PLCC-2 아이스 블루 LED 데이터시트 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 전압 3.1V - 전력 0.031W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지의 고성능 표면 실장 아이스 블루 LED에 대한 기술 사양을 상세히 설명합니다. 주로 자동차 실내 애플리케이션을 위해 설계된 이 부품은 밝기, 신뢰성 및 컴팩트한 폼 팩터의 균형을 제공합니다. 주요 특징으로는 순방향 전류 10mA에서의 전형적인 광도 355 밀리칸델라(mcd), 넓은 120도 시야각, 그리고 AEC-Q101, RoHS, REACH와 같은 엄격한 자동차 및 환경 표준 준수가 포함됩니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 자동차 작동 조건(-40°C ~ +110°C)에서의 신뢰성, 정전기 방전 저항(ESD 정격 8kV HBM), 그리고 표준 표면 실장 조립 공정에 적합한 수분 민감도 레벨(MSL 2)입니다. 타겟 시장은 확실히 자동차 전자 부문 내에 있으며, 대표적인 애플리케이션으로는 실내 앰비언트 조명, 스위치 및 계기판의 백라이트, 상태 표시등이 있습니다. 전형적인 CIE 좌표 (0.18, 0.23)를 가진 아이스 블루 색상은 현대적이고 독특한 시각적 특징을 제공합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광도 및 전기적 특성

기본 작동 파라미터는 LED의 성능 범위를 정의합니다. 순방향 전류(I_F)는 권장 작동 범위가 2mA에서 20mA이며, 10mA가 전형적인 테스트 조건입니다. 이 전류에서 전형적인 순방향 전압(V_F)은 3.1V이며, 최대 3.75V입니다. 광도(I_V)는 I_F=10mA에서 최소 140 mcd, 전형적 355 mcd, 최대 560 mcd로 명시됩니다. 측정 허용 오차에 유의하는 것이 중요합니다: 광속(±8%) 및 순방향 전압(±0.05V). 강도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 각도로 정의되는 시야각은 120도이며 허용 오차는 ±5°입니다.

2.2 절대 최대 정격 및 열 관리

절대 최대 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 최대 연속 순방향 전류는 20mA이며, 최대 소비 전력은 75mW입니다. 이 장치는 펄스 ≤10μs에 대해 300mA의 단기 서지 전류를 견딜 수 있습니다. 접합 온도(T_J)는 125°C를 초과해서는 안 됩니다. 열 관리는 매우 중요합니다. 접합에서 솔더 포인트까지의 열저항(R_thJS)은 핵심 파라미터입니다. 데이터시트는 두 가지 값을 명시합니다: 전기적 등가 R_thJS(el) 95 K/W와 실제 R_thJS(real) 120 K/W입니다. 특히 최대 전류 근처에서 작동할 때 접합 온도를 안전한 한도 내로 유지하려면 적절한 PCB 레이아웃과 방열 설계가 필요합니다.

3. 성능 곡선 분석

3.1 IV 곡선 및 발광 효율

순방향 전류 대 순방향 전압 그래프는 특성적인 지수 관계를 보여줍니다. 전압은 전류와 함께 비선형적으로 증가하며, 매우 낮은 전류에서 약 2.8V에서 시작하여 20mA에서 약 3.3V에 도달합니다. 상대 광도 대 순방향 전류 그래프는 빛 출력이 전형적인 작동점까지 전류와 거의 선형적이지만, 열 효과 증가로 인해 더 높은 전류에서 효율이 감소할 수 있음을 나타냅니다.

3.2 온도 의존성

LED의 성능은 온도에 크게 영향을 받습니다. 상대 광도 대 접합 온도 그래프는 온도가 증가함에 따라 빛 출력이 감소함을 보여줍니다. 최대 작동 접합 온도 125°C에서 상대 강도는 25°C에서의 값의 약 40%입니다. 반대로, 상대 순방향 전압 대 접합 온도 그래프는 음의 온도 계수를 보여줍니다. 온도가 25°C에서 125°C로 상승함에 따라 순방향 전압은 약 0.2V 떨어집니다. 색도 좌표 이동 그래프는 전류에 따른 변화는 미미하지만, 온도 증가에 따라 녹색 방향(CIE-y 증가)으로 더 눈에 띄는 이동을 보여줍니다.

3.3 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

상대 스펙트럼 분포 그래프는 아이스 블루 색상을 확인시켜 주며, 주파장은 전형적으로 약 470-490nm입니다. 방사 패턴 다이어그램은 람베르트형에 가깝고, 확산 렌즈가 있는 탑뷰 LED의 특징으로, 넓은 120도 시야각을 제공합니다.

4. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

4.1 광도 빈닝

광도는 알파벳 숫자 코드(예: L1, M2, T1)를 사용하여 빈닝됩니다. 빈은 로그 진행을 따르며, 각 단계는 최소 강도의 약 25% 증가를 나타냅니다. 이 제품의 경우 가능한 출력 빈이 강조되어 있으며, 전형적인 부품(355 mcd)은 T1 빈(280-355 mcd) 또는 T2 빈(355-450 mcd)에 속합니다. 설계자는 최소 밝기 요구사항을 설계할 때 이 범위를 고려해야 합니다.

