LED SMD 3.2x1.0x1.48mm 주황색 초록색 파란색 사양서 - 순방향 전압 1.8~3.5V, 전력 소산 48~70mW

1. 제품 개요

1.1 일반 설명

이 제품은 표면 실장 LED(발광 다이오드)로, 반도체 칩을 사용하여 주황색, 초록색, 파란색 빛을 방출합니다. 패키지는 길이 3.2mm, 너비 1.0mm, 높이 1.48mm의 컴팩트한 형상으로 설계되었습니다. 이 SMD(표면 실장 장치) LED는 자동화 조립 공정을 위해 설계되었으며 다양한 전자 응용 분야에서 신뢰할 수 있는 성능을 제공합니다.

1.2 특징

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• 극도로 넓은 시야각(일반적으로 140도)으로, 여러 방향에서 가시성을 보장합니다.
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• 모든 표준 SMT(표면 실장 기술) 조립 및 솔더 리플로우 공정과 완벽히 호환되어 대량 생산이 용이합니다.
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• 습기 민감도 수준이 레벨 3으로 평가되며, 습기로 인한 손상을 방지하기 위한 특정 처리 및 보관 요구 사항이 있습니다.
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• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하여 납, 수은, 카드뮴과 같은 유해 물질이 없음을 보장합니다.
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• 저프로파일 패키지로 설계되어 공간이 제한된 응용 분야에 적합합니다.
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1.3 응용 분야

이 LED는 다양하며 수많은 전자 시스템에서 사용될 수 있습니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

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• 광학 지시기:소비자 가전, 산업 장비, 자동차 대시보드의 상태 표시용.
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• 스위치 및 심볼 디스플레이:사용자 인터페이스에서 버튼, 키패드, 그래픽 심볼의 조명용.
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• 일반 조명:장식용, 소형 디스플레이의 백라이트 또는 액센트 조명을 위한 저전력 조명 솔루션.
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• 소비자 가전:스마트폰, 태블릿, 리모컨, 웨어러블 기기 등의 알림 표시등으로 통합.
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• 자동차 내부 조명:동작 온도 범위를 고려하여 내부 분위기 조명 또는 지시등용.
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2. 기술 매개변수 심층 분석

2.1 25°C에서의 전기 및 광학 특성

다음 매개변수는 주변 온도 25°C의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다. 이러한 값은 회로 설계 및 성능 예측에 중요합니다.

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• 스펙트럼 반폭 (Δλ):이 매개변수는 LED가 빛을 방출하는 파장 범위를 나타냅니다. 주황색 LED의 경우 일반적으로 15nm이며, 초록색과 파란색 LED의 경우 30nm입니다. 좁은 대역폭은 종종 더 포화된 색상과 관련이 있습니다.
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• 순방향 전압 (VF):순방향 전류 20mA가 인가될 때 LED 양단의 전압 강하입니다. 주황색 LED의 경우 VF는 1.8V에서 2.4V 범위입니다. 초록색과 파란색 LED의 경우 VF는 2.8V에서 3.5V 범위입니다. 이러한 값은 LED와 직렬로 적절한 전류 제한 저항을 선택하는 데 필수적입니다.
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• 주 파장 (λd):빛 방출의 피크 파장으로, 인지되는 색상을 결정합니다. 주황색 LED의 경우 620.0nm에서 630.0nm 사이입니다. 초록색 LED의 경우 515.0nm에서 525.0nm까지입니다. 파란색 LED의 경우 465.0nm에서 475.0nm 범위입니다. 다른 빈(예: D10, E20와 같은 코드)은 이 구간 내의 특정 파장 범위를 나타냅니다.
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• 광도 (IV):LED의 밝기를 밀리칸델라(mcd)로 측정한 값입니다. 주황색 LED의 경우 빈 코드에 따라 70mcd에서 900mcd까지 변동합니다. 초록색과 파란색 LED의 경우 유사한 빈이 90mcd에서 900mcd까지의 강도 범위를 정의합니다. 더 높은 강도 빈은 더 밝은 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
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• 시야각 (2θ1/2):광도가 최대값의 절반으로 떨어지는 각도로 정의됩니다. 이 LED는 140도의 넓은 시야각을 가지며, 축 이외 위치에서의 가시성이 중요한 응용 분야에 이상적입니다.
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• 역방향 전류 (IR):역방향 전압 5V가 인가될 때의 누설 전류입니다. 최대 10μA로 지정되어 있으며, 우발적인 극성 반전에 대한 보호를 위한 양호한 역방향 바이어스 특성을 나타냅니다.
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• 열 저항 (RTHJ-S):LED 접합부에서 솔더 포인트까지의 열 흐름에 대한 저항입니다. 450°C/W로 지정됩니다. 더 낮은 열 저항은 더 나은 열 방산을 위해 바람직하지만, 과열을 방지하기 위해 열 관리 설계에서 이 값을 고려해야 합니다.
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2.2 25°C에서의 절대 최대 정격

이러한 정격은 LED가 영구적 손상을 입을 수 있는 한계를 정의합니다. 설계자는 동작 조건이 이 한계 내에 유지되도록 해야 합니다.

