1608-SR0100M-AM PLCC-2 슈퍼 레드 LED 데이터시트 - 사이즈 1.6x0.8mm - 전압 2.1V - 전력 0.05W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

1608-SR0100M-AM은 소형 PLCC-2 패키지의 고성능 표면 실장 슈퍼 레드 LED입니다. 주로 자동차 실내 조명 애플리케이션을 위해 설계되었으며, 밝기, 신뢰성 및 효율성의 균형을 제공합니다. 이 부품의 핵심 포지셔닝은 소형화된 크기에서도 일관된 광학 성능을 제공하면서도 엄격한 자동차 등급 요구사항을 충족하는 데 있습니다.

이 부품의 핵심 장점은 개별 광전자 소자에 대한 AEC-Q102 표준 인증을 획득하여 가혹한 자동차 환경 조건에서도 신뢰성을 보장한다는 점입니다. 또한 120도의 넓은 시야각을 특징으로 하여 광범위한 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 더불어, 제품은 RoHS, REACH 및 무할로겐 규정을 준수하여 글로벌 환경 및 안전 표준에 부합합니다.

목표 시장은 자동차 전자 부문, 특히 실내 분위기 조명, 표시등, 스위치 및 디스플레이 백라이트에 확고히 위치하고 있습니다. 이 사양은 견고하고 컴팩트하며 밝은 적색 광원이 필요한 설계자에게 적합한 선택지가 됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광도 및 전기적 특성

주요 광도 특성은 광도(Iv)입니다. 10 mA의 일반 순방향 전류(IF) 조건에서 이 LED는 210 밀리칸델라(mcd)를 제공하며, 최소 150 mcd, 최대 330 mcd입니다. 이 전류에서의 순방향 전압(VF)은 일반적으로 2.1볼트이며, 범위는 1.5V에서 2.5V입니다. 이 상대적으로 낮은 전압은 낮은 전력 소산에 기여합니다. 주 파장(λd)은 630 nm(슈퍼 레드)를 중심으로 하며, 624 nm에서 639 nm 범위를 가져 색 순도를 정의합니다.

2.2 열 및 절대 최대 정격

열 관리는 LED 수명에 매우 중요합니다. 접합부-솔더 열 저항은 150 K/W(실제) 및 120 K/W(전기적)로 명시되어 있습니다. 절대 최대 정격은 작동 한계를 정의합니다: 최대 순방향 전류 20 mA, 최대 전력 소산 50 mW, 작동 온도 범위 -40°C ~ +110°C입니다. 최대 접합 온도는 125°C입니다. 이 한계를 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다. 이 소자는 ≤10 μs 펄스 조건에서 50 mA의 서지 전류를 견딜 수 있습니다. 이 LED는 역전압 작동을 위해 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다.

2.3 신뢰성 및 규격 준수 사항

이 소자는 정전기 방전(ESD) 감도가 2 kV(인체 모델)로 등급이 매겨져 있으며, 이는 취급 시 주의해야 할 표준 수준입니다. 습기 민감도 등급(MSL)은 3으로, 납땜 전에 주변 환경에 168시간 이상 노출된 경우 베이킹해야 함을 나타냅니다. 부식 강도는 B1으로 분류되며, 자동차 애플리케이션의 핵심 차별화 요소인 AEC-Q102 표준 하에 인증되었습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산 시 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 두 글자 코드(예: SX, SY, SZ)를 사용하여 빈닝됩니다. 첫 번째 글자(Q, R, S, T, U, V, A, B)는 증가하는 광도 범위를 가진 그룹을 나타냅니다. 두 번째 글자(X, Y, Z)는 각 그룹을 더 세분화합니다. 1608-SR0100M-AM의 경우, 일반적인 빈은 'S' 그룹 내에 있으며, 특히 SX, SY 또는 SZ 빈에 해당하며, 이는 각각 180-210 mcd, 210-240 mcd, 240-280 mcd의 광도 범위에 대응합니다. 광속 측정에는 ±8%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

주 파장은 네 자리 코드(예: 2730, 3033)를 사용하여 빈닝됩니다. 이 코드는 특정 나노미터 범위에 대응합니다. 이 슈퍼 레드 LED의 경우, 관련 빈은 630 nm를 중심으로 합니다. 이 부품의 일반적인 빈은 2730(627-630 nm) 또는 3033(630-633 nm)입니다. 주 파장의 제조 허용 오차는 ±1 nm입니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 네 자리 코드(예: 2022, 2225)를 사용하여 빈닝됩니다. 이 LED의 일반적인 순방향 전압 2.1V는 2022 빈(2.00V - 2.25V) 또는 잠재적으로 2225 빈(2.25V - 2.50V)에 위치시킵니다. 이 빈닝은 전류 조절을 위한 회로 설계에 도움이 됩니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 IV 곡선 및 상대 광도

순방향 전류 대 순방향 전압 그래프는 특징적인 지수 관계를 보여줍니다. 전압은 전류와 함께 점진적으로 증가합니다. 상대 광도 대 순방향 전류 그래프는 일반적인 작동 범위(2-20 mA)에서 거의 선형적이며, 이는 우수한 효율성을 나타냅니다. LED를 20 mA 이상으로 구동하는 것은 절대 최대 정격을 초과하므로 권장되지 않습니다.

