미니 탑 뷰 LED 65-11 시리즈 데이터시트 - SMT 패키지 - 블루 468nm - 120° 시야각 - 3.2V 정격 - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

65-11 시리즈는 미니 탑 뷰 표면 실장 기술(SMT) LED 제품군을 대표합니다. 이 부품들은 컴팩트한 화이트 패키지와 인쇄 회로 기판(PCB)을 통해 빛이 방출되는 독특한 탑다운 발광 설계가 특징입니다. 이 특정 모델은 전형적인 주 파장 468 나노미터의 청색광을 방출합니다.

이 시리즈의 핵심 장점은 매우 넓은 시야각으로, 라이트 가이드 또는 파이프로의 효율적인 광 결합에 최적화되어 있습니다. 설계는 향상된 광학 성능을 위한 특징을 포함하며, 무연(Pb-free) 및 RoHS 환경 기준을 완전히 준수합니다. 내장된 정전기 방전(ESD) 보호 기능은 취급 및 조립 중 장치를 보호합니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5 V
• 순방향 전류 (I_F):25 mA (연속)
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA (듀티 사이클 1/10 @ 1 kHz)
• 전력 소산 (P_d):110 mW
• ESD 보호 (HBM):2000 V
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +100°C
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +110°C
• 납땜 온도:리플로우: 최대 10초 동안 260°C; 핸드: 최대 3초 동안 350°C.

2.2 전기-광학 특성

별도로 명시되지 않는 한, 표준 주변 온도 25°C 및 순방향 전류 20 mA에서 측정됨. 허용 오차는 설계에 매우 중요합니다.

• 광도 (I_v):112 ~ 285 mcd (밀리칸델라). 허용 오차는 ±11%입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (전형적). 이는 광도가 피크 값의 절반 이상인 각도 범위를 정의합니다.
• 피크 파장 (λ_p):468 nm (전형적).
• 주 파장 (λ_d):464.5 ~ 476.5 nm. 허용 오차는 ±1 nm입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm (전형적). 이는 청색광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.90 ~ 3.60 V. 허용 오차는 ±0.1 V입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압 5 V에서 최대 50 µA.

3. 비닝 시스템 설명

LED는 생산 런의 일관성을 보장하기 위해 주요 파라미터에 따라 비닝으로 분류됩니다. 설계자는 색상 및 밝기 균일성에 대한 애플리케이션 요구 사항과 일치하도록 비닝을 지정할 수 있습니다.

3.1 주 파장 비닝 (그룹 A)

정확한 청색의 색조를 정의합니다. 비닝은 A9부터 A12까지 레이블이 지정되며, A9는 가장 짧은 파장 범위(464.5-467.5 nm)를, A12는 가장 긴 파장 범위(473.5-476.5 nm)를 나타냅니다.

3.2 광도 비닝

밝기 수준을 정의합니다. 비닝 범위는 R1(최저, 112-140 mcd)부터 S2(최고, 225-285 mcd)까지입니다.

3.3 순방향 전압 비닝 (그룹 B2)

전기적 특성을 정의합니다. 비닝은 36부터 42까지 번호가 매겨지며, 이는 2.90-3.00 V(비닝 36)부터 3.50-3.60 V(비닝 42)까지의 전압 범위에 해당합니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 외형 치수

이 장치는 컴팩트한 SMT 풋프린트를 특징으로 합니다. 주요 치수는 본체 크기, 리드 간격 및 전체 높이를 포함합니다. 지정되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 극성은 패키지의 특정 마킹 또는 핀 구성으로 표시되며, PCB 레이아웃 및 조립 시 반드시 준수해야 합니다.

4.2 테이프 및 릴 패키징

LED는 자동 피크 앤 플레이스 조립을 위해 캐리어 테이프와 릴에 공급됩니다. 릴 치수와 테이프 포켓 설계는 표준 SMT 장비와의 호환성을 보장하도록 지정됩니다. 표준 적재 수량은 릴당 2000개입니다.

4.3 습기 민감도 및 보관

부품은 건제와 함께 습기 방지 알루미늄 백에 포장됩니다. 주의 사항이 매우 중요합니다: 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오. 개봉 전에는 ≤30°C 및 ≤90% RH 조건에서 보관해야 합니다. 개봉 후에는 리플로우 납땜 중 습기 유발 손상을 방지하기 위해 ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 권장 사용 기한이 1년입니다.

5. 납땜 및 조립 지침

주요 권장 납땜 방법은 적외선(IR) 리플로우 납땜입니다. 허용 가능한 최대 프로파일 피크 온도는 260°C이며, 지속 시간은 10초를 초과하지 않아야 합니다. 핸드 납땜은 허용되지만, 플라스틱 패키지 및 반도체 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위해 리드당 최대 3초 동안 350°C로 제한해야 합니다.

6. 애플리케이션 제안

6.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

• 광학 지시기:소비자 가전, 산업 제어 장치 및 자동차 계기판의 상태 표시등.
• 라이트 가이드/파이프 결합:탑 뷰, 와이드 앵글 발광은 엣지 라이팅 또는 아크릴 또는 폴리카보네이트 라이트 가이드로 빛을 주입하는 데 이상적이며, 버튼 백라이트, 패널 지시기 및 장식 조명에 일반적으로 사용됩니다.
• 백라이트:소형 LCD 디스플레이, 키패드, 스위치 조명 및 일반 장식 또는 액센트 조명에 적합합니다.
• 자동차 실내 조명:신뢰성과 일관된 색상이 가장 중요한 계기판 스위치 백라이트와 같은 애플리케이션.

