सफेद एलईडी 1.6x0.8x0.7mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.8-3.4V - शक्ति 105mW - तकनीकी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

सफेद एलईडी श्रृंखला RF-BWB190DS-DD एक उच्च-प्रदर्शन सतह-माउंट उपकरण (SMD) है जिसे सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए फॉस्फोर से लेपित नीले InGaN चिप का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। इसके कॉम्पैक्ट पैकेज आयाम 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm इसे स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं, जिससे उच्च-घनत्व PCB लेआउट संभव होता है। यह LED सभी मानक SMT असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो 140° का विस्तृत देखने का कोण और नमी संवेदनशीलता स्तर 3 (MSL 3) प्रदान करता है। यह पूरी तरह से RoHS अनुपालन करता है, जो पर्यावरणीय अनुकूलता सुनिश्चित करता है।

1.1 सामान्य विवरण

यह सफेद LED फॉस्फोर परत के साथ एक नीले चिप को उत्तेजित करके निर्मित होता है, जो नीले प्रकाश के एक भाग को पीले और हरे तरंगदैर्ध्य में परिवर्तित करता है, जिससे एक व्यापक सफेद स्पेक्ट्रम उत्पन्न होता है। उत्पाद विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई चमक और रंग बिन में उपलब्ध है। पैकेज डिज़ाइन में एक स्पष्ट सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन शामिल है जो प्रकाश निष्कर्षण और विश्वसनीयता को बढ़ाता है।

1.2 विशेषताएँ

• अत्यंत विस्तृत देखने का कोण: 140 डिग्री, संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
• सभी मानक SMT असेंबली और सोल्डर प्रक्रियाओं के साथ संगत (260°C तक रिफ्लो संगत)।
• नमी संवेदनशीलता स्तर: स्तर 3 (J-STD-020 के अनुसार), निर्दिष्ट भंडारण शर्तों के साथ।
• RoHS अनुपालक; सीसा, पारा, कैडमियम और अन्य खतरनाक पदार्थों से मुक्त।
• कम तापीय प्रतिरोध: 450°C/W टाइप, डिज़ाइन में सावधानीपूर्वक तापीय प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सहनशक्ति: 1000V (HBM), उचित ESD मजबूती प्रदान करता है।

1.3 अनुप्रयोग

• ऑप्टिकल संकेतक: स्थिति लाइट, पुशबटन रोशनी।
• स्विच और प्रतीक बैकलाइटिंग: ऑटोमोटिव, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक पैनल।
• सामान्य रोशनी: सजावटी प्रकाश, आपातकालीन संकेत प्रकाश।
• डिस्प्ले बैकलाइटिंग: छोटे LCD या सेगमेंट डिस्प्ले।

2. तकनीकी पैरामीटर – गहन वस्तुनिष्ठ विश्लेषण

विद्युत और ऑप्टिकल विशेषताओं को 25°C के परिवेश तापमान पर मापा जाता है जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो। LED को 20 mA (DC) के परीक्षण करंट पर निर्दिष्ट किया गया है।

2.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF)

फॉरवर्ड वोल्टेज को कई श्रेणियों (F2 से J1) में बिन किया गया है जो 2.7V न्यूनतम से 3.5V अधिकतम तक कवर करता है, जिसमें विशिष्ट मान 2.8V और 3.4V के बीच होते हैं। यह विस्तृत बिन श्रेणी निर्माण में भिन्नताओं को समायोजित करती है और ग्राहकों को श्रृंखला/समानांतर डिज़ाइन के लिए वोल्टेज समूह चुनने की अनुमति देती है। माप पर सहिष्णुता ±0.1V है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग पर, फॉरवर्ड करंट 30 mA सतत तक पहुँच सकता है, लेकिन विशिष्ट प्रदर्शन के लिए निर्दिष्ट परीक्षण स्थिति 20 mA है।

2.2 चमकदार तीव्रता (IV)

चमकदार तीव्रता बिन 1BE (550 mcd न्यूनतम) से 1FB (950 mcd न्यूनतम, 1000 mcd अधिकतम तक) तक होते हैं, जो 20 mA पर मापा जाता है। उच्च तीव्रता बिन फॉस्फोर नियंत्रण और चिप चयन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। माप सहिष्णुता ±10% है। स्थिर चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एकल तीव्रता बिन निर्दिष्ट करने की अनुशंसा की जाती है।

