PLCC-2 패키지 노란색 LED 데이터시트 - 3.2x2.8x1.9mm - 전압 2.0V - 전력 0.04W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지의 고휘도 표면 실장형 노란색 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 까다로운 환경에서의 신뢰성과 성능을 위해 설계되었으며, 자동화 조립 공정에 적합한 컴팩트한 폼 팩터를 특징으로 합니다. 주된 적용 분야는 일관된 색상 출력과 장기적 안정성이 중요한 계기판을 포함한 자동차 실내 조명입니다.

1.1 핵심 특징 및 목표 시장

이 LED의 정의적 특성은 특정 산업 및 소비자 애플리케이션에 적합하도록 배치됩니다. 패키지 타입은 표준 SMT(Surface Mount Technology) 생산 라인과의 호환성을 보장합니다. 주 파장으로 정의되는 노란색은 특정 반도체 재료를 통해 구현됩니다. 표준 20mA 구동 전류에서 1120 밀리칸델라(mcd)의 전형적인 광도는 표시등 및 백라이트 목적에 충분한 밝기를 제공합니다. 넓은 120도 시야각은 다양한 각도에서 우수한 가시성을 보장합니다. AEC-Q101 자동차 인증 표준 준수는 주요 차별화 요소로, 온도 사이클링, 내습성 및 장기 작동 안정성에 대한 엄격한 테스트를 거쳤음을 나타내며, 차량 내 가혹한 환경에 적합함을 의미합니다. RoHS(유해물질 제한) 및 REACH 규정 준수는 글로벌 시장을 위한 환경 규제 준수를 보장합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 철저한 이해는 적절한 회로 설계와 신뢰할 수 있는 동작에 필수적입니다.

2.1 전기적 및 광학적 특성

순방향 전압(VF)은 표준 테스트 전류 20mA에서 전형값 2.0V, 최대값 2.75V를 가집니다. 이 파라미터는 직렬 회로에서 전류 제한 저항 값을 결정하는 데 중요합니다. DC 동작에 대한 절대 최대 순방향 전류는 50mA이며, 매우 짧은 펄스(≤10μs)에 대한 서지 전류 정격은 100mA입니다. 이 소자는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 광도(IV)는 20mA에서 최소 710 mcd, 전형 1120 mcd, 최대 1400 mcd로 지정되어 예상 성능 범위를 보여줍니다. 주 파장(λd)은 노란색을 정의하며, 전형적으로 590nm를 중심으로 585nm에서 594nm 범위를 가집니다.

2.2 열적 및 절대 최대 정격

열 관리는 LED 수명에 매우 중요합니다. 접합부에서 납땜 지점까지의 열저항은 160 K/W(실제) 및 125 K/W(전기적)로 지정되어 반도체 다이에서 열이 얼마나 효과적으로 전도되는지를 나타냅니다. 허용 가능한 최대 접합 온도(Tj)는 125°C입니다. 동작 온도 범위는 -40°C에서 +110°C로, 자동차 대시보드 하부 환경에 적합합니다. 이 소자는 30초 동안 260°C의 리플로우 납땜 온도 피크를 견딜 수 있어 일반적인 무연 납땜 프로파일과 일치합니다. 또한 2kV(Human Body Model)의 ESD(정전기 방전) 감도 등급을 가지며, 조립 중 표준 ESD 처리 주의가 필요합니다.

3. 성능 곡선 분석

제공된 그래프는 다양한 조건에서 LED의 동작에 대한 통찰력을 제공하며, 견고한 설계에 중요합니다.

3.1 전류, 전압 및 온도 의존성

순방향 전류 대 순방향 전압 그래프는 다이오드의 전형적인 지수적 IV 관계를 보여줍니다. 상대 광도 대 순방향 전류 곡선은 광 출력이 전류와 함께 증가하지만, 더 높은 전류에서 가열 효과로 인해 비선형적이 될 수 있음을 보여줍니다. 주 파장 대 순방향 전류 그래프는 전류에 따른 최소한의 이동을 보여주어 우수한 색상 안정성을 나타냅니다. 상대 순방향 전압 대 접합 온도 그래프는 음의 계수를 가지며, VF가 온도가 증가함에 따라 감소함을 의미하며, 이는 간접적인 온도 감지에 사용될 수 있습니다. 상대 광도 대 접합 온도 그래프는 온도 상승에 따라 광 출력이 예상대로 감소함을 보여주며, 열 설계에 대한 주요 고려 사항입니다. 상대 파장 이동 대 접합 온도는 노란색이 온도에 따라 약간 이동할 수 있음을 나타냅니다.

3.2 디레이팅 및 펄스 동작

순방향 전류 디레이팅 곡선은 상승된 주변 또는 납땜 패드 온도에서 최대 안전 동작 전류를 결정하는 데 필수적입니다. 예를 들어, 납땜 패드 온도(Ts) 110°C에서 허용 가능한 최대 순방향 전류는 35mA로 떨어집니다. 허용 가능한 펄스 처리 능력 차트는 주어진 펄스 폭(tp)과 듀티 사이클(D)에 대해 허용되는 피크 전류(IF)를 정의하며, 접합부를 과열시키지 않고 멀티플렉싱 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 디밍 애플리케이션에 유용합니다.

4. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다.

4.1 광도 빈닝

광도는 알파벳 숫자 빈(예: L1, L2, M1... GA까지)으로 분류됩니다. 각 빈은 밀리칸델라(mcd) 단위의 특정 최소 및 최대 광도 범위를 포함합니다. 이 특정 파트 넘버의 경우, 1120 mcd의 전형 출력은 \"AA\" 빈(1120-1400 mcd)에 속합니다. 설계자는 애플리케이션에 대한 최소 밝기 수준을 보장하기 위해 빈 코드를 지정할 수 있습니다.

