PLCC-2 블루 LED 67-11-UB0200H-AM 데이터시트 - 자동차 등급 - 120° 시야각 - 3.1V - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

67-11-UB0200H-AM은 까다로운 자동차 실내 응용 분야를 위해 특별히 설계된 고신뢰성 표면 실장 LED 부품입니다. PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지를 사용하는 이 소자는 다양한 환경 조건에서 일관된 성능이 중요한 백라이트 및 표시등 기능을 위한 견고한 솔루션을 제공합니다. 핵심 장점으로는 우수한 가시성을 위한 넓은 120도 시야각, 자동차 등급 부품을 위한 엄격한 AEC-Q101 표준 인증, RoHS 및 REACH 환경 지침 준수가 포함됩니다. 주요 목표 시장은 자동차 전자제품이며, 계기판 조명, 스위치 백라이트, 일반 실내 액센트 조명 등이 주요 응용 분야입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

이 LED는 전형적인 주 파장(λd) 468 nm(범위: 463 nm ~ 475 nm)의 파란색 빛을 방출합니다. 핵심 광도 파라미터는 표준 테스트 전류 20 mA에서 구동 시 전형적으로 355 밀리칸델라(mcd)인 광도입니다. 이 빈의 최소값과 최대값은 각각 224 mcd와 560 mcd로, 생산 편차를 나타냅니다. 정의적인 특징은 광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 축외 각도인 120도의 매우 넓은 시야각(φ)입니다. 이는 넓은 영역에 걸쳐 균일한 조명을 보장합니다.

2.2 전기적 및 열적 특성

순방향 전압(V_F)은 20 mA에서 전형적으로 3.1볼트를 측정하며, 범위는 2.75 V에서 3.75 V입니다. 절대 최대 연속 순방향 전류(I_F)는 30 mA이며, 권장 동작 전류는 20 mA입니다. 이 소자는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 열 관리는 LED 수명에 매우 중요합니다. 접합점-솔더 지점 열저항은 두 가지 값으로 명시됩니다: 전기적 측정값(R_{th JS el})은 최대 100 K/W, 실제 측정값(R_{th JS real})은 최대 130 K/W입니다. 허용 가능한 최대 접합 온도(T_J)는 125°C입니다.

2.3 절대 최대 정격 및 신뢰성

안전 동작 영역을 정의하는 엄격한 제한이 있습니다: 소비 전력(P_d)은 112 mW를 초과해서는 안 됩니다. 이 소자는 매우 낮은 듀티 사이클(0.005)에서 펄스 ≤ 10 µs 동안 300 mA의 서지 전류(I_FM)를 견딜 수 있습니다. 동작 및 저장 온도 범위는 -40°C에서 +110°C로, 자동차 환경에 적합합니다. 정전기 방전(ESD) 보호는 8 kV(Human Body Model)로 평가되며, 부품은 Moisture Sensitivity Level (MSL) 2로 분류됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 주요 성능 파라미터를 기준으로 빈으로 분류되어 생산 로트 내 일관성을 보장합니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 알파벳-숫자 빈 코드(예: L1, M1, N1...)로 분류됩니다. 특성표에 표시된 이 특정 부품 번호의 빈(전형값 355 mcd)은 "T1" 빈에 속하며, 이는 280 mcd에서 355 mcd까지의 범위를 포함합니다. 빈닝 구조는 매우 낮은 광도(L1: 11.2-14 mcd)에서 매우 높은 광도까지 확장되어 다양한 밝기 요구 사항에 맞는 폭넓은 선택을 제공합니다.

3.2 주 파장 빈닝

파란색은 주 파장 빈을 통해 제어됩니다. 이 부품의 전형값인 468 nm는 정확한 최소/최대값에 따라 463 nm에서 467 nm까지의 범위를 가지는 "6367" 빈 또는 467-471 nm 범위의 "6771" 빈에 속할 수 있습니다. 이 엄격한 제어(±1 nm 허용 오차)는 어셈블리 내 개별 LED 간의 색상 편차를 최소화합니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)

제공된 그래프는 순방향 전류와 순방향 전압 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 이 곡선은 블루 LED의 전형적인 형태로, 약 2.7V에서 턴온 전압을 가지며 이후 상대적으로 가파른 기울기를 보입니다. 이 데이터는 안정적인 동작을 보장하기 위한 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다.

