블루 LED PLCC 2.8x3.5x0.65mm 2.8-3.4V 300mA 12-22lm 450-460nm 데이터시트 - 영문 기술 문서

1. 제품 개요

1.1 일반 설명

BNRI35TS-DK-2T는 InGaN 기술을 기반으로 한 청색 발광 다이오드입니다. 2.8 mm × 3.5 mm × 0.65 mm 크기의 소형 PLCC 패키지에 내장되어 있습니다. 이 소자는 넓은 시야각을 제공하며 표면 실장 조립에 적합합니다. 습기 민감도 등급은 Class 3이며, RoHS 규격을 준수합니다.

1.2 특징

• 높은 신뢰성과 쉬운 조립을 위한 PLCC 패키지.
• 120°의 초광각 시야각.
• 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합.
• 테이프 및 릴 포장(4000개/릴)으로 제공.
• 내습성 등급: Level 3.
• RoHS 준수 및 무연.

1.3 응용 분야

• 건축 조명: 호텔, 시장, 가정용 조명기구.
• 실내 디스플레이 및 사인.
• 경관 조명 및 장식 조명.
• 높은 효율과 좁은 파장이 필요한 일반 조명.

2. 전기 및 광학 파라미터

2.1 제품 파라미터 (TS=25°C에서)

Table 1-1은 300 mA 순방향 전류에서의 전기적 및 광학적 특성을 요약합니다.

• 순방향 전압 (VF): 2.8 V (최소) – 3.4 V (최대), 일반값은 명시되지 않음.
• 역방향 전류 (IR): VR=5 V에서 최대 10 µA.
• 광속 (Φv): 300 mA에서 12 lm (최소) – 22 lm (최대).
• 시야각 (2θ1/2): 120도 (일반값).
• 주 파장 (λd): 450 nm (최소) – 460 nm (최대).
• 열 저항 (RTHJ-S): 35 °C/W (일반값).

절대 최대 정격 (표 1-2):

• 전력 손실 (PD): 1224 mW
• 순방향 전류 (IF): 360 mA
• 피크 순방향 전류 (IFP): 400 mA (1/10 듀티, 0.1 ms 펄스)
• 역방향 전압 (VR): 5 V
• ESD (HBM): 2000 V (yield >80%)
• 동작 온도 (TOPR): -40 ~ +85 °C
• 보관 온도 (Tstg): -40 ~ +100 °C
• 접합 온도 (TJ): 110 °C

2.2 빈 분류 (IF=300mA)

순방향 전압 Bin: G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V).
광속 Bin: PIA (12-15 lm), PJA (15-18 lm), PED (18-20 lm), QED (20-22 lm).
주 파장대역: A10 (450-452.5 nm), A20 (452.5-455 nm), B10 (455-457.5 nm), B20 (457.5-460 nm).

3. 기계적 및 패키징 세부 사항

3.1 패키지 치수

패키지는 PLCC 타입이며, 상면 치수는 2.80 mm × 3.50 mm (길이 × 너비)입니다. 측면 두께는 0.65 mm입니다. 하면에는 캐소드와 애노드용 2개의 패드와 극성 표시가 있습니다. 최적의 패드 레이아웃을 위한 솔더링 패턴이 제공됩니다 (Fig.1-4 및 Fig.1-5 참조). 별도 명시가 없는 한 모든 치수 공차는 ±0.2 mm입니다.

3.2 캐리어 테이프 및 릴

캐리어 테이프: 표준 8 mm 또는 12 mm 테이프 (정확한 폭은 명시되지 않음), 극성 마크 및 상부 테이프 포함. 릴 치수: A (외경) 178 ±1 mm, B (폭) 10.5 ±0.5 mm, C (허브 직경) 59 mm, D (허브 구멍 직경) 13.5 ±0.5 mm. 릴당 최대 4,000개.

3.3 라벨 양식 사양

라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(광속 및 주파장 포함), 순방향 전압 범위, 수량 및 날짜가 포함됩니다.

포장은 건조제 및 습도 지시계가 포함된 방습 백에 릴을 넣고, 이를 골판지 상자에 담은 형태로 구성됩니다.

