सफेद LED SMD 3.00x1.40x0.52mm डेटा शीट - अग्र वोल्टेज 2.8V - दीप्त फ्लक्स 23lm - शक्ति 0.192W - ऑटोमोटिव AEC-Q102 प्रमाणित

1. उत्पाद अवलोकन

यह सफेद LED एक नीले चिप को फॉस्फर के साथ मिलाकर बनाया गया है ताकि व्यापक सफेद प्रकाश स्पेक्ट्रम प्राप्त हो सके। यह उपकरण 3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm आयामों वाले कॉम्पैक्ट EMC (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज में आता है। इसे ऑटोमोटिव आंतरिक और बाह्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो ऑटोमोटिव-ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर के लिए AEC-Q102 तनाव परीक्षण योग्यता के साथ पूरी तरह से अनुपालन करता है। LED 120° का अत्यंत विस्तृत देखने का कोण प्रदान करता है, जो इसे समान प्रकाश वितरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। नमी संवेदनशीलता स्तर 2 (MSL2) और RoHS अनुपालन के साथ, यह उपकरण मानक SMT असेंबली और रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए अनुकूलित है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

IF = 50 mA और Ts = 25 °C की परीक्षण स्थिति पर, अग्र वोल्टेज (VF) न्यूनतम 2.6 V से अधिकतम 3.2 V तक होता है, जिसका सामान्य मान 2.8 V है। VR = 5 V पर रिवर्स करंट (IR) सामान्यतः 10 µA से कम होता है, जो कम लीकेज सुनिश्चित करता है। दीप्त फ्लक्स (Φ) न्यूनतम 19.6 lm से अधिकतम 26.9 lm तक निर्दिष्ट है, जिसका सामान्य मान 23 lm है। देखने का कोण (2θ1/2) सामान्यतः 120 डिग्री है। जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (RTHJ-S) अधिकतम 50 °C/W है, जो अच्छी ऊष्मा अपव्यय क्षमता दर्शाता है।

2.2 अधिकतम निरपेक्ष रेटिंग

अधिकतम शक्ति अपव्यय (PD) 384 mW है। अग्र धारा (IF) 120 mA DC से अधिक नहीं होनी चाहिए, जबकि शिखर अग्र धारा (IFP) 1/10 ड्यूटी चक्र और 10 ms पल्स चौड़ाई पर 200 mA तक पहुँच सकती है। रिवर्स वोल्टेज (VR) अधिकतम 5 V है। यह उपकरण 8000 V (HBM) तक के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को 90% से अधिक उपज के साथ सहन कर सकता है। परिचालन तापमान सीमा -40 °C से +125 °C है, और भंडारण तापमान समान है। अधिकतम जंक्शन तापमान (TJ) 150 °C है।

3. बिनिंग सिस्टम

3.1 अग्र वोल्टेज बिन

IF = 50 mA पर, अग्र वोल्टेज को छह बिनों में वर्गीकृत किया गया है: G1 (2.8–2.9 V), G2 (2.9–3.0 V), H1 (3.0–3.1 V), H2 (3.1–3.2 V), I1 (3.2–3.3 V), और I2 (3.3–3.4 V)। यह सूक्ष्म बिनिंग ग्राहकों को समानांतर या श्रेणी सर्किट के लिए कसकर नियंत्रित वोल्टेज वाले LED चुनने में मदद करती है।

3.2 दीप्त फ्लक्स बिन

दीप्त फ्लक्स को तीन बिनों में वर्गीकृत किया गया है: KA (19.6–21.8 lm), KB (21.8–24.2 lm), और LA (24.2–26.9 lm)। वोल्टेज बिन के साथ मिलकर, यह एप्लिकेशन-विशिष्ट चमक आवश्यकताओं के लिए एक व्यापक चयन प्रदान करता है।

3.3 वर्णिकता बिन

CIE वर्णिकता आरेख दो रंग बिन दिखाता है: ZG0 और ZG1। ZG0 के निर्देशांक सीमाएँ (0.3059,0.3112), (0.3122,0.3258), (0.3240,0.3258), (0.3177,0.3112) हैं। ZG1 को (0.3122,0.3258), (0.3185,0.3404), (0.3303,0.3404), (0.3240,0.3258) द्वारा परिभाषित किया गया है। ये बिन उत्पादन लॉट में सुसंगत रंग स्वरूप सुनिश्चित करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

