209UYOSUGC/S530-A3 LED 램프 데이터시트 - 오렌지/그린 이색 LED - 20mA - 3.3V 전형값 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

209UYOSUGC/S530-A3는 표시등 및 백라이트 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장(SMD) LED 램프입니다. 단일 패키지 내에 두 개의 반도체 칩을 통합하여 브릴리언트 오렌지와 브릴리언트 그린이라는 두 가지 뚜렷한 색상을 발광할 수 있습니다. 이 이색 구성은 공간이 제한된 전자 장치에서 상태 표시, 다중 상태 신호 전달 및 미적 조명을 위한 설계 유연성을 제공합니다.

본 제품의 핵심 장점은 매칭된 칩 기술에 있으며, 이를 통해 두 색상 모두에서 균일한 광 출력과 일관된 넓은 시야각을 보장합니다. 고체 상태 신뢰성으로 제작되어 기존 백열등에 비해 현저히 긴 작동 수명을 제공합니다. 이 소자는 저전력 작동을 위해 설계되어 집적 회로(IC) 구동 로직과 호환되며, RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 요구사항을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수합니다.

목표 시장은 신뢰할 수 있고 저비용이며 다기능 상태 표시가 필요한 소비자 가전 및 컴퓨팅 주변기기를 포괄합니다. 주요 응용 분야로는 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 전화기 및 다양한 컴퓨터 구성 요소가 있습니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 전기광학 특성

LED의 성능은 표준 조건(Ta=25°C)에서 정의됩니다. 이 소자는 UYO(브릴리언트 오렌지)와 SUG(브릴리언트 그린)로 지정된 두 가지 뚜렷한 칩 유형을 포함하며, 각각 고유한 파라미터를 가집니다.

순방향 전압(VF):UYO(오렌지) 칩은 시험 전류 20mA에서 전형적인 순방향 전압이 2.0V(최소 1.7V, 최대 2.4V)입니다. SUG(그린) 칩은 동일한 20mA 조건에서 더 높은 전형적인 순방향 전압인 3.3V(최소 2.7V, 최대 3.7V)로 작동합니다. 이 차이는 회로 설계, 특히 공통 전압 레일에서 두 색상을 구동할 때 매우 중요하며, 서로 다른 값의 전류 제한 저항이나 정전류 드라이버가 필요할 수 있습니다.

광도(IV):UYO 칩의 전형적인 광도는 200 밀리칸델라(mcd)이며, 최소 100 mcd입니다. SUG 칩은 더 높은 전형적인 출력인 320 mcd(최소 160 mcd)를 제공합니다. 이 파라미터는 LED의 인지된 밝기를 정의합니다.

시야각(2θ1/2):두 칩 모두 전형적으로 50도의 넓은 시야각을 제공합니다. 이는 광도가 최대값의 절반 이상인 각도 범위를 정의하여 다양한 시각에서도 좋은 가시성을 보장합니다.

스펙트럼 특성:UYO 칩은 피크 파장(λp) 611 nm와 주도파장(λd) 605 nm에서 발광하며, 이는 주황색-빨간색 영역의 특징입니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 17 nm입니다. SUG 칩은 피크 파장 518 nm와 주도파장 525 nm(녹색)에서 발광하며, 더 넓은 35 nm의 스펙트럼 대역폭을 가집니다.

2.2 절대 최대 정격 및 전기적 파라미터

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 어떠한 작동 조건에서도 이를 초과해서는 안 됩니다.

연속 순방향 전류(IF):UYO 및 SUG 칩 모두에 허용되는 최대 연속 순방향 전류는 25 mA입니다. 이 한계를 초과하여 작동하면 과열로 인한 치명적인 고장 위험이 있습니다.

역방향 전압(VR):인가할 수 있는 최대 역방향 전압은 5V입니다. 이를 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.

전력 소산(Pd):UYO 칩의 최대 전력 소산은 60 mW이며, SUG 칩의 경우 90 mW입니다. 이 정격은 패키지 내에서 발생하는 총 열을 고려합니다.

역방향 전류(IR):최대 역방향 전압 5V에서 최대 역방향 전류는 UYO의 경우 10 μA, SUG의 경우 50 μA이며, 이는 다이오드 접합의 누설 특성을 나타냅니다.

3. 열 및 환경 사양

작동 온도(Topr):이 소자는 주변 온도 범위 -40°C ~ +85°C 내에서 연속 작동이 가능하도록 정격화되었습니다.

보관 온도(Tstg):이 소자는 전원이 인가되지 않은 상태에서 -40°C ~ +100°C의 온도 범위에서 보관할 수 있습니다.