4.2 주 파장 빈닝

정확한 노란색 색조를 정의하는 주 파장도 숫자 코드(예: 9194, 9497)를 사용하여 빈닝됩니다. \"9194\" 빈은 591nm에서 594nm까지의 범위를 포함합니다. 이 파트의 전형값 590nm는 \"8891\"(588-591nm) 또는 \"9194\" 빈에 속할 가능성이 높음을 시사합니다. 좁은 파장 빈을 지정하면 디스플레이 또는 조명 어레이에서 여러 LED 간의 색상 균일성을 보장합니다.

5. 기계적, 조립 및 패키징

5.1 물리적 치수 및 극성

PLCC-2 패키지는 표준 풋프린트를 가집니다. 기계 도면(섹션 참조에 의해 암시됨)은 길이, 너비, 높이(일반적으로 약 3.2mm x 2.8mm x 1.9mm) 및 리드 간격을 보여줍니다. 패키지는 캐소드를 식별하기 위해 일반적으로 노치 또는 모따기된 모서리인 극성 표시기를 포함합니다. 신뢰할 수 있는 납땜 접합과 리플로우 중 적절한 열 방산을 보장하기 위해 권장 납땜 패드 레이아웃이 제공됩니다.

5.2 납땜 및 처리 지침

리플로우 납땜 프로파일은 구성 요소에 대한 열 충격을 방지하기 위한 예열, 침지, 리플로우 피크(최대 260°C) 및 냉각 속도와 같은 중요한 파라미터를 지정합니다. 사용 시 주의 사항에는 표준 ESD 보호, 렌즈에 대한 기계적 스트레스 피하기, 절대 최대 정격 초과하지 않기가 포함됩니다. 납땜성과 성능을 보존하기 위해 적절한 저장 조건(지정된 -40°C ~ +110°C 온도 범위 내 및 저습도)이 권장됩니다.

5.3 패키징 및 주문 정보

LED는 자동 픽 앤 플레이스 머신과 호환되는 테이프 및 릴 패키징으로 공급됩니다. 패키징 정보 섹션은 릴 치수, 테이프 너비, 포켓 간격 및 방향을 상세히 설명합니다. 파트 넘버 구조(예: 67-21-UY0200H-AM)는 색상(Y는 노란색), 패키지 및 가능한 성능 빈과 같은 주요 속성을 인코딩합니다. 주문 정보는 수량, 패키징 유형 및 특별한 빈닝 요구 사항을 지정하는 방법을 명확히 합니다.

6. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

6.1 전형적인 애플리케이션 회로

전형적인 DC 구동 회로에서 전류 제한 저항은 필수입니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vsupply - VF) / IF. 5V 공급 전압, IF=20mA 목표, VF=2.0V인 경우, R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 옴입니다. 저항 전력 정격은 최소 PR = (Vsupply - VF) * IF = 0.06W 이상이어야 합니다; 1/8W 또는 1/4W 저항이 적합합니다. 밝기 제어 또는 멀티플렉싱이 필요한 애플리케이션의 경우, 아날로그 전류 디밍보다 PWM(Pulse Width Modulation)이 색상 일관성을 유지하므로 선호되는 방법입니다.

6.2 설계에서의 열 관리

낮은 전력 소비(20mA에서 약 40mW)에도 불구하고, 효과적인 방열은 성능과 수명을 유지하는 데 중요합니다, 특히 높은 주변 온도 또는 밀폐된 공간에서 그렇습니다. 열 경로는 접합부에서 패키지를 통해 납땜 패드로, 그리고 인쇄 회로 기판(PCB)으로 이동합니다. LED의 열 패드 아래에 접지면에 연결된 열 비아가 있는 PCB를 사용하면 열 방산이 크게 개선되고, 접합 온도가 낮아지며, 더 높은 광 출력을 유지하는 데 도움이 됩니다.

6.3 자동차 신뢰성을 위한 설계

자동차 계기판 또는 실내 조명의 경우 다음을 고려하십시오: 수명을 연장하고 열 스트레스를 줄이기 위해 디레이팅된 동작 전류(예: 20mA 대신 15-18mA)를 사용하십시오. PCB 레이아웃이 구동 라인에서 기생 인덕턴스와 커패시턴스를 최소화하도록 하십시오. LED가 차량의 전원 버스에 의해 직접 구동되는 경우, 부하 덤프 및 기타 자동차 전기적 과도 현상에 대한 보호 회로를 구현하십시오. 선택된 광도 및 파장 빈 코드가 지정된 모든 동작 온도에서 최종 제품의 미적 및 기능적 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

7. 기술 비교 및 트렌드

7.1 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 반도체 p-n 접합 소자입니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 색상은 활성층에 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 노란색 LED는 일반적으로 Aluminum Gallium Indium Phosphide (AlGaInP)와 같은 재료를 기반으로 합니다. PLCC 패키지는 반사 캐비티와 성형 에폭시 렌즈를 포함하여 광 출력을 형성하고 환경 보호를 제공합니다.

7.2 산업 맥락 및 진화

PLCC-2 패키지는 LED 산업에서 성숙하고 널리 채택된 폼 팩터를 나타내며, 크기, 비용 및 광학적 성능의 좋은 균형을 제공합니다. 이러한 구성 요소와 관련된 LED 기술의 주요 트렌드에는 광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)의 지속적인 개선, 온도 및 수명에 걸친 향상된 색상 안정성, 유지되거나 개선된 광 출력을 가진 점점 더 작은 패키지 크기의 개발이 포함됩니다. AEC-Q101와 같은 엄격한 표준에 대한 더 높은 신뢰성과 인증을 위한 추진력은 특히 자동차 및 산업 시장을 위한 주요 초점으로 남아 있습니다.