2.3 देखने का कोण

देखने का कोण (2θ1/2) सामान्यतः 140 डिग्री है, जो एक बहुत विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न को इंगित करता है। यह LED उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ संकेतक को विभिन्न कोणों से दिखाई देना चाहिए, जैसे डैशबोर्ड लाइटिंग या स्ट्रीट फर्नीचर में।

2.4 रिवर्स करंट और तापीय प्रतिरोध

रिवर्स करंट VR = 5V पर अधिकतम 10 µA (पल्स मापन) तक सीमित है। जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S) अधिकतम 450°C/W है। यह अपेक्षाकृत उच्च मान का मतलब है कि LED पर्याप्त हीटसिंकिंग के बिना उच्च-शक्ति संचालन के लिए उपयुक्त नहीं है; अधिकतम शक्ति अपव्यय 105 mW है। डिज़ाइनरों को सुनिश्चित करना चाहिए कि जंक्शन तापमान 95°C से अधिक न हो।

2.5 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

• शक्ति अपव्यय: 105 mW
• फॉरवर्ड करंट: 30 mA (DC), 60 mA पीक (10% ड्यूटी, 0.1ms पल्स)
• ESD (HBM): 1000 V
• संचालन तापमान: -40°C से +85°C
• भंडारण तापमान: -40°C से +85°C
• जंक्शन तापमान: 95°C अधिकतम

इनमें से किसी भी रेटिंग से अधिक होने से स्थायी क्षति हो सकती है। उचित करंट-सीमित प्रतिरोधक और तापीय प्रबंधन आवश्यक हैं।

3. बिनिंग प्रणाली

LED को फॉरवर्ड वोल्टेज, चमकदार तीव्रता और रंग निर्देशांक के लिए बिनों में क्रमबद्ध किया जाता है ताकि कड़ा प्रदर्शन पालन प्रदान किया जा सके।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिन

फॉरवर्ड वोल्टेज को कोड F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1 में समूहित किया गया है जो 2.7-2.8V से 3.4-3.5V तक फैला हुआ है। प्रत्येक बिन 0.1V चौड़ा है। यह उपयोगकर्ताओं को समानांतर स्ट्रिंग में सुसंगत करंट वितरण के लिए एक संकीर्ण वोल्टेज श्रेणी चुनने में सक्षम बनाता है।

3.2 चमकदार तीव्रता बिन

तीव्रता बिन 1BE (550-600 mcd) से 1FB (950-1000 mcd) तक लेबल किए गए हैं, प्रति बिन 50 mcd की वृद्धि के साथ। उच्च बिन अनुरोध पर उपलब्ध हो सकते हैं लेकिन विशेष ऑर्डरिंग की आवश्यकता हो सकती है।

3.3 वर्णिकता बिन

LED कई सफेद रंग बिनों (W31, W32, W51, W52, W71, W72) में पेश किया जाता है जो विशिष्ट CIE 1931 निर्देशांक द्वारा परिभाषित हैं। ये बिन लगभग 6000K से 3000K तक सहसंबंधित रंग तापमान (CCT) की एक श्रेणी को कवर करते हैं, जो विभिन्न सफेद संतुलन प्राथमिकताओं के लिए उपयुक्त हैं। रंग निर्देशांक पर सहिष्णुता ±0.005 है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

विशिष्ट ऑप्टिकल विशेषताएँ डेटाशीट वक्रों में प्रदान की गई हैं। मुख्य अंतर्दृष्टि:

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट

VF-IF वक्र 20 mA पर लगभग 3.2V का एक विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज दिखाता है। कम करंट (जैसे, 5 mA) पर, VF घटकर लगभग 2.8V हो जाता है। 30 mA पर, VF बढ़कर लगभग 3.4V हो जाता है। यह थर्मल रनअवे को रोकने के लिए निरंतर करंट ड्राइवर या करंट-सीमित प्रतिरोधक के उपयोग के महत्व पर जोर देता है।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष तीव्रता

