LED सफेद PLCC2 विनिर्देश - आकार 2.8x3.5x0.7mm - वोल्टेज 3.1V - शक्ति 612mW - AEC-Q101 ऑटोमोटिव ग्रेड

1. उत्पाद अवलोकन

यह सफेद LED एक नीले चिप और फॉस्फोर के संयोजन से सफेद प्रकाश उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए बनाई गई है। यह उपकरण 2.80mm × 3.50mm × 0.70mm आकार के कॉम्पैक्ट PLCC2 पैकेज में रखा गया है, जो इसे सीमित स्थान वाले ऑटोमोटिव आंतरिक और बाह्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। 120 डिग्री के अत्यंत विस्तृत दृश्य कोण और AEC-Q101 तनाव परीक्षण योग्यता दिशानिर्देशों के अनुपालन के साथ, यह LED उच्च-विश्वसनीयता वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। नमी संवेदनशीलता स्तर Level 2 है, और उत्पाद RoHS और REACH आवश्यकताओं को पूरा करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर और व्याख्या

2.1 विद्युत विशेषताएँ

IF = 150mA और Ts = 25°C की परीक्षण स्थिति पर, अग्र वोल्टेज (VF) 2.8V (न्यूनतम) से 3.4V (अधिकतम) तक होता है, जिसका विशिष्ट मान 3.1V है। VR = 5V पर विपरीत धारा (IR) अधिकतम 10µA तक सीमित है। शक्ति अपव्यय (PD) रेटिंग 612mW है। अधिकतम अनुमत अग्र धारा 180mA है, जबकि शिखर अग्र धारा (1/10 ड्यूटी, 10ms पल्स) 350mA तक पहुँच सकती है। विपरीत वोल्टेज 5V से अधिक नहीं होना चाहिए। संचालन तापमान सीमा -40°C से +110°C है, और भंडारण तापमान भी समान है। जंक्शन तापमान (TJ) अधिकतम 125°C है। ये पैरामीटर ऑटोमोटिव तापीय परिस्थितियों में मजबूत प्रदर्शन सुनिश्चित करते हैं।

2.2 प्रकाशीय विशेषताएँ

IF = 150mA पर दीप्त फ्लक्स (Φ) 55.3 lm (न्यूनतम) से 75.3 lm (अधिकतम) तक होता है, जिसका विशिष्ट मान 65 lm है। 120 डिग्री का विस्तृत दृश्य कोण (2θ1/2) समान प्रकाश वितरण की अनुमति देता है। रंग क्रोमैटिसिटी बिन 60N द्वारा परिभाषित किया गया है, जिसके निर्देशांक CIE आरेख में दिखाए गए हैं। विशिष्ट वर्णक्रमीय वितरण लगभग 450nm (नीला) पर चरम पर होता है और लगभग 550-600nm पर एक व्यापक फॉस्फोर उत्सर्जन होता है, जो एक ठंडा सफेद रूप प्रदान करता है।

2.3 तापीय विशेषताएँ

जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S) सामान्यतः 21°C/W है। यह कम तापीय प्रतिरोध कुशल गर्मी अपव्यय को सक्षम बनाता है, जो ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में दीप्त फ्लक्स स्थिरता बनाए रखने और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। डिज़ाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सोल्डर बिंदु का तापमान अधिकतम अनुमत रेटिंग से अधिक न हो, और जंक्शन तापमान 125°C से नीचे रहे।

3. बिनिंग प्रणाली

3.1 अग्र वोल्टेज और दीप्त फ्लक्स बिन

IF = 150mA पर, अग्र वोल्टेज को छह बिनों में विभाजित किया गया है: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V)। दीप्त फ्लक्स को तीन बिनों में विभाजित किया गया है: PA (55.3-61.2 lm), PB (61.2-67.8 lm), QA (67.8-75.3 lm)। यह बिनिंग ग्राहकों को सख्त सहनशीलता वाले उपकरणों का चयन करने की अनुमति देता है ताकि ऐरे में एकसमान प्रकाश उत्पादन और विद्युत व्यवहार हो।

