LED 3.2x1.6x0.7mm पीला-हरा डेटाशीट - वोल्टेज 1.8V-2.4V - शक्ति 72mW - प्रमुख तरंगदैर्ध्य 562.5-575nm - तकनीकी दस्तावेज़ीकरण

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट पीले-हरे LED के लिए व्यापक तकनीकी विनिर्देश प्रदान करता है, जो सामान्य संकेत और प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिवाइस 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm मानक पैकेज (सामान्यतः 3216 या 1206 फुटप्रिंट के रूप में जाना जाता है) को अपनाता है और उच्च-दक्षता पीले-हरे चिप का उपयोग करके निर्मित किया जाता है। 140 डिग्री के अत्यंत विस्तृत देखने के कोण के साथ, यह व्यापक क्षेत्र में समान प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। LED RoHS अनुरूप है और नमी संवेदनशीलता स्तर 3 (MSL3) को पूरा करता है, जो मानक SMT असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता सुनिश्चित करता है। मुख्य विशेषताओं में कम बिजली की खपत, उत्कृष्ट रंग स्थिरता और 2000V (HBM) तक इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा शामिल है। डिवाइस कई चमक, तरंगदैर्ध्य और अग्र वोल्टेज बिनों में उपलब्ध है, जो डिज़ाइनरों को उनकी विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए इष्टतम संयोजन चुनने की अनुमति देता है।

2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ (T पर_s=25°C)

निम्नलिखित पैरामीटर 20mA के अग्र धारा पर मापे जाते हैं, जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो:

• स्पेक्ट्रल आधा बैंडविड्थ (Δλ):सामान्यतः 15nm। यह संकीर्ण स्पेक्ट्रल चौड़ाई अपेक्षाकृत शुद्ध रंग आउटपुट का संकेत देती है।
• अग्र वोल्टेज (V_F):तीन समूहों में बिन किया गया: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V), और D0 (2.2–2.4V)। कम अग्र वोल्टेज कम-वोल्टेज सर्किट में कुशल संचालन सक्षम बनाता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_D):562.5nm से 575nm तक फैली हुई, जो कई बिनों (A20, B10, B20, C10, C20) को कवर करती है। यह पीला-हरा क्षेत्र सामान्यतः स्थिति संकेतकों और चेतावनी संकेतों के लिए उपयोग किया जाता है।
• प्रकाश तीव्रता (I_V):12mcd (B00 बिन) से लेकर 100mcd (F20 बिन) तक, जो विभिन्न चमक आवश्यकताओं के लिए लचीलापन प्रदान करता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):सामान्यतः 140°, प्रकाश का व्यापक वितरण सुनिश्चित करता है।
• विपरीत धारा (I_R):V पर अधिकतम 10µA_R=5V, जो अच्छी विपरीत अवरोधन क्षमता को इंगित करता है।
• थर्मल प्रतिरोध (R_THJ-S):450°C/W (जंक्शन से सोल्डर बिंदु)। यह अपेक्षाकृत उच्च मान उच्च-धारा या उच्च-घनत्व अनुप्रयोगों में सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता है।

2.2 अधिकतम निरपेक्ष रेटिंग

स्थायी क्षति से बचने के लिए डिवाइस को निम्नलिखित सीमाओं से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए:

• शक्ति अपव्यय (P_d): 72 mW
• अग्र धारा (I_F): 30 mA (DC), 60 mA (पल्स, 1/10 ड्यूटी, 0.1ms पल्स चौड़ाई)
• ESD (HBM): 2000 V
• संचालन तापमान (T_opr): –40 से +85°C
• भंडारण तापमान (T_stg): –40 से +85°C
• जंक्शन तापमान (T_j): 95°C

नोट: अधिकतम अग्र धारा को वास्तविक पैकेज तापमान के आधार पर कम किया जाना चाहिए ताकि जंक्शन तापमान रेटेड सीमा से अधिक न हो।

