녹색 LED 2.0x1.25x0.7mm 사양서 - 순방향 전압 2.8-3.5V - 전력 105mW - 파장 515-530nm - 기술 문서

1. 제품 개요

이 사양서는 녹색 칩으로 제조된 컴팩트 패키지 크기 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm의 SMD 녹색 LED 모델 RF-GNB170TS-CF를 설명합니다. 일반 광학 표시, 스위치 및 기호 백라이트, 기타 일반 디스플레이 응용 분야용으로 설계되었습니다. 이 LED는 매우 넓은 시야각(일반 140°)을 제공하며 모든 SMT 조립 및 납땜 공정에 적합합니다. 내습성 수준 3을 충족하며 RoHS를 준수합니다.

2. 광학 및 전기 특성

2.1 순방향 전압 (VF)

20mA 시험 전류에서 순방향 전압은 여러 그룹으로 분류됩니다: G1(2.8-2.9V), G2(2.9-3.0V), H1(3.0-3.1V), H2(3.1-3.2V), I1(3.2-3.3V), I2(3.3-3.4V), J1(3.4-3.5V). 일반 순방향 전압은 명시되지 않았지만 이 범위 내에 있습니다. 측정 허용 오차는 ±0.1V입니다.

2.2 주 파장 (λD)

20mA에서 주 파장은 515.0nm에서 530nm까지이며, 다음과 같이 분류됩니다: D10(515.0-517.5nm), D20(517.5-520.0nm), E10(520.0-522.5nm), E20(522.5-525.0nm), F10(525.0-527.5nm), F20(527.5-530nm). 이는 녹색 발광색에 해당합니다. 측정 허용 오차는 ±2nm입니다.

2.3 광도 (IV)

20mA에서 광도는 다음과 같이 분류됩니다: 1AU(260-330 mcd), 1AV(330-430 mcd), 1CG(430-560 mcd), 1CL(560-700 mcd), 1CM(700-900 mcd). 일반 반전력각은 140°입니다. 측정 허용 오차 ±10%.

2.4 기타 광학 파라미터

스펙트럼 반치폭(Δλ)은 일반적으로 15nm입니다. VR=5V에서 역전류(IR)는 10μA 미만입니다. 20mA에서 접합부에서 납땜점까지의 열 저항(RthJ-S)은 450°C/W입니다.

3. 절대 최대 정격

최대 전력 소모는 105mW, 순방향 전류 30mA(DC), 피크 순방향 전류 60mA(1/10 듀티, 0.1ms 펄스)입니다. 정전기 방전 내성(HBM)은 1000V입니다. 작동 온도 범위 -40°C ~ +85°C, 보관 온도 -40°C ~ +85°C, 접합 온도 최대 95°C입니다. 전력 소모가 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 주의해야 합니다.

4. 빈 분류 시스템

4.1 파장 빈 분류

515nm에서 530nm까지 6개의 주 파장 빈(D10, D20, E10, E20, F10, F20)을 사용할 수 있습니다. 각 빈은 2.5nm 범위를 포함하여 특정 녹색 색조를 선택할 수 있습니다.

4.2 광도 빈 분류

260mcd에서 900mcd까지 5개의 광도 빈(1AU, 1AV, 1CG, 1CL, 1CM)이 있습니다. 높은 빈은 더 밝은 부품을 나타냅니다.

4.3 순방향 전압 빈 분류

7개의 전압 빈이 2.8V에서 3.5V까지(G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1) 있습니다. 이를 통해 직렬/병렬 회로에서 LED를 일치시켜 균일한 밝기를 얻을 수 있습니다.

5. 일반 성능 곡선

5.1 순방향 전압 대 순방향 전류

곡선은 순방향 전압이 5mA에서 약 2.5V에서 30mA에서 3.0V 이상으로 증가하는 것을 보여주며, 이는 InGaN 녹색 LED의 일반적인 특성입니다.

5.2 순방향 전류 대 상대 광도

상대 광도는 순방향 전류가 30mA까지 거의 선형적으로 증가하며, 더 높은 전류에서는 약간 포화됩니다.

5.3 온도 영향

상대 광도는 주변 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 100°C에서는 25°C 값의 약 70%로 떨어집니다. 최대 허용 순방향 전류는 핀 온도가 증가함에 따라 감소하여 25°C에서 30mA에서 120°C에서 거의 0에 가깝습니다.

