듀얼 컬러 LED 3.0x2.5x1.4mm - 순방향 전압 1.8-3.6V/1.8-2.4V - 소비 전력 72mW/108mW - 오렌지/블루 기술 데이터시트

1. 제품 개요

이 제품은 단일 표면 실장 패키지에 오렌지 칩과 블루 칩을 통합한 듀얼 컬러 발광 다이오드(LED)입니다. 패키지 크기는 3.0mm x 2.5mm x 1.4mm입니다. 두 가지 서로 다른 색상이 필요한 범용 인디케이터 및 디스플레이 용도로 설계되었습니다. 이 부품은 표준 SMT 조립 공정과 호환되며 RoHS를 준수합니다. 습기 민감도 수준은 레벨 3으로 분류되어 개봉 후 적절한 처리가 필요합니다. 60도의 좁은 시야각은 집중된 광 출력을 제공하므로 높은 지향성이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 전기적 및 광학적 특성

별도로 명시하지 않는 한 모든 특성은 Ts = 25°C에서 측정됩니다. LED는 두 칩 모두에 대해 스펙트럼 반치폭이 15nm입니다. 순방향 전압(VF)은 각 색상에 대해 여러 코드로 빈 분류되어 엄격한 전기적 선별을 보장합니다. 오렌지 칩의 경우 VF는 B1에서 J0까지 빈에 걸쳐 1.8V에서 3.6V 범위입니다. 블루 칩의 경우 VF는 B1에서 D2까지 빈에 걸쳐 1.8V에서 2.4V 범위입니다. 오렌지의 주 파장(λd)은 615nm~630nm이고, 블루는 460nm~470nm이며, 모두 20mA에서 측정됩니다. 20mA에서의 광도(IV)는 두 색상 모두 230mcd~1200mcd이며, 정밀 분류를 위해 여러 강도 빈(I00, J00, K00, L00)이 있습니다. 시야각(2θ1/2)은 60도입니다. VR=5V에서의 역전류는 최대 10μA로 제한됩니다. 접합에서 납땜점까지의 열 저항(RTHJ-S)은 450°C/W입니다.

2.2 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 부품이 손상될 수 있는 한계를 정의합니다. 소비 전력(Pd)은 오렌지 칩의 경우 72mW, 블루 칩의 경우 108mW입니다. 칩당 최대 순방향 전류(IF)는 30mA입니다. 피크 순방향 전류(IFP)는 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms에서 60mA까지 도달할 수 있습니다. 정전기 방전 내성(HBM)은 1000V입니다. 동작 온도 범위(Topr)는 -40°C ~ +85°C이며, 보관 온도(Tstg)도 -40°C ~ +85°C입니다. 접합 온도(Tj)는 95°C를 초과해서는 안 됩니다. 소비 전력이 이러한 한계를 초과하지 않도록 하고 적절한 열 관리를 구현하는 것이 중요합니다.

3. 빈 분류 시스템

LED는 핵심 파라미터의 좁은 분포를 제공하기 위해 여러 빈으로 분류됩니다. 두 색상의 순방향 전압 빈은 사양 표에 따라 정의됩니다. 오렌지: B1(1.8-1.9V), B2(1.9-2.0V), C1(2.0-2.1V), C2(2.1-2.2V), D1(2.2-2.3V), D2(2.3-2.4V), G0(2.8-3.0V), H0(3.0-3.2V), I0(3.2-3.4V), J0(3.4-3.6V). 블루: B1(1.8-1.9V), B2(1.9-2.0V), C1(2.0-2.1V), C2(2.1-2.2V), D1(2.2-2.3V), D2(2.3-2.4V). 주 파장 빈: 오렌지 – D00(615-620nm), E00(620-625nm), F00(625-630nm); 블루 – C00(460-465nm), D00(465-470nm). 두 색상의 광도 빈: I00(230-350mcd), J00(350-530mcd), K00(530-800mcd), L00(800-1200mcd). 라벨의 빈 코드는 전체 정보를 제공합니다.

