पीला एलईडी एसएमडी 3030 विशिष्टता पत्रक - आयाम 3.0x3.0x0.55mm - वोल्टेज 2.0-2.6V - रंग पीला - शक्ति ~0.8W

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन पीले सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है। डिवाइस में एक कॉम्पैक्ट 3.0mm x 3.0mm फुटप्रिंट और 0.55mm की कम प्रोफ़ाइल है, जो इसे उच्च चमक आउटपुट और विश्वसनीयता वाले स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्ष्य बाजार

इस एलईडी के प्राथमिक लाभों में इसका एपॉक्सी मोल्डिंग कम्पाउंड (ईएमसी) पैकेज शामिल है, जो उत्कृष्ट थर्मल और पर्यावरणीय स्थिरता प्रदान करता है, और एक अत्यंत व्यापक 120-डिग्री व्यूइंग एंगल जो एक समान प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित करता है। इसे स्वचालित एसएमटी असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और टेप और रील पर आपूर्ति की जाती है। उत्पाद को ऑटोमोटिव-ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर्स के लिए कठोर एईसी-क्यू102 स्ट्रेस टेस्ट दिशानिर्देशों के अनुसार अर्हता प्राप्त है, जिससे इसका प्राथमिक लक्ष्य बाजार आंतरिक और बाहरी अनुप्रयोगों के लिए ऑटोमोटिव लाइटिंग है। यह आरओएचएस और रीच पर्यावरणीय निर्देशों का भी अनुपालन करता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

निम्नलिखित पैरामीटर जंक्शन तापमान (Tj) 25°C और फॉरवर्ड करंट (IF) 350mA की मानक परीक्षण स्थिति पर परिभाषित किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):न्यूनतम 2.0V से अधिकतम 2.6V तक की सीमा में है, जिसका सामान्य मान 2.31V है। यह पैरामीटर ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन और पावर डिसिपेशन गणना के लिए महत्वपूर्ण है।

लुमिनस फ्लक्स (Φ):प्रकाश आउटपुट न्यूनतम 37 lm से अधिकतम 55.3 lm तक है, जिसका सामान्य मान 45 lm है। यह उच्च चमक अलगाइनपी सेमीकंडक्टर सामग्री से प्राप्त की जाती है।

डॉमिनेंट वेवलेंथ (Wd):एलईडी के माने जाने वाले रंग को परिभाषित करता है। यह 587 nm से 597 nm तक की सीमा में है, जो इसे दृश्यमान स्पेक्ट्रम के पीले क्षेत्र में स्थिर रूप से रखता है, जिसका सामान्य मान 590 nm है।

व्यूइंग एंगल (2θ1/2):हाफ मैक्सिमम पर फुल विड्थ 120 डिग्री है, जो एक बहुत व्यापक और समान उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करती है।

थर्मल रेजिस्टेंस (RthJ-S):जंक्शन-टू-सोल्डर प्वाइंट थर्मल रेजिस्टेंस अधिकतम 20 °C/W है। यह ओवरहीटिंग को रोकने के लिए थर्मल मैनेजमेंट डिज़ाइन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज 5V पर अधिकतम 10 µA तक सीमित है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाद स्थायी क्षति हो सकती है। डिवाइस को लगातार इन सीमाओं पर संचालित करने की सलाह नहीं दी जाती है।

• पावर डिसिपेशन (PD):1092 mW
• निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):420 mA
• पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):700 mA (1/10 ड्यूटी साइकल पर, 10ms पल्स विड्थ)
• रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) एचबीएम:2000 V (90% से अधिक यील्ड के साथ)
• ऑपरेटिंग टेम्परेचर (TOPR):-40°C से +125°C
• स्टोरेज टेम्परेचर (TSTG):-40°C से +125°C
• अधिकतम जंक्शन तापमान (TJ):150°C

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को IF=350mA पर मापे गए मुख्य पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

वोल्टेज को 0.1V के चरणों में 2.0-2.1V (बिन C1) से लेकर 2.5-2.6V (बिन E2) तक बिन किया जाता है। डिज़ाइनर अपनी पावर सप्लाई आवश्यकताओं और थर्मल डिज़ाइन से मेल खाने के लिए बिन का चयन कर सकते हैं।

3.2 लुमिनस फ्लक्स बिनिंग

प्रकाश आउटपुट को चार समूहों में बिन किया गया है: NA (37.0-40.9 lm), NB (40.9-45.3 lm), OA (45.3-50.0 lm), और OB (50.0-55.3 lm)। यह आवश्यक चमक स्तरों के आधार पर चयन की अनुमति देता है।

