वाइट एलईडी 2014 PLCC-2 डाटाशीट - आयाम 2.0x1.4x1.3mm - वोल्टेज 2.7-3.3V - पावर 0.099W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ सरफ़ेस-माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए एक उच्च-प्रदर्शन वाले सफ़ेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) के विस्तृत विनिर्देश प्रदान करता है। यह डिवाइस सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए फॉस्फर कोटिंग के साथ संयुक्त एक नीले एलईडी चिप का उपयोग करके निर्मित है, जिसे एक कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में सीलबंद किया गया है।

1.1 सामान्य विवरण

यह एलईडी 2.0 मिमी लंबाई, 1.4 मिमी चौड़ाई और 1.3 मिमी ऊंचाई के आयामों वाले एक मानक PLCC-2 पैकेज की विशेषता रखता है। यह कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर इसे उच्च-घनत्व पीसीबी लेआउट के लिए उपयुक्त बनाता है। सफेद प्रकाश का निर्माण एक नीले अर्धचालक चिप और एक सटीक फॉस्फर सूत्रीकरण के संयोजन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो विभिन्न परिचालन स्थितियों में सुसंगत रंग आउटपुट को सक्षम बनाता है।

1.2 प्रमुख विशेषताएँ

• मजबूत यांत्रिक और विद्युत प्रदर्शन के लिए PLCC-2 पैकेज प्रकार।
• प्रकाश के एकसमान वितरण को सुनिश्चित करते हुए 120 डिग्री का अत्यंत विस्तृत देखने का कोण।
• मानक एसएमटी असेंबली और सोल्डर रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह संगत।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस निर्माण के लिए टेप और रील पर आपूर्ति।
• नमी संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल) स्तर 3 पर रेटेड, जिसके लिए नियंत्रित भंडारण की आवश्यकता होती है।
• RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों के अनुपालन में।

1.3 अनुप्रयोग

यह एलईडी बहुमुखी है और प्रकाश व्यवस्था के एक विस्तृत स्पेक्ट्रम के लिए डिज़ाइन की गई है, जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं लेकिन इन तक सीमित नहीं हैं: सजावटी प्रकाश व्यवस्था और एक्सेंट स्ट्रिप्स; घरेलू उपकरणों और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में संकेतक रोशनी; होटल, बाजार, कार्यालयों और आवासीय सेटिंग्स में सामान्य प्रकाश व्यवस्था; और किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए जिसे एक विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट सफेद प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

किसी भी डिजाइन में सफल एकीकरण के लिए विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों की गहन समझ महत्वपूर्ण है। जब तक अन्यथा न कहा गया हो, सभी मान 25°C के मानक जंक्शन तापमान (Ts) पर निर्दिष्ट हैं।

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

जब 20mA के मानक परीक्षण धारा पर चलाया जाता है, तो अग्र वोल्टेज (VF) न्यूनतम 2.7V से अधिकतम 3.3V तक होता है। यह पैरामीटर बिजली आपूर्ति डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। 5V के रिवर्स वोल्टेज पर रिवर्स करंट (IR) 10µA से नीचे रहने की गारंटी है, जो अच्छी डायोड विशेषताओं को इंगित करता है। चमकदार प्रवाह आउटपुट सहसंबंधित रंग तापमान (CCT) बिन के साथ बदलता है। उदाहरण के लिए, 1725-1900K (वार्म व्हाइट) बिन में एलईडी में 20mA पर 3-7 लुमेन का विशिष्ट चमकदार प्रवाह होता है, जबकि कूलर व्हाइट बिन (जैसे, 5925-7150K) 5-9 लुमेन प्रदान करते हैं। कलर रेंडरिंग इंडेक्स (Ra) न्यूनतम 90 पर निर्दिष्ट है, जो प्रकाशित वस्तुओं के लिए उत्कृष्ट रंग विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स तनाव की सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम निरंतर अग्र धारा (IF) 30mA है। पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत शिखर अग्र धारा (IFP) 100mA तक पहुँच सकती है। अधिकतम शक्ति अपव्यय (PD) 99mW है। यह डिवाइस 2000V (मानव शरीर मॉडल) के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को सहन कर सकता है, हालाँकि उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं की अभी भी अनुशंसा की जाती है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40°C से +85°C तक है, और भंडारण तापमान -40°C से +100°C तक है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (TJ) 97°C है।

