209-3SURSYGW/S530-A3 듀얼 컬러 LED 램프 데이터시트 - 3mm 라운드 - 전압 2.0V - 브릴리언트 레드 & 옐로우 그린

1. 제품 개요

209-3SURSYGW/S530-A3은 단일 3mm 라운드 패키지 내에 두 개의 통합 반도체 칩을 갖춘 듀얼 컬러 LED 램프입니다. 이 장치는 균일한 광 출력과 넓은 시야각을 제공하도록 설계되어 다양한 표시등 및 백라이트 애플리케이션에 적합합니다. 램프는 두 가지 뚜렷한 색상을 방출하는 구성으로 제공됩니다: 브릴리언트 레드와 브릴리언트 옐로우 그린으로, 두 칩 모두 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 소재 기술을 사용하여 구현됩니다. 패키지는 듀얼 컬러 버전용 화이트 디퓨즈 수지 타입으로 제공되어 빛을 분산시켜 더욱 균일한 외관을 만듭니다.

본 제품의 핵심 장점은 장기간 작동 수명을 보장하는 솔리드 스테이트 신뢰성, 집적 회로와 호환되는 저전력 소비, 그리고 RoHS, EU REACH, 할로겐 프리 요구사항과 같은 주요 환경 및 안전 표준 준수를 포함합니다. 그 설계는 소비자 가전 및 컴퓨터 주변기기 애플리케이션을 목표로 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 조건에서 또는 이 조건 미만에서의 작동은 보장되지 않습니다.

• 연속 순방향 전류 (IF): SUR(브릴리언트 레드) 및 SYG(브릴리언트 옐로우 그린) 칩 모두 25 mA.
• 피크 순방향 전류 (IFP): 두 칩 모두 60 mA, 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10 조건에서 허용 가능.
• 역방향 전압 (VR): 5 V. 이를 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd): 칩당 60 mW. 이는 Ta=25°C에서 장치가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 동작 온도 (Topr): -40°C ~ +85°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능하도록 설계되었습니다.
• 보관 온도 (Tstg): -40°C ~ +100°C.
• 납땜 온도 (Tsol): 최대 5초 동안 260°C, 리플로우 납땜 프로파일 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(Ta) 25°C 및 순방향 전류(IF) 20 mA에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 순방향 전압 (VF): 두 색상 모두 전형적인 값은 2.0V이며, 범위는 1.7V(최소)에서 2.4V(최대)입니다. 이 낮은 전압은 저전력 동작의 핵심입니다.
• 역방향 전류 (IR): VR=5V에서 최대 10 µA, 우수한 접합 절연을 나타냅니다.
• 광도 (IV): SUR(레드) 칩은 전형적인 광도가 50 mcd인 반면, SYG(옐로우 그린) 칩은 전형적인 광도가 20 mcd입니다. 이 차이는 인간 눈의 명시 응답과 칩 소재에 내재되어 있습니다.
• 시야각 (2θ1/2): 두 색상 모두 넓은 80도 반각이 일반적이며, 광범위한 방출 패턴을 제공합니다.
• 피크 파장 (λp): SUR: 632 nm (레드), SYG: 575 nm (옐로우 그린).
• 주 파장 (λd): SUR: 624 nm, SYG: 573 nm. 이는 인간 눈이 인지하는 색상의 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ): 둘 다 약 20 nm, 이는 스펙트럼 순도를 정의합니다.

참고: 측정 불확도는 순방향 전압(±0.1V), 광도(±10%), 주 파장(±1.0nm)에 대해 명시되어 있습니다.

3. 성능 곡선 분석

3.1 SUR (브릴리언트 레드) 칩 특성

제공된 곡선은 다양한 조건에서 장치의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

• 상대 강도 대 파장: 632 nm 근처에서 날카로운 피크를 보여 레드 방출을 확인시켜 줍니다.
• 지향성 패턴: 80도 시야각에 해당하는 람베르시안(Lambertian)과 유사한 방출 프로파일을 설명합니다.
• 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선): 지수 관계를 보여주며, 전류 제한 회로 설계에 중요합니다. 곡선은 전형적인 턴온 전압과 동적 저항을 보여줍니다.
• 상대 강도 대 순방향 전류: 광 출력이 전류와 함께 증가하지만 더 높은 전류에서 비선형성이나 포화 현상을 나타낼 수 있으므로 적절한 구동 조건의 필요성을 강조합니다.
• 상대 강도 대 주변 온도: 주변 온도가 상승함에 따라 광도가 감소함을 나타내며, 비방사성 재결합 증가로 인한 LED의 일반적인 특성입니다.
• 순방향 전류 대 주변 온도: 일정 전압 바이어스 하에서의 관계를 보여주며, 전류에 대한 열 효과를 강조합니다.