3.2 क्रोमैटिसिटी बिनिंग

CIE क्रोमैटिसिटी आरेख बिन 60N को चार कोने के निर्देशांकों के साथ दिखाता है: (0.3157,0.3211), (0.3142,0.3430), (0.3311,0.3584), (0.3301,0.3337)। यह बिन एक विशिष्ट सफेद रंग क्षेत्र से मेल खाता है जो ऑटोमोटिव सिग्नल और संकेतक प्रकाश के लिए उपयुक्त है। रंग निर्देशांक माप सहनशीलता ±0.005 है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (I-V वक्र)

चित्र 1-7 एक विशिष्ट घातीय I-V संबंध दिखाता है। 2.2V पर धारा लगभग शून्य है; 3.0V पर धारा लगभग 100mA तक पहुँचती है; 3.2V पर यह 150mA तक पहुँचती है; और 3.4V पर यह 200mA से अधिक हो जाती है। यह वक्र डिज़ाइनरों को वोल्टेज के साथ धारा भिन्नता की भविष्यवाणी करने और उपयुक्त श्रेणी प्रतिरोधकों का चयन करने में मदद करता है।

4.2 अग्र धारा बनाम सापेक्ष तीव्रता

जैसे-जैसे अग्र धारा 0 से 200mA तक बढ़ती है, सापेक्ष तीव्रता लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है, 150mA पर 100% की तुलना में 200mA पर लगभग 125% तक पहुँचती है। यह रैखिकता धारा मॉड्यूलेशन के माध्यम से डिमिंग नियंत्रण को सरल बनाती है।

4.3 तापमान प्रभाव

चित्र 1-9 और 1-10 सोल्डर तापमान प्रभावों को दर्शाते हैं। सापेक्ष दीप्त फ्लक्स 25°C पर 100% से धीरे-धीरे घटकर 120°C पर लगभग 70% हो जाता है, जो तापीय क्षीणता को दर्शाता है। अग्र धारा डिरेटिंग वक्र दिखाता है कि Ts=110°C पर, अधिकतम सतत धारा लगभग 150mA तक कम हो जाती है। चित्र 1-11 दिखाता है कि बढ़ते तापमान के साथ अग्र वोल्टेज कम होता है (नकारात्मक तापमान गुणांक)। चित्र 1-12 तापमान के साथ रंग बदलाव दिखाता है: तापमान बढ़ने पर CIE निर्देशांक X और Y की ओर थोड़ा स्थानांतरित हो जाते हैं (लाल बदलाव)। ये वक्र तापीय प्रबंधन और सुसंगत रंग उपस्थिति के लिए आवश्यक हैं।

4.4 विकिरण पैटर्न और स्पेक्ट्रम

चित्र 1-13 एक लैम्बर्टियन जैसा विकिरण पैटर्न दिखाता है जिसमें सापेक्ष तीव्रता लगभग ±60° ऑफ-एक्सिस पर 50% तक गिर जाती है। स्पेक्ट्रम (चित्र 1-14) लगभग 450nm पर एक नीली चोटी और 500nm से 700nm तक एक व्यापक फॉस्फोर उत्सर्जन दिखाता है, जिसमें सापेक्ष तीव्रता शिखर पर 1.0 पर सामान्यीकृत होती है। यह स्पेक्ट्रम फॉस्फोर-रूपांतरित सफेद LEDs के लिए विशिष्ट है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम और सोल्डरिंग पैटर्न

पैकेज का शीर्ष दृश्य 2.80mm × 3.50mm है, जिसकी ऊँचाई 0.70mm है। निचला दृश्य दो पैड दिखाता है: एनोड पैड (बड़ा, 1.05mm × 0.55mm) और कैथोड पैड (2.00mm × 0.55mm)। पोलैरिटी पैकेज पर एक चम्फर्ड कोने द्वारा इंगित की जाती है। अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न चित्र 1-5 में दिए गए हैं, जिसमें एनोड पैड के लिए आयाम 2.45mm (चौड़ाई) और 1.50mm (लंबाई) हैं, और कैथोड पैड के लिए 2.30mm (चौड़ाई) और 1.05mm (लंबाई) हैं। सहनशीलता ±0.2mm है जब तक अन्यथा उल्लेख न किया गया हो।