2.3 ऊष्मीय विशेषताएँ

जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक का तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S) आम तौर पर 80°C/W होता है। यह मान तापीय प्रबंधन गणना के लिए आवश्यक है। अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने पर चमकदार आउटपुट और परिचालन जीवनकाल में काफी कमी आएगी। डिजाइनरों को उच्च परिवेश के तापमान या ड्राइव करंट पर काम करते समय पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र और संभवतः हीट सिंकिंग सुनिश्चित करनी चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 अग्र वोल्टेज और चमकदार तीव्रता बिन

अग्र वोल्टेज को 0.1V के चरणों में 2.7-2.8V (J1) से लेकर 3.2-3.3V (I1) तक बिन किया जाता है। चमकदार प्रवाह को 1-लुमेन के चरणों में बिन किया जाता है, जिसे WGD (3-4 lm) से OEA (8-9 lm) तक कोडित किया जाता है। यह दोहरी-बिन प्रणाली डिजाइनरों को उन घटकों का चयन करने की अनुमति देती है जो सर्किट संतुलन और सौंदर्य एकरूपता के लिए उनकी विशिष्ट वोल्टेज और चमक आवश्यकताओं से मेल खाते हैं।

3.2 रंग तापमान सीमाएँ

यह उत्पाद कई पूर्व-निर्धारित सहसंबंधित रंग तापमान (CCT) सीमाओं में उपलब्ध है, जिनमें से प्रत्येक का अपना पार्ट नंबर सफिक्स होता है। इनमें वार्म व्हाइट (1725-1900K, 2250-2475K), न्यूट्रल व्हाइट (2600-2870K, 2780-3110K), और कूल व्हाइट (3760-4330K, 5925-7150K) शामिल हैं। विशिष्ट बिनिंग क्षेत्रों को ग्राफिक रूप से CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर दर्शाया गया है, जो प्रत्येक सीमा के भीतर रंग बिंदु भिन्नता पर कड़े नियंत्रण को दर्शाता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा परिवर्तनशील परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

विशेषता वक्र अग्र वोल्टेज (VF) और अग्र धारा (IF) के बीच एक गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। जैसे-जैसे धारा 0 से 30mA तक बढ़ती है, अग्र वोल्टेज लगभग 2.8V से धीरे-धीरे 3.2V से थोड़ा अधिक तक बढ़ जाता है। यह वक्र स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनअवे से बचने के लिए स्थिर-धारा ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 अग्र धारा बनाम सापेक्ष तीव्रता

यह वक्र ड्राइव धारा के एक फलन के रूप में सापेक्ष प्रकाश आउटपुट प्रदर्शित करता है। तीव्रता धारा के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ती है। उदाहरण के लिए, धारा को 15mA से 30mA तक दोगुना करने से प्रकाश आउटपुट दोगुना नहीं होता है, जो बढ़े हुए जंक्शन तापमान और अन्य कारकों के कारण उच्च धाराओं पर दक्षता में कमी को इंगित करता है। इष्टतम प्रभावकारिता और दीर्घायु के लिए विशिष्ट 20mA के निकट संचालन करने की सिफारिश की जाती है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं, जिनमें शीर्ष, पार्श्व, तल और पोलैरिटी दृश्य शामिल हैं। प्रमुख आयामों में 2.0mm x 1.4mm का बॉडी आकार, 1.3mm की कुल ऊंचाई, और 0.6mm ± 0.05mm की लीड चौड़ाई शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी सहनशीलता आम तौर पर ±0.2mm हैं। उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी पर अनुशंसित सोल्डर पैड लैंड पैटर्न भी दर्शाया गया है।

