3030 वाइट एलईडी विशिष्टता - आकार 3.00x3.00x0.55 मिमी - वोल्टेज 2.8-3.6V - शक्ति ~1.5W - तकनीकी दस्तावेज़

1. विवरण

यह दस्तावेज़ एक उच्च-चमक सफेद एलईडी घटक के लिए तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें उद्योग-मानक 3030 पैकेज फुटप्रिंट है।

1.1 अवलोकन

सफेद एलईडी, सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए नीले चिप और फॉस्फर तकनीक का उपयोग करके निर्मित की जाती है। इस घटक को एक ईएमसी (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज में रखा गया है, जो विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए अच्छी थर्मल और यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है।

1.1.1 विशेषताएं

• बेहतर विश्वसनीयता के लिए ईएमसी पैकेज।
• अत्यंत विस्तृत देखने का कोण, व्यापक प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त।
• मानक एसएमटी असेंबली और सोल्डर रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ पूर्णतः संगत।
• स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति की जाती है।
• नमी संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल): स्तर 3।
• आरओएचएस पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन।

1.1.2 अनुप्रयोग

• एलसीडी पैनल, टेलीविज़न और मॉनिटर के लिए बैकलाइटिंग।
• स्विच और प्रतीकों के लिए प्रकाश व्यवस्था।
• सामान्य-उद्देश्य प्रकाशीय संकेतक।
• इनडोर डिस्प्ले अनुप्रयोग।
• ट्यूबलर प्रकाश जुड़नार।
• सामान्य प्रकाश व्यवस्था के उपयोग।

1.2 पैकेज आयाम और यांत्रिक आउटलाइन

एलईडी में एक कॉम्पैक्ट 3030 फुटप्रिंट है। प्रमुख यांत्रिक आयाम निम्नानुसार हैं:

• पैकेज लंबाई: 3.00 मिमी (सहनशीलता ±0.2 मिमी)।
• पैकेज चौड़ाई: 3.00 मिमी (सहनशीलता ±0.2 मिमी)।
• पैकेज ऊंचाई: 0.55 मिमी (नाममात्र)।
• लेंस में एक गुंबददार आकार है जिसका व्यास लगभग 2.6 मिमी है।
• एनोड और कैथोड पैड पैकेज के नीचे स्थित हैं, जिसमें पीसीबी डिज़ाइन के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड आयाम प्रदान किए गए हैं (प्रत्येक पैड के लिए 2.26 मिमी x 1.45 मिमी, उनके बीच 0.69 मिमी का अंतराल)।

सभी आयाम इकाइयाँ मिलीमीटर में हैं, और मानक सहनशीलताएं ±0.2 मिमी हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो। उचित ध्रुवीयता पहचान महत्वपूर्ण है; पैकेज में एनोड और कैथोड टर्मिनलों को अलग करने के लिए दृश्य चिह्न शामिल हैं।

1.3 उत्पाद मापदंड: विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

सभी मापदंड जंक्शन तापमान (T_J) 25°C पर निर्दिष्ट हैं। विश्वसनीय सर्किट डिज़ाइन और थर्मल प्रबंधन के लिए इन रेटिंग्स को समझना आवश्यक है।_J) of 25\u00b0C. Understanding these ratings is essential for reliable circuit design and thermal management.

विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं (T_J =25°C)_S=25\u00b0C)

विशिष्ट ऑपरेटिंग स्थितियों के तहत प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स:

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 500mA के परीक्षण धारा पर 2.8V (न्यूनतम) से 3.6V (अधिकतम)। विशिष्ट मान इस सीमा के भीतर आता है।_F): 2.8V (Min) to 3.6V (Max) at a test current of 500mA. The typical value falls within this range.
• रिवर्स करंट (I_R): 5V के रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 10 μA।_R): Maximum 10 \u00b5A at a reverse voltage of 5V.
• लुमेनस फ्लक्स (Φ_v): 500mA पर 115 lm (न्यूनतम) से 180 lm (अधिकतम)।: 115 lm (Min) to 180 lm (Max) at 500mA.
• देखने का कोण (2θ_1/2): विशिष्ट 120 डिग्री, एक बहुत ही विस्तृत बीम पैटर्न प्रदान करता है।_/2): Typical 120 degrees, providing a very wide beam pattern.
• थर्मल प्रतिरोध (R_THJ-S): विशिष्ट 12 °C/W, जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक मापा गया।_THJ-S): Typical 12 \u00b0C/W, measured from the junction to the solder point.

निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग (T_J=25°C)_S=25\u00b0C)

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं, जिनके बाद स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन में इन्हें कभी भी पार नहीं करना चाहिए।

• शक्ति अपव्यय (P_D): अधिकतम 2160 mW।_D): 2160 mW maximum.
• निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F): अधिकतम 600 mA।_F): 600 mA maximum.
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत अधिकतम 900 mA।_FP): 900 mA maximum, under pulsed conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width).
• रिवर्स वोल्टेज (V_R): अधिकतम 5 V।_R): 5 V maximum.
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) एचबीएम: 2000V (एचबीएम) तक सहन करता है, 90% से अधिक यील्ड के साथ, हालांकि हैंडलिंग के दौरान ईएसडी सुरक्षा अभी भी आवश्यक है।: Withstands up to 2000V (HBM) with over 90% yield, though ESD protection during handling is still required.
• ऑपरेटिंग तापमान (T_OPR): -10°C से +80°C।_OPR): -10\u00b0C to +80\u00b0C.
• भंडारण तापमान और आर्द्रता: 5°C से 30°C, सापेक्ष आर्द्रता ≤60% पर।: 5\u00b0C to 30\u00b0C at a relative humidity \u226460%.
• अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J): 115 °C। यह एलईडी दीर्घायु के लिए एक महत्वपूर्ण सीमा है।_J): 115 \u00b0C. This is a critical limit for LED longevity.

महत्वपूर्ण डिजाइन नोट:ऑपरेशन के दौरान वास्तविक पैकेज तापमान मापने के बाद अधिकतम ऑपरेटिंग करंट निर्धारित किया जाना चाहिए। जंक्शन तापमान 115°C की अधिकतम रेटिंग को पार नहीं करना चाहिए। यह सुनिश्चित करना चाहिए कि कुल शक्ति अपव्यय (V_F x I_F) 2160mW की निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।_Fx I_F) does not exceed the absolute maximum rating of 2160mW.

1.4 उत्पाद बिनिंग सिस्टम

उत्पादन अनुप्रयोगों में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को I_F = 500mA पर मापे गए प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।_F= 500mA.

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) बिनिंग_F) Binning: एलईडी को आठ बिन (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1, J2) में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक 0.1V के चरण का प्रतिनिधित्व करता है, 2.8-2.9V से 3.5-3.6V तक। यह डिजाइनरों को मल्टी-एलईडी ऐरे में करंट मिलान के लिए कड़े वोल्टेज सहनशीलता वाली एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।
• लुमेनस फ्लक्स (Φ_v) बिनिंग: LEDs are sorted into luminous flux bins labeled T115, T120, T125, etc., each representing a 5-lumen step starting from 115-120 lm. This enables precise control over the total light output in an application.

: एलईडी को T115, T120, T125 आदि लेबल वाले लुमेनस फ्लक्स बिन में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक 115-120 lm से शुरू होकर 5-लुमेन चरण का प्रतिनिधित्व करता है। यह किसी अनुप्रयोग में कुल प्रकाश उत्पादन पर सटीक नियंत्रण सक्षम करता है।_FV_F और Φ_v बिन के संयोजन को निर्दिष्ट करके, इंजीनियर अपने अंतिम उत्पादों में अत्यधिक एकसमान प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं। विशिष्टता फॉरवर्ड वोल्टेज (±0.1V) और लुमेनस फ्लक्स (±5%) के मापन के लिए सहनशीलता नोट प्रदान करती है।

