व्हाइट एसएमडी एलईडी 1608 स्पेसिफिकेशन - 1.6x0.8x0.55mm - 2.6-3.4V - 68mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट सफेद एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए फॉस्फर कोटिंग के साथ संयुक्त एक नीले एलईडी चिप का उपयोग करता है, जो स्थान-सीमित डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त प्रदर्शन और लघुकरण का संतुलन प्रदान करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस एलईडी का प्राथमिक लाभ इसका 120 डिग्री का अत्यंत व्यापक व्यूइंग एंगल है, जो समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। यह मानक एसएमटी असेंबली और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह संगत है, मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल (एमएसएल) 3 के अंतर्गत वर्गीकृत है, और आरओएचएस पर्यावरण मानकों का अनुपालन करता है। इसके लक्षित अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल संकेतक, स्विच और प्रतीक बैकलाइटिंग, डिस्प्ले, घरेलू उपकरण और सामान्य-उद्देश्य प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं जहाँ एक छोटे, विश्वसनीय सफेद प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

सर्किट डिज़ाइन में सफल एकीकरण के लिए डिवाइस के पैरामीटर की गहन समझ महत्वपूर्ण है।

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन मेट्रिक्स को 25°C के परिवेश के तापमान (Ts) और 5mA के फॉरवर्ड करंट (IF) की एक मानक परीक्षण स्थिति पर परिभाषित किया गया है।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):डिवाइस कई वोल्टेज बिन में पेश किया जाता है, जो न्यूनतम 2.6V (F1 बिन) से लेकर अधिकतम 3.4V (I2 बिन) तक होता है। डिज़ाइनरों को सुसंगत करंट और चमक सुनिश्चित करने के लिए ड्राइविंग सर्किटरी डिज़ाइन करते समय इस भिन्नता को ध्यान में रखना चाहिए।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv):प्रकाश आउटपुट भी बिन किया गया है, जिसमें I00 (230-350 mcd) से L10 (800-1000 mcd) तक की श्रेणियाँ हैं। यह अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चमक स्तर के आधार पर चयन की अनुमति देता है।
• रिवर्स करंट (IR):5V के रिवर्स वोल्टेज लागू होने पर अधिकतम लीकेज करंट 10 µA है, जो अच्छी डायोड विशेषताओं को दर्शाता है।
• व्यूइंग एंगल (2θ1/2):आधी तीव्रता पर विशिष्ट पूर्ण व्यूइंग एंगल 120 डिग्री है, जो एक एसएमडी एलईडी के लिए उल्लेखनीय रूप से व्यापक है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और तापीय प्रबंधन

इन सीमाओं से अधिक होने पर डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है।

• पावर डिसिपेशन (Pd):अधिकतम अनुमेय पावर डिसिपेशन 68 mW है।
• फॉरवर्ड करंट (IF):अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 20 mA है।
• पीक पल्स करंट (IFP):विशिष्ट स्थितियों (0.1ms पल्स चौड़ाई, 1/10 ड्यूटी साइकिल) के तहत 60 mA का एक उच्च पल्स करंट स्वीकार्य है।
• थर्मल रेजिस्टेंस (RθJ-S):जंक्शन-टू-सोल्डर पॉइंट थर्मल रेजिस्टेंस 450 °C/W है। यह तापीय प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। डिसिपेट की गई शक्ति (Pd = VF * IF) और यह थर्मल रेजिस्टेंस सोल्डर पॉइंट के ऊपर एलईडी जंक्शन के तापमान वृद्धि को निर्धारित करते हैं। अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj) 95°C से अधिक नहीं होना चाहिए।
• ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान:डिवाइस -40°C से +85°C की सीमा के भीतर कार्य कर सकता है और संग्रहीत किया जा सकता है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD):ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) ESD रेटिंग 1000V है, जो कई एलईडी के लिए मानक है लेकिन असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता होती है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को आठ अलग-अलग बिन (F1, F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2) में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक 2.6V से 3.4V तक 0.1V की सीमा को कवर करता है। यह डिज़ाइनरों को समान बिजली खपत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए सख्त वोल्टेज सहनशीलता वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग

प्रकाश आउटपुट को चार तीव्रता बिन (I00, J00, K00, L10) में समूहीकृत किया गया है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए एलईडी के चयन को सक्षम बनाता है जहाँ एक विशिष्ट न्यूनतम चमक की आवश्यकता होती है या जहाँ कई एलईडी में चमक मिलान महत्वपूर्ण है।

3.3 क्रोमैटिसिटी बिनिंग

दस्तावेज़ विशिष्ट सफेद रंग बिन (TW22, TW23, TW24) के लिए CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक का संदर्भ देता है। ये निर्देशांक CIE 1931 कलर स्पेस डायग्राम पर एक चतुर्भुज क्षेत्र को परिभाषित करते हैं। जिन एलईडी का रंग आउटपुट इन परिभाषित क्षेत्रों के भीतर आता है, उन्हें एक साथ समूहीकृत किया जाता है, जिससे एक बैच के भीतर सुसंगत सफेद रंग टोन (जैसे, कूल व्हाइट, न्यूट्रल व्हाइट) सुनिश्चित होता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

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

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (IV वक्र)

विशिष्ट IV वक्र एलईडी के पार वोल्टेज और उसके माध्यम से बहने वाले करंट के बीच गैर-रैखिक संबंध दिखाता है। वक्र एक टर्न-ऑन वोल्टेज (VF बिन रेंज के निचले सिरे के आसपास) दिखाएगा, जिसके बाद वोल्टेज में थोड़ी वृद्धि के साथ करंट तेजी से बढ़ता है। यह विशेषता कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर्स डिज़ाइन करने के लिए मौलिक है, जो एलईडी के लिए कॉन्स्टेंट-वोल्टेज ड्राइवर्स पर पसंद किए जाते हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता

डिवाइस एक कॉम्पैक्ट 1608 पैकेज में रखा गया है, जिसकी लंबाई 1.6mm, चौड़ाई 0.8mm और ऊंचाई 0.55mm है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम सहनशीलता ±0.2mm हैं। विशिष्टता में विस्तृत शीर्ष, साइड और निचला दृश्य प्रदान किए गए हैं, साथ ही महत्वपूर्ण आयाम जैसे पैड स्पेसिंग (1.2mm ± 0.05mm) भी दिए गए हैं।

5.2 पोलैरिटी पहचान और अनुशंसित फुटप्रिंट

निचला दृश्य एनोड और कैथोड पैड को स्पष्ट रूप से इंगित करता है। कैथोड को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है। उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डर पैड लैंड पैटर्न प्रदान किया गया है। पैड डिज़ाइन एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने और एलईडी डाई से दूर प्रभावी गर्मी हस्तांतरण के लिए महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

एलईडी सभी मानक एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। इसकी एमएसएल 3 रेटिंग के कारण, यदि नमी अवरोध बैग को फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (30°C/60% RH) में 168 घंटे (7 दिन) से अधिक समय तक खोला गया है, तो सोल्डरिंग से पहले घटकों को बेक किया जाना चाहिए। विशिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल (प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान, कूलिंग रेट) समान छोटे एसएमडी घटकों के लिए अनुशंसाओं का पालन करनी चाहिए, आमतौर पर 260°C से अधिक नहीं के पीक तापमान के साथ।

6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज सावधानियाँ

• हमेशा ESD सुरक्षा के साथ हैंडल करें।
• उपयोग में न होने पर डिसिकेंट के साथ मूल नमी अवरोध बैग में संग्रहीत करें।यदि एक्सपोजर सीमा से अधिक हो जाती है तो एमएसएल 3 बेकिंग प्रक्रियाओं का पालन करें।
• एलईडी लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचें।
• परीक्षण या संचालन के दौरान पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न जाएं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

