सफ़ेद PLCC-2 LED डेटाशीट - आयाम 2.20x1.40x1.30mm - वोल्टेज 3.0V - पावर 0.06W

1. उत्पाद अवलोकन

1.1 सामान्य विवरण

यह घटक PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में एक सफ़ेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है। यह डिवाइस एक ब्लू सेमीकंडक्टर चिप को फॉस्फर कोटिंग के साथ संयोजित करके सफ़ेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए निर्मित है। कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट पैकेज की लंबाई 2.20 मिमी, चौड़ाई 1.40 मिमी और ऊंचाई 1.30 मिमी है, जो इसे सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.2 विशेषताएं

• पैकेज:PLCC-2 फॉर्म फैक्टर।
• देखने का कोण:अत्यंत चौड़ा देखने का कोण, सामान्यतः 120 डिग्री।
• असेंबली संगतता:सभी मानक सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) असेंबली और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया।
• पैकेजिंग:स्वचालित प्लेसमेंट के लिए टेप और रील पर आपूर्ति उपलब्ध।
• नमी संवेदनशीलता:नमी संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल) 2 पर रेटेड।
• पर्यावरण अनुपालन:RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) और REACH (पंजीकरण, मूल्यांकन, प्राधिकरण और रसायनों पर प्रतिबंध) विनियमों के अनुरूप है।
• योग्यताएं:उत्पाद योग्यता परीक्षण ऑटोमोटिव-ग्रेड असतत सेमीकंडक्टर के लिए तनाव परीक्षण योग्यता के AEC-Q101 मानक पर आधारित है।

1.3 अनुप्रयोग

इस एलईडी का प्राथमिक अनुप्रयोगऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंगमें है। इसमें डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच प्रकाश, परिवेश प्रकाश और वाहन केबिन के भीतर संकेतक लाइट जैसे अनुप्रयोग शामिल हैं।

2. गहन तकनीकी मापदंड

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

सभी मापदंड 25°C के सोल्डर बिंदु तापमान (Ts) पर निर्दिष्ट हैं। यह डिजाइन गणनाओं के लिए एक महत्वपूर्ण संदर्भ बिंदु है।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):20mA के फॉरवर्ड करंट (I) पर एलईडी में सामान्य वोल्टेज ड्रॉप 3.0 वोल्ट है। उत्पादन के लिए न्यूनतम और अधिकतम सीमा क्रमशः 2.7V और 3.3V है। माप सहनशीलता ±0.1V है।_F) of 20mA is 3.0 Volts. The minimum and maximum limits for production are 2.7V and 3.3V, respectively. The measurement tolerance is \u00b10.1V.
• रिवर्स करंट (I_R):5V का रिवर्स वोल्टेज (V) लगाए जाने पर अधिकतम रिसाव धारा 10 µA है।_R) of 5V is applied is 10 \u00b5A.
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_V):I=20mA पर सामान्य प्रकाश उत्पादन 1200 मिलीकैंडेला (mcd) है, जिसकी सीमा 800 mcd (न्यूनतम) से 1500 mcd (अधिकतम) तक है। माप सहनशीलता ±10% है।_F=20mA is 1200 millicandelas (mcd), with a range from 800 mcd (min) to 1500 mcd (max). The measurement tolerance is \u00b110%.
• देखने का कोण (2θ_1/2):परिभाषित किया गया है वह पूर्ण कोण जिस पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी शिखर तीव्रता की आधी होती है। सामान्य मान 120 डिग्री है, जो एक बहुत चौड़ा और समान प्रकाश प्रतिरूप प्रदान करता है।
• थर्मल रेसिस्टेंस (R_θJ-S):एलईडी जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक थर्मल रेसिस्टेंस अधिकतम 300 °C/W है। यह पैरामीटर ओवरहीटिंग को रोकने के लिए थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

2.2 परम अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके आगे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन परिस्थितियों में संचालन की सलाह नहीं दी जाती है।

