PLCC-4 노란색 LED 데이터시트 - 패키지 3.5x2.8x1.9mm - 순방향 전압 2.2V - 광도 2300mcd - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-4(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지의 고성능 표면 실장형 노란색 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 주로 까다로운 자동차 내/외부 조명 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 핵심 장점으로는 표준 구동 전류 50mA에서 2300 밀리칸델라(mcd)의 높은 전형적 광도, 우수한 광 확산을 위한 120도의 넓은 시야각, 그리고 자동차 등급 신뢰성 표준을 충족하는 견고한 구조를 포함합니다.

이 LED는 AEC-Q102 표준에 적합성을 인증받아, 자동차 전자 장치에서 일반적인 가혹한 환경 조건에 대한 적합성을 보장합니다. 또한 황 내성(Class A1)을 나타내어 황 화합물을 포함하는 대기 중에서 부식에 강합니다. 본 제품은 RoHS, EU REACH를 포함한 주요 환경 규정을 준수하며, 할로겐 프리로 제조됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광전 특성

주요 성능 지표는 순방향 전류(I_F) 50mA의 표준 테스트 조건에서 정의됩니다. 전형적 광도(I_V)는 2300 mcd이며, 지정된 최소값은 1800 mcd, 최대값은 4500 mcd입니다. 주 파장(λ_d)은 591 nm(노란색)을 중심으로 하며, 585 nm에서 594 nm까지의 범위를 가져 정확한 색상 포인트를 정의합니다. 순방향 전압(V_F)은 50mA에서 일반적으로 소자 양단에 2.20V가 떨어지며, 한계치는 2.00V에서 2.75V 사이입니다. 집속된 빔보다는 넓은 조명이 필요한 애플리케이션에 있어 중요한 파라미터인 120도(±5° 허용 오차)의 넓은 시야각(φ)을 갖습니다.

2.2 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 절대 최대 연속 순방향 전류는 70 mA입니다. 소자는 매우 낮은 듀티 사이클(D=0.005)에서 ≤10 μs의 펄스에 대해 100 mA의 서지 전류(I_FM)를 처리할 수 있습니다. 최대 소비 전력(P_d)은 192.5 mW입니다. 접합 온도(T_J)는 125°C를 초과해서는 안 됩니다. 동작 온도 범위(T_opr)는 -40°C에서 +110°C까지로, 자동차 등급의 온도 내성을 확인시켜 줍니다. 이 소자는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

2.3 열적 특성

열 관리는 LED 성능과 수명에 매우 중요합니다. 데이터시트는 접합에서 납땜 지점까지의 두 가지 열저항 값을 명시합니다: 실제 열저항(R_{th JS real})은 70 K/W(전형적), 전기적 열저항(R_{th JS el})은 50 K/W(전형적)입니다. 더 낮은 전기적 값은 순방향 전압의 온도 계수에서 유도되며, 현장 접합 온도 추정에 사용됩니다. 특히 더 높은 구동 전류나 상승된 주변 온도에서 접합 온도를 안전 한계 내로 유지하기 위해서는 적절한 PCB 열 설계가 필요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해, LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 최소 기준을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 전형적 전류에서의 최소 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 예를 들어, 빈 'BA'는 최소 광도 1800 mcd를, 'BB'는 2240 mcd를, 'CA'는 2800 mcd를 보장합니다. 참조를 위해 해당 광속 값(루멘)이 제공됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

색상 일관성은 파장 빈을 통해 제어됩니다. 빈 '8588'은 주 파장이 585 nm에서 588 nm 사이인 LED를, '8891'은 588-591 nm를, '9194'는 591-594 nm를 포함합니다. 이는 생산 로트 전반에 걸쳐 엄격하게 제어된 노란색 광 출력을 보장합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 회로 설계, 특히 전류 제한 저항 계산 및 전원 공급 장치 설계를 돕기 위해 빈닝됩니다. 빈에는 '1720'(1.75-2.00V), '2022'(2.00-2.25V), '2225'(2.25-2.50V), '2527'(2.50-2.75V)이 포함됩니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 그래프는 다양한 조건에서 LED의 동작에 대한 깊은 통찰력을 제공합니다.