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• 전력 소산 (Pd):LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 주황색 LED의 경우 48mW이며, 초록색과 파란색 LED의 경우 70mW입니다. 이를 초과하면 열 폭주 및 고장으로 이어질 수 있습니다.
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• 순방향 전류 (IF):최대 연속 순방향 전류는 20mA입니다. 이는 테스트 및 정상 동작을 위한 표준 구동 전류입니다.
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• 피크 순방향 전류 (IFP):펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 LED는 최대 60mA까지 처리할 수 있습니다. 이는 짧은 고강도 플래시가 필요한 응용 분야에 유용합니다.
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• 정전기 방전 (ESD):LED는 인간 모델(HBM)을 사용하여 최대 1000V의 ESD를 견딜 수 있습니다. 처리 중 적절한 ESD 예방 조치가 권장됩니다.
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• 동작 온도 (Topr):신뢰할 수 있는 동작을 위한 주변 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 가혹한 환경에 적합합니다.
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• 보관 온도 (Tstg):비동작 시 보관 온도 범위 또한 -40°C에서 +85°C입니다.
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• 접합 온도 (Tj):반도체 접합부에서 허용 가능한 최대 온도는 95°C입니다. 이는 장수명을 보장하기 위한 열 설계의 중요한 매개변수입니다.
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3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 주요 광학 및 전기 매개변수를 기반으로 LED를 분류하는 빈닝 시스템을 사용합니다. 이는 대량 생산에서 성능의 일관성을 보장합니다.

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• 순방향 전압 빈닝:주황색 LED의 경우 코드 "1L"은 VF 범위 1.8V에서 2.4V를 나타냅니다. 초록색과 파란색 LED의 경우 코드 "1N"은 VF 범위 2.8V에서 3.5V를 나타냅니다. 이러한 빈은 어레이에서 균일한 밝기를 위한 LED 매칭에 도움이 됩니다.
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• 주 파장 빈닝:주황색의 경우 "E00", "F00"; 초록색과 파란색의 경우 "D10", "E20"와 같은 코드는 5nm 단계 내의 특정 파장 범위를 정의합니다. 예를 들어, 초록색의 "D10"은 515.0-517.5nm에 해당하며, 파란색의 "E20"은 472.5-475.0nm에 해당합니다. 이를 통해 정확한 색상 포인트를 선택할 수 있습니다.
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• 광도 빈닝:"1DW"(70-90mcd)에서 "1CM"(700-900mcd)와 같은 여러 빈이 존재하며, 주황색에 대해 유사한 범위가 초록색과 파란색에 적용됩니다. 더 높은 빈 코드는 더 높은 밝기를 나타내며, 설계자가 응용 요구 사항에 따라 선택할 수 있도록 합니다.
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4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 1-6)

이 곡선은 순방향 전압이 순방향 전류에 따라 증가하는 비선형 관계를 보여줍니다. 일반적으로 최대 30mA의 전류에 대해 전압이 지정된 범위 내에 유지됩니다. 이 곡선은 적절한 전류 조절을 보장하기 위한 구동 회로 설계에 필수적입니다.

4.2 순방향 전류 대 상대 강도 (그림 1-7)

이 곡선은 상대적인 빛 출력이 순방향 전류에 따라 증가하지만 선형적으로는 아님을 보여줍니다. 특정 지점을 넘어서면 효율이 떨어질 수 있습니다. 이 LED의 경우 강도는 권장 동작 지점인 20mA까지 꾸준히 증가합니다.

4.3 핀 온도 대 상대 강도 (그림 1-8)

핀 온도가 0°C에서 100°C로 증가함에 따라 상대 강도가 감소합니다. 이 열 소광 효과는 LED에서 일반적입니다; 더 높은 온도에서 광 출력은 최대 20-30%까지 떨어질 수 있습니다. 설계자는 주변 온도가 높은 응용 분야에서 이를 고려해야 합니다.