• पावर डिसिपेशन (P_D):अधिकतम 99 mW।
• निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F):अधिकतम 30 mA।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):अधिकतम 100 mA, 10ms पल्स चौड़ाई के साथ 1/10 ड्यूटी साइकिल के तहत निर्दिष्ट।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):अधिकतम 5 V।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD):मानव शरीर मॉडल (HBM) रेटिंग 8000V।
• संचालन और भंडारण तापमान (T_OPR, T_STG):-40°C से +100°C।
• अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J):120°C। यह सेमीकंडक्टर जंक्शन पर स्वयं स्वीकार्य उच्चतम तापमान है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में निरंतरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को I=20mA पर मापे गए प्रमुख विद्युत और प्रकाशिक पैरामीटर के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।_F= 20mA.

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V) बिनिंग_F) Binning

एलईडी को F2, G1, G2, H1, H2, और I1 नामित बिन में समूहीकृत किया गया है, जो 2.7-2.8V से लेकर 3.2-3.3V तक विशिष्ट वोल्टेज रेंज के अनुरूप है। यह डिजाइनरों को अपनी विशिष्ट सर्किट आवश्यकताओं के लिए कड़ी वोल्टेज सहनशीलता वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I) बिनिंग_V) Binning

ल्यूमिनस आउटपुट को तीन श्रेणियों में बिन किया गया है: L1 (800-1000 mcd), L2 (1000-1200 mcd), और M1 (1200-1500 mcd)। यह बिनिंग असेंबली के भीतर चमक की एकरूपता सुनिश्चित करती है।

3.3 क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट बिनिंग

सफेद रंग बिंदु को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर विशिष्ट क्षेत्रों के भीतर परिभाषित किया गया है। डेटाशीट तीन बिन (TC1, TC2, TC3) को परिभाषित करती है, प्रत्येक एक चतुर्भुज क्षेत्र जो x और y रंग निर्देशांक की स्वीकार्य सीमा निर्दिष्ट करता है। इन निर्देशांकों की सहनशीलता ±0.005 है। यह सफेद प्रकाश के ह्यू और संतृप्ति को नियंत्रित करता है, जिससे कई एलईडी में एक समान सफेद उपस्थिति सुनिश्चित होती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र)

विशेषता वक्र एक अरेखीय संबंध दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज धारा के साथ बढ़ती है, बहुत कम धाराओं पर लगभग 2.5V से शुरू होकर 30mA की अधिकतम निरंतर धारा पर लगभग 3.2V तक बढ़ जाती है। यह वक्र ड्राइवर डिजाइन, विशेष रूप से निरंतर-धारा ड्राइवरों के लिए, आवश्यक अनुपालन वोल्टेज को समझने के लिए आवश्यक है।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी

यह वक्र प्रदर्शित करता है कि संचालन सीमा में प्रकाश उत्पादन धारा के लगभग समानुपाती है। हालाँकि, यह पूरी तरह से रैखिक नहीं है, और दक्षता (विद्युत शक्ति की प्रति इकाई प्रकाश उत्पादन) आम तौर पर बहुत अधिक धाराओं पर बढ़ी हुई ऊष्मा उत्पादन के कारण घट जाती है। वक्र इस बात की पुष्टि करता है कि 20mA एक मानक संचालन बिंदु है जो अच्छी दक्षता और आउटपुट प्रदान करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

PLCC-2 पैकेज का बॉडी आकार 2.20mm (L) × 1.40mm (W) × 1.30mm (H) है। सभी आयाम सहनशीलता ड्राइंग पर अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर ±0.20mm है। पैकेज में एक ढाला हुआ लेंस शामिल है जो चौड़ा 120-डिग्री व्यूइंग एंगल बनाता है।