I-V वक्र दर्शाता है कि जैसे-जैसे अग्र वोल्टेज 2.6 V से 3.0 V तक बढ़ता है, अग्र धारा 0 mA से लगभग 60 mA तक बढ़ जाती है। वक्र घातांकीय है, जो LED के लिए सामान्य है, यह दर्शाता है कि छोटे वोल्टेज परिवर्तन बड़ी धारा भिन्नताएँ पैदा करते हैं; इसलिए धारा नियमन महत्वपूर्ण है।

4.2 सापेक्ष तीव्रता बनाम अग्र धारा

सापेक्ष दीप्त तीव्रता 70 mA तक अग्र धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है। 50 mA पर सापेक्ष तीव्रता लगभग 100% होती है, और 10 mA पर यह लगभग 20% तक गिर जाती है। यह रैखिक संबंध धारा समायोजन द्वारा मंद करने में सहायता करता है।

4.3 सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता

जैसे-जैसे सोल्डर बिंदु का तापमान 20 °C से 120 °C तक बढ़ता है, सापेक्ष तीव्रता धीरे-धीरे 100% से घटकर लगभग 85% हो जाती है। यह प्रकाश उत्पादन स्थिरता बनाए रखने के लिए तापीय प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है।

4.4 सोल्डर तापमान बनाम अग्र धारा

अधिकतम अनुमेय अग्र धारा को उच्च तापमान पर कम किया जाना चाहिए। Ts = 25 °C पर, IF अधिकतम 120 mA है; Ts = 100 °C पर, यह घटकर लगभग 60 mA हो जाता है। उचित हीट सिंकिंग सुरक्षित सीमाओं के भीतर संचालन सुनिश्चित करती है।

4.5 अग्र वोल्टेज बनाम सोल्डर तापमान

अग्र वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम होता है (लगभग -2 mV/°C)। इस नकारात्मक तापमान गुणांक को स्थिर-वोल्टेज ड्राइव डिज़ाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.6 विकिरण आरेख

उत्सर्जन पैटर्न लैम्बर्टियन जैसा है जिसमें व्यापक अर्ध-तीव्रता कोण ±60° है। यह एक विस्तृत क्षेत्र में समान रोशनी प्रदान करता है, जो डोम लाइट या रीडिंग लैंप जैसी ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है।

4.7 तापमान बनाम रंग बदलाव

उच्च सोल्डर तापमान (85 °C और 105 °C) पर, वर्णिकता निर्देशांक उच्च Y मानों (हरा) की ओर थोड़ा स्थानांतरित होते हैं, लेकिन परिवर्तन 0.01 इकाइयों के भीतर होता है, जो तापमान पर अच्छी रंग स्थिरता दर्शाता है।

4.8 स्पेक्ट्रम वितरण

सफेद LED 400 nm से 750 nm तक एक व्यापक स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करता है जिसमें लगभग 450 nm (नीला चिप) पर एक शिखर और लगभग 550-600 nm पर एक द्वितीयक फॉस्फर शिखर होता है। यह सामान्य प्रकाश के लिए उपयुक्त उच्च रंग प्रतिपादन सूचकांक प्रदान करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

पैकेज 3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm है। शीर्ष दृश्य में 2.61 mm x 1.60 mm का केंद्रीय उत्सर्जन क्षेत्र दिखाई देता है। पार्श्व दृश्य में 0.52 mm की मोटाई और 0.05 mm का एक छोटा उभार दिखाई देता है। निचला दृश्य दो सोल्डर पैड दिखाता है: एक कैथोड (C) और एक एनोड (A)। कैथोड पैड बड़ा है (0.86 mm x 1.40 mm)। निचले भाग पर '-' प्रतीक के रूप में ध्रुवता चिह्न दिखाया गया है।

5.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न

इष्टतम तापीय और विद्युत कनेक्शन के लिए, अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न 3.50 mm x 2.10 mm है जिसमें 0.91 mm x 1.00 mm का केंद्रीय पैड क्षेत्र है। सभी आयाम ±0.2 mm की सहनशीलता के साथ मिलीमीटर में हैं।

5.3 ध्रुवता पहचान

धनात्मक (एनोड) और ऋणात्मक (कैथोड) टर्मिनल निचले दृश्य पर स्पष्ट रूप से चिह्नित हैं। उचित संचालन के लिए सही अभिविन्यास आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 SMT रिफ्लो प्रोफाइल

रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया को निम्नलिखित मापदंडों का पालन करना चाहिए: Tsmin से Tp तक औसत रैंप-अप दर ≤ 3 °C/s; 150 °C से 200 °C तक 60–120 सेकंड के लिए प्रीहीटिंग; 217 °C (TL) से ऊपर का समय अधिकतम 60 सेकंड; 260 °C का शिखर तापमान (Tp) जिसमें Tp के 5 °C के भीतर रहने का समय अधिकतम 10 सेकंड; शीतलन दर ≤ 6 °C/s; 25 °C से Tp तक कुल समय ≤ 8 मिनट। केवल दो रिफ्लो चक्रों की अनुमति है; यदि उनके बीच 24 घंटे से अधिक का अंतर है, तो LED नमी को अवशोषित कर सकते हैं और क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

6.2 मरम्मत

सोल्डरिंग के बाद मरम्मत से बचना चाहिए। यदि आवश्यक हो, तो डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। हीटिंग के दौरान सिलिकॉन लेंस पर यांत्रिक तनाव को रोका जाना चाहिए।

6.3 सावधानियाँ

एनकैप्सुलेशन सामग्री सिलिकॉन है, जो नरम है। शीर्ष सतह पर अत्यधिक दबाव आंतरिक सर्किट को नुकसान पहुंचा सकता है। पिक-एंड-प्लेस नोजल को न्यूनतम बल लगाना चाहिए। विकृत PCB पर LED न लगाएं या सोल्डरिंग के बाद बोर्ड को मोड़ें नहीं। रिफ्लो के बाद तेजी से ठंडा करने से बचें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 कैरियर टेप और रील

LED को कैरियर टेप में पैक किया जाता है, प्रति रील 5000 टुकड़े। रील के आयाम हैं: A = 178 ± 1 mm, B = 8.0 ± 0.1 mm, C = 60 ± 1 mm, D = 13.0 ± 0.5 mm। हैंडलिंग के लिए टेप में शुरुआत और अंत दोनों पर 80–100 टुकड़ों की खाली जेबें शामिल हैं।

7.2 लेबल विनिर्देश

प्रत्येक रील पर भाग संख्या, स्पेक संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (दीप्त फ्लक्स Φ, वर्णिकता बिन XY, अग्र वोल्टेज VF, और तरंगदैर्ध्य कोड WLD सहित), मात्रा और निर्माण तिथि वाला एक लेबल होता है।

7.3 नमी प्रतिरोधी पैकिंग

रील को डेसिकैंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी बाधा बैग में सील किया जाता है। नमी संवेदनशीलता स्तर 2 है। खोलने के बाद, LED का उपयोग 24 घंटे के भीतर किया जाना चाहिए। यदि भंडारण 24 घंटे से अधिक है, तो उपयोग से पहले 60 ± 5 °C पर कम से कम 24 घंटे बेकिंग आवश्यक है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

यह LED मुख्य रूप से ऑटोमोटिव आंतरिक और बाह्य प्रकाश के लिए अभिप्रेत है, जैसे डैशबोर्ड संकेतक, आंतरिक परिवेश प्रकाश, ब्रेक लाइट, टर्न सिग्नल और साइड मार्कर। विस्तृत 120° देखने का कोण और उच्च चमक (26.9 lm तक) इसे प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों प्रकार की रोशनी के लिए उपयुक्त बनाती है। सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए, तापीय डिज़ाइन को सुनिश्चित करना चाहिए कि सोल्डर बिंदु का तापमान 125 °C से नीचे रहे। अधिकतम अग्र धारा से अधिक होने से बचने के लिए धारा-सीमित प्रतिरोधक या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। असेंबली के दौरान ग्राउंडिंग रिस्ट स्ट्रैप और एंटी-स्टैटिक वर्कस्टेशन जैसे ESD सुरक्षा उपाय अनिवार्य हैं।

9. विश्वसनीयता और परीक्षण

9.1 विश्वसनीयता परीक्षण

उत्पाद योग्यता AEC-Q102 का अनुसरण करती है। किए गए परीक्षणों में शामिल हैं: रिफ्लो कंडीशनिंग (260 °C, 10 s, 2×), MSL2 प्रीकंडीशनिंग (85 °C/60% RH, 168 h), थर्मल शॉक (-40 °C to 125 °C, 1000 चक्र), जीवन परीक्षण (Ta = 105 °C, IF = 50 mA, 1000 h), और उच्च तापमान आर्द्रता जीवन परीक्षण (85 °C/85% RH, IF = 50 mA, 1000 h)। स्वीकृति मानदंड: 20 नमूनों में 0 विफलता की अनुमति।

9.2 विफलता मानदंड

एक उपकरण विफल माना जाता है यदि अग्र वोल्टेज ऊपरी स्पेक सीमा (USL) के 1.1 गुना से अधिक हो, रिवर्स करंट USL के 2.0 गुना से अधिक हो, या दीप्त फ्लक्स निचली स्पेक सीमा (LSL) के 0.7 गुना से कम हो।