एलईडी को उद्योग-मानक उभरे हुए कैरियर टेप पर रील्स में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के लिए उपयुक्त है। असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप पॉकेट्स और रील के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं। रील के लिए एक लेबल विनिर्देश भी शामिल है।

7.2 नमी-प्रतिरोधी पैकिंग और कार्टन

भंडारण और परिवहन के दौरान एमएसएल 3 रेटिंग बनाए रखने के लिए रील्स को डिसिकेंट के साथ नमी अवरोध बैग में पैक किया जाता है। फिर इन बैगों को शिपमेंट के लिए कार्डबोर्ड बक्सों में पैक किया जाता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• स्थिति संकेतक:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरणों और औद्योगिक उपकरणों में बिजली, कनेक्टिविटी या कार्य स्थिति रोशनी के लिए उनके छोटे आकार और व्यापक व्यूइंग एंगल के कारण आदर्श।
• बैकलाइटिंग:बटन, कीपैड या नियंत्रण पैनल पर छोटे प्रतीकों को बैकलाइट करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
• सजावटी प्रकाश व्यवस्था:कॉम्पैक्ट उपकरणों में एक्सेंट लाइटिंग के लिए उपयुक्त।
• सामान्य प्रकाश व्यवस्था:निम्न-स्तरीय कार्य प्रकाश व्यवस्था के लिए सरणियों में या बड़े प्रकाश मॉड्यूल में एक घटक के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:फॉरवर्ड करंट को सीमित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
• तापीय डिज़ाइन:अपेक्षाकृत उच्च थर्मल रेजिस्टेंस को देखते हुए, पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र (थर्मल पैड) और संभवतः वेंटिलेशन सुनिश्चित करें यदि अधिकतम करंट के पास संचालित हो रहा है, ताकि जंक्शन तापमान 95°C से नीचे रखा जा सके। उच्च जंक्शन तापमान लुमेन मूल्यह्रास को तेज करते हैं और जीवनकाल को कम करते हैं।
• प्रकाशीय डिज़ाइन:120-डिग्री व्यूइंग एंगल के लिए प्रकाश गाइड या डिफ्यूज़र की आवश्यकता हो सकती है यदि अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता है। इसके विपरीत, यह क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए फायदेमंद है।
• बिनिंग चयन:रंग या चमक एकरूपता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, आवश्यक VF, तीव्रता और क्रोमैटिसिटी बिन निर्दिष्ट करें।

9. विश्वसनीयता और गुणवत्ता आश्वासन

9.1 विश्वसनीयता परीक्षण आइटम और स्थितियाँ

विनिर्देश उत्पाद दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए किए गए विश्वसनीयता परीक्षणों के एक सेट का संदर्भ देता है। जबकि विशिष्ट स्थितियाँ एक अलग दस्तावेज़ में विस्तृत हैं, एलईडी के लिए विशिष्ट परीक्षणों में शामिल हैं: उच्च तापमान संचालन जीवन (HTOL), निम्न तापमान भंडारण, तापमान चक्रण, आर्द्रता परीक्षण, और सोल्डर गर्मी प्रतिरोध। ये परीक्षण उन तनावों का अनुकरण करते हैं जिनका घटक अपने जीवनकाल के दौरान सामना करेगा।

9.2 विफलता निर्णय मानदंड

इन विश्वसनीयता परीक्षणों के दौरान एक डिवाइस को विफल मानने के लिए मानदंड स्थापित किए गए हैं। सामान्य विफलता मानदंडों में ल्यूमिनस इंटेंसिटी में महत्वपूर्ण गिरावट (जैसे, >30%), फॉरवर्ड वोल्टेज में बड़ा बदलाव, निर्दिष्ट सीमाओं से परे क्रोमैटिसिटी निर्देशांक में परिवर्तन, या विनाशकारी विफलता (कोई प्रकाश आउटपुट नहीं) शामिल हैं।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

10.1 विभिन्न वोल्टेज बिन का उद्देश्य क्या है?