5.2 ध्रुवता पहचान और सोल्डरिंग पैटर्न

कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) की पहचान पैकेज पर एक विशिष्ट चिह्न द्वारा की जाती है, आमतौर पर एक हरा बिंदु, एक नॉच, या आरेख में दिखाए अनुसार एक बेवल कोना। पीसीबी लेआउट के लिए एक अनुशंसित सोल्डर पैड लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। यह पैटर्न विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान उचित संरेखण सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

6. एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग और हैंडलिंग दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक एमएसएल स्तर 2 घटक के रूप में, इस एलईडी को फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (<30°C/60% आरएच) के तहत नमी-संवेदनशील बैग खोलने के 168 घंटे (1 सप्ताह) के भीतर सोल्डर किया जाना चाहिए। एक मानक लीड-मुक्त (SAC305) रीफ्लो प्रोफाइल उपयुक्त है। प्रमुख पैरामीटर में प्रीहीट रैंप, फ्लक्स को सक्रिय करने के लिए सोक ज़ोन, आमतौर पर 260°C से अधिक नहीं का शीर्ष तापमान और एक नियंत्रित कूलिंग चरण शामिल हैं। तरल रेखा से ऊपर विशिष्ट समय (जैसे, 217°C) को घटक पर थर्मल स्ट्रेस को कम करने के लिए नियंत्रित किया जाना चाहिए।

6.2 हैंडलिंग और भंडारण सावधानियाँ

• ESD सुरक्षा:हालांकि डिवाइस में उच्च ESD सहन वोल्टेज (8000V HBM) है, अव्यक्त क्षति को रोकने के लिए हैंडलिंग के दौरान मानक ESD सावधानियों (कलाई पट्टियाँ, प्रवाहकीय चटाई, आयनीकरणकर्ता) का पालन किया जाना चाहिए।
• संचालन में थर्मल प्रबंधन:अधिकतम संचालन धारा को अनुप्रयोग में वास्तविक पैकेज तापमान को मापने के बाद निर्धारित किया जाना चाहिए। जंक्शन तापमान (T) अपनी 120°C की परम अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। डिजाइनरों को थर्मल रेसिस्टेंस पर विचार करना चाहिए और पीसीबी पैड और ट्रेस के माध्यम से पर्याप्त हीट सिंकिंग सुनिश्चित करनी चाहिए।_J) must not exceed its absolute maximum rating of 120\u00b0C. Designers must consider the thermal resistance and ensure adequate heat sinking via the PCB pads and traces.
• सफाई:यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो प्लास्टिक पैकेज सामग्री के अनुकूल विधियों और विलायकों का उपयोग करें ताकि लेंस को नुकसान या मलिनकिरण से बचा जा सके।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

घटकों को रील पर लिपटे उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती है। डेटाशीट कैरियर टेप पॉकेट, टेप चौड़ाई, पिच और रील व्यास के लिए सटीक आयाम प्रदान करती है। यह जानकारी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों को प्रोग्राम करने के लिए महत्वपूर्ण है।

7.2 विश्वसनीयता परीक्षण

उत्पाद AEC-Q101 दिशानिर्देशों पर आधारित विश्वसनीयता परीक्षणों के एक सेट से गुजरता है। इन परीक्षणों में ऑटोमोटिव परिस्थितियों के तहत प्रदर्शन को मान्य करने के लिए उच्च तापमान संचालन जीवन (HTOL), तापमान चक्रण (TC), उच्च तापमान उच्च आर्द्रता रिवर्स बायस (H3TRB) और अन्य तनाव परीक्षण शामिल हो सकते हैं (लेकिन इन तक सीमित नहीं)।

8. अनुप्रयोग डिजाइन सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग: ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग

डैशबोर्ड प्रकाश के लिए, चौड़ा देखने का कोण बड़े पैनल या प्रतीकों में समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करने के लिए फायदेमंद है। एक निरंतर-धारा ड्राइवर की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है, न कि निरंतर-वोल्टेज/रेसिस्टर संयोजन की, ताकि फॉरवर्ड वोल्टेज या तापमान में मामूली भिन्नता के बावजूद स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित हो सके। ड्राइवर को थर्मल विचारों के आधार पर धारा को सुरक्षित स्तर, आमतौर पर 20-30mA तक सीमित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