5.2 कैरियर टेप और रील आयाम

LEDs टेप और रील पर प्रति रील 4000 टुकड़ों की आपूर्ति की जाती है। कैरियर टेप की चौड़ाई 8.0±0.1mm है, जिसमें फीड दिशा और पोलैरिटी चिह्न है। रील का बाहरी व्यास 178±1mm, हब व्यास 60±1mm और मोटाई 13.0±0.5mm है। रील पर एक लेबल में पार्ट नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड (फ्लक्स, क्रोमैटिसिटी, वोल्टेज), मात्रा और डेट कोड शामिल हैं।

5.3 नमी-प्रतिरोधी पैकिंग

उत्पाद को डेसीकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी अवरोधक बैग में पैक किया जाता है। नमी संवेदनशीलता स्तर 2 है, इसलिए बैग खोलने के बाद, LEDs का उपयोग 24 घंटे के भीतर किया जाना चाहिए यदि ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाए। यदि भंडारण की शर्तें पार हो जाती हैं, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर >24 घंटे तक बेकिंग आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों पर आधारित है। 150°C से 200°C तक औसत रैंप-अप दर 3°C/s से अधिक नहीं होनी चाहिए। प्रीहीटिंग (150°C से 200°C) 60-120 सेकंड तक रहती है। 217°C (TL) से ऊपर का तापमान अधिकतम 60 सेकंड तक बनाए रखा जाना चाहिए। शिखर तापमान (TP) 260°C है जिसमें अधिकतम 10 सेकंड का समय है। शीतलन दर 6°C/s से अधिक नहीं होनी चाहिए। केवल दो रिफ्लो चक्रों की अनुमति है, और यदि चक्रों के बीच 24 घंटे से अधिक समय बीत जाता है, तो नमी अवशोषण के कारण LEDs क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

6.2 हस्त सोल्डरिंग और मरम्मत

यदि मैनुअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो आयरन का तापमान 300°C से कम होना चाहिए और संपर्क समय 3 सेकंड से कम होना चाहिए। केवल एक हस्त सोल्डरिंग ऑपरेशन की अनुमति है। रिफ्लो के बाद मरम्मत को हतोत्साहित किया जाता है; यदि अपरिहार्य है, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए, और डिवाइस विशेषताओं पर प्रभाव को पहले से सत्यापित किया जाना चाहिए।

6.3 हैंडलिंग सावधानियाँ

एनकैप्सुलेंट सिलिकॉन है, जो नरम है और यांत्रिक तनाव से आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाता है। पिक-एंड-प्लेस के दौरान लेंस की सतह पर मजबूत दबाव न डालें; उचित नोज़ल बल का उपयोग करें। माउंटिंग के दौरान PCB को विकृत नहीं किया जाना चाहिए। सोल्डरिंग के बाद, यांत्रिक तनाव और तेजी से शीतलन से बचें। ऑपरेटिंग वातावरण में सल्फर सामग्री 100 ppm से कम होनी चाहिए, और हैलोजन सामग्री (ब्रोमीन <900 ppm, क्लोरीन <900 ppm, कुल <1500 ppm) होनी चाहिए। फिक्स्चर सामग्री से VOCs सिलिकॉन को खराब कर सकते हैं; इसलिए, संगतता परीक्षण की सिफारिश की जाती है। आइसोप्रोपिल अल्कोहल से सफाई का सुझाव दिया जाता है; अल्ट्रासोनिक सफाई की अनुशंसा नहीं की जाती है। हैंडलिंग के दौरान ESD सुरक्षा (HBM ≥ 8000V) का पालन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकेजिंग 8mm कैरियर टेप पर प्रति रील 4000 टुकड़े है। प्रत्येक रील को डेसीकेंट और लेबल के साथ नमी अवरोधक बैग में सील किया जाता है। बाहरी गत्ते का बक्सा कई रीलों को समायोजित करता है। लेबल में पार्ट नंबर (RF-A1T28-W6SE-A6), स्पेक नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड (VF, Φ, XY), मात्रा और तारीख शामिल है। ग्राहकों को ऑर्डर करते समय स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए वांछित फ्लक्स और वोल्टेज बिन निर्दिष्ट करना होगा।

8. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

यह LED विशेष रूप से ऑटोमोटिव आंतरिक और बाह्य प्रकाश के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें डैशबोर्ड संकेतक, मैप लाइट, एम्बिएंट लाइटिंग, टर्न सिग्नल और आंतरिक एक्सेंट लाइट शामिल हैं। विस्तृत दृश्य कोण और उच्च विश्वसनीयता इसे कार्यात्मक और सजावटी प्रकाश दोनों के लिए उपयुक्त बनाती है जहाँ सुसंगत रंग और चमक महत्वपूर्ण है।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन करते समय, सुनिश्चित करें कि अग्र धारा अधिकतम अनुमत रेटिंग 180mA से अधिक न हो। थर्मल रनअवे को रोकने के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें। पर्याप्त हीट सिंकिंग आवश्यक है; जंक्शन तापमान को 125°C से नीचे रखने के लिए सोल्डर पॉइंट तापमान 110°C से नीचे रखा जाना चाहिए। थर्मल विस्तार और संकुचन के लिए विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-40°C से +110°C) पर विचार किया जाना चाहिए। सीरीज/समानांतर ऐरे के लिए, करंट वितरण को बराबर करने के लिए अग्र वोल्टेज बिनों का मिलान करें। यदि पूरे तापमान रेंज में सटीक रंग उपस्थिति की आवश्यकता है, तो तापमान के साथ रंग बदलाव पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और प्रतिस्पर्धी लाभ

पारंपरिक PLCC2 LEDs की तुलना में, इस उपकरण में AEC-Q101 ऑटोमोटिव योग्यता है, जो थर्मल शॉक, उच्च आर्द्रता और विस्तारित जीवन परीक्षणों के तहत उच्च विश्वसनीयता की गारंटी देता है। 120° का दृश्य कोण कई मानक उत्पादों (सामान्यतः 110°) की तुलना में व्यापक है, जो अधिक समान प्रकाश प्रदान करता है। इस पैकेज आकार के लिए 21°C/W का तापीय प्रतिरोध अपेक्षाकृत कम है, जो बेहतर गर्मी अपव्यय की सुविधा प्रदान करता है। कड़ी बिनिंग (वोल्टेज चरण 0.1V, फ्लक्स चरण ~6 lm) की उपलब्धता मल्टी-LED अनुप्रयोगों में उच्च उपज की अनुमति देती है। 8000V (HBM) की ESD सुरक्षा सामान्य 2000V रेटिंग से अधिक है, जो असेंबली के दौरान ESD-संबंधित विफलताओं को कम करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: मैं इस LED को अधिकतम कितनी धारा पर चला सकता हूँ?
उत्तर: अधिकतम अनुमत अग्र धारा 180mA है, लेकिन अनुशंसित ऑपरेटिंग धारा 150mA है। पल्स ऑपरेशन के लिए, 1/10 ड्यूटी चक्र पर 350mA तक की अनुमति है।

प्रश्न: क्षति से बचने के लिए मुझे LED को कैसे संभालना चाहिए?
उत्तर: सिलिकॉन लेंस को छूने से बचें। किनारों पर चिमटी का उपयोग करें। ESD सावधानियाँ (ग्राउंडेड कलाई का पट्टा, प्रवाहकीय कार्य सतह) सुनिश्चित करें। शुष्क वातावरण में स्टोर करें और यदि नमी के संपर्क का संदेह हो तो बेक करें।

