PLCC-2 LED 67-11-PA0602H-AM 데이터시트 - 형광체 변환 호박색/황색 - 120도 시야각 - 3.1V - 60mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2 패키지의 고휘도 표면 실장 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 형광체 변환 기술을 활용하여 호박색/황색 스펙트럼의 빛을 방출하며, 높은 가시성과 신뢰성이 요구되는 애플리케이션에 적합합니다. 주요 설계 목표는 다양한 조건에서 일관된 성능이 중요한 자동차 내장 환경 및 기타 산업용 애플리케이션입니다.

이 LED의 핵심 장점은 표준 구동 전류 60mA에서 4500 밀리칸델라(mcd)의 높은 전형적 발광 강도와 넓은 120도 시야각을 결합한 것입니다. 이는 균일한 빛 분포를 보장합니다. 또한, 이 부품은 자동차 애플리케이션용 개별 광반도체에 대한 AEC-Q102 표준 인증을 획득하여, 온도 사이클링, 내습성 및 장기 운전에 대한 엄격한 신뢰성 요구사항을 충족함을 보장합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광도 및 색상 특성

핵심 광도 파라미터는 발광 강도로, IF=60mA에서 전형값 4500 mcd로 명시됩니다. 최소값과 최대값은 각각 2800 mcd와 9000 mcd로, 생산 편차를 나타냅니다. 주 파장은 CIE 1931 색도 좌표에 의해 정의되며, 전형값은 (0.57, 0.42)입니다. 이 좌표에는 ±0.005의 허용 오차가 적용됩니다. 120도(허용 오차 ±5도)의 넓은 시야각은 패키지와 렌즈 설계의 결과로, 백라이트 및 지시등 애플리케이션에 이상적인 넓은 방사 패턴을 제공합니다.

2.2 전기적 및 열적 파라미터

순방향 전압(VF)은 60mA에서 전형값 3.1V이며, 범위는 2.50V에서 3.75V입니다. 절대 최대 연속 순방향 전류는 80mA이며, 소비 전력 한도는 300mW입니다. 접합부에서 납땜 지점까지의 열저항은 신뢰성을 위한 중요한 파라미터입니다. 두 가지 값이 제공됩니다: "실제" 열저항(Rth JS 실제) 130 K/W와 "전기적" 열저항(Rth JS 전기) 100 K/W입니다. 전기적 방법은 일반적으로 온도에 민감한 순방향 전압 파라미터로부터 도출되며, 운전 중 접합 온도 추정에 사용됩니다.

2.3 절대 최대 정격 및 신뢰성

안전 운전 영역은 엄격한 한계로 정의됩니다. 접합 온도(TJ)는 125°C를 초과해서는 안 됩니다. 이 소자는 낮은 듀티 사이클에서 ≤10μs의 펄스에 대해 250mA의 서지 전류(IFM)를 견딜 수 있습니다. ESD 내압 수준은 8kV(HBM)로 정격화되어 있습니다. 납땜 공정은 최고 온도 260°C에서 최대 30초 동안 유지되는 리플로우 프로파일을 따라야 합니다. 운전 및 보관 온도 범위는 -40°C에서 +110°C입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED 생산 공정은 자연스러운 편차를 초래합니다. 빈닝 시스템은 고객이 지정된 성능 범위 내의 부품을 받도록 보장합니다.

3.1 발광 강도 빈닝

발광 강도는 11.2 mcd에서 22,400 mcd 이상까지 광범위한 범위를 포함하는 알파벳-숫자 빈으로 분류됩니다. "CA" 또는 "DB"와 같은 각 빈은 최소 및 최대 강도 값을 정의합니다. 이 특정 제품의 경우, 전형 출력 4500 mcd는 "DA" 빈(4500-5600 mcd) 내에 속합니다. 데이터시트는 이 제품 변형에 대한 "가능한 출력 빈"을 강조합니다.