सापेक्ष चमकदार तीव्रता लगभग 30 mA तक फॉरवर्ड करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है। 20 mA पर, तीव्रता लगभग 100% (सापेक्ष) है। 10 mA पर, यह घटकर लगभग 50% हो जाती है। यह रैखिकता LED को करंट कम करके मंद करने के लिए उपयुक्त बनाती है।

4.3 तापमान प्रभाव

जैसे-जैसे पिन तापमान बढ़ता है, सापेक्ष तीव्रता घटती है। 85°C (पिन तापमान) पर, तीव्रता 25°C मान की लगभग 80% तक गिर जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज भी तापमान के साथ घटता है, जो वोल्टेज को विनियमित नहीं करने पर करंट में वृद्धि का कारण बन सकता है। थर्मल डिज़ाइन को जंक्शन को 95°C से नीचे रखना चाहिए।

4.4 तरंगदैर्ध्य और वर्णक्रमीय वितरण

वर्णक्रमीय वक्र लगभग 450 nm (नीला) पर चरम पर होता है, जिसमें फॉस्फोर के कारण 500-700 nm (पीला/लाल) पर एक व्यापक द्वितीयक शिखर होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य करंट के साथ थोड़ा बदलता है: उच्च करंट नीले घटक को बढ़ाता है, रंग को ठंडे सफेद की ओर ले जाता है।

4.5 विकिरण पैटर्न

विकिरण पैटर्न लैम्बर्टियन जैसा है जिसमें 70° (कुल 140°) का विस्तृत अर्ध-कोण है। 90° पर सापेक्ष तीव्रता अभी भी अक्षीय मान का लगभग 10% है, जो बहुत विस्तृत कवरेज को इंगित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

• लंबाई: 1.60 मिमी
• चौड़ाई: 0.80 मिमी
• ऊंचाई: 0.70 मिमी (बॉडी), सोल्डर पैड के साथ 0.80 मिमी
• सहिष्णुता: जब तक अन्यथा नोट न किया जाए ±0.2 मिमी

5.2 सोल्डर पैड डिज़ाइन

अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न में दो आयताकार पैड (0.8mm x 0.8mm) शामिल हैं जिनके बीच केंद्र-से-केंद्र की दूरी 2.4 मिमी है। कैथोड को नीचे के दृश्य पर एक नॉच द्वारा पहचाना जाता है।

5.3 ध्रुवता

LED ध्रुवता को कैथोड की तरफ हरे डॉट या नॉच द्वारा चिह्नित किया जाता है। गलत ध्रुवता क्षति का कारण बन सकती है; सोल्डरिंग से पहले हमेशा अभिविन्यास सत्यापित करें।

6. असेंबली और सोल्डरिंग दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

सोल्डर रिफ्लो को निर्दिष्ट प्रोफाइल का पालन करना चाहिए:

• औसत रैंप-अप दर: अधिकतम 3°C/s (Tsmin से Tp तक)
• प्रीहीट: 150°C से 200°C, 60-120 सेकंड के लिए
• 217°C से ऊपर का समय: अधिकतम 60 सेकंड
• पीक तापमान: 260°C, अधिकतम 10 सेकंड
• शीतलन दर: अधिकतम 6°C/s
• 25°C से पीक तक कुल समय: अधिकतम 8 मिनट

रिफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए। यदि सोल्डरिंग चक्रों के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो LED को नमी हटाने के लिए पुनः बेक किया जाना चाहिए। मैनुअल सोल्डरिंग: तापमान 300°C से नीचे, अवधि 3 सेकंड से कम, केवल एक बार।

6.2 हैंडलिंग सावधानियाँ

• सोल्डरिंग के दौरान या बाद में LED पर यांत्रिक तनाव न लगाएं।
• रिफ्लो के बाद तेजी से ठंडा करने से बचें।
• मुड़े हुए PCBs पर LED न लगाएं; सोल्डरिंग के बाद PCB को न मोड़ें।
• हैंडलिंग के दौरान ESD सुरक्षा का उपयोग करें।
• सुनिश्चित करें कि परिचालन वातावरण में सल्फर सामग्री<100 ppm; ब्रोमीन और क्लोरीन प्रत्येक<900 ppm, कुल<1500 ppm (सलाह दी गई है, गारंटी नहीं)।
• वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOCs) से बचें जो सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.3 भंडारण की शर्तें