솔더링 온도(Tsol):이 패키지는 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 권장 프로파일은 최대 5초 동안 최고 온도 260°C를 포함합니다. 이는 에폭시 수지나 내부 와이어 본드를 손상시키지 않기 위한 PCB 조립의 중요한 파라미터입니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 UYO(오렌지) 칩 특성

제공된 곡선은 주요 동작을 그래픽으로 표현합니다. 상대 강도 대 파장 곡선은 611 nm를 중심으로 한 날카로운 피크를 보여주며, 오렌지 색상을 확인시켜 줍니다. 지향성 패턴은 50도 시야각을 보여주며, 강도가 중심축에서 대칭적으로 감소하는 방식을 보여줍니다.

순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 비선형이며, 다이오드의 전형적인 특성입니다. UYO 칩의 경우, 턴온 문턱값을 넘으면 전압이 급격히 상승한 후 전류에 따라 점진적으로 증가합니다. 상대 강도 대 순방향 전류 곡선은 광 출력이 정격 최대치까지 전류에 따라 선형적으로 증가함을 보여주며, 이는 아날로그 디밍 제어에 필수적입니다.

상대 강도 대 주변 온도 곡선은 열 담금 현상을 보여줍니다: 온도가 증가함에 따라 발광 효율과 출력 강도가 감소합니다. 순방향 전류 대 주변 온도 곡선(일정 전압 조건)은 고정된 인가 전압에 대해 순방향 전류가 온도 상승에 따라 증가할 것임을 보여주며, 이는 순방향 전압에 대한 다이오드의 음의 온도 계수 특성입니다. 전류 제한 회로로 적절히 관리되지 않으면 열 폭주로 이어질 수 있습니다.

4.2 SUG(그린) 칩 특성

SUG 칩 곡선은 유사한 추세를 따르지만 수치가 다릅니다. I-V 곡선은 더 높은 전압에서 시작하며, 이는 3.3V의 전형적인 Vf와 일치합니다. 강도 대 전류 관계도 선형입니다. 그린 칩을 위해 추가 곡선인 색도 좌표 대 순방향 전류 가 제공됩니다. 이 곡선은 구동 전류 변화에 따라 인지된 색상(CIE 차트의 x,y 좌표)이 약간 이동할 수 있음을 보여주므로 매우 중요합니다. 이 효과는 AlGaInP(빨강/주황) LED에 비해 InGaN(녹색/파랑) LED에서 더 두드러집니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 소자는 표준 표면 실장 패키지를 사용합니다. 주요 치수 참고사항은 다음과 같습니다: 모든 치수는 밀리미터 단위입니다; 구성품 플랜지의 높이는 1.5mm 미만이어야 합니다; 지정되지 않은 치수에 대한 일반 공차는 ±0.25mm입니다. 치수 도면은 일반적으로 본체 길이, 너비, 높이, 리드 간격(피치) 및 캐소드 식별자(패키지의 노치, 평평한 면 또는 녹색 점)의 위치를 보여줍니다. 이 도면을 올바르게 해석하는 것은 올바른 배치와 솔더링을 보장하기 위한 PCB 풋프린트 설계에 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성에 매우 중요합니다.리드 성형:리드를 구부려야 하는 경우(스루홀 변형 또는 특이한 SMT 배치를 위해), 구부림 작업은 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 이상 떨어진 곳에서 이루어져야 하며, 솔더링 전에 수행해야 하며, 패키지에 스트레스를 가하지 않아야 합니다. 리드 절단은 실온에서 수행해야 합니다.

보관:LED는 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 출하 후 유통기한은 3개월입니다. 장기 보관(최대 1년)의 경우, 건조제가 포함된 밀봉 질소 분위기를 권장합니다. 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피해 응결을 방지하십시오.

솔더링 공정:솔더 접합부에서 에폭시 불베이스까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오. 권장 조건은 다음과 같습니다:

- 핸드 솔더링:인두 팁 온도 ≤300°C(최대 30W), 시간 ≤3초.

- 웨이브/딥 솔더링:예열 ≤100°C, ≤60초, 솔더 용탕 ≤260°C, ≤5초.

솔더링 프로파일 그래프를 권장하며, 열 충격을 최소화하기 위해 점진적인 상승, 지속적인 피크 및 제어된 냉각 단계를 보여줍니다. 고온에서 리드에 스트레스를 가하지 마십시오. 딥 또는 핸드 방법으로 소자를 두 번 이상 솔더링하지 마십시오. 솔더링 후 소자가 실온으로 냉각될 때까지 기계적 충격으로부터 보호하십시오. 급격한 강제 냉각은 권장되지 않습니다.

