोधन के लिए UV-C) की ओर है। हालांकि, इस तरह के UVA LED क्योरिंग के लिए कार्यशील बने हुए हैं क्योंकि वे UV-C LED की तुलना में अधिक कुशल और लंबी आयु वाले हैं। भविष्य के विकास में बेहतर निष्कर्षण दक्षता (पैटर्न वाले सब्सट्रेट या फ्लिप-चिप डिज़ाइन के माध्यम से) और एकीकृत प्रकाशिकी (जैसे, कोलिमेटिंग लेंस) शामिल हैं। यह उत्पाद का PLCC-2 पैकेज एक परिपक्व प्रौद्योगिकी है जो कम लागत, उच्च मात्रा उत्पादन को सक्षम बनाती है।