5.2 पोलैरिटी और सोल्डरिंग पैटर्न

कैथोड को स्पष्ट रूप से चिह्नित किया गया है, आमतौर पर पैकेज पर एक नॉच या हरे संकेतक द्वारा। असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी का पालन किया जाना चाहिए। सोल्डरिंग पैटर्न आरेख रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए इष्टतम कॉपर पैड डिजाइन दर्शाता है, जो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर फिलेट्स प्राप्त करने और गर्मी के प्रसार का प्रबंधन करने में मदद करता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशा-निर्देश

6.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

यह घटक मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक विशिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल का पालन किया जाना चाहिए, जिसमें प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरण हों। रीफ्लो के दौरान शिखर तापमान पैकेज के लिए अधिकतम अनुमेय तापमान (जैसा कि भंडारण तापमान से निहित है) से अधिक नहीं होना चाहिए ताकि प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान से बचाया जा सके। लिक्विडस (TAL) और शिखर तापमान अनुशंसाओं के ऊपर विशिष्ट समय समान घटकों के लिए सामान्य एसएमटी दिशा-निर्देशों से प्राप्त किया जाना चाहिए।

6.2 हैंडलिंग सावधानियाँ

एमएसएल स्तर 3 की रेटिंग के कारण, यदि नमी अवरोधक बैग को फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (30°C/60%RH) में 168 घंटे से अधिक समय तक खोला गया है, तो सोल्डरिंग से पहले डिवाइस को बेक किया जाना चाहिए। लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचें। स्वचालित हैंडलिंग के दौरान उचित आकार के वैक्यूम पिक-अप नोजल का उपयोग करें। सभी हैंडलिंग और असेंबली चरणों के दौरान हमेशा ESD सावधानियों का पालन करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

एलईडी रील पर लगे उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती हैं। कैरियर टेप के आयाम, पॉकेट आकार और रील व्यास स्वचालित प्लेसमेंट उपकरण में फिट होने के लिए मानकीकृत हैं। रील पर एक विस्तृत लेबल पार्ट नंबर, मात्रा, लॉट नंबर और बिन कोड निर्दिष्ट करता है।

7.2 नमी प्रतिरोधी पैकेजिंग

एमएसएल3 आवश्यकता के अनुसार, भंडारण और परिवहन के दौरान घटकों को परिवेशी नमी से बचाने के लिए रीलों को डिसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ सीलबंद, नमी-अवरोधक बैग में पैक किया जाता है।

7.3 विश्वसनीयता परीक्षण

उत्पाद विश्वसनीयता परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजरता है, जिसमें उच्च-तापमान भंडारण, निम्न-तापमान भंडारण, तापमान चक्रण, आर्द्रता परीक्षण और सोल्डर ताप प्रतिरोध शामिल हो सकते हैं। विशिष्ट परीक्षण स्थितियाँ और पास/फेल मानदंड क्षेत्र में घटक की मजबूती और दीर्घायु सुनिश्चित करते हैं।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

इष्टतम प्रदर्शन के लिए, एलईडी को स्थिर वोल्टेज के बजाय एक स्थिर धारा स्रोत के साथ चलाने की सिफारिश की जाती है। धारा को वांछित चमक के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए जबकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स के भीतर रहा जाए। पीसीबी डिजाइन में थर्मल पथ पर विचार करें; एलईडी के थर्मल पैड (यदि लागू हो) के नीचे थर्मल वायस का उपयोग करने से गर्मी के प्रसार में मदद मिल सकती है। विशिष्ट रंग स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, खरीद के दौरान आवश्यक वोल्टेज और फ्लक्स बिन कोड निर्दिष्ट करें।

9. तकनीकी तुलना

5mm थ्रू-होल प्रकार जैसे पुराने एलईडी पैकेजों की तुलना में, यह PLCC-2 एसएमडी एलईडी एक बहुत छोटा फुटप्रिंट, स्वचालित असेंबली के लिए बेहतर उपयुक्तता और एक व्यापक देखने का कोण प्रदान करता है। PLCC-2 परिवार के भीतर, यह विशिष्ट प्रकार अपने उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (Ra>90) और कई, सख्ती से बिन किए गए रंग तापमानों में उपलब्धता के साथ स्वयं को अलग करता है, जिससे यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है जहाँ रंग गुणवत्ता महत्वपूर्ण है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?