वोल्टेज बिन डिज़ाइनरों को समान विद्युत विशेषताओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देते हैं। श्रृंखला या समानांतर में कई एलईडी का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों में, मिलान VF बिन सभी एलईडी में समान करंट वितरण और सुसंगत चमक सुनिश्चित करने में मदद करते हैं, जिससे कुछ को ओवरड्राइव या अंडरड्राइव होने से रोका जा सकता है।

10.2 मैं आवश्यक श्रृंखला रोकनेवाला की गणना कैसे करूं?

ओम का नियम उपयोग करें: R = (Vsupply - VF) / IF। एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए चयनित बिन से अधिकतम VF का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि करंट वांछित IF से अधिक न हो। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति, 5mA का IF, और I2 बिन (VF अधिकतम = 3.4V) से एक एलईडी के साथ: R = (5 - 3.4) / 0.005 = 320 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे, 330 ओम) का उपयोग करें।

10.3 इतने छोटे एलईडी के लिए तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण क्यों है?

इसके छोटे आकार के बावजूद, एलईडी चिप गर्मी उत्पन्न करती है। 450°C/W का थर्मल रेजिस्टेंस का मतलब है कि प्रति वाट डिसिपेट होने पर, जंक्शन तापमान सोल्डर पॉइंट तापमान से 450°C बढ़ जाता है। 20mA और 3.4V (68mW) पर भी, तापमान वृद्धि महत्वपूर्ण है (लगभग 30.6°C)। खराब हीट सिंकिंग जंक्शन तापमान को 95°C सीमा से ऊपर धकेल सकती है, जिससे तेजी से चमक कम होना और जीवनकाल कम होना शुरू हो जाता है।

11. कार्य सिद्धांत और प्रौद्योगिकी रुझान

11.1 मूल कार्य सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी है। नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाला एक अर्धचालक चिप (आमतौर पर InGaN पर आधारित) एक पीले (या लाल और हरे रंग के मिश्रण) फॉस्फर के साथ एनकैप्सुलेट किया जाता है। नीली रोशनी का एक हिस्सा फॉस्फर द्वारा अवशोषित हो जाता है और लंबी तरंग दैर्ध्य वाली पीली रोशनी के रूप में पुनः उत्सर्जित होता है। शेष नीली रोशनी और परिवर्तित पीली रोशनी का संयोजन मानव आँख को सफेद दिखाई देता है। यह विधि कुशल है और फॉस्फर संरचना को समायोजित करके सफेद रंग तापमान को ट्यून करने की अनुमति देती है।

संकेतक और सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए एसएमडी एलईडी में रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), उच्च घनत्व डिज़ाइन के लिए छोटे पैकेज आकार, बेहतर प्रकाश गुणवत्ता के लिए बेहतर कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI), और अधिक स्थिरता के लिए सख्त बिनिंग की ओर जारी है। कॉम्पैक्ट प्रारूपों में उच्च ड्राइव करंट का समर्थन करने के लिए विश्वसनीयता और तापीय प्रदर्शन को बढ़ाने पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है। 1608 पैकेज आकार, प्रदर्शन और विनिर्माण क्षमता को संतुलित करने वाला एक परिपक्व, व्यापक रूप से अपनाया गया फॉर्म फैक्टर का प्रतिनिधित्व करता है।

The trend in SMD LEDs for indicator and general lighting continues towards higher efficiency (more lumens per watt), smaller package sizes for higher density designs, improved color rendering index (CRI) for better light quality, and tighter binning for greater consistency. There is also a focus on enhancing reliability and thermal performance to support higher drive currents in compact formats. The 1608 package represents a mature, widely adopted form factor balancing size, performance, and manufacturability.