3.2 SYG (브릴리언트 옐로우 그린) 칩 특성

SYG 칩에 대해 유사한 곡선이 제공되며, 파장별 그래프에서 주요 차이가 있습니다.

• 상대 강도 대 파장: 피크는 약 575 nm를 중심으로 합니다.
• 색도 좌표 대 순방향 전류: SYG 칩에 대한 이 독특한 곡선은 인지된 색상(색도 좌표)이 구동 전류 변화에 따라 약간 이동할 수 있는 방식을 보여주며, 색상이 중요한 애플리케이션에 중요합니다.
• IV 곡선, 강도 대 전류, 열 의존성 곡선은 SUR 칩과 유사한 추세를 따르지만 SYG의 소재 특성에 맞는 값으로 나타납니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 치수

LED는 표준 3mm 라운드 패키지에 장착되어 있습니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다.
• 플랜지 높이는 1.5mm(0.059\") 미만이어야 합니다.
• 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm가 적용됩니다.
• 다이어그램은 PCB 풋프린트 설계 및 기계적 장착에 중요한 리드 간격, 본체 직경 및 전체 높이를 보여줍니다.

4.2 극성 식별

패키지는 캐소드(음극) 리드에 플랜지 또는 평평한 면을 특징으로 합니다. 역방향 바이어스 손상을 방지하기 위해 설치 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다.

5. 납땜 및 조립 지침

5.1 리드 성형

• 구부리기는 에폭시 불브의 베이스에서 최소 3mm 떨어진 곳에서 이루어져 내부 다이 및 와이어 본드에 가해지는 응력을 피해야 합니다.
• 성형은이전에 soldering.
• 패키지에 응력을 가하지 마십시오. PCB 구멍은 장착 응력을 방지하기 위해 LED 리드와 완벽하게 정렬되어야 합니다.
• 실온에서 리드를 자릅니다.

5.2 보관 조건

• 권장 보관: 출하 후 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도.
• 유통 기한: 이러한 조건에서 3개월. 장기 보관(최대 1년)의 경우, 질소 분위기와 건조제가 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 응결을 방지하십시오.

5.3 납땜 공정

납땜 접합부에서 에폭시 불브까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

• 핸드 납땜: 인두 팁 온도 최대 300°C (30W 인두 기준). 납땜 시간 최대 3초.
• 웨이브/딥 납땜: 예열 온도 최대 100°C (최대 60초). 솔더 배스 온도 최대 260°C, 최대 5초.
• 권장 납땜 프로파일 그래프가 제공되며, 일반적으로 열 응력을 관리하기 위한 상승, 예열, 리플로우 및 냉각 단계를 보여줍니다.
• 고온에서 리드에 응력을 가하지 마십시오. 두 번 이상 납땜하지 마십시오.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 포장 사양

LED는 정전기 방전(ESD) 및 환경 습도로부터 보호하기 위해 방습, 방진재로 포장됩니다.

• 포장 흐름: LED는 방전 백에 배치됩니다. 여러 개의 백이 내부 카톤에 배치됩니다. 여러 개의 내부 카톤이 외부 카톤에 포장됩니다.
• 포장 수량: 백당 최소 200개에서 1000개. 내부 카톤당 4백. 외부 카톤당 10개의 내부 카톤.

6.2 라벨 설명

포장 라벨에는 여러 코드가 포함됩니다:

• CPN: 고객 부품 번호.
• P/N: 제조업체 부품 번호 (예: 209-3SURSYGW/S530-A3).
• QTY: 포장 내 수량.
• CAT: 광도 및 순방향 전압 등급 (빈닝 정보).
• HUE: 색상 등급 (파장 빈닝).
• REF: 순방향 전압 참조.
• LOT No: 추적 가능한 제조 로트 번호.