3.3 डॉमिनेंट वेवलेंथ बिनिंग

पीले रंग को चार वेवलेंथ रेंज में बिन किया गया है: B1 (587-589.5 nm), B2 (589.5-592 nm), C1 (592-594.5 nm), और C2 (594.5-597 nm)। यह अनुप्रयोग के भीतर सटीक रंग मिलान सुनिश्चित करता है, जो ऑटोमोटिव सिग्नलिंग और आंतरिक लाइटिंग के लिए महत्वपूर्ण है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

विशिष्टता में विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।

4.1 आईवी विशेषता वक्र

फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र डायोड्स के विशिष्ट गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। रेटेड 350mA पर, वोल्टेज आमतौर पर 2.31V होता है। यह वक्र एलईडी के डायनेमिक रेजिस्टेंस को समझने और कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर्स को डिज़ाइन करने के लिए आवश्यक है।

4.2 प्रकाशीय बनाम विद्युत/थर्मल विशेषताएं

अन्य वक्र जो आमतौर पर शामिल होते हैं (और बिनिंग डेटा से अनुमानित) दिखाएंगे:

- लुमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट:प्रकाश आउटपुट करंट के साथ बढ़ता है लेकिन अंततः हीटिंग के कारण संतृप्त हो जाएगा और कम हो जाएगा।

- डॉमिनेंट वेवलेंथ बनाम जंक्शन तापमान:एक अलगाइनपी एलईडी की पीक वेवलेंथ आमतौर पर तापमान के साथ शिफ्ट होती है, जो कलर प्वाइंट स्थिरता को प्रभावित कर सकती है। इस शिफ्ट को कम करने के लिए उचित थर्मल मैनेजमेंट महत्वपूर्ण है।

- फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान:फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जो तापमान बढ़ने के साथ कम होता है। इसका उपयोग कुछ तापमान-संवेदी सर्किट में किया जा सकता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

डिवाइस में एक मानक 3030 (3.0mm x 3.0mm) फुटप्रिंट है। समग्र ऊंचाई 0.55mm ± 0.2mm है। विस्तृत टॉप, साइड, और बॉटम व्यू सटीक आकार और टर्मिनल स्थानों को परिभाषित करते हैं।

5.2 पोलरिटी पहचान और सोल्डर पैड डिज़ाइन

कैथोड डिवाइस के शीर्ष पर स्पष्ट रूप से चिह्नित है। पीसीबी डिज़ाइन के लिए एक अनुशंसित सोल्डर लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। पैटर्न असममित है (एनोड के लिए 2.40mm x 1.55mm और कैथोड के लिए 0.65mm x 1.55mm), जो सोल्डरिंग के बाद स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई) में सहायता करता है और एनोड के लिए हीट डिसिपेशन में सुधार के लिए एक बड़ा थर्मल पैड प्रदान करता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डिवाइस मानक एसएमटी रीफ्लो प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। एक विशिष्ट रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल की अनुशंसा की जाती है, जिसमें आमतौर पर शामिल हैं:

- प्रीहीट जोन तापमान को धीरे-धीरे बढ़ाने और फ्लक्स को सक्रिय करने के लिए।

- सोक जोन पीसीबी पर तापमान को समान करने के लिए।

- रीफ्लो जोन जिसमें पीक तापमान सीमित समय के लिए 260°C से अधिक नहीं होता है (उदाहरण के लिए, 240°C से ऊपर 10 सेकंड)।

- नियंत्रित कूलिंग जोन।

इस प्रोफाइल का पालन करने से थर्मल शॉक को रोका जा सकता है और विश्वसनीय सोल्डर जोइंट्स सुनिश्चित होते हैं।

6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज सावधानियां

मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल (एमएसएल) लेवल 2 रेटेड है। इसका मतलब है कि पैकेज को परिवेशी परिस्थितियों (<30°C/60% आरएच) में एक वर्ष तक संग्रहीत किया जा सकता है। यदि फैक्ट्री-सील्ड ड्राई बैग खोला जाता है, तो घटकों को 168 घंटे (1 सप्ताह) के भीतर सोल्डर करना होगा यदि <30°C/60% आरएच पर रखा जाता है, या उपयोग से पहले उन्हें फिर से बेक किया जाना चाहिए। उचित ईएसडी सावधानियां (ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, रिस्ट स्ट्रैप्स का उपयोग) अनिवार्य हैं क्योंकि डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है।