2.3 थर्मल विशेषताएँ

450°C/W का थर्मल प्रतिरोध प्रति यूनिट अपव्यय शक्ति में महत्वपूर्ण तापमान वृद्धि को इंगित करता है। उदाहरण के लिए, विशिष्ट V के साथ 20mA पर_F=2.0V (40mW अपव्यय), जंक्शन-से-सोल्डर बिंदु तापमान वृद्धि लगभग 18°C है। 65°C से ऊपर के परिवेश तापमान में, जंक्शन को 95°C से नीचे रखने के लिए डीरेटिंग आवश्यक है। थर्मल प्रबंधन में PCB तांबे का क्षेत्र, वाया पैटर्न और वायु प्रवाह पर विचार किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग प्रणाली

3.1 तरंगदैर्ध्य बिन

प्रमुख तरंगदैर्ध्य को पाँच बिनों में वर्गीकृत किया गया है: A20 (562.5–565nm), B10 (565–567.5nm), B20 (567.5–570nm), C10 (570–572.5nm), और C20 (572.5–575nm)। यह सूक्ष्म बिनिंग सिस्टम डिज़ाइनरों को एक सरणी में कई LEDs में सुसंगत रंग मिलान प्राप्त करने की अनुमति देता है, जो बैकलाइटिंग या साइनेज के लिए महत्वपूर्ण है।

3.2 प्रकाश तीव्रता बिन

तीव्रता को छह बिनों में क्रमबद्ध किया गया है: B00 (12–18mcd), C00 (18–28mcd), D00 (28–43mcd), E00 (43–65mcd), F10 (65–80mcd), और F20 (80–100mcd)। प्रत्येक बिन लगभग 1.5× का एक श्रेणी कारक दर्शाता है, जो चमक एकरूपता पर कड़ा नियंत्रण सक्षम बनाता है।

3.3 अग्र वोल्टेज बिन

अग्र वोल्टेज तीन बिनों में विभाजित है: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V), और D0 (2.2–2.4V)। यह धारा-सीमित प्रतिरोधकों को डिज़ाइन करने और समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में सुसंगत शक्ति अपव्यय सुनिश्चित करने में मदद करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

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

विशिष्ट I-V वक्र लगभग 1.8V पर एक तीव्र मोड़ दिखाता है, जिसमें 2.0V के बाद धारा तेजी से बढ़ती है। 20mA पर, V_Fलगभग 2.0V (विशिष्ट) है। वक्र इंगित करता है कि डिवाइस एक पारंपरिक p-n जंक्शन डायोड की तरह व्यवहार करता है।

4.2 सापेक्ष तीव्रता बनाम अग्र धारा

सापेक्ष तीव्रता 30mA तक धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है। 10mA पर, तीव्रता 20mA पर मान का लगभग 50% होती है; 30mA पर यह लगभग 150% तक पहुँचती है। यह रैखिकता धारा नियंत्रण के माध्यम से डिमिंग को सरल बनाती है।

4.3 तापमान विशेषताएँ

जैसे-जैसे पिन तापमान 25°C से 100°C तक बढ़ता है, सापेक्ष तीव्रता लगभग 10-15% कम हो जाती है। अग्र धारा डीरेटिंग वक्र दर्शाता है कि 60°C से ऊपर के पिन तापमान पर, जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से बचने के लिए अधिकतम स्वीकार्य DC धारा को कम किया जाना चाहिए।

4.4 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बनाम अग्र धारा

जब धारा 5mA से 30mA तक बढ़ती है तो प्रमुख तरंगदैर्ध्य थोड़ा (लगभग 1-2nm) स्थानांतरित होता है। यह स्थानांतरण बिनिंग सहनशीलता के भीतर है और अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए आम तौर पर नगण्य है।