प्रश्न: क्या मैं इस LED का उपयोग बाहरी ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, उपकरण AEC-Q101 के अनुसार बाहरी प्रकाश के लिए डिज़ाइन किया गया है। हालाँकि, सुनिश्चित करें कि फिक्स्चर पर्याप्त तापीय प्रबंधन और पर्यावरणीय संदूषकों से सुरक्षा प्रदान करता है।

प्रश्न: बिन कोड "60N" का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह CIE 1931 रंग स्पेस के भीतर एक क्रोमैटिसिटी बिन है जो चार कोने के निर्देशांकों द्वारा परिभाषित है। विशिष्ट निर्देशांक डेटाशीट में सूचीबद्ध हैं। यह बिन एक सफेद रंग क्षेत्र से मेल खाता है जो आमतौर पर सिग्नलिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडीज

केस 1: ऑटोमोटिव इंटीरियर एम्बिएंट लाइटिंग
एक OEM को दरवाजे के पैनल की एम्बिएंट लाइटिंग के लिए 10mm-चौड़ी लाइट स्ट्रिप्स की आवश्यकता थी। प्रति स्ट्रिप 8 LEDs का उपयोग करके 150mA पर, कुल फ्लक्स ~520lm था। सावधानीपूर्वक थर्मल डिज़ाइन (एल्यूमीनियम PCB) के साथ, जंक्शन तापमान 90°C से नीचे रहा। विस्तृत दृश्य कोण ने हॉटस्पॉट के बिना समान प्रकाश सुनिश्चित किया।

केस 2: टर्न सिग्नल इंडिकेटर
एक टर्न सिग्नल मॉड्यूल में 150mA पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के साथ श्रृंखला में 6 LEDs का उपयोग किया गया। वोल्टेज बिनिंग (H1) ने न्यूनतम VF बेमेल सुनिश्चित किया। 120° के दृश्य कोण ने ऑटोमोटिव नियमों के अनुपालन में पर्याप्त दृश्यता प्रदान की। AEC-Q101 योग्यता ने थर्मल साइकलिंग के तहत दीर्घकालिक विश्वसनीयता में विश्वास दिलाया।

12. संचालन सिद्धांत

यह सफेद LED एक नीले InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप पर आधारित है जो लगभग 450nm पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। चिप को YAG (येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट) फॉस्फोर के साथ लेपित किया जाता है जो नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और इसे पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और पीले प्रतिदीप्ति के संयोजन से सफेद प्रकाश उत्पन्न होता है। रंग तापमान और प्रतिपादन सूचकांक फॉस्फोर संरचना और मोटाई द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। PLCC2 पैकेज यांत्रिक सुरक्षा, विद्युत कनेक्शन और प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाने के लिए एक परावर्तक गुहा प्रदान करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और भविष्य की संभावना

सफेद LEDs उच्च दक्षता, बेहतर रंग गुणवत्ता और छोटे पैकेजों की ओर विकसित हो रही हैं। ऑटोमोटिव प्रकाश में रुझान लघुकरण, स्मार्ट नियंत्रण (जैसे PWM डिमिंग, कलर ट्यूनिंग) के साथ एकीकरण, और कठोर विश्वसनीयता मानकों (ऑटोमोटिव LEDs के लिए AEC-Q102) के अनुपालन की ओर है। भविष्य के विकास में छोटे पदचिह्न, उच्च फ्लक्स घनत्व और बेहतर तापीय प्रदर्शन के लिए चिप-स्केल पैकेजिंग (CSP) शामिल हो सकती है। इसके अलावा, फॉस्फोर प्रगति अधिक सटीक रंग बिनिंग और कम तापीय क्षीणता को सक्षम कर रही है। कठोर वातावरण में विस्तारित जीवनकाल के लिए उन्नत UV प्रतिरोध के साथ सिरेमिक सब्सट्रेट या सिलिकॉन-आधारित एनकैप्सुलेंट्स के उपयोग की भी खोज की जा रही है।