पीला एसएमडी एलईडी विशिष्टता - 2.0x1.25x0.7mm - वोल्टेज 1.8-2.4V - पावर 72mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट पीले एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण एक पीले अर्धचालक चिप का उपयोग करके निर्मित है और एक लघु फुटप्रिंट में पैकेज किया गया है, जो इसे विश्वसनीय दृश्य संकेतकों की आवश्यकता वाले स्थान-सीमित डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 सामान्य विवरण

यह LED एक पीले प्रकाश चिप पर आधारित रंग प्रकाश उत्सर्जक डायोड है। इसके प्राथमिक पैकेज आयाम 2.0 मिमी लंबाई, 1.25 मिमी चौड़ाई और 0.7 मिमी ऊंचाई हैं। यह छोटा फॉर्म फैक्टर मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCBs) पर उच्च-घनत्व वाले प्लेसमेंट की अनुमति देता है।

1.2 विशेषताएँ

• विभिन्न स्थितियों से उत्कृष्ट दृश्यता के लिए अत्यंत चौड़ा व्यूइंग एंगल।
• मानक SMT (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी) असेंबली और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूर्णतः संगत।
• Moisture Sensitivity Level (MSL): Level 3, जो रीफ्लो के दौरान नमी से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए विशिष्ट हैंडलिंग और भंडारण आवश्यकताओं को दर्शाता है।
• RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देशों का अनुपालन, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह सीसा और पारा जैसे विशिष्ट खतरनाक पदार्थों से मुक्त है।

1.3 अनुप्रयोग

यह LED बहुमुखी है और इसका उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरणों और औद्योगिक उपकरणों में स्थिति और शक्ति संकेतक।
• स्विच, प्रतीकों और छोटे डिस्प्ले के लिए बैकलाइटिंग।
• सामान्य-उद्देश्य संकेतक लाइटें जहां पीले संकेत की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंड गहन अध्ययन

यह खंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ts=25°C) के तहत LED की प्रमुख प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 Electrical & Optical Characteristics

मुख्य प्रदर्शन 20mA की अग्र धारा (IF) पर मापे गए कई प्रमुख मापदंडों द्वारा परिभाषित किया जाता है।

• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD): यह दृश्य रंग को परिभाषित करता है। यह उत्पाद बिन में पेश किया जाता है: 2K (585-590nm) और 2L (590-595nm), जो पीला रंग उत्पन्न करते हैं।
• अग्र वोल्टेज (VF): एलईडी के संचालन के दौरान इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप। इसे तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), और D0 (2.2-2.4V)। ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन करते समय डिज़ाइनरों को इस सीमा को ध्यान में रखना चाहिए।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV): उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा। कई तीव्रता श्रेणियों में उपलब्ध: 1AP (90-120 mcd), G20 (120-150 mcd), 1AW (150-200 mcd), और 1AT (200-260 mcd)।
• व्यूइंग एंगल (2θ1/2): एक बहुत ही विस्तृत 140-डिग्री का सामान्य कोण, जो यह सुनिश्चित करता है कि एलईडी दृष्टिकोण की एक विस्तृत श्रृंखला से दिखाई दे।
• स्पेक्ट्रल हाफ बैंडविड्थ (Δλ): लगभग 15nm, जो पीले प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है।
• रिवर्स करंट (IR): 5V रिवर्स वोल्टेज (VR) पर अधिकतम 10 μA, जो सॉर्टिंग के लिए परीक्षण स्थिति भी है।
• थर्मल रेजिस्टेंस (RθJ-S): जंक्शन-टू-सोल्डर पॉइंट थर्मल रेजिस्टेंस ≤450 °C/W है। यह पैरामीटर थर्मल मैनेजमेंट के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह परिवेशी परिस्थितियों के आधार पर अधिकतम स्वीकार्य ऑपरेटिंग करंट को प्रभावित करता है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये तनाव सीमाएँ हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। विश्वसनीय दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए इन सीमाओं पर या उनके निकट संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• पावर डिसिपेशन (Pd): 72 mW
• Continuous Forward Current (IF): 30 mA
• Peak Forward Pulse Current (IFP): 60 mA (under pulsed conditions: 0.1ms pulse width, 1/10 duty cycle)
• Electrostatic Discharge (ESD) HBM: 2000V
• Operating Temperature (Topr): -40°C to +85°C
• भंडारण तापमान (Tstg): -40°C to +85°C
• अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj): 95°C. यह एक महत्वपूर्ण बाधा है; किसी अनुप्रयोग में वास्तविक अधिकतम अग्र धारा पैकेज तापमान को मापकर निर्धारित की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि Tj सीमा से अधिक न हो।

महत्वपूर्ण नोट्स: मापन सहनशीलताएँ निर्दिष्ट हैं: अग्र वोल्टेज (±0.1V), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (±2nm), ज्योति तीव्रता (±10%). सभी परीक्षण मानकीकृत परिस्थितियों में किए जाते हैं।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

निम्नलिखित विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (IV कर्व)

