LED 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 1.6x0.8mm - 아이스 블루 색상 - 650mcd @ 10mA - 3.0V - 자동차 등급 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

이 문서는 PLCC-2 패키지의 고휘도 표면 실장 아이스 블루 LED에 대한 완전한 기술 사양을 제공합니다. 주로 까다로운 자동차 실내 조명 애플리케이션을 위해 설계된 이 부품은 신뢰할 수 있는 성능과 산업 표준 준수를 결합합니다. 이 LED는 컴팩트한 1608 풋프린트(1.6mm x 0.8mm)를 특징으로 하여, 일관되고 생생한 조명이 필요한 공간 제약이 있는 설계에 적합합니다.

이 LED의 핵심 장점은 자동차 부품을 위한 엄격한 AEC-Q101 표준에 따른 인증을 포함하여, 가혹한 환경 조건에서의 신뢰성을 보장합니다. RoHS, REACH 및 할로겐 프리 지침을 완전히 준수하여 현대적인 환경 및 안전 규정을 충족합니다. 표준 구동 전류 10mA에서 650 밀리칸델라(mcd)의 일반적인 광도를 제공하여, 그 크기에 비해 우수한 밝기를 제공합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 광도 및 전기적 특성

핵심 작동 파라미터는 표준 조건(T_s=25°C)에서 LED의 성능을 정의합니다. 순방향 전류(I_F)는 2mA에서 20mA의 권장 작동 범위를 가지며, 10mA가 일반적인 테스트 조건입니다. 이 전류에서 일반적인 순방향 전압(V_F)은 3.00V이며, 최소 및 최대 한계는 각각 2.5V와 3.5V로, 반도체 특성의 예상 변동을 나타냅니다.

주요 광도 출력은 광도(I_V)로 정의되며, 10mA에서 일반적인 값은 650 mcd입니다. 최소 및 최대 경계는 각각 330 mcd와 970 mcd이며, 이는 후술하는 빈닝 구조와 직접적으로 연결됩니다. 발광 패턴은 넓은 120도 시야각(φ)으로 특징지어져 넓고 균일한 조명을 제공합니다. 색상은 CIE 1931 다이어그램 상의 색도 좌표로 지정되며, 일반적인 값은 x=0.20, y=0.25로, 특정한 아이스 블루 색조를 정의합니다.

2.2 절대 최대 정격 및 열 관리

이 정격은 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의하며, 연속 작동을 위한 것이 아닙니다. 절대 최대 순방향 전류는 20mA이며, 소비 전력(P_d)은 70mW를 초과해서는 안 됩니다. 이 장치는 매우 짧은 펄스(t≤10μs, 듀티 사이클 0.005) 동안 50mA의 서지 전류(I_FM)를 견딜 수 있습니다.

열 관리는 LED 수명 및 성능 안정성에 매우 중요합니다. 접합 온도(T_J)는 절대 125°C를 초과해서는 안 됩니다. 작동 및 저장 온도 범위는 -40°C에서 +110°C로 지정되어 자동차 환경에 대한 적합성을 확인합니다. 두 가지 열저항 값이 제공됩니다: 접합에서 납땜 지점까지의 실제 열저항(R_{thJS real})은 160 K/W이며, 전기적 방법으로 도출된 값(R_{thJS el})은 140 K/W입니다. 이 값들은 소비 전력에 기반한 작동 중 온도 상승을 계산하는 데 필수적입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해, LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이 데이터시트는 포괄적인 광도 빈닝 구조를 상세히 설명합니다.