4.2 온도 의존성

상대 광도 대 접합 온도 그래프는 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소함을 보여줍니다. 최대 접합 온도 125°C에서 상대 광도는 25°C에서의 값의 약 40-50%입니다. 이 열 소광 효과는 LED의 일반적인 현상이며, 열 설계 시 반드시 고려해야 합니다. 상대 순방향 전압 대 접합 온도 그래프는 음의 계수를 보여주며, 온도가 상승함에 따라 전압이 선형적으로 감소합니다. 이는 온도 감지에 활용될 수 있습니다.

4.3 스펙트럼 분포 및 파장 이동

파장 특성 그래프는 630 nm 주변의 좁은 피크를 보여주어 슈퍼 레드 색상을 확인시켜 줍니다. 상대 파장 이동 대 접합 온도 그래프는 주 파장이 온도 상승에 따라 약간 증가(적색 편이)함을 나타내며, 이는 반도체 광원에서 흔히 나타나는 현상입니다.

4.4 디레이팅 및 펄스 처리

순방향 전류 디레이팅 곡선은 설계에 매우 중요합니다. 이 곡선은 솔더 패드 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 감소시켜야 함을 보여줍니다. 최대 작동 주변 온도(패드 온도 110°C)에서 전류는 20 mA를 초과해서는 안 됩니다. 허용 펄스 처리 능력 차트는 낮은 듀티 사이클의 펄스 조건에서 더 높은 피크 전류(최대 60 mA)를 허용하며, 이는 멀티플렉싱 또는 깜빡임 애플리케이션에 유용합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 물리적 치수

LED는 표준 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지에 장착되어 있습니다. 패키지 치수는 길이 1.6 mm, 너비 0.8 mm, 높이 약 0.6 mm입니다(이 패키지 유형의 일반적인 높이지만, 정확한 높이는 치수 도면에서 확인해야 함). 부품에는 두 개의 단자(애노드 및 캐소드)가 있습니다.

5.2 권장 솔더 패드 레이아웃 및 극성

적절한 솔더 접합 형성 및 리플로우 중 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(솔더 패드)이 제공됩니다. 패드 설계는 부품의 풋프린트를 고려하며, 툼스토닝을 방지하는 데 도움이 됩니다. 극성은 패키지의 표시(일반적으로 캐소드 근처의 노치 또는 점)로 표시됩니다. 올바른 방향은 회로 작동에 필수적입니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 프로파일

데이터시트는 패키지 본체 또는 리드에서 측정된 피크 온도 기준 최대 260°C, 30초의 리플로우 납땜 온도를 명시합니다. 예열, 침지, 리플로우 및 냉각 단계를 포함한 표준 리플로우 프로파일을 따라야 합니다. MSL 등급 3은 수분 차단 백이 개봉된 경우, 공장 현장 조건에서 168시간 이내에 부품을 납땜하거나 IPC/JEDEC 표준에 따라 베이킹해야 함을 의무화합니다.

6.2 사용 및 보관 시 주의사항

일반적인 주의사항으로는 LED 렌즈에 가해지는 기계적 스트레스 피하기, 오염 방지, ESD 손상을 피하기 위한 적절한 취급 기술 사용 등이 포함됩니다. 보관은 지정된 온도 범위인 -40°C ~ +110°C 내에서 건조하고 어두운 환경에서 이루어져야 합니다. 황 테스트 기준은 제품의 황 함유 대기 저항성을 나타내며, 이는 특정 자동차 또는 산업 환경에서 중요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 자동화 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 표준 릴 수량은 일반적으로 4000개 또는 5000개이지만, 이는 달라질 수 있습니다. 부품 번호 1608-SR0100M-AM은 논리적인 구조를 따릅니다: "1608"은 패키지 크기(1.6x0.8mm)를, "SR"은 슈퍼 레드를, "01"은 광도 빈과, "00"은 파장 빈과, "M"은 순방향 전압 빈 또는 기타 기능을, "AM"은 자동차 등급을 나타냅니다. 특정 빈을 주문하려면 전체 빈닝 테이블을 참조하고 정확한 코드를 지정해야 합니다.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

주요 애플리케이션은 자동차 실내 조명입니다. 이는 계기판 백라이트, 실내 분위기 발판 조명, 센터 콘솔 조명, 스위치 백라이트 및 다양한 컨트롤용 표시등을 포함합니다. 넓은 시야각은 균일한 외관이 요구되는 영역 조명에 적합하게 만듭니다.