3.2 색도 좌표 빈닝

호박색/황색은 CIE 1931 다이어그램 상의 색도 좌표 빈을 통해 제어됩니다. 두 가지 주요 빈 코드가 정의됩니다: YA와 YB. 각 코드는 색상 차트 상에 삼각형을 형성하는 세 쌍의 (x, y) 좌표 집합으로 정의됩니다. 전형 좌표 (0.57, 0.42)는 정의된 영역 내에 있으며, 부품들은 그 색상이 ±0.005 측정 허용 오차를 가진 이들 지정된 삼각형 중 하나 내에 속하도록 분류됩니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

부분적인 순방향 전압 빈닝 테이블이 표시되어 있으며, 전압 범위 1.00V~1.25V에 대한 예시 빈 코드 "1012"가 있습니다. 이는 전압 빈닝도 제품 분류의 일부임을 나타내지만, 이 호박색 LED의 전형적인 3.1V 순방향 전압에 대한 특정 빈은 제공된 발췌문에 나열되어 있지 않습니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

상대 스펙트럼 분포 그래프는 형광체 변환 LED의 특징인 넓은 방사 피크를 보여주며, 주 발광체의 날카로운 청색 또는 UV 피크 없이 호박색/황색 영역에 중심을 두고 있어 우수한 형광체 변환 효율을 나타냅니다. 방사 패턴 다이어그램은 PLCC 패키지에 장착된 람베르시안 또는 준-람베르시안 발광체의 전형적인 형태로, 넓은 시야각을 확인시켜 줍니다.

4.2 전류 대 전압 및 강도

순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 상대 발광 강도 대 순방향 전류 그래프는 빛 출력이 전류에 따라 비선형적으로 증가함을 보여주며, 최적의 효율과 수명을 위해 지정된 정격 전류(60mA)에서 LED를 구동하는 것의 중요성을 강조합니다.

4.3 온도 의존성

여러 그래프가 온도 영향을 상세히 설명합니다. 상대 순방향 전압 대 접합 온도 곡선은 음의 기울기를 가지며, 이는 전기적 열저항 측정에 사용되는 원리입니다. 상대 발광 강도 대 접합 온도 그래프는 온도가 상승함에 따라 강도가 감소함을 보여주며, 애플리케이션의 열 관리에서 중요한 고려 사항입니다. 색도 좌표 이동 대 접합 온도는 온도에 따른 미미한 색상 변화를 나타내며, 이는 잘 제어되고 있습니다.

4.4 디레이팅 및 펄스 운전

순방향 전류 디레이팅 곡선은 설계에 매우 중요합니다. 이는 납땜 패드 온도(Ts)가 증가함에 따라 최대 허용 연속 순방향 전류를 줄여야 함을 보여줍니다. 예를 들어, Ts=110°C에서 최대 전류는 31mA에 불과합니다. 허용 펄스 처리 능력 차트는 주어진 펄스 폭(tp)과 듀티 사이클(D)에 대해 허용되는 서지 전류(IFA)를 정의하여, 멀티플렉싱 또는 펄스 애플리케이션에서 짧은 과전류 구동을 허용합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 LED는 표준 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 표면 실장 패키지를 사용합니다. 이 패키지 유형은 양측에 리드를 가진 플라스틱 본체를 특징으로 하며, 납땜을 위한 "갈매기 날개" 모양을 형성합니다. 기계적 도면(섹션 7에 암시됨)은 정확한 길이, 너비, 높이, 리드 간격 및 허용 오차를 정의할 것입니다. 패키지는 빛 출력을 형성하여 120도 시야각을 달성하는 성형 렌즈를 포함합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 권장 납땜 패드 및 극성

신뢰할 수 있는 납땜 접합과 적절한 열 방산을 보장하기 위해 권장 납땜 패드 레이아웃(섹션 8)이 제공됩니다. 패드 설계는 일반적으로 열 릴리프 패턴을 포함합니다. 극성은 패키지 표시 또는 내부 다이 구조로 표시되며, 애노드와 캐소드는 올바르게 연결되어야 합니다.

6.2 리플로우 납땜 프로파일

특정 리플로우 납땜 프로파일(섹션 9)을 따라야 합니다. 중요한 파라미터는 패키지가 최대 30초 동안 견딜 수 있는 최고 온도 260°C입니다. 이 프로파일은 열 충격을 최소화하고 LED 부품을 손상시키지 않으면서 적절한 납땜 접합 형성을 보장하기 위해 예열, 침지, 리플로우 및 냉각 단계를 포함합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립 기계에 적합한 테이프 및 릴 포장으로 공급됩니다. 주문 정보(섹션 6)와 부품 번호 구조(섹션 5)를 통해 발광 강도, 색상 및 순방향 전압에 대한 특정 빈을 선택할 수 있어 애플리케이션 요구사항에 대한 정밀한 매칭이 가능합니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

나열된 주요 애플리케이션은 자동차 내장 조명, 스위치 백라이트 및 계기판입니다. AEC-Q102 인증, 넓은 온도 범위 및 황 내성(Class B1)은 극한 온도, 습도 및 대기 오염 물질에 노출되는 것이 일반적인 차량 내 가혹한 환경에 특히 적합하게 만듭니다.