4.4 핀 온도 대 순방향 전류 (그림 1-9)

이 곡선은 주어진 순방향 전류에 대해 핀 온도가 주변 온도에 따라 상승함을 나타냅니다. 이는 특히 고전류 또는 따뜻한 환경에서 동작할 때 열 관리의 중요성을 강조합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED 패키지는 도면에 제공된 상세 치수를 가진 직사각형 형태입니다. 주요 측정치는 다음과 같습니다:

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• 전체 크기: 3.20mm(길이) × 1.00mm(너비) × 1.48mm(높이). 지정되지 않은 경우 일반적으로 공차는 ±0.2mm입니다.
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• 리드 구성: 장치는 솔더링을 위한 하단에 4개의 패드(핀)를 가집니다. 핀 1은 극성 식별을 위해 표시됩니다.
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• 극성 표시: 상단 또는 하단의 작은 점 또는 노치가 음극(음극) 측을 나타냅니다. 올바른 방향은 적절한 동작에 중요합니다.
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5.2 솔더링 패드 설계

권장 솔더링 패턴(그림 1-5)은 패드 치수 2.00mm × 1.30mm와 패드 간 간격 0.30mm를 포함합니다. 이 설계는 리플로우 공정 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하고 열 방산에 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 SMT 리플로우 솔더링 지침

이 LED는 리플로우 솔더링을 사용한 표면 실장 조립을 위해 설계되었습니다. 주요 지침은 다음과 같습니다:

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• 플라스틱 패키지 손상을 방지하기 위해 피크 온도가 260°C를 초과하지 않는 표준 리플로우 프로파일을 사용하십시오.
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• 열 충격을 피하기 위해 서서히 예열하십시오, 일반적으로 초당 1-3°C로 상승합니다.
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• 솔더 페이스트가 패드에 적절히 적용되도록 하고, 브리징을 일으킬 수 있는 과도한 페이스트를 피하십시오.
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• 솔더링 후 보드가 자연적으로 냉각되도록 하십시오; 강제 냉각은 응력을 유발할 수 있습니다.
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6.2 처리 주의 사항

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• 정전기 방전 손상을 방지하기 위해 ESD 안전 장비로 LED를 처리하십시오.
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• 사용 전까지 방습 포장에 보관하고, 유통 기한을 초과한 습기에 노출된 경우 베이킹하십시오.
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• 배치 및 처리 중 렌즈 또는 리드에 기계적 스트레스를 피하십시오.
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7. 패키징 및 주문 정보

7.1 패키징 사양

LED는 자동 픽업 및 배치를 위한 캐리어 테이프와 릴로 공급됩니다.

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• 캐리어 테이프 치수:테이프 너비, 포켓 크기, 피치는 LED를 안전하게 고정하도록 설계되었습니다. 일반적인 치수에는 3.2mm × 1.0mm 풋프린트와 일치하는 포켓 크기가 포함됩니다.
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• 릴 치수:릴은 대부분의 SMT 장비에 맞는 표준 크기(예: 7인치 또는 13인치 직경)입니다. 릴 용량은 테이프 길이에 따라 다릅니다.
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• 라벨 양식 사양:릴의 라벨에는 부품 번호, 수량, 날짜 코드 및 추적성을 위한 빈 정보가 포함됩니다.
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7.2 방습 포장

포장에는 습기 민감도 수준 3을 유지하기 위해 건조제 및 습도 지시 카드가 포함됩니다. 일단 개봉되면 LED는 지정된 시간 내에 사용되거나 지침에 따라 재베이킹해야 합니다.

7.3 신뢰성 테스트 항목

표준 신뢰성 테스트는 온도 사이클링, 습도 테스트, 솔더 내열성, 기계적 충격 등을 포함할 수 있습니다. 이러한 테스트는 LED가 내구성에 대한 산업 표준을 충족하도록 보장합니다.