10. हैंडलिंग सावधानियाँ और भंडारण

100 PPM से अधिक सल्फर सामग्री वाले वातावरण में जोखिम से बचें। ब्रोमीन और क्लोरीन की एकल सामग्री 900 PPM से कम होनी चाहिए, और उनका कुल योग 1500 PPM से कम होना चाहिए। फिक्स्चर सामग्री से VOC सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट में प्रवेश कर सकते हैं और मलिनकिरण का कारण बन सकते हैं; संगतता परीक्षण की सिफारिश की जाती है। ऐसे चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग न करें जो कार्बनिक वाष्प उत्सर्जित करते हैं। घटक को चिमटी से किनारे से पकड़ें; सिलिकॉन लेंस को कभी सीधे न छुएं। खुले बैग को ≤ 30 °C / ≤ 75% RH पर एक वर्ष तक संग्रहीत करें। खोलने के बाद, 24 घंटे के भीतर उपयोग करें या उपयोग से पहले बेक करें।

11. सामान्य तकनीकी प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस LED को स्थिर वोल्टेज से चला सकता हूँ?उत्तर: स्थिर वोल्टेज ड्राइविंग केवल धारा को सीमित करने के लिए श्रेणी प्रतिरोधक के साथ संभव है, क्योंकि अग्र वोल्टेज तापमान और बिन के अनुसार बदलता है। स्थिर-धारा स्रोत की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: सामान्य जीवनकाल क्या है?उत्तर: LED को 105 °C और 50 mA पर 1000 h के लिए योग्य ठहराया गया है, लेकिन कम तापमान (85 °C) पर सामान्य जीवनकाल धीरे-धीरे ल्यूमेन ह्रास के साथ 10,000 घंटे से अधिक हो सकता है।

प्रश्न: क्या कई LED को समानांतर में जोड़ा जा सकता है?उत्तर: हाँ, लेकिन VF बिनिंग में अंतर के कारण, प्रत्येक LED का अपना धारा-सीमित प्रतिरोधक होना चाहिए ताकि धारा हॉगिंग से बचा जा सके।

12. डिज़ाइन केस स्टडीज

केस: आंतरिक डोम लाइट प्रतिस्थापन– LA बिन (24.2-26.9 lm) के छह LED प्रत्येक 50 mA पर 150 lm से अधिक उत्पन्न कर सकते हैं, जो 12V डोम लाइट के लिए पर्याप्त है। एल्यूमीनियम-कोर PCB पर 300 mA कुल धारा के साथ स्थिर-धारा ड्राइवर और उचित तापीय प्रबंधन का उपयोग करके 85 °C परिवेश में विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित होता है।

केस: बाहरी साइड मार्कर– 12 V लाइन पर 120 ओम प्रतिरोधक के साथ श्रेणी में दो LED (कुल 6.4 V) लगभग 47 mA देते हैं, जो 50 mA रेटिंग के भीतर रहता है। विस्तृत देखने का कोण साइड मार्कर के लिए ECE नियमों को पूरा करता है।

13. प्रौद्योगिकी सिद्धांत

सफेद प्रकाश नीले InGaN LED चिप (लगभग 450 nm उत्सर्जन) को पीले उत्सर्जक फॉस्फर (सामान्यतः YAG:Ce) के साथ मिलाकर उत्पन्न किया जाता है। नीली रोशनी आंशिक रूप से फॉस्फर को उत्तेजित करती है, जो कुछ नीले फोटॉनों को पीले में बदल देती है। नीली और पीली रोशनी का मिश्रण सफेद दिखाई देता है। EMC पैकेज पारंपरिक सिलिकॉन पैकेजों की तुलना में उच्च तापमान प्रतिरोध और यांत्रिक मजबूती प्रदान करता है।

14. विकास के रुझान

ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था ऊर्जा दक्षता, लंबे जीवन और डिज़ाइन लचीलेपन के कारण तापदीप्त से LED की ओर स्थानांतरित हो रही है। भविष्य के रुझानों में उच्च चमक (50 mA पर प्रति die 30 lm से अधिक), छोटे पैकेज (जैसे 2.0x1.0 mm), और अनुकूली प्रकाश प्रणालियों में एकीकरण शामिल हैं। बाहरी और आंतरिक कार्यों के लिए AEC-Q102 योग्यता वाले ऑटोमोटिव-ग्रेड LED का उपयोग मानक बन रहा है। बेहतर फॉस्फर प्रौद्योगिकी रंग स्थिरता बढ़ाएगी और तापीय शमन को कम करेगी।