उत्तर: हाँ, 30mA पूर्ण अधिकतम निरंतर धारा है। हालाँकि, विस्तारित जीवनकाल और बनाए रखी गई चमक के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में, विशिष्ट 20mA पर या उससे नीचे संचालन करने की सलाह दी जाती है।



प्रश्न: विभिन्न रंग तापमान बिन के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: बिन सफेद प्रकाश के विभिन्न रंगों का प्रतिनिधित्व करते हैं, गर्म (पीलेपन वाले) से ठंडे (नीलेपन वाले) तक। चयन वांछित सौंदर्यशास्त्र और अनुप्रयोग पर निर्भर करता है (उदाहरण के लिए, आरामदायक प्रकाश व्यवस्था के लिए वार्म व्हाइट, कार्य प्रकाश व्यवस्था के लिए कूल व्हाइट)।



प्रश्न: ऑर्डरिंग के लिए बिन कोड की व्याख्या कैसे करूँ?

उत्तर: पूर्ण पार्ट नंबर में अग्र वोल्टेज (जैसे, G1) और चमकदार प्रवाह (जैसे, WHB) के कोड शामिल हैं। उस संयोजन का चयन करने के लिए बिनिंग टेबल से परामर्श लें जो आपकी सर्किट डिजाइन और चमक आवश्यकताओं को पूरा करता है।

11. व्यावहारिक उपयोग के मामले

केस स्टडी 1: उपकरण कंट्रोल पैनल बैकलाइटिंग।इन एलईडी की एक श्रृंखला का उपयोग किचन उपकरण पर बटन और डिस्प्ले को बैकलाइट करने के लिए किया जा सकता है। विस्तृत देखने का कोण विभिन्न कोणों से दृश्यता सुनिश्चित करता है, और उच्च सीआरआई यह सुनिश्चित करता है कि रंगीन संकेतकों को सटीक रूप से प्रस्तुत किया जाए। एसएमटी पैकेज एक पतले प्रोफाइल डिजाइन की अनुमति देता है।



केस स्टडी 2: सजावटी एलईडी स्ट्रिप।एक लचीले पीसीबी पर लगे, ये एलईडी वास्तुशिल्प एक्सेंट लाइटिंग के लिए एकसमान, निरंतर प्रकाश रेखाएँ बना सकते हैं। विभिन्न सफेद टोन की उपलब्धता डिजाइनरों को प्रकाश व्यवस्था के वातावरण को इंटीरियर डिजाइन थीम से मिलाने की अनुमति देती है।

12. सिद्धांत परिचय

एक सफेद एलईडी एक अर्धचालक सामग्री में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के सिद्धांत पर काम करता है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल नीले एलईडी चिप के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, नीले प्रकाश के फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। ये नीले फोटॉन फिर चिप पर फॉस्फर कोटिंग की एक परत से टकराते हैं। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और इसे एक व्यापक स्पेक्ट्रम (पीली और लाल तरंग दैर्ध्य) में फिर से प्रकाश के रूप में उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और फॉस्फर-उत्सर्जित प्रकाश का संयोजन सफेद प्रकाश की धारणा में परिणत होता है। सटीक रंग (रंग तापमान) फॉस्फर परत की संरचना और मोटाई द्वारा निर्धारित होता है।

13. विकास के रुझान

एलईडी प्रौद्योगिकी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च प्रभावकारिता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर कलर रेंडरिंग और कम लागत की ओर है। PLCC-2 जैसे पैकेज प्रकारों के लिए, प्रगति में बेहतर थर्मल प्रबंधन सामग्री शामिल है जो उच्च ड्राइव धाराओं की अनुमति देती है, सख्त रंग बिनिंग के लिए अधिक सटीक फॉस्फर जमाव तकनीकें, और एनकैप्सुलेशन सामग्री जो उच्च तापमान और कठोर वातावरण के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्रदान करती हैं। इसके अलावा, लघुकरण की ओर प्रवृत्ति जारी है, जो अगली पीढ़ी के कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए बनाए रखी गई या बेहतर प्रकाशीय प्रदर्शन के साथ और भी छोटे पैकेज आकारों की मांग करती है।