4.1 IV 곡선 및 상대 광도

순방향 전류 대 순방향 전압 그래프는 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 상대 광도 대 순방향 전류 그래프는 광 출력이 전류에 따라 비선형적으로 증가함을 보여주어, 일관된 밝기를 위한 안정적인 전류 구동의 중요성을 강조합니다.

4.2 온도 의존성

상대 광도 대 접합 온도 그래프는 음의 온도 계수를 보여줍니다; 광 출력은 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 주 파장 대 접합 온도 그래프는 온도 상승에 따른 색상 변화(일반적으로 더 긴 파장으로)를 나타냅니다. 상대 순방향 전압 대 접합 온도 그래프는 음의 계수를 보여주며, 이는 접합 온도 측정의 전기적 방법에 사용되는 원리입니다.

4.3 스펙트럼 분포 및 디레이팅

상대 스펙트럼 분포 그래프는 단색 노란색 출력을 확인시켜 주며, 591 nm 근처에서 최고점을 이루고 다른 대역에서는 최소한의 방출을 보입니다. 순방향 전류 디레이팅 곡선은 설계에 매우 중요합니다: 이는 납땜 패드 온도(T_S)를 기반으로 최대 허용 연속 전류를 규정합니다. 예를 들어, T_S가 110°C일 때, 최대 연속 I_F는 57 mA입니다. 허용 펄스 처리 능력 그래프는 펄스 폭, 듀티 사이클 및 허용 피크 펄스 전류 간의 관계를 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 기계적 치수

LED는 표준 PLCC-4 표면 실장 패키지에 장착됩니다. 전형적인 패키지 치수는 길이 약 3.5mm, 너비 약 2.8mm, 높이 약 1.9mm(돔 포함)입니다. 데이터시트에는 PCB 풋프린트 설계를 위한 모든 중요한 길이, 너비 및 허용 오차를 명시하는 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다.

5.2 권장 납땜 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 납땜과 최적의 열 성능을 보장하기 위해 랜드 패턴 설계가 제공됩니다. 여기에는 네 개의 리드와 중앙 열 패드(이 패키지 변형에 적용 가능한 경우)에 대한 PCB 상의 구리 패드의 크기, 모양 및 간격이 포함됩니다. 이 권장 사항을 따르는 것은 기계적 안정성과 LED 접합에서 PCB로의 효과적인 열 전달에 필수적입니다.

5.3 극성 식별

PLCC-4 패키지는 특정 방향을 가집니다. 데이터시트 다이어그램은 캐소드와 애노드 핀을 나타냅니다. 일반적으로 패키지에는 모서리가 모따기 처리되어 있거나 상단에 핀 1(종종 캐소드)을 표시하는 표시(점 등)가 있습니다. 장치가 작동하려면 조립 중 올바른 방향이 필수적입니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 프로파일

열 손상을 방지하기 위해 상세한 리플로우 납땜 온도 프로파일이 명시됩니다. 프로파일은 예열, 침지, 리플로우 및 냉각 단계를 정의합니다. 핵심 파라미터는 피크 온도로, 260°C를 초과해서는 안 되며, 260°C 이상의 시간은 최대 30초로 제한되어야 합니다. 이 프로파일은 표준 무연(SAC) 솔더 페이스트와 호환됩니다.

6.2 사용 시 주의사항

일반적인 취급 주의사항으로는 에폭시 렌즈에 대한 기계적 응력 피하기, 정전기 방전(ESD 감도는 2kV HBM)으로부터 장치 보호, 그리고 동작 조건(전류, 전압, 온도)이 항상 절대 최대 정격 내에 유지되도록 보장하는 것이 포함됩니다. 장치는 역전압을 가해서는 안 됩니다.