5.4 파장 대 순방향 전류

주 파장은 밴드 필링 효과로 인해 약간 이동합니다(10mA에서 ~521nm에서 30mA에서 ~527nm). 전류 증가에 따른 이 청색 이동은 InGaN LED의 일반적인 현상입니다.

5.5 스펙트럼 및 방사 패턴

스펙트럼 분포는 520-530nm 부근에서 피크를 가지며 반치폭은 약 15nm입니다. 방사 다이어그램은 140°의 넓은 시야각을 보여주며, ±70°에서 상대 광도가 50%로 떨어집니다.

6. 기계적 패키지 및 치수 세부 사항

패키지는 2.00mm × 1.25mm × 0.70mm(허용 오차 ±0.2mm)입니다. 상면도는 모따기된 모서리(R0.20)가 있는 직사각형 모양을 보여줍니다. 하면도는 극성(패드 1은 캐소드, 패드 2는 애노드)을 나타냅니다. 납땜 패턴은 3.2mm × 1.2mm 패드에 0.8mm 간격을 권장합니다. 권장 납땜 패턴 치수는 데이터시트에 제공됩니다.

7. 납땜 및 취급 지침

7.1 리플로우 납땜 프로파일

권장 리플로우 곡선: 150°C에서 200°C로 60-120초 동안 예열; 상승률 ≤3°C/s; 217°C(TL) 이상 유지 시간 60-120초; 피크 온도 260°C에서 최대 10초; 냉각 속도 ≤6°C/s. 25°C에서 피크까지 총 시간 ≤8분. 최대 2회 리플로우 사이클. 가열 중 기계적 응력을 가하지 마십시오.

7.2 수동 납땜 및 재작업

수동 납땜 인두 온도는 300°C 미만, 3초 미만, 1회만 사용해야 합니다. 재작업이 필요한 경우 이중 헤드 납땜 인두를 사용하십시오. 납땜 후 급속 냉각을 피하십시오.

7.3 주의 사항

휘어진 PCB 부위에 LED를 장착하지 마십시오. 냉각 중 기계적 힘이나 진동을 가하지 마십시오. LED를 황 함유 화합물에 노출시키지 마십시오(황 함량<100ppm 이하). 외부 재료의 브롬 및 염소 함량은 각각<900ppm, 총합<1500ppm 이하여야 합니다. 아웃개싱 접착제는 사용을 피하십시오. 적절한 ESD 처리가 필요합니다.

8. 포장 및 주문 정보

포장 수량: 릴당 4000개. 캐리어 테이프 치수: 폭 8mm, 피치 4mm, 커버 테이프 포함. 릴 직경 178mm ±1mm, 허브 60mm ±0.1mm. 내습성 레벨 3 부품에는 건조제가 포함된 방습 배리어 백을 사용합니다. 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 광속, 색도, 순방향 전압, 파장에 대한 빈 코드, 수량 및 날짜가 포함됩니다.

9. 신뢰성 시험 데이터

신뢰성 시험은 JEDEC 표준을 따릅니다: 리플로우(260°C, 10초, 2회) – 22개; 온도 사이클(-40°C ~ 100°C, 30분 유지, 100사이클) – 22개; 열 충격(-40°C ~ 100°C, 15분 유지, 300사이클) – 22개; 고온 보관(100°C, 1000h) – 22개; 저온 보관(-40°C, 1000h) – 22개; 수명 시험(Ta=25°C, IF=20mA, 1000h) – 22개. 합격 기준: 순방향 전압이 USL의 1.1배를 초과하지 않아야 하고, 역전류가 USL의 2배를 초과하지 않아야 하며, 광속이 LSL의 0.7배 미만으로 떨어지지 않아야 합니다.

10. 응용 참고 사항

10.1 일반적인 응용 분야

광학 표시기, 스위치 및 기호 백라이트, 소비자 가전, 가전 제품 및 자동차 내부 조명의 일반 조명에 이상적입니다.

10.2 열 설계

접합 온도가 95°C를 초과하지 않도록 방열이 중요합니다. 적절한 PCB 동판 면적과 열 비아를 권장합니다. 450°C/W의 열 저항은 작은 패키지를 나타냅니다. 고전류 작동을 위해서는 우수한 열 관리가 필수적입니다.