4. 성능 곡선 분석

일반적인 광학 특성 곡선은 설계 참조용으로 제공됩니다. 순방향 전압 대 순방향 전류 곡선(그림 1-6)은 LED의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 순방향 전류 대 상대 광도 곡선(그림 1-7)은 상대 광 출력이 30mA까지 전류에 따라 선형적으로 증가함을 보여줍니다. 핀 온도 대 상대 광도 곡선(그림 1-8)은 온도가 상승함에 따라 광도가 점진적으로 감소하여 100°C에서 약 10% 감소함을 나타냅니다. 핀 온도 대 순방향 전류 곡선(그림 1-9)은 핀 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 순방향 전류 저감을 보여줍니다. 순방향 전류 대 주 파장 곡선(그림 1-10, 그림 1-11)은 전류가 증가함에 따라 오렌지 칩은 약간의 적색 편이, 블루 칩은 약간의 청색 편이가 발생함을 보여줍니다. 상대 광도 대 파장 스펙트럼(그림 1-12)은 두 칩의 스펙트럼 분포를 보여주며 오렌지의 경우 피크 파장 약 623nm, 블루의 경우 약 467nm입니다. 방사 패턴(그림 1-13)은 60도의 시야각과 일반적인 람베르트 유사 분포를 확인합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

패키지 외곽 치수는 3.00mm x 2.50mm x 1.40mm이며 공차는 ±0.2mm입니다. 상면도에는 두 개의 LED 칩(오렌지(O) 및 블루(B))이 표시되어 있으며, 저면도의 극성 표시에 따라 공통 애노드와 개별 캐소드가 있습니다. 최적의 열적 및 전기적 연결을 위해 납땜 패턴(권장 패드 레이아웃)이 제공됩니다. 캐리어 테이프 치수: 폭 8.00mm, 피치 4.00mm, 부품 캐비티 깊이 1.6mm. 릴 치수: A=8.0±0.1mm, B=178±1mm, C=60±1mm, D=13.0±0.5mm. 각 릴에는 2500개가 포함됩니다. 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(플럭스, 색도 빈, 순방향 전압, 파장 포함), 수량 및 날짜가 포함됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 SMT 리플로우 납땜

권장 리플로우 프로파일은 JEDEC 표준을 기반으로 합니다. Tsmin에서 Tp까지의 평균 상승률은 3°C/s를 초과해서는 안 됩니다. 예열: Tsmin=150°C, Tsmax=200°C, 시간 60-120초. 217°C(TL) 이상의 시간은 60-150초여야 합니다. 피크 온도(Tp)는 260°C이며 최대 시간(tp)은 10초입니다. 실제 피크 온도의 5°C 이내 시간은 30초로 제한됩니다. 냉각 속도는 6°C/s를 초과해서는 안 됩니다. 25°C에서 Tp까지의 총 시간은 8분 이내여야 합니다. 리플로우 납땜은 두 번 이상 수행해서는 안 되며, 실행 간격은 최소 24시간입니다. 수동 납땜: 아이언 온도 300°C 미만, 3초 미만, 단 한 번만. 납땜 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 이중 헤드 납땜 인두를 사용하고 LED 특성에 영향을 미치지 않는지 확인하십시오.

6.2 취급 주의 사항

휘어진 PCB에 LED를 장착하지 마십시오. 납땜 후 기계적 응력이나 급속 냉각을 피하십시오. 작업 환경의 황 화합물은 100PPM 미만으로 제한해야 합니다. 할로겐 함량(브롬과 염소)은 단일<900PPM, 총합<1500PPM으로 제어해야 합니다. 고정 장치 재료의 VOC는 실리콘 봉지재를 침투하여 변색을 유발할 수 있으므로 호환성 테스트를 권장합니다. 세척에는 이소프로필 알코올을 사용하고 초음파 세척은 권장되지 않습니다. 보관 조건: 개봉 전 ≤30°C 및 ≤75% RH, 유통 기한 1년; 개봉 후 ≤30°C 및 ≤60% RH, 168시간 이내 사용. 수분을 흡수한 경우 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오.

7. 패키징 및 주문 정보

LED는 테이프 앤 릴 패키지로 공급되며 릴당 2500개입니다. 캐리어 테이프는 대전 방지 처리되어 있으며 릴은 표준 EIA-481을 따릅니다. 건조제와 습도 표시 카드가 포함된 방습 백은 건조한 보관을 보장합니다. 외부 골판지 상자에는 대량 배송을 위해 여러 릴이 들어 있습니다. 주문 정보에는 전체 부품 번호와 빈 코드 사양이 포함되어야 합니다. 부품 번호 예: RF-P13025TS-B37 (참고: 내부 참조이며 실제 주문 시 원하는 빈을 지정해야 함).

8. 응용 제안

회로를 설계할 때는 항상 전류 제한 저항을 포함하여 전압 변동으로 인한 과전류를 방지하십시오. LED는 절대 최대 정격을 초과하여 구동해서는 안 됩니다. 열 관리는 중요합니다. 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 방열을 보장하십시오. 듀얼 컬러 동작의 경우 각 칩은 개별 캐소드를 통해 독립적으로 제어할 수 있습니다. 역전압을 인가하면 손상이 발생할 수 있으므로 피하십시오. 높은 신뢰성이 필요한 응용 분야에서는 높은 주변 온도에서 순방향 전류를 저감하는 것을 고려하십시오. 황 또는 할로겐 함량이 높은 환경에서는 권장 한계를 준수하는 재료를 선택하십시오. 취급 및 조립 중에는 적절한 ESD 보호를 사용하십시오.