6.3 보관 조건

권장 보관 온도 범위(T_stg)는 -40°C에서 +110°C입니다. 구성 요소는 특히 수분 민감도 등급(MSL)이 2이므로, 원래의 수분 차단 백에 건조하고 정전기 방지 환경에 보관해야 합니다. 이는 백이 개봉된 후 백 밀봉 날짜로부터 1년 이내에 부품을 사용하거나, 납땜 중 팝콘 현상을 방지하기 위해 리플로우 전에 베이킹해야 함을 요구합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 자동 피크 앤 플레이스 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 포장 정보는 릴 치수, 테이프 너비, 포켓 간격 및 테이프 상의 구성 요소 방향을 상세히 설명합니다. 이 데이터는 조립 장비를 구성하는 데 필요합니다.

7.2 부품 번호 해독

부품 번호67-41-UY0501H-AM는 특정 구조를 따릅니다:

• 67-41: 제품군 이름.
• UY: 노란색에 대한 색상 코드.
• 050: mA 단위의 전형적 테스트 전류(50mA).
• 1: 리드 프레임 유형(1=금).
• H: 밝기 수준(H=고휘도).
• AM: 자동차 애플리케이션 지정.

이 명명 규칙을 통해 장치의 주요 속성을 정확하게 식별할 수 있습니다.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 전형적 애플리케이션 시나리오

주요 애플리케이션은 자동차 조명입니다:

• 외부 조명: 주간 주행등(DRL), 사이드 마커등, 센터 하이 마운트 스톱등(CHMSL), 그리고 트렁크/적재 공간 내부 조명.
• 내부 조명: 계기판 백라이트, 스위치 조명, 발판 조명, 도어 패널등, 독서등.

높은 밝기와 넓은 시야각으로 인해 기능적 조명과 미적 액센트 조명 모두에 적합합니다.

8.2 설계 고려사항

이 LED로 설계할 때:

• 전류 구동: 항상 정전류 드라이버 또는 전압원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항을 사용하십시오. 전압원에 직접 연결하지 마십시오.
• 열 관리:
LED의 열 패드/핀에 연결된 충분한 구리 면적(열 릴리프)을 가진 PCB를 설계하여 열을 발산하십시오. 디레이팅 곡선을 사용하여 예상 주변 온도에서 안전한 동작 전류를 결정하십시오.
• 광학: 120도의 시야각은 더 집속된 빔이 필요한 경우 2차 광학(렌즈, 도광판)이 필요할 수 있습니다.
• ESD 보호: 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 상업용 등급 PLCC-4 LED와 비교하여, 이 장치의 주요 차별화 요소는 자동차 인증입니다. AEC-Q102 인증은 고온 동작 수명(HTOL), 온도 사이클링, 내습성 및 기타 스트레스 요인에 대한 엄격한 테스트를 포함하여, 차량 환경에서의 장기 신뢰성을 보장합니다. 지정된 황 내성(Class A1)은 자동차 사용에 있어 또 다른 중요한 장점으로, 타이어, 연료 또는 산업 대기로부터의 황 함유 가스 노출이 표준 LED의 은 기반 구성 요소를 부식시킬 수 있기 때문입니다. 확장된 동작 온도 범위(-40°C ~ +110°C) 또한 일반적인 산업 범위를 초과합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 광도(mcd)와 광속(lm)의 차이는 무엇입니까?

A: 광도는 특정 방향에서 인간의 눈이 인지하는 광원의 밝기를 측정합니다(칸델라). 광속은 광원이 모든 방향으로 방출하는 가시광선의 총량을 측정합니다(루멘). 이 LED의 데이터시트는 PLCC 패키지가 종종 광도로 특성화되기 때문에, 주요 지표로 광도(mcd)를 제공하고, 빈닝된 부품에 대한 참조로 광속(lm)을 제공합니다.

Q: 왜 정전압 대신 정전류 드라이버를 권장합니까?