7. 애플리케이션 제안

7.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

데이터시트에 나열된 대로, 주요 애플리케이션은 다음과 같습니다:

• TV 세트 (상태 표시등, 백라이트)
• 모니터 (전원/활동 표시등)
• 전화기 (회선 상태, 메시지 대기 표시등)
• 컴퓨터 (하드 드라이브 활동, 전원 표시등)

듀얼 컬러 기능은 단일 부품 풋프린트를 사용하여 이중 상태 표시(예: 대기/오류에는 빨간색, 전원 켜짐/정상에는 녹색)를 가능하게 합니다.

7.2 설계 고려사항

• 전류 제한: 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 연속 작동을 위해 20mA 이하로 제한하십시오. 절대 최대 정격 25mA를 준수하십시오.
• 열 관리: 전력 소산은 낮지만, 동작 주변 온도가 85°C를 초과하지 않도록 하십시오. 다른 열원 근처에 배치하지 마십시오.
• ESD 보호방전재로 포장되었지만, 조립 중 표준 ESD 취급 주의사항을 준수해야 합니다.
• 광학 설계: 넓은 시야각은 직접 보기에 적합합니다. 집중되거나 유도된 빛을 위해서는 외부 렌즈나 라이트 파이프가 필요할 수 있습니다.

8. 기술 비교 및 차별화

이 단일 데이터시트에서 다른 부품 번호와의 직접적인 비교는 제공되지 않지만, 이 제품의 주요 차별화 특징을 추론할 수 있습니다:

• 3mm 패키지 내 듀얼 칩, 듀얼 컬러: 매우 일반적이고 작은 패키지 크기에 두 가지 기능(두 가지 색상)을 통합하여 두 개의 별도 LED를 사용하는 것과 비교하여 보드 공간을 절약합니다.
• 정합된 칩: 두 칩은 균일한 광 출력을 위해 정합되어 있으며, 이는 표시등 애플리케이션에서 미적 일관성에 중요합니다.
• AlGaInP 소재: 레드와 옐로우 그린 모두에 대해, 이 소재는 특정 색상에 대한 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 일반적으로 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다.
• 포괄적인 규정 준수: RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준을 충족하며, 이는 글로벌 시장을 대상으로 하는 현대 전자 제조에 필수적입니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

9.1 이 LED를 25mA로 연속 구동할 수 있습니까?

연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 25mA이지만, 전기-광학 특성은 20mA에서 명시됩니다. 신뢰할 수 있는 장기 작동과 공급 전압 및 온도의 잠재적 변동을 고려하기 위해, 일반적인 테스트 조건인 20mA 이하에서 작동하는 것이 표준 설계 관행입니다. 25mA에서 작동하면 수명이 단축되고 열 응력이 증가할 수 있습니다.

9.2 레드와 옐로우 그린 칩의 광도가 다른 이유는 무엇입니까?

차이(전형적으로 50 mcd 대 20 mcd)는 주로 두 가지 요인 때문입니다: 해당 특정 파장에서 빛을 생성하는 AlGaInP 소재의 고유 효율, 그리고 인간 눈의 민감도(명시 응답). 눈은 녹색 빛(~555 nm)에 가장 민감합니다. 옐로우 그린 칩(575 nm)은 레드 칩(632 nm)보다 이 피크에 더 가깝지만, 소재 효율과 내부 패키지 광학도 밀리칸델라로 측정된 최종 강도에 중요한 역할을 합니다.

9.3 회로 설계를 위해 라벨의 'CAT'와 'HUE'를 어떻게 해석해야 합니까?

'CAT'는 광도 및 순방향 전압에 대한 결합된 빈을 의미합니다. 'HUE'는 파장(색상) 빈을 의미합니다. 여러 LED 간에 밝기나 색상의 엄격한 일관성이 필요한 애플리케이션의 경우, 동일한 CAT 및 HUE 빈에서 LED를 지정하거나 선택해야 합니다. 중요하지 않은 표시등 애플리케이션의 경우, 이는 덜 중요할 수 있습니다. 데이터시트는 범위(최소/전형/최대)를 제공합니다; 빈은 이러한 범위 내의 세분화를 나타냅니다.

10. 설계 및 사용 사례 예시

시나리오: 네트워크 라우터용 이중 상태 시스템 상태 표시등.

설계자는 단일 LED가 두 가지 상태를 표시해야 합니다: '시스템 오류/부팅'에는 고정 레드, '정상 작동/온라인'에는 고정 옐로우 그린.