4. 대표적인 광학 및 전기적 특성 곡선

다양한 조건에서의 소자 동작을 설명하기 위해 여러 특성 곡선이 제공됩니다:

• 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 1-7): 300 mA에서 순방향 전압은 약 2.9-3.1 V입니다. 곡선은 일반적인 지수 다이오드 동작을 보여줍니다.
• 순방향 전류 대 상대 강도 (Fig 1-8): 상대 강도는 전류에 따라 증가하며, 높은 전류에서 포화됩니다. 300mA에서 상대 강도는 약 1.0에 가깝습니다.
• 솔더 온도 대 상대 광속 (Fig 1-9): 광속은 솔더 온도가 상승함에 따라 감소하여 90°C에서 초기 값의 약 0.8까지 떨어집니다.
• 솔더 온도 대 순방향 전류 (Fig 1-10): 허용 최대 순방향 전류는 접합 온도 한계를 보장하기 위해 온도에 따라 감소합니다.
• 순방향 전압 대 솔더 온도 (Fig 1-11): 순방향 전압은 음의 계수를 가지며 온도에 따라 선형적으로 감소합니다.
• 파장 vs. 핀 온도 (Fig 1-12): 주 파장은 20°C에서 100°C 온도 범위에서 약 2nm 정도 미세하게 이동합니다.
• 스펙트럼 분포 (Fig 1-13): 약 455-460 nm에서 최대 방출이 나타나며, InGaN 청색 LED의 특징인 좁은 FWHM을 보입니다.

5. 신뢰성 시험

5.1 시험 조건

LED는 JEDEC 표준에 따라 여러 신뢰성 시험을 거칩니다:

• Reflow: 260°C 최대, 2회.
• Thermal Shock: -40°C에서 100°C까지, 15분 유지, 100사이클.
• High Temperature Storage: 100°C, 1000시간.
• Low Temperature Storage: -40°C, 1000시간.
• Life Test: Ta=25°C, IF=300mA, 1000시간.
• High Temperature High Humidity Life: 60°C/90%RH, IF=150mA, 1000시간.

5.2 손상 판정 기준

각 시험 후 LED는 다음 조건을 충족해야 함: 순방향 전압이 사양 이내, 광속 유지율 ≥70%, 단선·단락 또는 깜빡임 없음.

6. SMT 리플로우 납땜 가이드라인

6.1 리플로우 프로파일

권장 리플로우 솔더링 프로파일은 Fig 3-1에 표시됨. 주요 파라미터:

• 평균 승온 속도: 최대 3°C/s
• 예열: 150°C ~ 200°C에서 60~120초
• 217°C 이상 시간: 최대 60초
• 최고 온도: 최대 260°C, 최고 온도 ±5°C 이내 체류 시간: 최대 10초
• 냉각: 최대 6°C/s
• 25°C에서 최고 온도까지 도달 시간: 최대 8분

리플로 솔더링은 2회를 초과해서는 안 됩니다. 첫 번째 리플로 후 24시간 이상 경과 시 LED가 손상될 수 있습니다. 가열 중에는 응력을 가하지 마십시오.

6.2 수동 납땜

수동 납땜 시 인두 온도는 300°C 미만, 3초 이내여야 하며, 한 번만 시도할 수 있습니다.

6.3 수리

수리는 권장되지 않습니다. 불가피할 경우 양면 인두를 사용하십시오. 사전에 LED 특성에 손상이 없는지 확인하십시오.

6.4 주의사항

실리콘 봉지재는 연질이므로 상부 표면에 강한 압력을 가하지 마십시오. 적절한 픽업 노즐 압력을 사용하십시오. 납땜 후 기계적 힘을 가하거나 급속 냉각하지 마십시오.

7. 취급 주의사항 및 보관 조건

7.1 환경 제약 조건

Sulfur content in mating materials must be below 100 ppm to prevent tarnishing. Bromine content <900 ppm, Chlorine <900 ppm, total Br+Cl <1500 ppm. VOCs that outgas from materials can discolor silicone encapsulant; compatibility must be verified in advance.

7.2 기계적 취급

Handle LED by sides using forceps. Do not touch silicone lens directly. Avoid electrostatic discharge as LEDs are sensitive (ESD >2000V HBM). EOS can also cause damage.

7.3 보관 조건

알루미늄 백 개봉 전: ≤30°C, ≤75% RH, 제조일로부터 1년 이내 보관. 개봉 후: ≤30°C, ≤60% RH, 24시간. 초과 시 60±5°C에서 24시간 베이킹 필요. 흡습제 변색 또는 패키지 손상 시 사용 전 베이킹.

세척: Isopropyl alcohol 권장. 초음파 세척은 손상 가능성으로 권장하지 않음.

8. 적용 지침

이 청색 LED는 실내외 건축 조명, 디스플레이 백라이트 및 경관 조명에 적합합니다. 다수의 LED를 직렬 또는 병렬로 설계할 때는 전류 분배와 방열을 고려하십시오. 열 폭주를 방지하기 위해 항상 전류 제한 저항을 포함하거나 정전류 드라이버를 사용하십시오. 방열 설계가 중요합니다: 접합 온도를 110°C 미만으로 유지하도록 보드 설계에 방열판을 적용하십시오. 넓은 시야각(120°)은 균일한 광 분포를 제공합니다.