4.2 온도 의존성

여러 그래프가 온도에 따른 성능 변화를 상세히 설명합니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 25°C에서의 값에 비해 약 2 mV/°C 감소합니다. 반대로, 접합 온도가 상승함에 따라 광도는 감소합니다. 100°C에서 출력은 25°C 값의 약 80-85% 수준입니다. 주 파장도 온도에 따라 약간 이동합니다(블루 LED의 경우 일반적으로 +0.05 ~ +0.1 nm/°C).

4.3 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

상대 스펙트럼 분포 그래프는 InGaN 기반 LED의 전형적인 반치폭(FWHM)을 가진 파장 영역(~468 nm)에서 피크를 보여줍니다. 방사 패턴 다이어그램은 120° 시야각을 시각적으로 확인시켜 주며, 람베르시안(Lambertian)과 유사한 발광 패턴을 보여줍니다.

4.4 디레이팅 및 펄스 동작

순방향 전류 디레이팅 곡선은 솔더 패드 온도(T_S)의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 전류를 규정합니다. 예를 들어, T_S가 110°C일 때 최대 전류는 30 mA입니다. 별도의 그래프는 주어진 펄스 폭(t_FP)과 듀티 사이클(D)에 대해 허용되는 피크 펄스 전류(I_p)를 보여주며, 허용 가능한 펄스 처리 능력을 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 부품은 표준 PLCC-2 표면 실장 패키지를 사용합니다. 기계 도면("Mechanical Dimension" 섹션에서 암시됨)은 정확한 길이, 너비, 높이 및 리드 간격을 명시할 것입니다. 패키지는 두 개의 리드가 있는 성형 플라스틱 본체를 특징으로 합니다. 극성은 패키지의 물리적 모양이나 상단의 표시(일반적으로 캐소드 근처의 노치 또는 녹색 점)로 표시됩니다. 적절한 솔더링과 리플로우 중 열 방출을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

데이터시트는 부품 리드가 솔더 페이스트 액상선 온도인 217°C 이상의 온도에 60~150초 동안 노출되어야 하는 리플로우 솔더링 조건을 명시합니다. 상세한 리플로우 프로파일 그래프는 일반적으로 권장 예열, 소킹, 리플로우 피크 온도(LED의 솔더링 온도 정격 절대 최대값을 초과해서는 안 됨) 및 냉각 속도를 보여줍니다.

6.2 사용 시 주의사항

일반적인 주의사항은 다음과 같습니다: 역전압을 인가하지 마십시오. 순방향 전류를 제한하기 위해 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 주변 온도, 구동 전류 및 PCB 열 설계를 고려하여 최대 접합 온도를 초과하지 않도록 하십시오. 적절한 ESD 예방 조치로 장치를 다루십시오. 포장이 개봉된 경우 권장 저장 조건(MSL 2)을 따르십시오.

7. 포장 및 주문 정보

"포장 정보" 섹션은 LED가 일반적으로 엠보싱된 캐리어 테이프에 실린 릴 형태로 공급되는 방식을 상세히 설명합니다. 주요 파라미터로는 릴 치수, 포켓 피치 및 릴당 부품 수량이 포함됩니다. 부품 번호 67-11-UB0200H-AM은 특정 코딩 시스템을 따르며, 여기서 "67"은 시리즈, "11"은 크기 또는 변형, "UB"는 색상(파란색), "200H"는 특정 성능 빈을 나타냅니다. "주문 정보"는 릴 크기나 기타 옵션을 지정하는 방법을 명확히 합니다.

8. 응용 권장사항

8.1 전형적인 응용 시나리오

이 LED는 다음과 같은 용도에 이상적입니다:
자동차 실내 조명:버튼, 스위치, 공조 제어판 및 도어 핸들의 백라이트.
계기판:넓은 시야각의 이점을 활용한 게이지 및 경고 표시등 조명.
일반 표시등 기능:파란색이 지정된 색상인 실내 상태 표시등.