1.5 प्रकाशीय विशेषताएं और रंगमिति

यह दस्तावेज़ सी.आई.ई. 1931 क्रोमेटिसिटी डायग्राम का संदर्भ देता है, जो रंग को परिभाषित करने के लिए अंतरराष्ट्रीय मानक है। सफेद एलईडी के लिए, रंग को इस डायग्राम पर इसके निर्देशांक (x, y) द्वारा परिभाषित किया जाता है। विशिष्टता में संबंधित लक्ष्य सीआईई (x, y) समन्वय रेंज (जैसे, CIE-X1, CIE-Y1, CIE-X2, CIE-Y2) वाले बिन कोड की एक तालिका शामिल है। इन रंग निर्देशांकों के लिए विशिष्ट माप सहनशीलता ±0.005 है। किसी असेंबली में अलग-अलग एलईडी के बीच दृश्यमान रंग अंतर (रंग परिवर्तन) से बचने के लिए एक ही या आसन्न रंग बिन से एलईडी का चयन करना आवश्यक है।

2. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

उत्पाद एक ऐसे प्रारूप में आपूर्ति किया जाता है जो उच्च-मात्रा, स्वचालित विनिर्माण के लिए अनुकूलित है।

एलईडी एम्बॉस्ड कैरियर टेप पर रील पर लपेटकर वितरित की जाती है। मानक एसएमटी प्लेसमेंट उपकरण के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप पॉकेट, रील व्यास और हब आकार के लिए विस्तृत आयाम प्रदान किए जाते हैं। रील के लिए एक लेबल विशिष्टता भी परिभाषित की गई है। पैकेजिंग प्रक्रिया में एमएसएल 3 रेटिंग के लिए उपयुक्त नमी-प्रतिरोधी उपाय शामिल हैं, और इकाइयों को शिपिंग और भंडारण के लिए कार्डबोर्ड बक्सों में पैक किया जाता है।

The LED is delivered on embossed carrier tape wound onto reels. Detailed dimensions for the carrier tape pockets, reel diameter, and hub size are provided to ensure compatibility with standard SMT placement equipment. A label specification for the reel is also defined. The packaging process includes moisture-resistant measures appropriate for the MSL 3 rating, and units are further packed in cardboard boxes for shipping and storage.

2.1.6 विश्वसनीयता परीक्षण

उत्पाद विभिन्न पर्यावरणीय तनावों के तहत प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए विश्वसनीयता परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजरता है। विशिष्टता परीक्षण आइटम और शर्तों को सूचीबद्ध करती है, जिसमें आम तौर पर उच्च-तापमान भंडारण, निम्न-तापमान भंडारण, तापमान चक्रण, आर्द्रता प्रतिरोध और सोल्डर ताप प्रतिरोध जैसे परीक्षण शामिल होते हैं। प्रत्येक परीक्षण के लिए विशिष्ट शर्तें (जैसे, तापमान, अवधि, चक्रों की संख्या) परिभाषित की जाती हैं।

2.1.7 क्षति मापदंड

यह निर्णय लेने के लिए स्पष्ट दृश्य और कार्यात्मक मापदंड स्थापित किए गए हैं कि क्या एक घटक विश्वसनीयता परीक्षण या हैंडलिंग के बाद क्षतिग्रस्त हो गया है। इसमें क्रैक्ड पैकेज, विवर्णन, लीड अलगाव, या प्रारंभिक विद्युत/प्रकाशीय मापदंडों से महत्वपूर्ण विचलन जैसे मापदंड शामिल हो सकते हैं।

3. एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग दिशा-निर्देश

यांत्रिक अखंडता और थर्मल प्रदर्शन के लिए उचित सोल्डरिंग महत्वपूर्ण है। यह घटक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है।