7. पैकेजिंग और विश्वसनीयता

7.1 पैकेजिंग विशिष्टता

एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के लिए रील पर माउंटेड एम्बॉस्ड कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती हैं। कैरियर टेप पॉकेट्स (3.0x3.0mm घटक को रखने के लिए) और रील (मानक या कस्टम आकार) के लिए विस्तृत आयाम निर्दिष्ट किए गए हैं। रील पर लेबलिंग पार्ट नंबर, मात्रा, लॉट नंबर, और डेट कोड जैसी ट्रेसबिलिटी जानकारी प्रदान करती है।

7.2 विश्वसनीयता परीक्षण

उत्पाद एईसी-क्यू102 के आधार पर विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सेट से गुजरता है। ये परीक्षण कठोर ऑपरेटिंग वातावरण और दीर्घकालिक उपयोग का अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। मुख्य परीक्षण आइटम शामिल हैं:

- हाई टेम्परेचर ऑपरेटिंग लाइफ (एचटीओएल):एलईडी को उच्च तापमान और करंट पर संचालित करके एजिंग को तेज करना।

- टेम्परेचर साइक्लिंग (टीसी):अत्यधिक उच्च और निम्न तापमान के बीच चक्र करके यांत्रिक तनाव का परीक्षण करना।

- नमी प्रतिरोध परीक्षण:डिवाइस को उच्च नमी के संपर्क में लाना, अक्सर बायस लगाकर।

- ईएसडी परीक्षण:इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के खिलाफ मजबूती सत्यापित करना।

विशिष्ट स्थितियां (तापमान, अवधि, नमूना आकार) और पास/फेल मानदंड (उदाहरण के लिए, लुमिनस फ्लक्स में 10% से कम शिफ्ट, कोई विनाशकारी विफलता नहीं) ऑटोमोटिव-ग्रेड गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए परिभाषित किए गए हैं।

8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

प्राथमिक अनुप्रयोग हैऑटोमोटिव लाइटिंग। इसमें शामिल हैं:

- बाहरी:टर्न सिग्नल, डेटाइम रनिंग लाइट्स (डीआरएल), साइड मार्कर लाइट्स, सेंटर हाई-माउंट स्टॉप लाइट्स (सीएचएमएसएल)।

- आंतरिक:डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच इल्युमिनेशन, एंबिएंट लाइटिंग, चेतावनी संकेतक।

इसकी विश्वसनीयता, व्यापक व्यूइंग एंगल, और चमकीला पीला आउटपुट इसे इन सुरक्षा-महत्वपूर्ण और सौंदर्य कार्यों के लिए आदर्श बनाता है।

8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

• थर्मल मैनेजमेंट:150°C के अधिकतम जंक्शन तापमान को पार नहीं किया जाना चाहिए। सोल्डर प्वाइंट से जंक्शन तक तापमान वृद्धि की गणना करने के लिए थर्मल रेजिस्टेंस (20°C/W) का उपयोग करें (ΔT = पावर * Rth)। सुनिश्चित करें कि पीसीबी में पर्याप्त थर्मल रिलीफ है, जैसे कि एनोड पैड को आंतरिक ग्राउंड प्लेन से जोड़ने वाले थर्मल वायास, और ऑपरेटिंग परिवेश तापमान पर विचार करें।
• करंट ड्राइव:हमेशा एलईडी को कॉन्स्टेंट वोल्टेज के बजाय कॉन्स्टेंट करंट स्रोत से ड्राइव करें। अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट 350mA है, लेकिन डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि किसी भी स्थिति में, ट्रांजिएंट्स सहित, 420mA का पूर्ण अधिकतम कभी नहीं पार हो।
• ईएसडी सुरक्षा:एलईडी टर्मिनलों से जुड़ी पीसीबी लाइनों पर ईएसडी सुरक्षा डायोड शामिल करें, खासकर हैंडहेल्ड या उपयोगकर्ता-सुलभ अनुप्रयोगों में, भले ही डिवाइस में कुछ अंतर्निहित मजबूती हो।

9. तकनीकी तुलनात्मक संदर्भ

मानक प्लास्टिक एसएमडी एलईडी की तुलना में, यह ईएमसी-पैकेज्ड डिवाइस उत्कृष्ट थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है, जो इसे त्वरित लुमेन डिप्रिसिएशन के बिना उच्च ड्राइव करंट और चमक बनाए रखने की अनुमति देता है। अलगाइनपी सामग्री प्रणाली फॉस्फोर-कन्वर्टेड व्हाइट एलईडी की तुलना में पीले/एम्बर क्षेत्र में उच्च दक्षता प्रदान करती है, जिससे शुद्ध रंग संतृप्ति प्राप्त होती है। एईसी-क्यू102 अर्हता इसे वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी की तुलना में उच्च विश्वसनीयता स्तर में रखती है, जो इसे ऑटोमोटिव और अन्य मांग वाले अनुप्रयोगों में उपयोग को उचित ठहराती है।

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

10.1 मैं सही वोल्टेज और फ्लक्स बिन का चयन कैसे करूं?