7. 포장 및 주문 정보

제품은 운송 및 보관 중 정전기 방전(ESD) 및 환경 손상으로부터 보호하기 위해 방습, 방진 정전기 포장으로 출하됩니다. 포장 계층 구조는 다음과 같습니다: LED는 방진 정전기 백에 포장됩니다(백당 200-500개). 6개의 백이 하나의 내부 카톤에 포장됩니다. 10개의 내부 카톤이 하나의 마스터(외부) 카톤에 포장됩니다.

포장의 라벨에는 여러 코드가 포함되어 있습니다:

- CPN:고객 부품 번호.

- P/N:제조업체 부품 번호(209UYOSUGC/S530-A3).

- QTY:포장 내 수량.

- CAT:광도 등급(빈).

- HUE:주도파장 등급(빈).

- REF:순방향 전압 등급(빈).

- LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

이 빈닝 정보(CAT, HUE, REF)는 엄격한 색상 또는 밝기 일관성이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다. 이를 통해 특정 성능 그룹에서 LED를 선택할 수 있기 때문입니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

전형적인 응용 회로:가장 일반적인 구동 방법은 직렬 전류 제한 저항입니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vsupply - Vf_LED) / If, 여기서 Vf_LED는 원하는 전류(If, 일반적으로 20mA 이하)에서 구동되는 특정 칩(UYO 또는 SUG)의 순방향 전압입니다. 서로 다른 Vf 특성으로 인해 병렬로 연결된 두 LED에 단일 저항을 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 별도의 저항으로 구동하거나 독립적으로 스위칭해야 합니다.

PCB 레이아웃:PCB 풋프린트는 패키지 치수와 정확히 일치해야 합니다. 레이아웃에서 캐소드/애노드 방향이 올바른지 확인하십시오. 최대 정격 근처에서 작동하는 경우 열 방산을 위한 충분한 구리 면적을 제공하십시오. 그러나 일반적인 표시등 용도로 20mA에서 사용할 때는 덜 중요합니다.

멀티플렉싱:두 색상을 독립적으로 제어해야 하는 응용 분야의 경우, 이색 LED는 공통 캐소드 또는 공통 애노드 구성으로 연결될 수 있습니다(데이터시트는 이색 유형임을 명시하며, 색상당 두 개의 단자를 의미하므로, 아마도 4핀 소자일 것입니다). 이를 통해 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이나 멀티플렉싱 기능이 있는 전용 LED 드라이버 IC로 구동할 수 있어 I/O 핀을 절약할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

209UYOSUGC/S530-A3의 주요 차별화 요소는 단일 SMT 패키지 내의 듀얼 칩, 이색 기능입니다. 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여 PCB 공간을 절약하고, 조립을 단순화하며(한 번의 배치 대 두 번), 두 광원의 완벽한 정렬을 보장합니다. 균일한 출력과 시야각을 위한 칩 매칭은 저비용 대안에서 항상 존재하지 않는 핵심 품질 특징입니다.

이 제품은 할로겐 프리(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), RoHS, 및 REACH 표준을 준수하여 유럽 연합과 같은 환경 규제 시장에서 판매되는 제품에 적합합니다. 지정된 넓은 시야각(50°)은 좁은 각도 LED보다 더 나은 축외 가시성을 제공하며, 이는 패널 표시등에 유리합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 오렌지와 그린 LED를 모두 20mA로 동시에 구동할 수 있나요?

A: 전기적으로는 독립적인 회로에 있다면 가능합니다. 그러나 패키지 내 총 전력 소산을 고려해야 합니다. 20mA에서 동시 작동하면 Pd_UYO ~40mW 및 Pd_SUG ~66mW(전형적인 Vf 사용)가 발생합니다. 특히 높은 주변 온도에서 패키지의 열 한계 내에서 결합된 열 발생을 관리해야 합니다.

Q: 오렌지와 그린 칩 사이의 순방향 전압이 왜 그렇게 다른가요?

A: 이는 근본적인 반도체 재료 때문입니다. 오렌지 칩은 더 낮은 밴드갭 에너지를 가진 AlGaInP를 사용하여 더 낮은 순방향 전압(~2.0V)을 가집니다. 그린 칩은 더 높은 밴드갭을 가진 InGaN을 사용하여 더 높은 에너지(짧은 파장) 광자를 방출하는 캐리어 주입 및 재결합을 달성하기 위해 더 높은 순방향 전압(~3.3V)이 필요합니다.

Q: 라벨의 'CAT', 'HUE', 'REF' 코드는 어떻게 해석하나요?