4.5 वर्णक्रमीय वितरण

सापेक्ष वर्णक्रमीय शक्ति वितरण 570nm के पास चरम पर होता है जिसकी पूर्ण-चौड़ाई आधी-अधिकतम (FWHM) ~15nm होती है। स्पेक्ट्रम न्यूनतम द्वितीयक शिखर दिखाता है, जो उच्च रंग शुद्धता की पुष्टि करता है।

4.6 विकिरण पैटर्न

विकिरण पैटर्न लैम्बर्टियन जैसा है जिसमें ~70° का आधा-कोण है, जो विस्तृत कोण पर एकसमान तीव्रता प्रदान करता है। आरेख इंगित करता है कि सापेक्ष तीव्रता अक्ष से लगभग ±70° पर 50% तक गिर जाती है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED 3.2mm × 1.6mm × 0.7mm पैकेज में रखा गया है जिसके निचले भाग पर सोल्डर पैड हैं। शीर्ष दृश्य एक आयताकार उत्सर्जक क्षेत्र दिखाता है; निचला दृश्य दो एनोड/कैथोड पैड (पैड 1 और पैड 2) प्रकट करता है। ध्रुवता पैकेज पर एक छोटे निशान द्वारा इंगित की गई है। अनुशंसित सोल्डरिंग लैंड पैटर्न में एनोड के लिए 1.6mm × 1.5mm पैड और कैथोड के लिए 2.1mm × 1.6mm पैड शामिल है, जिसका कुल फुटप्रिंट 4.4mm × 1.6mm है।

5.2 सोल्डर पैड डिज़ाइन

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों के लिए, PCB लेआउट को अनुशंसित पैटर्न से मेल खाना चाहिए: पैड के बीच 0.30mm का अंतर और थर्मल चालन के लिए उदार तांबे के क्षेत्र। पैकेज रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है; हाथ सोल्डरिंग की अनुमति 300°C से कम लोहे के तापमान और 3 सेकंड से कम अवधि के साथ है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

अनुशंसित Pb-मुक्त रिफ्लो प्रोफ़ाइल एक रैंप-अप दर ≤3°C/s निर्दिष्ट करती है जो एक प्रीहीट ज़ोन (150–200°C, 60–120s) तक जाती है, उसके बाद 217°C तक रैंप (217°C से ऊपर का समय: 60–150s), और 260°C का पीक तापमान 10s तक। शीतलन दर ≤6°C/s होनी चाहिए। 25°C से पीक तक कुल समय 8 मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए। दो से अधिक रिफ्लो चक्र न करें; यदि चक्रों के बीच का अंतराल 24 घंटे से अधिक हो, तो LEDs को नमी हटाने के लिए बेक किया जाना चाहिए।

6.2 हाथ सोल्डरिंग और रीवर्क

यदि हाथ सोल्डरिंग अपरिहार्य है, तो 300°C से नीचे सेट सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और 3 सेकंड के भीतर जोड़ पूरा करें। केवल एक हाथ सोल्डरिंग ऑपरेशन की अनुमति है। रीवर्क के लिए, दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए डबल-हेड आयरन की सिफारिश की जाती है। सोल्डरिंग के दौरान या बाद में LED बॉडी पर यांत्रिक बल न लगाएं।

6.3 भंडारण और हैंडलिंग

खुले बैग को ≤30°C और ≤75% RH पर एक वर्ष तक संग्रहीत किया जा सकता है। खोलने के बाद, LEDs का उपयोग ≤30°C और ≤60% RH पर 168 घंटे के भीतर किया जाना चाहिए। यदि डेसीकेंट फीका पड़ गया है या भंडारण समय पार हो गया है, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर >24 घंटे बेक करें। पैकेज के किनारे पर चिमटी का उपयोग करें; सिलिकॉन लेंस को सीधे छूने से बचें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 कैरियर टेप और रील

LEDs 8mm चौड़े कैरियर टेप में 4mm की पिच के साथ आपूर्ति की जाती हैं। प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं। टेप में एक कवर टेप और ध्रुवता चिह्न शामिल है। रील आयाम: बाहरी व्यास 178±1mm, हब व्यास 60±1mm, और चौड़ाई 8.0±0.1mm।

