PLCC-2 적색 LED 2214 데이터시트 - 2.2x1.4mm - 2.05V 전형 - 30mA - 1120mcd - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 표면 실장 패키지로 지정된 2214 고휘도 적색 LED의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 컴팩트한 크기와 넓은 120도 시야각을 특징으로 하여 까다로운 애플리케이션에서 신뢰성과 성능을 위해 설계되었습니다. 주요 설계 목표는 일관된 색상 출력, 장기적 안정성 및 산업 표준 준수가 중요한 자동차 실내 조명 시스템입니다.

이 LED의 핵심 장점은 자동차 등급 개별 광전자 소자에 대한 AEC-Q102 표준 적격을 포함하여, 차량 사용을 위한 엄격한 품질 및 신뢰성 요구 사항을 충족함을 보장합니다. 또한 RoHS, REACH 및 할로겐 프리 지침을 준수하여 엄격한 환경 규정이 있는 글로벌 시장에 적합합니다. 높은 발광 강도, 견고한 구조(부식 내성 등급 A1) 및 검증된 패키지 기술의 조합은 설계자에게 다목적 선택지를 제공합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

핵심 성능 지표는 발광 강도로, 표준 구동 전류 30 mA에서 전형값은 1120 밀리칸델라(mcd)입니다. 동일 조건에서 최소값과 최대값은 각각 900 mcd 및 1800 mcd로, 생산 편차를 나타냅니다. 인지되는 색상을 정의하는 주 파장은 전형적으로 622 나노미터(nm)이며, 615 nm에서 627 nm 범위 내에 있습니다. 이는 표준 적색 스펙트럼에 확실히 위치시킵니다. 강도가 피크 값의 절반인 전체 각도로 정의되는 시야각은 120도로, 백라이트 및 표시등 애플리케이션에 적합한 넓고 균일한 조명 패턴을 제공합니다.

2.2 전기적 특성

순방향 전압(Vf)은 회로 설계에 있어 중요한 파라미터입니다. 30 mA에서 전형적인 Vf는 2.05 볼트이며, 범위는 1.75V(최소)에서 2.75V(최대)입니다. 절대 최대 연속 순방향 전류는 50 mA이며, ≤10 μs 펄스에 대해 100 mA의 서지 전류가 허용됩니다. 이 소자는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 인체 모델(HBM)에 따라 테스트된 정전기 방전(ESD) 감도는 2 kV로 등급이 매겨져 있으며, 이는 기본적인 주의 사항으로 취급하기 위한 표준 수준입니다.

3. 열적 특성 및 신뢰성

열 관리는 LED 수명 및 성능 안정성에 중요합니다. 반도체 접합부에서 납땜 지점까지의 열저항은 두 가지 방식으로 명시됩니다: 최대 160 K/W의 \"실제\" 측정값(Rth JS real)과 최대 125 K/W의 \"전기적\" 방법(Rth JS el). 열저항이 낮을수록 LED 칩에서 열이 더 효율적으로 전도됩니다. 허용 가능한 최대 접합 온도(Tj)는 125°C입니다. 동작 및 저장 온도 범위는 -40°C에서 +110°C까지로, 가혹한 자동차 환경에 대한 적합성을 확인합니다. 이 소자는 피크 온도 260°C에서 30초 동안 무연 리플로우 납땜 프로파일을 견딜 수 있습니다.

4. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

4.1 발광 강도 빈닝

발광 강도는 L1(11.2-14 mcd)부터 GA(18000-22400 mcd)까지 이르는 영숫자 코드 시스템을 사용하여 빈닝됩니다. 이 특정 부품 번호(2214-UR0301H-AM)의 경우, 가능한 출력 빈은 강조 표시되며 V2(900-1120 mcd)에서 AB(1400-1800 mcd)까지 범위를 가지며, 1120 mcd의 전형값은 AA 빈(1120-1400 mcd)에 속합니다. 설계자는 공급되는 정확한 빈을 알기 위해 특정 부품 번호 주문 정보를 참조해야 합니다.