8.2 डिजाइन विचार

• वर्तमान सीमित करना:हमेशा एक श्रृंखला प्रतिरोधक या, अधिमानतः, एक सक्रिय निरंतर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें।
• थर्मल पथ:एक हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए पीसीबी पर एलईडी के थर्मल पैड (सोल्डर बिंदुओं) से जुड़े तांबे के क्षेत्र को अधिकतम करें।
• प्रकाशिक डिजाइन:वांछित प्रकाश प्रभाव प्राप्त करने के लिए लाइट गाइड, डिफ्यूज़र या लेंस डिजाइन करते समय 120-डिग्री उत्सर्जन पैटर्न पर विचार करें।

9. तकनीकी तुलना और लाभ

सामान्य गैर-ऑटोमोटिव ग्रेड एलईडी की तुलना में, यह घटक प्रमुख विभेदक प्रदान करता है:

• ऑटोमोटिव योग्यता (AEC-Q101):यह एक प्राथमिक लाभ है, यह इंगित करता है कि डिवाइस को ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में पाए जाने वाले कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों (चरम तापमान, कंपन, आर्द्रता) को झेलने के लिए परीक्षण किया गया है।
• नियंत्रित बिनिंग:विस्तृत फॉरवर्ड वोल्टेज और ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग पूर्वानुमेय प्रदर्शन प्रदान करती है, जो दृश्य स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• चौड़ा देखने का कोण:120-डिग्री कोण उन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है जिन्हें द्वितीयक प्रकाशिकी के बिना व्यापक, समान प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• मजबूत पैकेज:PLCC-2 पैकेज अच्छी यांत्रिक स्थिरता और एक विश्वसनीय सोल्डर जॉइंट फुटप्रिंट प्रदान करता है।

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

10.1 इस एलईडी के लिए किस ड्राइवर वोल्टेज की आवश्यकता है?

ड्राइवर को सबसे खराब स्थिति में एलईडी स्ट्रिंग के अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज से अधिक वोल्टेज की आपूर्ति करनी चाहिए। एकल एलईडी के लिए, 3.3V के अधिकतम V और कुछ मार्जिन को ध्यान में रखते हुए कम से कम 3.5V की आपूर्ति की सिफारिश की जाती है।_Fof 3.3V and some margin.

10.2 क्या मैं इस एलईडी को 5V की आपूर्ति और एक रेसिस्टर के साथ चला सकता हूँ?

हाँ, लेकिन इसके लिए सावधानीपूर्वक गणना की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति से 3.0V के सामान्य V के साथ 20mA के लक्ष्य पर: R = (5V - 3.0V) / 0.020A = 100Ω। रेसिस्टर पावर रेटिंग P = I^2 * R = (0.02^2)*100 = 0.04W होगी, इसलिए एक 1/8W या 1/10W रेसिस्टर पर्याप्त है। हालाँकि, दक्षता कम है (~60%), और प्रकाश उत्पादन V बिन और आपूर्ति वोल्टेज उतार-चढ़ाव के साथ भिन्न होगा।_Fof 3.0V from a 5V supply: R = (5V - 3.0V) / 0.020A = 100\u03a9. The resistor power rating would be P = I^2 * R = (0.02^2)*100 = 0.04W, so a 1/8W or 1/10W resistor is sufficient. However, efficiency is low (~60%), and light output will vary with V_Fbin and supply voltage fluctuations.

10.3 मैं कितनी एलईडी को श्रृंखला में जोड़ सकता हूँ?