• 부품 선택: 209-3SURSYGW/S530-A3은 하나의 3mm 패키지에서 두 가지 필요한 색상을 모두 제공하므로 이상적입니다.
• 회로도 설계: LED에는 세 개의 리드가 있습니다: 커먼 애노드인가 커먼 캐소드인가? 데이터시트는 두 개의 칩이 있는 듀얼 컬러 램프로 설명합니다. 일반적으로 이러한 3핀 패키지는 두 다이에 대해 커먼 캐소드(또는 애노드)를 가지며, 각 다이의 다른 리드는 분리되어 있습니다. 설계자는 내부 연결 다이어그램(부품 번호 구조로 암시됨)을 확인하고, 직렬 저항(예: 5V 공급 시 약 20mA를 달성하기 위한 150-200 옴)과 함께 마이크로컨트롤러의 두 GPIO 핀을 사용하여 그에 따라 구동 회로를 설계해야 합니다.
• PCB 레이아웃: 패키지 치수를 사용하여 풋프린트를 생성하고, 3mm 구멍 간격과 극성 마커(플랜지)가 올바르게 표현되도록 하십시오. 납땜 가이드에 따라 LED 본체에서 모든 솔더 패드까지 3mm 간격을 유지하십시오.
• 소프트웨어 제어: 레드를 표시하려면, SUR 칩 핀을 하이(커먼 캐소드인 경우)로 구동하면서 SYG 핀을 로우로 유지합니다. 옐로우 그린을 표시하려면, SYG 칩 핀을 하이로 구동하고 SUR 핀을 로우로 유지합니다. 특정 혼합 색상 효과를 원하지 않는 한 한 번에 하나의 색상만 구동되도록 하십시오(이 경우 전류 균형이 필요함).

11. 기술 원리 소개

LED는 반도체 소재의 전기발광 원리에 따라 작동합니다. 핵심 칩은 III-V 화합물 반도체인 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드)로 만들어집니다.

• 빛 생성: 칩의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 소재의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 이는 AlGaInP 결정 격자에서 알루미늄, 갈륨 및 인듐의 비율을 조정하여 신중하게 설계됩니다.
• 색상 결정: SUR 칩의 경우, 레드 빛(~624-632 nm)에 해당하는 에너지를 가진 광자를 생성하도록 조성물이 조정됩니다. SYG 칩의 경우, 약간 다른 조성물이 옐로우 그린 빛(~573-575 nm)을 위한 광자를 생성합니다.
• 패키지 기능: 에폭시 수지 패키지는 여러 가지 목적을 제공합니다: 깨지기 쉬운 반도체 다이와 와이어 본드를 기계적 및 환경적 손상으로부터 캡슐화하고 보호하며, 광 출력 빔을 형성하는 렌즈 역할을 하여(80도 시야각 달성), 그리고 '화이트 디퓨즈' 버전에서는 빛을 산란시켜 더욱 균일하고 눈부심이 적은 외관을 만드는 확산 입자를 포함합니다.

12. 산업 동향 및 맥락

이 제품은 LED 산업의 몇 가지 지속적인 동향을 반영합니다:

• 기능 증가와 함께하는 소형화: 3mm 라운드와 같은 표준 작은 패키지에 여러 칩(듀얼 컬러)을 통합함으로써 설계자는 보드 공간을 늘리지 않고 기능을 추가할 수 있습니다.
• 소재 과학에 초점: 레드와 옐로우 그린 모두에 AlGaInP를 사용하는 것은 기존 대안에 비해 더 나은 효율, 밝기 및 열 안정성을 제공하는 고성능 소재 시스템으로의 이동을 나타냅니다.
• 엄격한 환경 규정 준수: RoHS, REACH 및 할로겐 프리 준수를 명시적으로 나열하는 것은 이제 환경 규정과 소비자 수요에 의해 추진되는 글로벌로 판매되는 전자 제품에 사용되는 구성 요소의 기본 요구사항입니다.
• 표준화 및 신뢰성: 절대 최대 정격, 납땜 프로파일 및 보관 조건에 대한 상세한 사양은 대량, 자동화된 제조 공정에서 구성 요소 신뢰성을 보장하는 산업의 초점을 강조합니다. 광범위한 성능 곡선의 제공은 엔지니어가 특정 애플리케이션에서 LED 동작을 더 정확하게 예측할 수 있게 합니다.

이것은 성숙한 제품 유형이지만, 그 설계와 문서화는 신뢰할 수 있고 규정을 준수하며 잘 명시된 개별 광전자 구성 요소에 대한 현재 기대를 구현합니다.