7.2 लेबल और मॉइस्चर बैरियर बैग

प्रत्येक रील को भाग संख्या, स्पेक संख्या, लॉट संख्या, बिन कोड (फ्लक्स, क्रोमैटिसिटी, वोल्टेज, तरंगदैर्ध्य), मात्रा और तारीख के साथ लेबल किया जाता है। रील को एक डेसीकेंट और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड (दिखाया नहीं गया) के साथ मॉइस्चर बैरियर बैग में सील किया जाता है। एक ESD चेतावनी लेबल भी संलग्न है।

7.3 शिपिंग कार्टन

रीलों को शिपमेंट के लिए कार्डबोर्ड बक्सों में पैक किया जाता है। बाहरी बक्से पर निर्माता का नाम (गोपनीयता के लिए यहाँ छोड़ा गया) और उत्पाद जानकारी अंकित होती है।

8. विश्वसनीयता परीक्षण आइटम और शर्तें

LED ने शून्य विफलताओं के साथ निम्नलिखित विश्वसनीयता परीक्षण पास किए हैं (Ac/Re 0/1):

• रिफ्लो (260°C अधिकतम, 10s, 2 चक्र)
• तापमान चक्र (–40°C से 100°C, 30 मिनट ठहराव, 100 चक्र)
• थर्मल शॉक (–40°C से 100°C, 15 मिनट ठहराव, 300 चक्र)
• उच्च तापमान भंडारण (100°C, 1000h)
• निम्न तापमान भंडारण (–40°C, 1000h)
• जीवन परीक्षण (T_a=25°C, I_F=20mA, 1000h)

विफलता मानदंड: V_F> 1.1× ऊपरी स्पेक सीमा, I_R> 2.0× ऊपरी स्पेक सीमा, या चमकदार प्रवाह<< 0.7× निचली स्पेक सीमा।

9. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ

यह पीला-हरा LED ऑप्टिकल संकेतक, स्विच और प्रतीक बैकलाइटिंग, और सामान्य-उद्देश्य स्थिति प्रदर्शन के लिए आदर्श है। अपने विस्तृत देखने के कोण के कारण, यह विशेष रूप से डैशबोर्ड लाइट्स, पुशबटन रोशनी और छोटे साइनेज के लिए उपयुक्त है। डिज़ाइनरों को ओवरकरंट को रोकने के लिए करंट-सीमित प्रतिरोधकों को शामिल करना चाहिए। उच्च परिवेश तापमान या घने LED सरणियों वाले अनुप्रयोगों में, जंक्शन तापमान को 95°C से नीचे रखने के लिए थर्मल विश्लेषण आवश्यक है।

10. तकनीकी तुलना

पारंपरिक थ्रू-होल पीले-हरे LEDs की तुलना में, यह SMD संस्करण कम प्रोफ़ाइल, स्वचालित असेंबली के साथ संगतता और देखने के कोण में बेहतर एकरूपता प्रदान करता है। संकीर्ण स्पेक्ट्रल चौड़ाई (15nm) कुछ व्यापक-स्पेक्ट्रम विकल्पों की तुलना में अधिक संतृप्त रंग प्रदान करती है। कई बिनिंग विकल्प कड़े रंग और चमक मिलान की अनुमति देते हैं, जो उच्च-अंत डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि, 450°C/W का थर्मल प्रतिरोध अपेक्षाकृत उच्च है; बेहतर थर्मल प्रबंधन वाले नए डिज़ाइन कम मान (जैसे 200–300°C/W) प्रदान कर सकते हैं, इसलिए सावधानीपूर्वक PCB लेआउट की सलाह दी जाती है।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न 1: क्या मैं इस LED को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?
हाँ, लेकिन केवल तभी जब पैकेज तापमान इतना कम रखा जाए कि जंक्शन तापमान 95°C से नीचे रहे। सामान्य 25°C परिवेश में, 30mA सुरक्षित है। उच्च परिवेश पर, तदनुसार डीरेट करें।