4.2 색도 빈닝

아이스 블루 색상은 CIE 1931 색도도 상의 특정 영역 내에서 정의됩니다. 데이터시트는 CM0, CM1, CL3 등과 같은 코드로 상세한 빈 구조를 제공하며, 각 코드는 허용되는 (x, y) 좌표의 작은 사각형 영역을 정의합니다. 전형적인 좌표 (0.18, 0.23)는 이 구조 내에 있습니다. 색도 좌표의 허용 오차는 ±0.005로, 엄격한 색상 제어를 보장합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 물리적 치수

LED는 표준 PLCC-2 표면 실장 패키지로 제공됩니다. 기계 도면은 전체 치수, 리드 간격 및 렌즈 형상을 명시합니다. PCB 레이아웃 및 최종 조립 시 간섭 검사에 필수적인 패키지 풋프린트와 높이가 중요한 치수입니다.

5.2 권장 솔더 패드 설계 및 극성

신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 패드 설계는 부품의 열팽창과 솔더 필렛 형성을 고려합니다. 극성은 장치 자체에 명확하게 표시되어 있으며, 일반적으로 캐소드 표시기(예: 캐소드 측의 노치 또는 녹색 표시)가 있습니다. PCB 풋프린트에는 해당 극성 표시가 포함되어야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 부품은 피크 온도 260°C에서 최대 30초 동안 리플로우 솔더링에 적합합니다. 열 충격을 최소화하고 적절한 솔더 접합 형성을 보장하기 위해 제어된 예열, 소킹, 리플로우 및 냉각 단계를 포함한 전형적인 리플로우 프로파일을 따라야 합니다. 수분 민감도 레벨(MSL)은 2이며, 이는 ≤30°C/60% RH에서 저장 시 공장 밀봉 후 1년 이내에 사용해야 하거나, 포장이 개봉되었거나 플로어 라이프를 초과한 경우 사용 전 베이킹해야 함을 의미합니다.

6.2 사용 시 주의사항

주요 주의사항은 다음과 같습니다: 장치가 설계되지 않은 역전압 적용 피하기; 과전류를 방지하기 위해 LED와 직렬로 전류 제한 저항 사용; 주변 온도와 열저항을 고려하여 최대 접합 온도를 초과하지 않도록 보장; 8kV HBM 민감도로 인해 조립 중 적절한 ESD 처리 절차 준수.

7. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

7.1 대표적인 애플리케이션 회로

일반적인 애플리케이션에서 LED는 정전류원 또는 더 일반적으로는 직렬 전류 제한 저항이 있는 전압원으로 구동됩니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 전형적인 V_F 3.1V와 원하는 I_F 10mA, 5V 공급 전압을 사용하면 저항은 (5V - 3.1V) / 0.01A = 190Ω이 됩니다. 표준 200Ω 저항이 적합할 것입니다. PWM 디밍의 경우, 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 주파수가 충분히 높아야 합니다(일반적으로 >100Hz).

7.2 자동차 환경 설계

자동차 실내의 경우 넓은 작동 온도 범위를 고려하십시오. 순방향 전류 디레이팅 곡선이 필수적입니다: 솔더 패드 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 전류가 감소합니다. 예를 들어, 최대 솔더 패드 온도 110°C에서 최대 전류는 20mA입니다. 설계자는 신뢰성을 향상시키기 위해 이 곡선 아래에서 작동해야 합니다. 또한, 차량 전기 시스템의 잠재적인 전압 서지를 고려하고 필요한 경우 적절한 보호 회로를 구현하십시오.

8. 기술 비교 및 자주 묻는 질문

8.1 유사 제품과의 차별점

일반적인 PLCC-2 LED와 비교했을 때, 이 제품의 주요 차별점은 자동차 사용을 위한 AEC-Q101 인증, 특정 아이스 블루 색도 빈닝, 그리고 온도와 전류에 대한 상세한 특성화입니다. 8kV ESD 정격과 MSL 2 레벨은 자동화된 고신뢰성 제조 환경에 적합한 견고함을 나타냅니다.

8.2 자주 묻는 질문

Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 예, 하지만 디레이팅 곡선에 따라 솔더 패드 온도(T_S)가 25°C 이하로 유지되는 경우에만 가능합니다. 주변 온도가 높은 대부분의 실제 애플리케이션에서는 전류를 디레이팅해야 합니다. 장기간 신뢰할 수 있는 작동을 위해 I_F= 10mA 이하로 설계하는 것이 권장됩니다.



Q: R_thJS(el)와 R_thJS(real)?

의 차이는 무엇인가요?_{A: R}thJS(el)_{는 전기적 측정(전력에 따른 순방향 전압의 변화)에서 도출된 것이고, R}thJS(real)_{는 열 센서를 사용하여 직접 측정된 것입니다. 특히 더 높은 전류에서 정확한 열 모델링을 위해서는 120 K/W의 R}thJS(real)



값을 사용해야 합니다.

Q: 주문 시 빈닝 코드를 어떻게 해석해야 하나요?

A: 부품 번호에는 강도 및 색상 빈에 대한 코드가 포함됩니다. 애플리케이션의 밝기 및 색상 균일성 요구사항에 따라 필요한 빈을 지정해야 합니다. 지정하지 않으면 제조업체는 표준 빈에서 부품을 공급합니다.

9. 실용 설계 사례 연구