A: LED의 순방향 전압에는 허용 오차가 있으며 온도에 따라 변합니다. 직렬 저항만 있는 정전압 소스는 전류의 큰 변동을 초래하여 일관되지 않은 밝기와 잠재적 과부하를 유발할 수 있습니다. 정전류 소스는 안정적인 전류를 유지하여 일관된 광 출력을 보장하고 LED를 보호합니다.

Q: 내 애플리케이션에서 접합 온도를 어떻게 추정합니까?

A> 전기적 열저항(R_{th JS el}= 50 K/W)을 사용할 수 있습니다. 실온에서 낮은 센싱 전류에서 순방향 전압을 측정합니다(보정). 그런 다음, 구동 전류에서 동작하는 동안 순간적으로 낮은 센싱 전류로 전환하고 순방향 전압을 다시 측정합니다. 그래프의 계수를 사용한 전압 변화를 통해 접합 온도 상승을 계산할 수 있습니다: ΔT_J= ΔV_F/ k, 여기서 k는 V_F.

의 온도 계수입니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

사례: 자동차 도어 포켓등 설계

설계자는 자동차 도어 포켓을 밝히기 위해 컴팩트하고 신뢰할 수 있는 조명이 필요합니다. 조명은 유용할 만큼 충분히 밝아야 하며, 포켓 영역을 커버할 수 있는 넓은 빔을 가져야 하며, 차량 도어 내부의 극한 온도와 진동을 견딜 수 있어야 합니다.해결책

: 이 PLCC-4 노란색 LED가 선택되었습니다. 120도의 시야각은 추가 확산판 없이도 포켓을 우수하게 커버합니다. 전형적 2300 mcd의 광도는 국부 영역 조명에 충분합니다. 장치는 차량의 12V 시스템에서 전원을 공급받는 간단한 전류 제한 저항 회로를 사용하여 30mA(전형적 50mA 미만)로 구동되어 수명을 보장하고 열 부하를 줄입니다. AEC-Q102 인증과 황 내성은 환경을 견딜 수 있음을 보장합니다. PLCC-4 패키지는 도어 패널 어셈블리에 맞는 작은 플렉시블 PCB에 직접 납땜됩니다.

12. 동작 원리

이는 반도체 발광 다이오드입니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩(노란색광의 경우 일반적으로 AlInGaP와 같은 재료 기반)의 활성 영역에서 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 노란색광의 특정 파장(약 591 nm)은 칩 구조에 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 칩을 둘러싼 에폭시 렌즈는 칩을 보호하고, 광 출력 빔을 형성(120도 각도 달성)하며, 광 추출 효율을 향상시키는 역할을 합니다.

13. 기술 동향

• 자동차 LED 부문에서 주요 동향은 다음과 같습니다:효율 증가
• : 칩 및 패키지 기술의 지속적인 개발은 더 높은 발광 효율(와트당 더 많은 루멘)을 제공하여 전력 소비와 열 부하를 줄이는 것을 목표로 합니다.소형화
• : 패키지는 광 출력을 유지하거나 증가시키면서 계속 축소되어 더 컴팩트하고 세련된 조명 설계를 가능하게 합니다.고급 패키징
• : 더 높은 열전도율을 가진 재료와 개선된 광학 구조를 사용하여 열과 빛을 더 효과적으로 관리합니다.스마트 통합
• : 적응형 조명 애플리케이션을 위한 통합 드라이버(IC 구동 LED) 또는 간단한 제어 인터페이스를 갖춘 LED의 성장.색상 일관성 및 안정성

: 더 엄격한 빈닝 사양과 개선된 형광체 기술(백색 및 변환 색상용)은 온도와 수명에 걸쳐 일관된 색상 출력을 보장하며, 이는 자동차 미적 및 안전 조명에 매우 중요합니다. 이 장치는 자동차 등급의 신뢰성과 성능으로, 자동차 내/외부 조명을 위한 견고하고 고품질의 구성 요소에 대한 산업의 수요와 일치합니다.