8.2 설계 고려사항

전류 구동:항상 정전류원 또는 직렬 저항이 있는 전압원을 사용하십시오. 저항값은 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산하십시오. 데이터시트의 최대 V_F를 사용하여 V_F가 더 높은 저온에서 전류가 제한을 초과하지 않도록 하십시오.
열 관리:열 패드(있는 경우)를 PCB의 충분한 구리 영역에 연결하여 방열판 역할을 하도록 하십시오. 이는 특히 높은 주변 온도나 구동 전류에서 광 출력과 수명을 유지하는 데 중요합니다.
광학 설계:넓은 시야각은 특정 조명 패턴을 달성하고 핫스팟을 피하기 위해 도광판이나 확산판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 상업용 등급 PLCC-2 LED와 비교하여 이 부품의 주요 차별점은AEC-Q101 인증(자동차 스트레스 테스트(열 사이클링, 고온/고습 동작 등)에서의 신뢰성을 검증함)과 확장된 동작 온도 범위(-40°C ~ +110°C)입니다. 8 kV ESD 정격도 일반적으로 상업용 부품보다 높습니다. 광도 및 파장에 대한 특정 빈닝은 다중 LED 자동차 디스플레이에서 가장 중요한 색상 및 밝기 일관성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 5V 전원에 직접 구동할 수 있나요?
A: 아니요. 전형적인 V_F가 3.1V이므로 5V에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 즉시 고장납니다. 직렬 전류 제한 저항이나 정전류 드라이버를 사용해야 합니다.

Q: 이 LED의 예상 수명은 얼마인가요?
A: LED 수명은 주로 접합 온도와 구동 전류와 같은 동작 조건에 크게 의존합니다. 지정된 정격(특히 T_J <125°C) 내에서 동작할 때, 이러한 자동차 등급 LED는 일반적으로 수만 시간의 L70 수명(초기 광 출력의 70%까지의 시간)을 가집니다.

Q: 주문 시 광도 빈 코드(예: T1)를 어떻게 해석하나요?
A: 빈 코드는 LED의 광도가 지정된 범위(예: T1: 280-355 mcd) 내에 있을 것을 보장합니다. 어레이에서 일관된 밝기를 위해 단일하고 엄격한 빈 코드를 지정하십시오.

Q: 방열판이 필요한가요?
A> 20 mA 이상의 연속 동작, 특히 높은 주변 온도에서는 PCB 구리를 통한 적절한 열 관리가 필수적입니다. 단일 LED의 경우 전용 방열판은 일반적으로 필요하지 않지만, PCB 레이아웃은 열 방출을 용이하게 해야 합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 자동차 푸시 버튼 스위치용 백라이트 설계.
1. 요구사항:직경 10mm 버튼 캡 전체에 걸친 균일한 파란색 조명.
2. 부품 선택:높은 밝기와 넓은 시야각으로 인해 하나의 67-11-UB0200H-AM LED로 충분합니다.
3. 회로 설계:차량의 공칭 12V 시스템(운행 시 14V)을 사용합니다. 직렬 저항을 계산합니다: R = (14V - 3.1V) / 0.020A = 545 옴. 560 옴, 1/8W 저항을 선택합니다. LED에서 소비되는 전력은 P = V_F* I_F= ~3.1V * 0.02A = 62 mW로, 최대 112 mW보다 훨씬 낮습니다.
4. PCB 레이아웃:LED는 버튼 아래 중앙에 배치됩니다. 솔더 패드는 열 방출을 돕기 위해 보드의 접지 평면에 넉넉한 구리 영역에 연결됩니다. 조립 시 극성 표시를 주의 깊게 확인합니다.
5. 광학 통합:LED와 버튼 캡 사이에 작은 유백색 플라스틱 도광판을 배치하여 점 광원을 균일한 원형 빛으로 확산시킵니다.

12. 동작 원리

이것은 반도체 발광 다이오드(LED)입니다. 애노드와 캐소드 사이에 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩(파란색 빛의 경우 일반적으로 인듐 갈륨 나이트라이드 - InGaN으로 제작됨)의 활성 영역에서 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. PLCC-2 패키지는 작은 반도체 다이를 캡슐화하고, 기계적 보호를 제공하며, 와이어 본드를 수용하고, 120도 시야각을 달성하도록 빛 출력을 형성하는 성형 플라스틱 렌즈를 포함합니다.

13. 기술 동향

자동차 실내 조명 LED의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 향해 가고 있어 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 전력 소비 및 열 부하를 가능하게 합니다. 또한 더 조밀한 PCB 레이아웃과 더 유연한 설계를 위한 더 작은 패키지 크기(예: 칩 스케일 패키지)로의 이동도 있습니다. 더 나아가, 시스템 설계를 단순화하기 위해 정전류 드라이버나 PWM 디밍 회로와 같은 제어 전자 장치를 LED 패키지("스마트 LED")에 직접 통합하는 것이 점점 더 일반화되고 있습니다. 현대 차량 실내의 높은 미적 기준에 의해 추진되며, 온도와 수명에 걸친 색상 일관성과 안정성은 여전히 중요한 초점 영역입니다.