9. 기술 비교

두 개의 개별 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여 이 듀얼 칩 패키지는 PCB 공간을 크게 절약하고 부품 수를 줄이며 광학 정렬을 개선합니다. 좁은 시야각은 더 높은 축상 광도를 제공하여 포인트 인디케이터에 유리합니다. 정밀 빈의 가용성 덕분에 설계자는 일관된 색상과 밝기를 위해 LED를 정확하게 매칭할 수 있습니다. 열 저항(450°C/W)은 일부 전력 LED에 비해 상대적으로 높으므로 고전류 응용 분야에서는 열 관리를 신중하게 고려해야 합니다.

10. 자주 묻는 질문

Q1: 올바른 순방향 전압 빈을 어떻게 선택합니까?

드라이버 전압 및 전류와 일치하는 빈을 선택하십시오. 5V 전원 공급 장치에 저항을 사용하는 경우, 저항 전압 강하를 위한 충분한 헤드룸을 허용하는 VF 빈을 선택하십시오.

Q2: 온도가 파장에 미치는 영향은 무엇입니까?

접합 온도가 증가함에 따라 주 파장이 약간 이동합니다. 오렌지는 더 긴 파장으로 이동(적색 편이), 블루는 더 짧은 파장으로 이동(청색 편이)합니다. 정확한 이동은 일반 곡선에서 확인할 수 있습니다.

Q3: ESD 민감성은 어떻게 처리해야 합니까?

접지된 작업대, 정전기 방지 손목 스트랩 및 전도성 포장을 사용하십시오. 부품은 1000V HBM으로 정격되어 있지만, 더 강한 ESD 이벤트는 손상을 유발할 수 있습니다.

Q4: 방습 백 개봉 후 보관 수명은 얼마입니까?

168시간 동안 ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 보관 가능합니다. 이 시간 내에 사용하지 않으면 사용 전에 베이킹하십시오.

11. 실제 응용 사례

일반적인 응용 분야로는 상태 표시기(예: 오렌지는 경고, 블루는 정상 작동), 스위치 및 심볼의 백라이트, 범용 디스플레이 조명이 있습니다. 듀얼 컬러 기능을 사용하면 추가 PCB 공간 없이 이중 색상 신호가 가능합니다. 예를 들어, 단일 표시기가 꺼짐(무광), 대기(블루), 활성(오렌지)을 표시할 수 있습니다. 좁은 빔 각도는 빛을 정확하게 지향해야 하는 응용 분야(예: 전면 패널 표시기 또는 소형 간판)에 이상적입니다.

12. 작동 원리

LED는 전계 발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. 순방향 전류가 p-n 접합을 통해 흐르면 전자와 정공이 재결합하여 광자 형태의 에너지를 방출합니다. 방출되는 빛의 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 오렌지 칩은 일반적으로 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 인화물) 재료 시스템을 기반으로 하며, 블루 칩은 InGaN(인듐 갈륨 질화물)을 기반으로 합니다. 두 칩 모두 투명 또는 확산 실리콘 렌즈로 캡슐화되어 와이어 본드를 보호하고 원하는 시야각을 제공합니다.

13. 개발 동향

LED 업계는 계속해서 더 높은 효율(lm/W), 더 나은 색상 일관성 및 더 작은 패키지 크기를 추구하고 있습니다. 듀얼 컬러 및 멀티 컬러 LED는 칩 스케일 패키징(CSP) 및 시스템 인 패키지(SiP)와 같은 고급 패키징 기술과 더욱 통합되고 있습니다. 개선된 열 인터페이스 재료와 더 나은 다이 부착 방법은 열 저항을 낮추어 더 높은 구동 전류를 가능하게 합니다. 또한 자동화된 분류로 빈 정밀도가 향상되어 자동차 및 의료용 조명과 같은 까다로운 응용 분야에 대해 더 엄격한 공차가 가능해졌습니다. 실리콘 렌즈 재료는 황변에 강하고 가혹한 환경에서 신뢰성을 향상시키도록 개발되고 있습니다. 전반적인 추세는 더욱 소형화되고 효율적이며 신뢰할 수 있는 멀티 컬러 LED 솔루션으로 향하고 있습니다.