दिशा-निर्देश एक रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल निर्दिष्ट करते हैं। यह प्रोफ़ाइल प्रीहीट तापमान और समय, तापमान रैंप-अप दर, पीक तापमान, लिक्विडस से ऊपर का समय और कूलिंग दर जैसे प्रमुख मापदंडों को परिभाषित करती है। इस प्रोफ़ाइल का पालन करने से एलईडी को थर्मल शॉक से बचाया जा सकता है, जो आंतरिक तनाव, डीलैमिनेशन या समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है। सोल्डरिंग के दौरान अधिकतम बॉडी तापमान निर्दिष्ट सीमा से अधिक नहीं होना चाहिए।

3.1.1 सोल्डरिंग आयरन उपयोग (रिवर्क के लिए)

यदि मैन्युअल रिवर्क आवश्यक है, तो विशिष्ट सावधानियां बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए, और एलईडी टर्मिनलों के साथ संपर्क समय न्यूनतम होना चाहिए (आमतौर पर 3 सेकंड से कम) ताकि अत्यधिक गर्मी एलईडी चिप में प्रवेश करके उसे या आंतरिक बॉन्ड को नुकसान पहुंचाने से रोका जा सके।

3.1.2 मरम्मत प्रक्रिया

एक दोषपूर्ण एलईडी को हटाने और बदलने के लिए एक अनुशंसित प्रक्रिया प्रदान की गई है। इसमें आम तौर पर पुराने घटक को हटाने के लिए सोल्डर जोड़ों पर सावधानीपूर्वक गर्मी लगाना, पैड को साफ करना, नया सोल्डर पेस्ट लगाना, और फिर नए घटक को रखना और मानक प्रोफ़ाइल का पालन करते हुए रीफ्लो करना शामिल है।

3.1.3 सामान्य सावधानियां

• एलईडी लेंस पर यांत्रिक तनाव न लगाएं।
• दूषित होने से बचाने के लिए लेंस की सतह को उंगलियों या उपकरणों से छूने से बचें।
• सुनिश्चित करें कि पीसीबी पैड डिज़ाइन अनुशंसित सोल्डर पैटर्न से मेल खाता है ताकि एक विश्वसनीय सोल्डर फिलेट और उचित संरेखण प्राप्त किया जा सके।

4. संभाल और भंडारण सावधानियां

गुणवत्ता और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए, कई हैंडलिंग सावधानियों पर जोर दिया गया है:

• ईएसडी सुरक्षा: हालांकि एलईडी में 2000V एचबीएम ईएसडी रेटिंग है, यह अभी भी एक अर्धचालक उपकरण है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति को रोकने के लिए एंटी-स्टेटिक हैंडलिंग प्रक्रियाओं (जैसे, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, रिस्ट स्ट्रैप्स) का उपयोग करना चाहिए।
• नमी संवेदनशीलता: एक एमएसएल लेवल 3 घटक के रूप में, पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकता है। यदि सील की गई नमी अवरोध बैग खोली या क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो घटकों को एक निर्दिष्ट समय के भीतर (आमतौर पर <30°C/60% आरएच पर 168 घंटे) उपयोग करना चाहिए या रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले निर्धारित प्रक्रिया के अनुसार फिर से बेक किया जाना चाहिए ताकि "पॉपकॉर्निंग" (रीफ्लो के दौरान वाष्पित नमी के कारण पैकेज क्रैकिंग) को रोका जा सके।
• भंडारण स्थितियां: निर्दिष्ट अनुसार (5-30°C, आरएच ≤ 60%) शीतल, शुष्क वातावरण में भंडारित करें। सीधी धूप, संक्षारक गैसों, या अत्यधिक धूल के संपर्क में आने से बचें।
• सफाई: यदि पोस्ट-सोल्डर सफाई की आवश्यकता है, तो अनुमोदित सॉल्वेंट और विधियों का उपयोग करें जो एलईडी पैकेज सामग्री के साथ संगत हों। अल्ट्रासोनिक सफाई से तब तक बचें जब तक कि विशिष्ट घटक के लिए सुरक्षित साबित न हो जाए।