8. 응용 권장 사항

매개변수에 기반하여, 이 LED는 다음과 같은 용도에 적합합니다:

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• 저전력 지시기:적절한 순방향 전압 및 전력 소산으로 인해 배터리 구동 장치에서 사용.
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• 광각 디스플레이:140도의 시야각 덕분에 다양한 각도에서 가시성이 필요한 간판 또는 패널용.
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• 색상 코딩 시스템:사용자 인터페이스에서 상태 표시를 위해 여러 색상(주황색, 초록색, 파란색) 사용.
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• 산업 제어:동작 온도 범위 -40°C에서 +85°C가 필요한 곳.
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9. 기술 비교

시장의 유사한 SMD LED와 비교했을 때, 이 제품은 다음과 같은 장점을 제공합니다:

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• 크기 장점:3.2mm × 1.0mm 풋프린트는 많은 표준 3.5mm 또는 5mm LED보다 작아 보드 공간을 절약합니다.
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• 밝기 옵션:광도 빈이 최대 900mcd까지 있어 저조도 및 고밝기 응용 분야 모두에 유연성을 제공합니다.
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• 열 성능:450°C/W의 열 저항은 이 패키지 크기에 대해 전형적입니다; 그러나 설계자는 고전류 응용 분야를 위해 대안과 비교해야 합니다.
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• 색상 일관성:파장 및 강도에 대한 빈닝 시스템은 비빈 LED에 비해 생산 런에서 더 나은 색상 매칭을 보장합니다.
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10. 자주 묻는 질문

10.1 이 LED의 일반적인 순방향 전류는 무엇입니까?

권장 연속 순방향 전류는 전기적 특성에 따라 20mA입니다. 이 전류에서 동작하면 최적의 밝기와 장수명이 보장됩니다.

10.2 LED의 극성을 어떻게 식별합니까?

극성은 패키지에 핀 1 근처의 작은 점 또는 노치로 표시됩니다. 음극은 일반적으로 핀 1에 연결되고, 양극은 다른 핀에 연결됩니다. 정확한 표시 세부 사항은 치수 도면을 참조하십시오.

10.3 더 높은 전류로 이 LED를 구동하여 더 밝게 할 수 있습니까?

피크 순방향 전류가 펄스 조건에서 60mA이지만, 연속 20mA 정격을 초과하면 수명이 단축되고 과열될 수 있습니다. 항상 절대 최대 정격 내에 유지하십시오.

10.4 습기 민감도 수준은 무엇이며 왜 중요합니까?

습기 민감도 수준은 3이며, 이는 LED가 솔더링 전 최대 168시간 동안 주변 조건에 노출될 수 있음을 의미합니다. 그 이상의 경우 리플로우 중 팝코닝을 방지하기 위해 베이킹이 필요합니다.

11. 실제 사용 사례

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• 사례 연구 1: 소비자 가전 지시기:스마트워치에서 이 LED는 알림 표시등으로 사용됩니다. 작은 크기는 컴팩트한 설계에 맞으며, 넓은 시야각은 착용 시 가시성을 보장합니다.
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• 사례 연구 2: 산업 패널 디스플레이:여러 LED가 어레이로 배열되어 제어 패널의 심볼을 백라이트합니다. 일관된 빈닝은 디스플레이 전반에 걸쳐 균일한 색상과 밝기를 보장합니다.
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• 사례 연구 3: 자동차 내부 조명:도어 핸들 또는 컵 홀더에 통합되어 분위기 조명용으로 사용됩니다. 동작 온도 범위는 차량 환경에서 신뢰할 수 있는 성능을 허용합니다.
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12. 작동 원리 소개

LED는 전기발광 원리에 따라 작동합니다. 순방향 전압이 반도체 접합부에 인가되면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 색상은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 이 LED의 경우 주황색은 갈륨 비소 인화물, 초록색과 파란색은 질화 갈륨과 같은 다른 칩 재료가 사용되어 특정 파장을 방출합니다. 패키지는 빛을 지시하고 시야각을 향상시키기 위한 렌즈를 포함합니다.

13. 개발 동향

LED 산업에서 진행 중인 동향은 다음과 같습니다:

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• 효율 증가:더 높은 광 효율(와트당 더 많은 빛 출력)을 달성하기 위한 재료 및 구조 개발로 전력 소비 감소.
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• 소형화:패키지가 2.0mm × 1.0mm 또는 칩 스케일 패키지와 같이 더 작아져 더 조밀한 PCB 레이아웃이 가능해집니다.
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• 개선된 색 재현:백색 LED용 형광체 기술 및 RGB 응용을 위한 정확한 색상 제어 발전.
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• 향상된 신뢰성:더 나은 열 관리 및 패키징 재료로 극한 조건에서 수명과 성능 연장.
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• 스마트 통합:IoT 및 스마트 조명 시스템을 위한 LED 패키지 내 구동기 또는 센서 통합.
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이 LED는 컴팩트한 형상, 다중 색상 옵션 및 현대 전자 설계를 위한 신뢰할 수 있는 성능을 제공함으로써 이러한 동향과 일치합니다.