9. Technical Comparison and Advantages

유사 PLCC 2835 LED와 비교 시, 이 소자는 엄격하게 빈 분류된 파장(450-460 nm)과 광속을 제공하여 배치 간 색상 일관성을 보장합니다. PLCC 패키지는 견고한 신뢰성과 조립 용이성으로 알려져 있습니다. 매우 넓은 시야각은 표준 소자와 차별화됩니다. 습기 민감도 레벨 3은 일반적이지만 RoHS 준수 및 ESD 내구성은 부가가치를 높입니다. 300 mA에서 최대 22 lm의 광속 빈 범위는 이 패키지 크기의 청색 LED에서 경쟁력이 있습니다.

10. Operating Principle and Technology

이 LED는 기판 위에 성장된 InGaN(인듐 갈륨 질화물)을 활성 물질로 사용합니다. 순방향 바이어스가 인가되면 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 밴드갭에 해당하는 에너지를 가진 광자를 방출합니다. 청색 발광(450-460 nm)은 인듐 조성비를 조절하여 구현됩니다. PLCC 패키지는 다이를 감싸고 리드 프레임을 통해 전기적 연결을 제공합니다. 실리콘 봉지재는 다이를 보호하고 광 출력을 형성합니다.

11. Industry Trends and Future Outlook

LED 기술은 더 높은 효율, 더 작은 패키지, 그리고 더 높은 신뢰성을 향해 지속적으로 발전하고 있습니다. 이 PLCC 패키지와 같은 표면 실장 LED는 자동화 조립에 널리 채택되고 있습니다. 청색 LED의 추세는 조명 및 디스플레이 응용 분야를 위한 향상된 양자 효율과 더 좁은 스펙트럼 출력을 포함합니다. 열 관리 기술이 개선됨에 따라 동작 전류를 증가시킬 수 있습니다. 이 LED의 성능은 효율적이고 소형이며 신뢰할 수 있는 청색 광원에 대한 현재 시장 요구에 잘 부합합니다.

12. Frequently Asked Questions (FAQ)

Q: 300 mA에서 일반적인 순방향 전압은 얼마입니까?

A: 순방향 전압은 일반적으로 약 3.0-3.1V이지만, bin에 따라 2.8-3.4V 범위 내에서 변동됩니다. 라벨의 bin 코드를 참조하십시오.

Q: 이 LED를 300mA보다 높은 전류에서 사용할 수 있습니까?

A: 절대 최대 순방향 전류는 360mA(DC) 및 400mA 피크(펄스)입니다. 360mA를 초과하여 작동하면 장치가 손상될 수 있습니다. 적절한 방열을 보장하십시오.

Q: 내 애플리케이션에 적합한 bin을 어떻게 선택합니까?

A: 드라이버 설계에 따라 순방향 전압 bin을 선택하십시오. 색상 일관성을 위해 좁은 파장 bin(예: A10 또는 B10)을 선택하십시오. 광속의 경우 밝기 요구 사항에 따라 선택하십시오.

Q: 포장 개봉 후 보관 수명은 얼마입니까?

A: LED는 ≤30°C, ≤60% RH 조건에서 개봉 후 24시간 이내에 사용해야 합니다. 그렇지 않을 경우 사용 전 60°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

Q: 이 LED는 실외 사용에 적합합니까?

A: 작동 온도 범위는 -40 ~ +85°C이므로, 습기로부터 적절히 밀봉된다면 실외에서 사용 가능합니다. 단, 패키지는 방수가 아니므로 외부 인클로저가 필요합니다.

Q: 납땜 후 LED를 세척할 수 있습니까?

A: 네, 이소프로필 알코올을 사용하십시오. 초음파 세척은 피하십시오.

13. 디자인 사례 예시

예시 1: 실내 디스플레이용 선형 라이트 바. 300mA로 설정된 정전류원으로 구동되는 10개의 LED를 직렬로 사용합니다. 총 전압 강하(약 30V)를 계산합니다. PCB에 방열 비아 패드를 사용하여 열을 방출합니다. 적절한 열 확산을 위해 간격을 확보하십시오.

예시 2: 조경 스포트라이트용 단일 LED 모듈. 벅 컨버터를 사용하여 300mA로 하나의 LED를 구동합니다. 빔 형성을 위한 렌즈를 포함합니다. LED 자체의 넓은 시야각을 활용하여 디퓨저 없이도 넓은 빔을 구현할 수 있습니다.