3.1 광도 빈

광도는 Q에서 B까지 레이블이 지정된 그룹으로 분류됩니다. 각 그룹은 다시 X, Y, Z의 세 개의 서브 빈으로 세분화되며, 각각 해당 그룹 내의 낮은, 중간, 높은 광도를 나타냅니다. 예를 들어, 그룹 V는 710 mcd에서 1120 mcd까지의 광도를 포함합니다. 서브 빈 VX는 710-820 mcd, VY는 820-970 mcd, VZ는 970-1120 mcd입니다. 650 mcd의 일반적인 값은 UY 빈(520-610 mcd) 또는 VX 빈의 하단에 속하며, 부품 번호가 특정 빈 코드에 해당할 가능성이 있음을 나타냅니다. 이 시스템을 통해 설계자는 애플리케이션에 필요한 정확한 밝기 수준을 선택할 수 있어, 여러 유닛 간의 시각적 일관성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 IV 곡선 및 상대 광도

순방향 전류 대 순방향 전압 그래프는 다이오드의 고전적인 지수 관계를 보여줍니다. 이 곡선을 통해 설계자는 원하는 전류에 필요한 구동 전압을 결정할 수 있으며, 이는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다. 상대 광도 대 순방향 전류 그래프는 낮은 범위에서 광 출력이 전류와 거의 선형적이지만, 전류가 최대 정격에 접근함에 따라 효율 저하(준선형 증가)의 징후를 보일 수 있음을 보여주며, 권장 범위 내에서 작동하는 것의 중요성을 강조합니다.

4.2 온도 의존성 및 색도 안정성

상대 광도 대 접합 온도 그래프는 열 설계에 매우 중요합니다. 이 그래프는 접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소함을 보여줍니다. 예를 들어, 100°C에서 상대 광도는 25°C에서의 값의 약 80-90%로 떨어질 수 있습니다. 이는 높은 주변 온도 또는 열 싱크가 불량한 애플리케이션에서 고려되어야 합니다.

색도 좌표 변화 대 접합 온도 그래프는 인지된 색상이 온도에 따라 어떻게 변하는지를 나타냅니다. 온도에 걸친 안정적인 색상은 색상 일관성이 중요한 애플리케이션에 매우 중요합니다. 마찬가지로, 상대 순방향 전압 대 접합 온도 그래프는 음의 온도 계수를 보여주며, V_F는 온도가 상승함에 따라 감소하며, 이는 일부 온도 감지 회로에서 사용될 수 있습니다.

4.3 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

파장 특성 그래프는 상대 스펙트럼 파워 분포를 나타냅니다. 아이스 블루 LED의 경우, 이 곡선은 청록색 파장 영역(일반적으로 약 470-490nm)에서 지배적인 피크를 가질 것입니다. 이 피크의 모양과 너비는 색상 순도를 결정합니다. 방사의 일반적인 다이어그램 특성은 광 강도의 공간 분포(방사 패턴)를 보여줍니다. 제공된 120° 시야각의 극좌표도는 람베르시안 또는 준 람베르시안 방사 패턴을 확인시켜 주며, 여기서 강도는 0°(칩에 수직)에서 가장 높고 ±60°에서 50%로 감소합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 극성

LED는 1608 미터법 풋프린트(길이 1.6mm x 너비 0.8mm)를 가진 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 표면 실장 패키지를 사용합니다. 기계 도면(목차 참조)은 본체 높이, 리드 간격 및 공차에 대한 정확한 치수를 제공할 것입니다. PLCC-2 패키지는 일반적으로 반대쪽에 두 개의 리드를 가집니다. 올바른 극성 식별이 필수적입니다. 데이터시트는 캐소드 마커를 표시해야 하며, 이는 종종 녹색 점, 노치, 잘린 모서리 또는 패키지 본체의 짧은 리드입니다. LED를 역방향 바이어스로 연결하면 손상될 수 있습니다. 역방향 작동을 위해 설계되지 않았기 때문입니다(V_R정격이 지정되지 않음).