A: 이들은 빈닝 코드입니다. 제조업체는 LED를 테스트하고 측정된 성능에 따라 그룹(빈)으로 분류합니다. 'CAT'은 광도에 따라 LED를 그룹화합니다(예: SUG의 경우 160-200 mcd, 200-240 mcd). 'HUE'는 주도파장에 따라 그룹화합니다(예: SUG의 경우 520-525 nm, 525-530 nm). 'REF'는 순방향 전압에 따라 그룹화합니다. 특정 빈을 주문하면 최종 제품의 외관과 동작에서 더 엄격한 일관성을 보장할 수 있습니다.

Q: 솔더 접합부에서 에폭시 불베이스까지 최소 3mm 거리의 목적은 무엇인가요?

A> 이는 중요한 열 관리 규칙입니다. 솔더 접합부는 매우 뜨거워집니다. 솔더링의 열이 에폭시 불베이스에 너무 가깝게 전도되면 여러 문제를 일으킬 수 있습니다: 에폭시의 열 응력 균열, 에폭시의 광학적 특성 저하(황변), 또는 칩을 리드에 연결하는 섬세한 와이어 본드 손상. 3mm 거리는 리드 프레임이 히트 싱크 역할을 하여 민감한 구성 요소에 도달하기 전에 솔더링 열을 방산할 수 있게 합니다.

11. 실용 응용 예시

시나리오: 네트워크 라우터용 듀얼 상태 표시등.라우터는 전원(고정)과 네트워크 활동(깜빡임)을 표시해야 합니다. 209UYOSUGC/S530-A3를 사용하면 설계자는 하나의 구성 요소로 이를 구현할 수 있습니다: 오렌지 LED는 전원 공급 레일(저항을 통해)로 구동되어 '전원 켜짐'을 표시할 수 있습니다. 그린 LED는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀(다른 저항을 통해)에 연결되고 네트워크 데이터 패킷에 반응하여 깜빡이도록 프로그래밍될 수 있습니다. 이는 전면 패널의 단일하고 컴팩트한 풋프린트에서 명확한 이색 상태 표시를 제공합니다. 넓은 50도 시야각은 장치 전면의 넓은 범위에서 상태를 볼 수 있도록 보장합니다. 설계는 별도의 저항을 계산해야 합니다: 예를 들어, 5V 공급 전압의 경우, R_orange = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 옴; R_green = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 옴(가장 가까운 표준 값인 82 또는 91 옴 사용).

12. 작동 원리

LED는 반도체 다이오드입니다. p-n 접합에 밴드갭을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 물질의 전자가 p형 물질의 정공과 재결합합니다. 이 재결합 사건은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 색상(파장)은 반도체 물질의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 209 램프는 두 가지 다른 물질 시스템을 사용합니다: 오렌지 발광을 위한 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드)와 그린 발광을 위한 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드). 이 물질들은 기판 위에 에피택셜 층으로 성장됩니다. 합금의 특정 구성은 목표 피크 및 주도파장을 달성하기 위해 제조 과정에서 신중하게 제어됩니다. 에폭시 수지 패키지는 섬세한 반도체 칩과 와이어 본드를 보호하는 역할을 하며, 돔 형태는 광 출력을 형성하고 지정된 시야각을 달성하기 위한 기본 렌즈 역할을 합니다.

13. 기술 동향 및 맥락

209UYOSUGC/S530-A3는 LED 기술 내에서 성숙한 제품 범주를 대표합니다. 이 분야에 영향을 미치는 주요 동향은 다음과 같습니다:

- 효율 증가:에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 더 높은 발광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력)이 가능해져 더 낮은 전류에서 유사한 밝기를 제공하며 전력 소비와 열 발생을 줄입니다.

- 소형화:더 작은 전자 장치를 위한 추진력은 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 더 작은 패키지 풋프린트의 LED를 계속해서 요구하고 있습니다.

- 색상 일관성 및 빈닝:제조 공정 제어의 발전으로 더 엄격한 성능 분포가 가능해져 광범위한 빈닝 필요성을 줄이고 장치 간 더 일관된 색상과 밝기를 제공합니다.

- 통합 솔루션:통합 전류 제어 및 시퀀싱 로직을 가진 LED 드라이버로의 추세로, 다색 표시등 시스템의 설계를 단순화합니다. 이색 LED의 기본 원리는 안정적으로 유지되지만, 이러한 주변 기술 발전은 최종 응용 분야에서 이러한 구성 요소의 성능, 신뢰성 및 사용 편의성을 지속적으로 향상시킵니다.