एक वोल्टेज बिन चुनें जो आपके ड्राइवर के आउटपुट वोल्टेज रेंज के साथ मेल खाता हो ताकि दक्षता अधिकतम हो। एक सरणी में चमक स्थिरता के लिए, एक तंग फ्लक्स बिन (जैसे OA या OB) निर्दिष्ट करें। लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए जहां कुछ भिन्नता स्वीकार्य है, एक व्यापक बिन (NA-NB) उपयुक्त हो सकता है।

10.2 दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक क्या है?

जंक्शन तापमान को नियंत्रित करना सर्वोपरि है। अधिकतम रेटिंग को पार करना न केवल तत्काल विफलता का जोखिम उठाता है बल्कि दीर्घकालिक लुमेन डिग्रेडेशन को काफी तेज करता है। पीसीबी के माध्यम से उचित हीटसिंकिंग आवश्यक है, खासकर जब अधिकतम करंट पर या उसके निकट ड्राइविंग कर रहे हों।

10.3 क्या मैं लीड-फ्री सोल्डर के लिए रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग कर सकता हूं?

हां, प्रदान की गई रीफ्लो प्रोफाइल मानक लीड-फ्री (एसएसी) सोल्डर पेस्ट के साथ संगत है। मुख्य बात यह है कि सोल्डरिंग निर्देशों में निर्दिष्ट पीक तापमान और टाइम-एबव-लिक्विडस को पार न करें ताकि आंतरिक डाई अटैच और वायर बॉन्ड्स को नुकसान से बचाया जा सके।

11. डिज़ाइन और उपयोग केस उदाहरण

परिदृश्य: ऑटोमोटिव रियर टर्न सिग्नल।

एक डिज़ाइन के लिए एक चमकीले, व्यापक-कोण टर्न सिग्नल के लिए 6 पीले एलईडी के समूह की आवश्यकता होती है। डिज़ाइनर करेगा:

1. रंग एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एक ही डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन (जैसे C1) से एलईडी का चयन करें।

2. अधिकतम दृश्यता के लिए उच्च लुमिनस फ्लक्स बिन (OB) चुनें।

3. एक पीसीबी डिज़ाइन करें जिसमें सभी एलईडी के एनोड पैड के नीचे कॉपर पौर हो, हीट स्प्रेडिंग के लिए थर्मल वायास के माध्यम से एक बड़ी आंतरिक परत से जुड़ा हो।

4. एक सिंगल कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर चिप का उपयोग करें जो 6 * 350mA = 2.1A की आपूर्ति करने में सक्षम हो, उचित फॉल्ट प्रोटेक्शन के साथ।

5. असेंबली के दौरान अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट और रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें।

यह दृष्टिकोण एक विश्वसनीय, सुसंगत और चमकीला ऑटोमोटिव लाइटिंग समाधान सुनिश्चित करता है।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एल्युमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (अलगाइनपी) से बने एक सेमीकंडक्टर चिप से इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से पीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल चिप के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। क्रिस्टल लैटिस में एल, गा, इन, और पी तत्वों का विशिष्ट अनुपात बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की वेवलेंथ से संबंधित होता है—इस मामले में, लगभग 590 nm (पीला)। ईएमसी पैकेज नाजुक सेमीकंडक्टर डाई को एनकैप्सुलेट और संरक्षित करता है, प्रकाश बीम को आकार देने के लिए प्राथमिक ऑप्टिकल लेंस प्रदान करता है, और सोल्डर करने योग्य टर्मिनलों के माध्यम से गर्मी बाहर निकलने का रास्ता प्रदान करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

ऐसे एलईडी के लिए सामान्य रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जो कम बिजली की खपत और कम थर्मल लोड के साथ चमकीले संकेतों को सक्षम करता है। एक ही या छोटे पैकेजों में बढ़ी हुई पावर घनत्व के लिए भी धक्का दिया जा रहा है। ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में, डायनामिक लाइटिंग प्रभावों (जैसे क्रमिक टर्न सिग्नल) के लिए स्मार्ट ड्राइवर और नियंत्रकों के साथ एकीकरण अधिक आम होता जा रहा है। इसके अलावा, पैकेज सामग्री और डाई अटैच प्रौद्योगिकियों में उन्नति दीर्घकालिक विश्वसनीयता और थर्मल साइक्लिंग और नमी जैसी कठोर पर्यावरणीय स्थितियों के प्रतिरोध में सुधार जारी रखती है।