5.2 권장 납땜 패드 레이아웃

리플로우 납땜 중 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성을 보장하기 위해 PCB 레이아웃을 위한 권장 랜드 패턴(솔더 패드 설계)이 제공됩니다. 이 패턴은 일반적으로 부품의 리드보다 약간 더 커서 좋은 솔더 젖음 및 필렛 형성을 촉진하면서 솔더 브리징을 방지합니다. 이 권장 사항을 준수하는 것은 기계적 강도와 LED에서 PCB(열 싱크 역할)로의 열 전달에 중요합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 프로파일

이 부품은 최대 260°C의 납땜 온도를 30초 동안 견딜 수 있도록 정격이 지정되었습니다. 이는 표준 리플로우 공정 중 패키지 본체 또는 리드에서 측정된 피크 온도를 의미합니다. 일반적인 리플로우 프로파일 그래프는 온도 상승, 예열, 소킹, 리플로우(피크 온도 포함) 및 냉각 단계를 보여줍니다. 열 충격을 피하기 위해 이 프로파일을 따르는 것이 매우 중요하며, 열 충격은 에폭시 렌즈를 균열시키거나 내부 다이 및 와이어 본드를 손상시킬 수 있습니다. Moisture Sensitivity Level (MSL)은 2a로 정격되어 있으며, 이는 부품이 리플로우 전 베이킹이 필요하기 전까지 ≤30°C/60% RH에서 최대 4주 동안 저장될 수 있음을 의미합니다.

7. 포장 및 주문 정보

부품 번호1608-IB0100M-AM은 논리적 구조를 따릅니다:1608는 패키지 크기를 나타내고,IB는 아이스 블루 색상을 의미하며,0100M은 광도 빈 또는 특정 성능 등급과 관련이 있을 가능성이 있으며,AM는 자동차 등급 또는 특정 버전을 나타낼 수 있습니다. 주문 정보는 사용 가능한 포장 옵션, 예를 들어 테이프 및 릴 수량(예: 릴당 4000개), 릴 치수 및 테이프 내 방향을 상세히 설명할 것입니다. 모든 조립 단계에서 ESD 민감 장치(최대 2kV HBM 정격)의 적절한 취급이 강조됩니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 주요 애플리케이션: 자동차 실내 조명

명시된 애플리케이션은 자동차 실내 조명입니다. 이는 계기판 백라이트, 버튼 조명, 발판 조명, 도어 패널 조명 및 앰비언트 조명을 포함합니다. AEC-Q101 인증, 넓은 작동 온도 범위(-40°C ~ +110°C) 및 높은 신뢰성은 진동, 열 사이클링 및 긴 작동 수명을 견뎌야 하는 자동차 산업의 엄격한 요구 사항에 특별히 적합하도록 만듭니다.

8.2 설계 고려 사항 및 회로 보호

구동 회로를 설계할 때는 항상 LED와 직렬로 정전류원 또는 전류 제한 저항을 사용하여 열 폭주를 방지해야 합니다. 순방향 전압이 음의 온도 계수를 가지기 때문입니다. 저항 값을 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산하십시오. 최대 V_F와 I_F를 고려하여 소비 전력(V_F* I_F)이 70mW를 초과하지 않도록 하십시오. 열 관리를 위해 LED의 솔더 패드 아래 및 주변에 충분한 구리 면적을 확보하여 열 싱크 역할을 하도록 하고, 접합 온도를 가능한 한 낮게 유지하여 밝기와 수명을 유지하십시오. 솔더 패드 온도가 증가함에 따라 최대 허용 연속 전류를 줄여야 함을 보여주는 순방향 전류 디레이팅 곡선을 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 상업용 등급 LED와 비교하여, 이 부품의 주요 차별화 요소는AEC-Q101 인증및 확장된 온도 범위이며, 이는 자동차 애플리케이션에 있어서 필수적입니다. 다른 자동차용 LED와 비교하여,1608 풋프린트를 가진 PLCC-2 패키지는 컴팩트하면서도 견고한 솔루션을 제공합니다.10mA에서 일반적인 650mcd 출력은 높은 효율성을 제공하여, 경쟁사와 동일한 밝기를 달성하기 위해 더 낮은 구동 전류를 사용할 수 있게 하여 전력 소비와 열 부하를 줄입니다. 포괄적인 빈닝 구조는 설계자가 제품의 밝기 일관성을 더욱 세밀하게 제어할 수 있게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 광도 빈닝의 주요 목적은 무엇입니까?