4.2 주 파장 빈닝

주 파장은 4자리 코드로 빈닝됩니다. 이 적색 LED와 관련된 빈은 600-640 nm 범위에 있습니다. 이 부품에 대한 가능한 출력 빈은 2124(621-624 nm)에서 3033(630-633 nm)까지의 범위를 포함하며, 전형적인 622 nm 값은 2124 빈에 속합니다. 빈닝 과정에는 ±1 nm의 허용 오차가 적용됩니다.

4.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 볼트의 1/10 단위로 전압 범위를 나타내는 4자리 코드를 사용하여 빈닝됩니다. 예를 들어, 빈 1720은 1.75V에서 2.00V를 포함합니다. 2.05V의 전형적인 Vf는 2022 빈(2.00-2.25V)에 속할 것입니다. 좁은 Vf 빈에서 LED를 선택하면 병렬 배열에서 전류 제한 회로 설계를 단순화할 수 있습니다.

5. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서의 성능을 특성화하는 여러 그래프를 제공합니다.

5.1 IV 곡선 및 상대 발광 강도

순방향 전류 대 순방향 전압 그래프는 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 상대 발광 강도 대 순방향 전류 그래프는 광 출력이 전류와 함께 비선형적으로 증가함을 보여주며, 최적의 효율을 위해 권장 전류에서 구동하는 것의 중요성을 강조합니다.

5.2 온도 의존성

핵심 그래프는 접합 온도(Tj)의 영향을 보여줍니다. 상대 발광 강도 대 접합 온도 곡선은 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이 현상을 열 드룹이라고 합니다. 상대 순방향 전압 대 접합 온도 그래프는 Vf가 온도 증가에 따라 선형적으로 감소함을 보여주며, 이는 간접적인 온도 모니터링에 사용될 수 있습니다. 상대 파장 이동 그래프는 주 파장이 온도가 높아짐에 따라 약간 증가(적색 편이)함을 나타냅니다.

5.3 디레이팅 및 펄스 처리

순방향 전류 디레이팅 곡선은 납땜 패드 온도에 기반하여 최대 허용 연속 전류를 규정합니다. 예를 들어, 납땜 지점 온도(Ts)가 110°C일 때 최대 전류는 35 mA입니다. 허용 가능한 펄스 처리 능력 차트는 다양한 펄스 폭과 듀티 사이클에 대한 최대 단일 펄스 전류 진폭을 정의하며, 멀티플렉싱 또는 스트로브 애플리케이션에 유용합니다.

6. 기계적 및 패키지 정보

이 LED는 산업 표준 PLCC-2 패키지를 사용합니다. \"2214\" 지정은 일반적으로 길이 약 2.2mm, 너비 약 1.4mm의 패키지 치수를 의미합니다. 기계 도면은 렌즈에 대한 정확한 길이, 너비, 높이, 리드 간격 및 컷아웃 치수를 상세히 설명할 것입니다. 극성은 캐소드 마크, 일반적으로 패키지 본체의 노치 또는 녹색 표시로 표시됩니다. 신뢰할 수 있는 납땜 접합과 PCB에 대한 적절한 열 연결을 보장하기 위해 권장 납땜 패드 레이아웃이 제공됩니다.

7. 납땜 및 조립 지침

이 부품은 무연 리플로우 납땜 공정과 호환됩니다. 권장 리플로우 프로파일은 절대 최대 정격에 정의된 대로 30초 동안 피크 온도 260°C를 포함합니다. 사용 시 주의 사항에는 표준 ESD 처리 절차, 렌즈에 대한 기계적 스트레스 피하기, 지정된 열 한계를 초과하지 않도록 납땜 공정 보장이 포함됩니다. 적절한 저장 조건은 저습도 환경에서 -40°C에서 +110°C 온도 범위 내입니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

주요 애플리케이션은 스위치, 버튼 및 계기판 클러스터의 백라이트와 같은 자동차 실내 조명입니다. 그 신뢰성과 AEC-Q102 적격성은 이 까다로운 환경에 이상적입니다. 또한 밝고 신뢰할 수 있는 적색 표시가 필요한 소비자 가전 및 산업 장비의 일반 표시등, 상태 디스플레이 및 백라이트에도 적합합니다.