5. अनुप्रयोग दिशा-निर्देश और डिजाइन विचार

5.1 डिजाइन में थर्मल प्रबंधन

एलईडी प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक जंक्शन तापमान (T_J) का प्रबंधन है। जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक थर्मल प्रतिरोध विशिष्ट 12°C/W है। T_J की गणना करने के लिए: T_J = T_S + (R_THJ-S × शक्ति अपव्यय)_J). The thermal resistance from junction to solder point is 12\u00b0C/W typical. To calculate T_J:

T_J= T_PCB+ (R_THJ-S\u00d7 Power Dissipation)

जहां T_S पीसीबी पर सोल्डर पैड का तापमान है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पर्याप्त पीसीबी तांबा क्षेत्र (थर्मल पैड या प्लेन) और संभवतः अतिरिक्त हीटसिंकिंग हो ताकि T_J 115°C अधिकतम से काफी नीचे रहे, अधिमानतः लंबे जीवन के लिए 85-100°C से नीचे। अधिकतम 600mA से कम फॉरवर्ड करंट का उपयोग करना शक्ति अपव्यय और ऊष्मा उत्पादन को कम करने का एक प्रभावी तरीका है।_PCBis the temperature at the solder pads on the PCB. Designers must ensure adequate PCB copper area (thermal pads or planes) and possibly additional heatsinking to keep T_Jwell below the 115\u00b0C maximum, preferably below 85-100\u00b0C for long life. Using a lower forward current than the maximum 600mA is an effective way to reduce power dissipation and heat generation.

5.2 ड्राइव सर्किट डिजाइन

एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनअवे को रोकने के लिए कॉन्स्टेंट-वोल्टेज ड्राइवर पर कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। ड्राइवर को आवश्यक स्तर (जैसे, नाममात्र चमक के लिए 500mA) तक करंट को सीमित करते हुए फॉरवर्ड वोल्टेज परिवर्तन (2.8-3.6V) को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। मल्टी-एलईडी ऐरे के लिए, श्रृंखला कनेक्शन करंट मिलान सुनिश्चित करने में मदद करता है, जबकि समानांतर कनेक्शन के लिए V_F भिन्नताओं के लिए सावधानीपूर्वक बिन चयन या व्यक्तिगत करंट सीमित करने की आवश्यकता होती है।_F variations.

.3 Optical Design Considerations

5.3 प्रकाशीय डिजाइन विचार

120-डिग्री का देखने का कोण इस एलईडी को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें फोकस्ड स्पॉट के बजाय व्यापक, विसरित प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए, प्रकाश को समान रूप से वितरित करने के लिए आम तौर पर प्रकाशीय डिफ्यूज़र और लाइट गाइड का उपयोग किया जाता है। प्रारंभिक लुमेनस फ्लक्स और समय के साथ इसकी धीरे-धीरे कमी (लुमेन रखरखाव) को सिस्टम की समग्र प्रकाश उत्पादन आवश्यकताओं में शामिल किया जाना चाहिए।

5.4 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट_{एक मूल अनुप्रयोग सर्किट में एक कॉन्स्टेंट-करंट एलईडी ड्राइवर आईसी या वोल्टेज स्रोत से पावर होने पर एलईडी के साथ श्रृंखला में एक साधारण करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर शामिल होता है। श्रृंखला रेसिस्टर मान की गणना R = (V_Supply - V_F) / I_F के रूप में की जाती है। रेसिस्टर की पावर रेटिंग पर्याप्त होनी चाहिए (P = I_F^2 × R)। यह विधि स्विचिंग कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की तुलना में कम कुशल है लेकिन सरल, कम-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य हो सकती है। 500mA ऑपरेशन के लिए, दक्षता, नियंत्रण और सुरक्षा के लिए लगभग हमेशा एक समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी की अनुशंसा की जाती है।}- V_F) / I_F. The power rating of the resistor must be sufficient (P = (I_F)²\u00d7 R). This method is less efficient than a switching constant-current driver but may be acceptable for simple, low-power applications. For the 500mA operation, a dedicated LED driver IC is almost always recommended for efficiency, control, and protection.