• नमी अवरोध बैग खोलने से पहले: ≤30°C, ≤75% आर्द्रता, शेल्फ लाइफ तारीख से 1 वर्ष।
• खोलने के बाद: ≤30°C, ≤60% आरएच, 168 घंटे के लिए उपयोग योग्य।
• यदि शर्तें पार हो गईं, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर ≥24 घंटे बेक करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विवरण

मानक पैकेजिंग: 4,000 टुकड़े प्रति रील। कैरियर टेप आयाम: 8 मिमी चौड़ाई, 2.0 मिमी स्प्रोकेट होल पिच, 4.0 मिमी कंपोनेंट पिच। रील आयाम: 178 मिमी व्यास (7"), 60 मिमी हब व्यास, 13 मिमी हब होल।

7.2 लेबल जानकारी

प्रत्येक रील को भाग संख्या, विशिष्टता संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (लुमेन फ्लक्स, वर्णिकता, फॉरवर्ड वोल्टेज, तरंगदैर्ध्य सहित), मात्रा और दिनांक कोड के साथ लेबल किया जाता है।

7.3 ऑर्डरिंग कोड

मॉडल RF-BWB190DS-DD श्रृंखला निर्दिष्ट करता है। सटीक बिन चयन के लिए, बिक्री से परामर्श करें; कस्टम बिन उपलब्ध हो सकते हैं।

8. विश्वसनीयता परीक्षण सारांश

LED ने निम्नलिखित विश्वसनीयता परीक्षण पास किए हैं (प्रत्येक 22 नमूने, स्वीकृति मानदंड 0/1):

• रीफ्लो: 260°C, 10 सेकंड, 2 बार
• तापमान चक्र: -40°C से 100°C, 100 चक्र
• थर्मल शॉक: -40°C से 100°C, 300 चक्र
• उच्च तापमान भंडारण: 100°C, 1000 घंटे
• निम्न तापमान भंडारण: -40°C, 1000 घंटे
• जीवन परीक्षण: 25°C, 20 mA, 1000 घंटे

विफलता मानदंड: VF परिवर्तन > 10%, IR > 2x विशिष्टता, चमकदार फ्लक्स<प्रारंभिक का 70%।

9. डिज़ाइन संबंधी विचार

9.1 करंट और तापीय डिरेटिंग

लंबे जीवन को सुनिश्चित करने के लिए, LED को 20 mA सतत से अधिक पर संचालित न करें। करंट-सीमित प्रतिरोधक या निरंतर करंट ड्राइवर का उपयोग करें। उच्च परिवेश तापमान के लिए, जंक्शन तापमान को 95°C से नीचे रखने के लिए फॉरवर्ड करंट कम करें। थर्मल पैड (सोल्डर पॉइंट) में PCB कॉपर प्लेन के लिए अच्छा हीट सिंकिंग होना चाहिए।

9.2 सर्किट सुरक्षा

करंट को सीमित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला प्रतिरोधक शामिल करें। जब एरे में उपयोग किया जाता है, तो करंट हॉगिंग से बचने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए बिनिंग महत्वपूर्ण है। कठोर वातावरण के लिए ड्राइविंग सर्किट पर ESD सुरक्षा डायोड की सिफारिश की जाती है।

9.3 सामग्री अनुकूलता

सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट को आक्रामक रसायनों (जैसे, मजबूत अम्ल/क्षार, विलायक) के संपर्क से बचाएं। ऐसे चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग करें जो कार्बनिक वाष्प न छोड़ें। LED असेंबली को सल्फर और हैलोजन संदूषकों से सील करें।

10. संचालन सिद्धांत

सफेद LED इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस द्वारा संचालित होता है: एक फॉरवर्ड बायस इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को InGaN नीले चिप में पुनर्संयोजित करने का कारण बनता है, जो नीले फोटॉन (लगभग 450 nm) उत्सर्जित करता है। ये फोटॉन एक फॉस्फोर परत (आमतौर पर YAG:Ce) पर प्रहार करते हैं जो नीले प्रकाश के एक भाग को अवशोषित करता है और एक विस्तृत पीले-हरे स्पेक्ट्रम में पुनः उत्सर्जित करता है। संचरित नीले और पीले उत्सर्जन का संयोजन सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है। फॉस्फोर संरचना सहसंबंधित रंग तापमान और रंग प्रतिपादन सूचकांक निर्धारित करती है।