10.3 회로 설계 고려 사항

각 LED에는 전류 제한 저항이 있어야 합니다. 역전압 보호(예: 병렬 다이오드)가 필요하여 역바이어스로 인한 손상을 방지합니다. 직렬 스트링을 설계할 때 빈 간 순방향 전압 변화를 고려해야 합니다.

11. 대체 녹색 LED와의 비교

이 2.0x1.25mm 패키지는 140°의 넓은 시야각을 제공하는 컴팩트한 풋프린트를 제공하며, 이는 일반적으로 120° 시야각을 제공하는 많은 표준 0603(1.6x0.8mm) 또는 0805(2.0x1.25mm) 대안보다 넓습니다. 파장 범위(515-530nm)는 순수한 녹색과 황록색 영역을 모두 포함하여 특정 색상 요구 사항과 일치시키는 데 적합합니다. 최대 900mcd의 광도 범위는 표시 응용 분야에 충분한 밝기를 제공합니다. 그러나 더 큰 패키지 LED에 비해 열 저항이 상대적으로 높으므로 주의 깊은 열 관리가 필요합니다.

12. 자주 묻는 질문

Q: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?
A: 네, 하지만 접합 온도가 95°C 미만으로 유지되어야 합니다. 적절한 방열이 필요합니다. 높은 주변 온도에서는 정격 감소가 필요합니다.

Q: 밀봉 백을 개봉하기 전 보관 수명은 얼마입니까?
A: 원래 백 상태에서 30°C/75%RH 조건에서 최대 1년입니다. 개봉 후에는 30°C/60%RH 조건에서 168시간 이내에 사용해야 하며, 그렇지 않으면 베이킹(60°C, 24시간)이 필요합니다.

Q: '스펙트럼 반치폭' 15nm는 무엇을 의미합니까?
A: 발광 스펙트럼의 반치전폭을 나타냅니다. 폭이 좁을수록 색상이 더 순수함을 의미합니다. 15nm는 InGaN 녹색 LED의 일반적인 값입니다.

Q: 이 LED를 옥외 응용 분야에 사용할 수 있습니까?
A: 작동 온도 범위 -40°C ~ +85°C는 많은 옥외 용도에 적합하지만, 컨포멀 코팅 없이 높은 습도(>75%RH)에 직접 노출되면 신뢰성에 영향을 줄 수 있습니다. 황 및 할로겐 오염을 피해야 합니다.

13. 실제 사용 사례 예시

스마트 홈 제어 패널에서 여러 개의 녹색 LED가 기기 상태를 표시하는 데 사용됩니다. 빈 F10(525-527.5nm, 560-700mcd)을 사용하면 균일한 녹색 백라이트를 제공합니다. 5V 전원 공급 장치에 150Ω 직렬 저항을 사용하면 전류가 20mA로 제한됩니다. 넓은 140° 시야각은 다양한 각도에서 가독성을 보장합니다. 컴팩트한 2.0x1.25mm 패키지는 소형 PCB에 조밀하게 배치할 수 있습니다. LED의 내습성 레벨 3으로 인해 방습 배리어 백을 개봉한 후 168시간 이내에 패널 조립을 완료하지 않으면 베이킹이 필요합니다.

14. 작동 원리

이 SMD LED는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 녹색 칩을 기반으로 합니다. 순방향 바이어스가 인가되면 활성층에서 전자와 정공이 재결합하여 녹색 파장(515-530nm)에 해당하는 에너지를 가진 광자를 방출합니다. 칩은 투명한 실리콘 또는 에폭시 렌즈에 캡슐화되어 빛을 효율적으로 추출하고 넓은 빔 각도를 제공합니다. 패키지는 전기적 연결을 위한 2개의 납땜 패드가 있는 표준 측면 시야 SMT 설계를 사용합니다.

15. 기술 동향

InGaN 기반 녹색 LED는 효율이 지속적으로 개선되었습니다. 최근 동향으로는 더 높은 광효율(프리미엄 부품의 경우 200lm/W 이상), 더 나은 색 순도를 위한 더 좁은 스펙트럼 대역폭, 소형화를 위한 더 작은 패키지가 있습니다. 이 제품은 비용에 민감한 대량 생산에 적합한 성숙된 기술을 나타냅니다. 향후 개발에는 동일한 풋프린트 내에서 더 나은 열 관리와 향상된 ESD 내성이 포함될 수 있습니다.