8.2 설계 고려 사항

회로 설계자는 순방향 전압 빈 및 공급 전압에 기반하여 일반적으로 직렬 저항 또는 정전류 드라이버인 적절한 전류 제한 방안을 구현해야 합니다. 열 설계는 필수적입니다. PCB 레이아웃은 열을 방출하기에 충분한 구리 면적(열 패드)을 제공해야 하며, 특히 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작할 때 더욱 그렇습니다. 배열에서 일관된 색상과 밝기를 위해 좁은 파장 및 강도 빈을 지정하거나 전자 보정을 사용하는 것이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

비자동차 등급 LED와 비교할 때, 이 부품의 주요 차별화 요소는 자동차 애플리케이션에 필수적인 AEC-Q102 적격성과 확장된 온도 범위(-40°C ~ +110°C)입니다. 부식 내성 등급 A1 등급은 자동차 환경에서 흔한 문제인 황 및 기타 부식성 대기에 대한 향상된 저항성을 나타냅니다. PLCC-2 패키지는 더 작은 칩 스케일 패키지 또는 더 큰 스루홀 LED와 비교하여 크기, 납땜성 및 광 출력의 좋은 균형을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 권장 동작 전류는 무엇입니까?

A: 표준 테스트 조건 및 전형 성능은 30 mA에서 제공됩니다. 5 mA에서 절대 최대값인 50 mA까지 동작할 수 있지만, 효율성과 수명은 전형 전류에서 또는 그 근처에서 최적화됩니다.

Q: 온도가 밝기에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 성능 곡선에 표시된 바와 같이, 발광 강도는 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 안정적인 광 출력을 유지하기 위해 효과적인 방열판이 중요합니다.

Q: 5V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 예, 하지만 전류를 제한하기 위해 직렬 저항이 필요합니다. 저항 값 R = (공급 전압 - LED Vf) / 원하는 전류입니다. 보수적인 설계를 위해 빈 또는 데이터시트의 최대 Vf를 사용하십시오.

Q: 120°의 시야각은 무엇을 의미합니까?

A: 이는 발광 강도가 피크 값(중심에서 측정)의 절반 이상인 각도 확산을 의미합니다. 매우 넓은 시야를 제공합니다.

11. 실용적인 설계 사례 연구

10개의 동일한 적색 LED가 있는 자동차 스위치 패널용 백라이트를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 시스템 전압은 12V(자동차 배터리)입니다. 수명을 보장하기 위해 각 LED를 25 mA(30mA 전형값 미만)에서 구동하기로 선택합니다. 가장 높은 Vf 빈(최대 2.75V)의 LED를 사용한다고 가정하면, 각 LED에 대한 직렬 저항은 다음과 같습니다: R = (12V - 2.75V) / 0.025A = 370 옴. 표준 360 또는 390 옴 저항이 적합할 것입니다. PCB 레이아웃은 LED를 그룹화하고 열 패드를 공통 구리 영역에 연결하여 열을 방출합니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 동일한 주 파장 및 발광 강도 빈의 LED를 지정하는 것이 좋습니다.

12. 동작 원리 소개

이것은 반도체 발광 다이오드입니다. 특성 순방향 전압(적색의 경우 ~2V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩(적색의 경우 일반적으로 Aluminum Gallium Indium Phosphide - AlGaInP 기반)의 활성 영역 내에서 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 물질 구성과 구조가 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 플라스틱 패키지는 칩을 캡슐화하고 보호하며, 전기 연결을 위한 리드프레임을 포함하고, 광 출력 빔을 형성하는 성형 렌즈를 포함합니다.

13. 기술 동향

이와 같은 SMD LED의 일반적인 동향은 더 높은 효율성(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)을 향해 가고 있으며, 이는 전력 소비와 열 부하를 줄입니다. 특히 자동차 및 산업 애플리케이션을 위해 신뢰성 증가 및 더 긴 동작 수명에 대한 추진도 있습니다. 패키지 소형화는 계속되지만, PLCC-2는 성능, 비용 및 조립 용이성의 훌륭한 균형으로 인해 여전히 인기가 있습니다. 또한, 회로 설계를 단순화하기 위해 패키지 내에 내장된 전류 조절 또는 보호 다이오드와 같은 기능의 통합이 증가하는 추세입니다.