11. पर्यावरणीय और नियामक विचार

उत्पाद RoHS का अनुपालन करता है और इसमें जानबूझकर सीसा, पारा, कैडमियम, हेक्सावेलेंट क्रोमियम, PBB या PBDE नहीं जोड़ा गया है। हालांकि, फॉस्फोर में सीरियम की थोड़ी मात्रा हो सकती है, जो छूट प्राप्त है। उपयोगकर्ताओं को निपटान के लिए स्थानीय नियमों का पालन करना चाहिए। LED को वर्तमान REACH और WEEE निर्देशों के तहत खतरनाक के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया है।

12. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

12.1 इस LED का विशिष्ट जीवनकाल क्या है?

रेटेड शर्तों (20 mA, Tj<85°C) के तहत, LED 50,000 घंटे से अधिक चल सकता है जिसमें<30% लुमेन ह्रास होता है, समान उत्पादों के लिए उद्योग डेटा के आधार पर।

12.2 क्या मैं इस LED का उपयोग उच्च-शक्ति प्रकाश के लिए कर सकता हूँ?

नहीं, अधिकतम शक्ति 105 mW है। यह संकेतक और सिग्नल अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए नहीं।

12.3 मैं अपने डिज़ाइन के लिए सही बिन कैसे चुनूं?

अपने ड्राइविंग वोल्टेज और सहिष्णुता से मेल खाने के लिए वोल्टेज बिन चुनें; चमक स्थिरता के लिए तीव्रता बिन चुनें; रंग एकरूपता के लिए वर्णिकता बिन चुनें। श्रृंखला स्ट्रिंग के लिए, समान वोल्टेज बिन का उपयोग करें।

12.4 यदि मैं पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक हो जाऊं तो क्या होगा?

रेटिंग से अधिक होने से तत्काल विफलता, समय से पहले गिरावट या रंग बदलाव हो सकता है। हमेशा सुरक्षा मार्जिन शामिल करें।

13. केस स्टडीज़ (उदाहरणात्मक उदाहरण)

13.1 उपभोक्ता उपकरण में संकेतक लाइट

एक वॉशिंग मशीन निर्माता ने पावर-ऑन संकेतक के लिए 1.6x0.8mm सफेद LED का उपयोग किया। विस्तृत देखने के कोण ने किसी भी दिशा से दृश्यता की अनुमति दी। उन्होंने H1 वोल्टेज बिन (3.0-3.1V) चुना और 5V सप्लाई के साथ 150Ω श्रृंखला प्रतिरोधक का उपयोग किया, जो 13 mA प्रदान करता है, जिससे उपकरण वारंटी से मेल खाने के लिए LED का जीवन बढ़ जाता है।

13.2 ऑटोमोटिव स्विच बैकलाइटिंग

एक ऑटोमोटिव टियर-1 आपूर्तिकर्ता ने विंडो स्विच की बैकलाइटिंग के लिए इस LED का उपयोग किया। 140° देखने के कोण ने समान रोशनी सुनिश्चित की। उन्हें डैशबोर्ड रंग तापमान से मेल खाने के लिए रंग बिन W31 (कूल व्हाइट) की आवश्यकता थी। उन्होंने रात में चमक समायोजित करने के लिए 200 Hz पर PWM डिमिंग लागू किया। LED ने AEC-Q101 (समतुल्य) के अनुपालन में 85°C तापमान चक्र परीक्षण पास किया।

14. भविष्य के विकास के रुझान

ऐसे छोटे सफेद LEDs के लिए रुझान उच्च प्रभावकारिता और बेहतर रंग स्थिरता की ओर है। भविष्य के संस्करण अधिक कुशल फॉस्फोर (जैसे, उच्च CRI के लिए नाइट्राइड लाल-हरा फॉस्फोर) और बेहतर चिप डिज़ाइन का उपयोग करके 150 lm/W प्रभावकारिता प्राप्त कर सकते हैं। लघुकरण जारी है, 1005 (1.0x0.5mm) और 0603 पैकेज आम हो रहे हैं। उद्योग रंग भिन्नता को कम करने के लिए मानकीकृत वर्णिकता बिन (MacAdam ellipses) की ओर भी बढ़ रहा है।