वक्र वोल्टेज और करंट के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट के साथ बढ़ता है, जो बिनिंग के अनुसार आमतौर पर 20mA पर लगभग 1.8V-2.4V से शुरू होता है। उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर्स का चयन करने के लिए यह वक्र आवश्यक है।

3.2 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

यह ग्राफ दर्शाता है कि फॉरवर्ड करंट बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह आम तौर पर सब-लीनियर होता है; करंट दोगुना करने से प्रकाश उत्पादन दोगुना नहीं होता और ऊष्मा उत्पादन बढ़ जाता है। दक्षता और दीर्घायु के लिए अनुशंसित 20mA पर या उससे नीचे संचालन करना इष्टतम है।

3.3 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम एंबिएंट टेम्परेचर

परिवेशी (या पिन) तापमान बढ़ने पर LED का प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। यह थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव सेमीकंडक्टर्स का एक मौलिक गुण है। वक्र दर्शाता है कि तापमान 0°C से 100°C तक बढ़ने पर सापेक्ष तीव्रता कैसे गिरती है, जो स्थिर चमक के लिए थर्मल प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है।

3.4 फॉरवर्ड करंट बनाम पिन टेम्परेचर

यह वक्र स्व-तापन प्रभाव को दर्शाता है। किसी दिए गए फॉरवर्ड करंट के लिए, पिन का तापमान बढ़ता है। यह अधिकतम जंक्शन तापमान को पार करने से रोकने के लिए, उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण में अधिकतम संचालन धारा को कम करने की आवश्यकता पर बल देता है।

4. Mechanical & Package Information

4.1 पैकेज आयाम

LED का एक सघन आयताकार फुटप्रिंट है। मुख्य आयामों में 2.00mm x 1.25mm का बॉडी आकार, 0.70mm की ऊंचाई और 0.30mm की लीड चौड़ाई शामिल है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयाम सहनशीलताएं ±0.2mm हैं। चित्रों में शीर्ष, निचला और पार्श्व दृश्य शामिल हैं।

4.2 Polarity Identification & Soldering Pattern

कैथोड पैकेज के शीर्ष पर स्पष्ट रूप से चिह्नित है। PCB डिज़ाइन के लिए एक अनुशंसित सोल्डरिंग लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है, जो रीफ्लो के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों और उचित संरेखण प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। अनुशंसित पैड आयाम अच्छे सोल्डर फिलेट्स और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने में मदद करते हैं।

5. Soldering & Assembly Guidelines

5.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

As an MSL Level 3 component, this LED requires specific handling. It must be stored in a dry environment (typically <10% RH at 25°C) in its original moisture barrier bag. Once the bag is opened, components must be mounted within 168 hours (7 days) if exposed to factory floor conditions (>30°C/60%RH), or they must be re-baked before use according to the manufacturer's instructions. Standard infrared or convection reflow profiles with peak temperatures not exceeding 260°C are suitable.

5.2 हैंडलिंग सावधानियाँ

• LED लेंस पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।
• हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उचित ईएसडी (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करें।
• करंट, वोल्टेज या तापमान के पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न जाएं।
• रिवर्स बायस क्षति को रोकने के लिए प्लेसमेंट के दौरान ध्रुवता सही सुनिश्चित करें।
• इष्टतम सोल्डरिंग परिणामों के लिए अनुशंसित लैंड पैटर्न का पालन करें।

6. Packaging & Ordering Information

6.1 पैकेजिंग विशिष्टता

एलईडी को स्वचालित असेंबली के लिए उद्योग-मानक पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है।

• कैरियर टेप: उभरे हुए कैरियर टेप के आयाम जो व्यक्तिगत घटकों को धारण करते हैं।
• रील: उस रील के विनिर्देश जिस पर कैरियर टेप लपेटा जाता है, जिसमें रील व्यास और हब आकार शामिल हैं।
• लेबल: रील लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी होती है जैसे पार्ट नंबर, मात्रा, लॉट नंबर और डेट कोड।

6.2 नमी प्रतिरोधी पैकेजिंग

MSL स्तर 3 अखंडता बनाए रखने के लिए, रीलों को नमी अवरोधक बैग में डिसिकेंट और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ पैक किया जाता है ताकि यह दिखाया जा सके कि बैग का आंतरिक वातावरण समझौता हुआ है या नहीं।

7. Application Suggestions & डिज़ाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

सबसे सरल ड्राइव विधि एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर है। रेसिस्टर मान (R) की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहां Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, VF फॉरवर्ड वोल्टेज है (सुरक्षित डिजाइन के लिए बिन से अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए, 20mA)। आपूर्ति वोल्टेज रेंज या कई एलईडी के बीच निरंतर चमक के लिए, एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की सिफारिश की जाती है।

7.2 डिज़ाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन: 450 °C/W के थर्मल प्रतिरोध के कारण, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर या गर्म वातावरण में काम करते समय, गर्मी को दूर करने के लिए सोल्डर पैड के नीचे पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
• करंट डेरेटिंग: वास्तविक जंक्शन तापमान हमेशा जांचें। यदि परिवेश का तापमान अधिक है या थर्मल पथ खराब है, तो Tj को 95°C से नीचे रखने के लिए 30mA की अधिकतम निरंतर धारा को कम करने की आवश्यकता हो सकती है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 140-डिग्री व्यूइंग एंगल एक विस्तृत, विसरित प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है। अधिक केंद्रित प्रकाश के लिए, एक बाहरी लेंस की आवश्यकता हो सकती है।