8.2 설계 고려 사항

설계자는 여러 가지 요소를 고려해야 합니다:

• 전류 제한:절대 최대 정격 및 디레이팅 곡선을 준수하면서 순방향 전류를 설정하기 위해 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.
• 열 관리:높은 열저항은 열을 방산하고 납땜 지점 온도를 낮게 유지하여 발광 출력과 수명을 보존하기 위해 충분한 PCB 구리 면적(열 패드)을 필요로 합니다.
• ESD 보호:8kV HBM 정격이지만, 조립 중 표준 ESD 취급 주의 사항을 권장합니다.
• 황 내성:황이 풍부한 환경의 애플리케이션의 경우, Class B1 등급을 특정 애플리케이션 요구사항에 대해 확인해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 비자동차 등급 LED와 비교했을 때, 이 제품의 주요 차별점은 공식적인 AEC-Q102 인증과 명시된 황 내성입니다. 다른 자동차용 LED와 비교했을 때, 작은 PLCC-2 패키지에서 나오는 높은 휘도(전형 4500mcd)와 매우 넓은 120도 시야각의 조합은 스위치 백라이트와 같은 공간 제약이 있는 광역 조명 작업에서 상당한 이점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 80mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 디레이팅 곡선에 따라 납땜 패드 온도(Ts)가 86°C 이하로 유지되는 경우에만 가능합니다. 더 높은 주변 온도에서는 전류를 줄여야 합니다.

Q: "실제" 열저항과 "전기적" 열저항의 차이는 무엇인가요?

A: "실제" Rth(130 K/W)는 직접 측정됩니다. "전기적" Rth(100 K/W)는 순방향 전압의 온도 계수를 사용하여 계산되며, 운전 중 접합 온도를 추정하는 실용적인 방법으로 사용됩니다.

Q: 전류와 온도에 따른 색상 안정성은 어떻습니까?

A: 그래프는 변화하는 전류와 접합 온도 모두에 대해 CIE 좌표(Δx, Δy)의 매우 작은 이동을 보여주며, 이는 다중 LED 애플리케이션에서 일관된 외관을 위해 중요한 우수한 색상 안정성을 나타냅니다.

11. 실용 애플리케이션 사례 연구

공조 및 인포테인먼트용 백라이트 버튼이 있는 자동차 센터 콘솔을 고려해 보십시오. 설계자는 여러 가지 이유로 이 LED를 사용할 것입니다: 호박색은 일반적인 자동차 UI 색상이며, 넓은 120도 각도는 확산판 아래에서 균일한 백라이트를 보장하고, AEC-Q102 인증은 차량 수명 동안 생존할 것을 보장합니다. 설계자는 전압 변동을 고려하여 차량의 12V(또는 24V) 시스템을 기반으로 필요한 전류 제한 저항을 계산해야 합니다. 또한 약 180mW의 소비 전력(3.1V * 60mA)을 관리하고 LED를 어둡게 만들 수 있는 과열을 방지하기 위해 LED의 열 패드에 연결된 충분한 구리 영역을 가진 PCB를 설계해야 합니다.

12. 동작 원리 소개

이것은 형광체 변환(PC) 호박색 LED입니다. 일반적으로 청색 또는 근자외선 반도체 칩을 포함합니다. 이 칩은 단파장 빛을 방출합니다. 칩에 직접 증착된 형광체 재료 층은 이 주 빛의 일부를 흡수하여 황색/적색 스펙트럼의 더 긴 파장으로 재방출합니다. 변환되지 않은 청색광과 형광체에서 방출된 황색/적색광의 혼합은 인지되는 호박색 또는 황색을 만들어냅니다. 정확한 색조는 형광체 구성과 농도에 의해 결정되며, 이는 지정된 색도 빈 내에 속하도록 엄격히 제어됩니다.

13. 기술 동향 및 발전

이러한 부품의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 향상된 색상 일관성(더 엄격한 빈닝), 더 극한 조건에서의 향상된 신뢰성을 향하고 있습니다. 또한 더 작은 폼 팩터와 덜 공격적인 열 관리를 가능하게 하는 더 높은 최대 접합 온도를 위한 추진도 있습니다. 더 광범위한 환경 규정(RoHS, REACH, 할로겐 프리) 준수로의 이동은 이제 표준입니다. 미래 버전은 내장 정전기 방전 보호 또는 온칩 진단과 같은 더 많은 기능을 통합할 수 있지만, 이와 같은 간단한 지시등 LED의 경우 비용 효율성과 검증된 신뢰성이 여전히 최우선입니다.