8.2 설계 고려사항

이 LED를 사용하여 설계할 때는 전류 제한을 고려해야 합니다. 특히 Vf의 음의 온도 계수를 고려하여 최대 순방향 전류를 초과하지 않도록 직렬 저항 또는 정전류 드라이버가 필수적입니다. 열 설계는 매우 중요합니다. PCB 레이아웃이 적절한 열 방출을 제공하고 작동 주변 온도가 필요한 광 출력 아래로 디레이팅을 강제하지 않도록 해야 합니다. PWM 디밍의 경우, 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 주파수가 충분히 높아야 합니다(일반적으로 >100 Hz).

9. 기술 비교 및 차별화

표준 비자동차용 PLCC-2 LED와 비교하여, 1608-SR0100M-AM의 핵심 차별화 요소는 AEC-Q102 인증입니다. 이 인증은 온도 사이클링, 습도, 고온 작동 수명 및 기타 스트레스 요인에 대한 엄격한 테스트를 포함합니다. 부식 강도(Class B1) 및 황 저항성도 자동차 환경을 위해 향상되었습니다. 210 mcd의 일반적인 광도는 패키지 크기 및 전류 소비 대비 경쟁력이 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 권장 작동 전류는 얼마입니까?

A: 일반적인 작동 전류는 10 mA로, 밝기와 효율성의 좋은 균형을 제공합니다. 2 mA(최소)부터 20 mA(절대 최대)까지 작동 가능합니다.

Q: 온도가 밝기에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 밝기는 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 125°C에서는 출력이 25°C 값의 약 절반 정도가 될 수 있습니다. 일관된 성능을 유지하기 위해서는 적절한 방열 설계가 필수적입니다.

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 전원으로 구동할 수 있습니까?

A: 네, 하지만 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 전원, 목표 전류 10 mA, 일반적인 Vf 2.1V 조건에서 저항 값은 R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 옴이 됩니다. 300 옴 저항이 적합한 표준 값이 될 것입니다.

Q: 이 LED는 자동차 외부 애플리케이션에 적합합니까?

A: 데이터시트는 애플리케이션을 "자동차 실내 조명"으로 명시하고 있습니다. 외부 사용의 경우, 더 높은 수분 침입 보호(IP 등급), 더 넓은 극한 온도, 다른 광학 요구사항과 같은 요소들을 제조업체와 확인하여 특정 외부 등급 제품을 확인해야 합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 계기판 버튼 백라이트

한 설계자가 10개의 백라이트 버튼이 있는 계기판 제어판을 설계하고 있습니다. 각 버튼은 조명을 위해 단일 슈퍼 레드 LED가 필요합니다. 1608-SR0100M-AM을 각각 10 mA로 사용하면 총 전류 소모는 100 mA가 됩니다. 간단한 설계로 12V 자동차 레일을 사용합니다. 각 LED마다 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값은 (12V - 2.1V) / 0.01A = 990 옴으로 계산됩니다. 1 kΩ, 1/8W 저항이 선택됩니다. LED는 반투명 버튼 뒤의 PCB에 배치됩니다. 넓은 120° 시야각은 버튼 표면 전체에 걸쳐 균일한 조명을 보장합니다. 열 분석은 밀폐된 계기판 환경에서 낮은 총 전력 소산(10개 LED 모두 약 0.21W)으로 인해 접합 온도가 최대 정격보다 훨씬 낮게 유지됨을 확인시켜 줍니다.

12. 작동 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. 이 현상을 전계발광이라고 합니다. 1608-SR0100M-AM과 같은 적색 LED에서 반도체 재료(일반적으로 AlGaAs 기반)는 특정한 밴드갭 에너지를 가집니다. 소자 내에서 전자가 정공과 재결합할 때, 에너지는 광자(빛 입자) 형태로 방출됩니다. 방출된 빛의 파장(색상)은 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 더 큰 밴드갭은 더 짧은 파장(더 푸른)의 빛을 생성합니다. PLCC-2 패키지는 반도체 칩을 수용하고, 두 개의 리드를 통해 전기적 연결을 제공하며, 지정된 120도 시야각을 달성하기 위해 빛 출력을 형성하는 성형 플라스틱 렌즈를 포함합니다.

13. 기술 동향 및 발전

자동차 LED 조명의 동향은 더 높은 효율성(와트당 더 많은 루멘)을 지향하여 더 낮은 전력 소비와 감소된 열 부하를 가능하게 합니다. 소형화도 핵심이며, 1608(1.6x0.8mm) 및 더 작은 패키지가 더 세련된 디자인을 허용하기 위해 더욱 일반화되고 있습니다. 통합은 또 다른 동향으로, 다중 칩 패키지 또는 드라이버 및 센서와 결합된 LED가 단일 모듈에 통합됩니다. 슈퍼 레드와 같은 특정 색상 LED의 경우, 형광체 기술(사용되는 경우) 또는 에피택셜 성장 기술의 개선으로 인해 더 좁은 파장 빈과 온도 및 수명에 걸쳐 향상된 색상 일관성이 달성되며, 이는 여러 광원 간 색상 일치가 중요한 애플리케이션에 매우 중요합니다.