8. Technical Comparison & Differentiation

सामान्य थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, यह एसएमडी डिवाइस महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है: मिनिएचराइजेशन को सक्षम करने वाला बहुत छोटा फुटप्रिंट, हाई-स्पीड ऑटोमेटेड पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता, और आम तौर पर बेहतर विश्वसनीयता क्योंकि इसमें वायर बॉन्ड नहीं होते जो थक सकते हैं। वोल्टेज और तीव्रता के लिए इसकी विशिष्ट बिनिंग, अनबिन किए गए घटकों की तुलना में अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन में अधिक कसी हुई स्थिरता की अनुमति देती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

9.1 VF बिन्स (B0, C0, D0) में क्या अंतर है?

ये बिन एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप को वर्गीकृत करते हैं। बी0 एलईडी में सबसे कम वोल्टेज (1.8-2.0V) होता है, जबकि डी0 में सबसे अधिक (2.2-2.4V) होता है। यह डिजाइनरों को एक स्थिर वोल्टेज द्वारा संचालित करने पर सुसंगत चमाक के लिए एलईडी का चयन करने, या समानांतर में जोड़ते समय समान वीएफ वाले एलईडी को समूहित करने की अनुमति देता है।

9.2 नमी अवरोध बैग खोलने के बाद मैं LED को कितने समय तक उपयोग कर सकता हूँ?

एमएसएल लेवल 3 के लिए, "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है जब 30°C/60% RH से अधिक नहीं की स्थितियों में संग्रहीत किया जाता है। यदि यह समय पार हो जाता है या आर्द्रता संकेतक कार्ड एक चेतावनी दिखाता है, तो "पॉपकॉर्निंग" (तेज वाष्प विस्तार के कारण पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले घटकों को फिर से बेक किया जाना चाहिए।

9.3 क्या मैं इस LED को सीधे 5V आपूर्ति से चला सकता हूँ?

नहीं। LED के सीधे 5V आपूर्ति से जोड़ने पर उसके अधिकतम रेटिंग से कहीं अधिक धारा प्रवाहित करने का प्रयास होगा, जिससे तत्काल खराबी आ जाएगी। आपको हमेशा श्रृंखला में करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला या नियत-धारा ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति और 20mA पर 2.0V के सामान्य VF के साथ, (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 ओम के एक रोकनेवाले की आवश्यकता होगी।

10. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण

परिदृश्य: एक पोर्टेबल बैटरी-चालित उपकरण के लिए एक स्थिति संकेतक का डिजाइन करना।

• भाग चयन: दिन के समय दृश्यता के लिए उपयुक्त एक तीव्रता बिन (जैसे, 1AW: 150-200mcd) चुनें। दक्षता को अनुकूलित करने के लिए अपने बैटरी वोल्टेज के आधार पर एक VF बिन चुनें।
• सर्किट डिजाइन: 3.3V सिस्टम वोल्टेज और सुरक्षित गणना के लिए 2.2V (D0 बिन) के VF(अधिकतम) का उपयोग करते हुए, 20mA के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (3.3V - 2.2V) / 0.02A = 55 ओम है। एक मानक 56-ओम रेसिस्टर का उपयोग किया जाएगा।
• लेआउट: अनुशंसित लैंड पैटर्न के अनुसार LED को PCB पर रखें। गर्मी अपव्यय में सहायता के लिए कैथोड पैड (आमतौर पर थर्मल पैड) से जुड़ा एक छोटा कॉपर पोर जोड़ें।
• असेंबली: MSL Level 3 हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें। लगभग 245°C के पीक तापमान के साथ एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करें।

11. कार्य सिद्धांत

प्रकाश इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस नामक प्रक्रिया के माध्यम से उत्सर्जित होता है। जब सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये चार्ज वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। सेमीकंडक्टर चिप की विशिष्ट सामग्री संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है—इस मामले में, एक पीला फॉस्फर या सेमीकंडक्टर सामग्री 585-595nm रेंज में प्रकाश उत्पन्न करती है।

12. उद्योग रुझान

संकेतक एलईडी में रुझान लघुकरण, उच्च दक्षता और कठोर प्रदर्शन स्थिरता की ओर बना हुआ है। एलईडी पैकेजों के भीतर नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे कि स्थिर-धारा ड्राइवरों) का एकीकरण बढ़ रहा है। इसके अलावा, सामग्री और पैकेजिंग तकनीकों में प्रगति से थर्मल प्रदर्शन में लगातार सुधार हो रहा है, जिससे छोटे फुटप्रिंट में उच्च शक्ति घनत्व और विश्वसनीयता संभव हो रही है। RoHS-अनुपालक और पर्यावरण के अनुकूल घटकों की मांग एक मजबूत बाजार चालक बनी हुई है।