संख्या आपके ड्राइवर के अनुपालन वोल्टेज पर निर्भर करती है। 12V ड्राइवर के लिए, कुछ हेडरूम को ध्यान में रखते हुए: N = (12V - हेडरूम) / अधिकतम V। 2V हेडरूम और 3.3V अधिकतम का उपयोग करना: (12-2)/3.3 ≈ 3 एलईडी श्रृंखला में। हमेशा ड्राइवर डेटाशीट जांचें।_F. Using 2V headroom and 3.3V max: (12-2)/3.3 \u2248 3 LEDs in series. Always check the driver datasheet.

11. व्यावहारिक डिजाइन केस स्टडी

11.1 एक ऑटोमोटिव HVAC कंट्रोल बैकलाइट डिजाइन करना

परिदृश्य:जलवायु नियंत्रण पैनल पर चार बटन प्रतीकों को प्रकाशित करना। समान चमक और रंग महत्वपूर्ण हैं।

डिजाइन चरण:

1. समान ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे, L2: 1000-1200mcd) और क्रोमैटिसिटी बिन (जैसे, TC2) से एलईडी का चयन करें ताकि स्थिरता सुनिश्चित हो।

2. एक समर्पित एलईडी ड्राइवर IC का उपयोग करके एक सरल निरंतर-धारा ड्राइवर सर्किट डिजाइन करें जो कुल 80mA आउटपुट (4 एलईडी × 20mA) देने में सक्षम हो।

3. एलईडी को पीसीबी पर उनके केंद्र बटन प्रतीकों के प्रकीर्णित क्षेत्रों के नीचे संरेखित करके रखें।

4. प्रकाश को ऊपर की ओर प्रतिबिंबित करने और दक्षता में सुधार करने के लिए एलईडी के आसपास पीसीबी पर सफेद सोल्डर मास्क का उपयोग करें।

5. सुनिश्चित करें कि पीसीबी में एलईडी पैड से जुड़े पर्याप्त थर्मल कॉपर पोर्स हैं, क्योंकि बंद स्थान वायु प्रवाह को सीमित कर सकता है।

यह दृष्टिकोण विश्वसनीय, एकसमान और लंबे समय तक चलने वाली रोशनी सुनिश्चित करता है।

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

यह एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी है। मूल प्रकाश स्रोत एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप है जो फॉरवर्ड-बायस्ड होने पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके पास जमे हुए सीरियम-डोप्ड येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट (YAG:Ce) फॉस्फर की एक परत से टकराता है। फॉस्फर नीले फोटॉन का एक हिस्सा अवशोषित कर लेता है और उन्हें पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले प्रकाश का संयोजन मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। सफेद का सटीक रंग (ठंडा, तटस्थ, गर्म) नीले और पीले प्रकाश के अनुपात से निर्धारित होता है, जिसे फॉस्फर संरचना और मोटाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

ऑटोमोटिव और सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए इस तरह के एसएमडी एलईडी में रुझान इस ओर है:

उच्च दक्षता (lm/W):प्रति विद्युत वाट प्रकाश उत्पादन में सुधार, ऊर्जा खपत और थर्मल लोड को कम करना।

बेहतर कलर रेंडरिंग (CRI):रंगों को अधिक सटीक रूप से प्रस्तुत करने वाला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए मल्टी-फॉस्फर मिश्रण का उपयोग करना, जो इंटीरियर परिवेश प्रकाश के लिए महत्वपूर्ण है।

कड़ा रंग स्थिरता:फॉस्फर अनुप्रयोग और बिनिंग प्रक्रियाओं में प्रगति से क्रोमैटिसिटी निर्देशांक में बहुत कम भिन्नता वाले एलईडी प्राप्त होते हैं।

बढ़ी हुई शक्ति घनत्व:बेहतर थर्मल प्रबंधन सामग्री और डिजाइनों के कारण समान या छोटे फुटप्रिंट में उच्च ड्राइव करंट को संभालने में सक्षम पैकेज विकसित करना।

एकीकरण:एक ही पैकेज मॉड्यूल में कई एलईडी चिप्स या ड्राइवर घटकों को शामिल करना।