प्रश्न 2: बैग खोलने के बाद अनुशंसित भंडारण स्थिति क्या है?
≤30°C और ≤60% RH पर स्टोर करें। 168 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि पार हो जाए, तो 60°C पर >24 घंटे बेक करें।

प्रश्न 3: मैं ESD क्षति को कैसे रोक सकता हूँ?
ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, प्रवाहकीय उपकरण और एंटीस्टैटिक पैकेजिंग का उपयोग करें। LED की ESD रेटिंग 2000V (HBM) है, लेकिन सावधानियाँ अभी भी अनुशंसित हैं।

प्रश्न 4: क्या मैं इस LED का उपयोग आउटडोर अनुप्रयोगों में कर सकता हूँ?
संचालन तापमान सीमा –40 से +85°C है, जो अधिकांश आउटडोर वातावरण को कवर करती है। हालांकि, अतिरिक्त कंफर्मल कोटिंग के बिना UV या उच्च आर्द्रता के सीधे संपर्क के लिए LED निर्दिष्ट नहीं है।

12. व्यावहारिक उपयोग के मामले

एक विशिष्ट डिज़ाइन में, 360° संकेत प्रदान करने के लिए पुश-बटन स्विच के चारों ओर इनमें से छह पीले-हरे LEDs लगाए जाते हैं। विस्तृत 140° देखने का कोण किसी भी दिशा से दृश्यता सुनिश्चित करता है। 100Ω का करंट-सीमित प्रतिरोधक (5V आपूर्ति के लिए) प्रति LED लगभग 30mA करंट सेट करता है, जो उज्ज्वल रोशनी देता है। छोटा फुटप्रिंट स्विच हाउसिंग के अंदर एक कॉम्पैक्ट PCB पर माउंटिंग की अनुमति देता है। एक अन्य उपयोग मामला बैटरी चार्जर संकेतक में है: तीन LEDs—लाल, पीला-हरा और नीला—चार्जिंग स्थिति को इंगित करते हैं। जब चार्जिंग पूरी हो जाती है तो पीला-हरा LED जलता है, जिसकी तीव्रता लाल और नीले से दृष्टिगत रूप से मेल खाने के लिए बिन की जाती है।

13. कार्य सिद्धांत

यह LED गैलियम फॉस्फाइड (GaP) या संबंधित सामग्रियों से बना एक p-n जंक्शन डायोड है जो फोटॉन उत्सर्जित करता है जब इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। बैंडगैप ऊर्जा पीले-हरे स्पेक्ट्रम (लगभग 570 nm) में तरंगदैर्ध्य से मेल खाती है। चिप को एक स्पष्ट सिलिकॉन लेंस में एन्कैप्सुलेट किया जाता है जो प्रकाश आउटपुट को एक विस्तृत बीम में आकार देता है। पैकेज में ड्राइविंग सर्किट से कनेक्शन के लिए दो टर्मिनल (एनोड और कैथोड) शामिल हैं।

14. विकास के रुझान

जैसे-जैसे LED तकनीक विकसित होती है, हम छोटे पैकेज (जैसे 2.0×1.2mm), उच्च चमकदार दक्षता (हरे के लिए 150 lm/W से अधिक) और उन्नत सब्सट्रेट सामग्री के माध्यम से कम थर्मल प्रतिरोध की ओर रुझान देखते हैं। बिनिंग रिज़ॉल्यूशन महीन होता जा रहा है, जिससे 0.5nm तरंगदैर्ध्य बिन संभव हो रहे हैं। इसके अलावा, स्मार्ट लाइटिंग में बुद्धिमान ड्राइवर IC और डिजिटल इंटरफेस के साथ एकीकरण आम है। पीला-हरा रंग सुरक्षा और संकेत के लिए महत्वपूर्ण बना हुआ है, और ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों में इसके उपयोग के बढ़ने की उम्मीद है。