A: 빈닝은 대량 생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장합니다. 동일한 빈에서 LED를 선택함으로써 제조업체는 제품의 모든 유닛에서 균일한 외관을 보장할 수 있으며, 이는 자동차 실내용 다중 LED 어레이에서 특히 중요합니다.

Q: 저항 없이 3.3V 공급 전압으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 아니요. 일반적인 V_F는 3.0V이지만, 최저 2.5V일 수 있습니다. 3.3V를 직접 연결하면 절대 최대 정격을 초과하는 전류가 흐를 수 있으며, 이는 LED를 즉시 파괴할 수 있습니다. 항상 전류 제한 메커니즘을 사용하십시오.

Q: 이 LED는 미등과 같은 자동차 외부 애플리케이션에 적합합니까?

A: 견고하지만, 명시된 주요 애플리케이션은 실내 조명입니다. 외부 조명은 종종 광속, 색도 좌표 및 내후성 캡슐화에 대해 다른 요구 사항을 가집니다. 외부 사용 적합성에 대해서는 항상 애플리케이션 노트 또는 제조업체에 문의하십시오.

Q: 120° 시야각이 설계에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 넓은 시야각은 영역 조명 및 LED가 축외 각도(예: 계기판 아이콘)에서 볼 수 있는 애플리케이션에 이상적입니다. 더 집중된 빔이 필요한 경우, 2차 광학 장치(렌즈)가 필요할 것입니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 차량용 앰비언트 발판 조명 설계.설계자는 운전자 및 동승자 발판을 부드러운 아이스 블루 빛으로 조명해야 합니다. 발판당 두 개의 LED를 사용할 계획입니다. 빈닝 테이블을 기반으로 충분하지만 과도하지 않은 밝기를 보장하기 위해 VY 빈(820-970 mcd)의 LED를 선택합니다. 차량의 12V 시스템에서 전원을 공급받는 회로를 설계합니다. 일반적인 V_F3.0V와 장수명을 위한 목표 I_F10mA를 사용하여 직렬 저항을 계산합니다: R = (12V - 3.0V) / 0.01A = 900 Ohms. 표준 910 Ohm 저항이 선택됩니다. LED 패드에 연결된 충분한 구리 영역을 가진 PCB를 배치하여 열을 발산시키고, 향후 조정이 필요한 경우 전체 20mA 용량을 허용하기 위해 솔더 패드 온도가 70°C 이하로 유지되도록 합니다. 조립 중 권장 리플로우 프로파일을 따라 신뢰성을 보장합니다.

12. 작동 원리 소개

이것은 반도체 발광 다이오드(LED)입니다. 그 핵심은 화합물 반도체 재료(일반적으로 청록색/청색의 경우 InGaN 기반)로 만들어진 칩입니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반대쪽에서 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어들이 재결합할 때, 광자(빛)의 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. PLCC 패키지의 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하고, 기계적 보호를 제공하며, 광 출력 빔을 형성합니다(120° 시야각 달성). 내부 구조에는 빛을 위쪽으로 향하게 하는 반사 컵과 전기적 연결을 위한 본드 와이어가 포함됩니다.

13. 기술 동향 및 발전

자동차 LED 조명의 동향은 더 높은 효율성(와트당 더 많은 루멘)을 향해 가고 있으며, 이는 전기 부하와 열 발생을 줄입니다. 이를 통해 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 에너지 소비가 가능해집니다. 또한, 광 출력을 유지하거나 증가시키면서 패키지가 더욱 축소되는 소형화 추세도 있습니다. 고온 작동에서 향상된 신뢰성과 더 긴 수명은 계속해서 중요한 연구 분야입니다. 더 나아가, 통합이 주요 동향이며, LED 패키지에 구동 IC, 센서 또는 다중 색상 칩(RGB)을 단일 모듈에 통합하여 스마트 조명 시스템을 구축합니다. 표준화된 색상 빈과 더 엄격한 공차로의 이동은 여러 공급업체의 부품을 사용하는 자동차 제조업체의 일관성을 보장합니다.