6.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:외부 전류 제한 저항은절대적으로 필수적입니다. LED의 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 이는 전압의 작은 증가가 전류의 크고 파괴적인 증가를 초래할 수 있음을 의미합니다. 저항 값은 공급 전압과 원하는 순방향 전류(일반적으로 20 mA 이하)를 기반으로 계산해야 합니다.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 특히 높은 주변 온도 환경에서 또는 최대 연속 전류로 구동할 때 PCB가 적절한 방열을 제공하도록 하는 것이 장기적인 신뢰성을 향상시킬 것입니다.
• ESD 주의 사항:장치에 내장된 ESD 보호 기능이 있지만, 조립 및 설치 중에는 표준 ESD 처리 절차를 여전히 따라야 합니다.

7. 신뢰성 테스트

이 제품은 90% 신뢰 수준과 10%의 로트 허용 불량률(LTPD)로 수행되는 포괄적인 신뢰성 테스트를 거칩니다. 주요 테스트는 다음과 같습니다:

• 리플로우 납땜 저항성
• 온도 사이클링 (-40°C ~ +100°C)
• 열 충격
• 고온 및 저온 보관
• DC 동작 수명 (20mA에서 1000시간)
• 고온/고습 (85°C/85% RH에서 1000시간)

이러한 테스트는 전자 제품에서 발생하는 전형적인 환경 및 작동 스트레스 하에서 장치의 견고성을 검증합니다.

8. 자주 묻는 질문 (기술 데이터 기반)

Q: "탑 뷰" 설계의 주요 장점은 무엇입니까?

A: 이 설계는 PCB 평면에 수직으로, 보드 자체를 통해 빛을 방출합니다. 이는 LED 바로 위에 위치한 라이트 파이프를 사용하는 애플리케이션에 최적이며, 결합 효율을 극대화하고 넓은 시야각으로 균일한 조명을 제공합니다.

Q: 저항 없이 5V 공급 장치에서 이 LED를 직접 구동할 수 있습니까?

A:No.이는 거의 확실히 LED를 파괴할 것입니다. 순방향 전압은 약 3.2V입니다. 5V를 직접 연결하면 최대 정격을 훨씬 초과하는 전류가 흐르게 되어 즉시 고장이 발생합니다. 직렬 저항은 필수적입니다.

Q: 광도 값을 어떻게 해석해야 합니까?

A: 광도(밀리칸델라, mcd로 측정)는 특정 방향에서 인간의 눈이 인지하는 밝기를 나타냅니다. 넓은 120° 시야각은 이 밝기가 매우 넓은 영역에 걸쳐 유지됨을 의미하지만, 피크 광도 값은 중심축(0°)을 따라 측정됩니다.

Q: 라벨의 비닝 정보는 무엇을 의미합니까?

A: 라벨에는 광도 등급(CAT), 색도 좌표(HUE) 및 순방향 전압 등급(REF)에 대한 코드가 포함됩니다. 이를 통해 추적 가능성을 제공하고 주문 시 지정한 특정 광학 및 전기적 특성을 가진 부품을 수령할 수 있도록 보장하며, 이는 다중 LED 애플리케이션에서 색상 일치에 매우 중요합니다.

9. 동작 원리

이 장치는 반도체 광원입니다. 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 칩을 기반으로 하며, 이는 직접 밴드갭 반도체 재료입니다. 장치의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 칩의 활성 영역 내에서 재결합합니다. 이 특정 재료 시스템(InGaN)에서 이 재결합 과정은 주로 청색 파장 스펙트럼(약 468 nm)의 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 투명한 렌즈 재료는 칩을 캡슐화하고 방출된 빛을 원하는 와이드 앵글 패턴으로 형성하는 데 도움을 줍니다.

10. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 멤브레인 스위치 패널 백라이트

한 설계자가 저조도 조건에서 가시성을 위해 여러 멤브레인 스위치에 청색 백라이트가 필요한 사용자 인터페이스 패널을 제작하고 있습니다. 패널은 중앙 PCB에서 라우팅된 각 스위치 아이콘에 대해 개별 라이트 파이프를 사용합니다.

부품 선택:65-11 시리즈 청색 LED는 탑 뷰 발광이 라이트 파이프의 베이스에 효율적으로 결합되기 때문에 선택되었습니다. 넓은 120° 시야각은 정렬이 완벽하지 않더라도 아이콘 영역 전체에 걸쳐 균일한 조명을 보장합니다.

회로 설계:시스템 전원 공급 장치는 5V입니다. 각 LED에 대해 전류 제한 저항이 계산됩니다. 전형적인 V_F가 3.2V이고 목표 I_F가 20mA일 때, 저항 값은 R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ω입니다. 표준 91 Ω 저항이 선택됩니다. 저항의 전력 소산은 (1.8V)^2 / 91Ω ≈ 36 mW로, 표준 1/8W 저항의 정격 범위 내에 있습니다.

PCB 레이아웃:LED 풋프린트는 라이트 파이프의 장착 구멍 바로 아래에 정확히 배치됩니다. PCB 실크스크린의 극성 마킹은 LED의 애노드/캐소드 표시기와 일치합니다. LED의 캐소드(열 패드, 있는 경우)에 연결된 패드에는 납땜을 돕고 약간의 방열을 제공하기 위해 작은 써멀 릴리프 연결이 사용됩니다.

결과:최종 제품은 모든 스위치에 대해 균일하고 밝은 청색 백라이트를 최소 전력 소비와 높은 신뢰성으로 달성하며, 이는 부품의 지정된 신뢰성 테스트로 검증되었습니다.