적색 LED 2.7x2.0x0.6mm - 순방향 전압 2.0-2.6V - 전력 2.184W - 파장 617nm - 자동차 등급

1. 제품 개요

1.1 일반 설명

적색 소스 컬러 장치는 기판 위에 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인화물) 발광 다이오드로 제작됩니다. 제품 패키지 치수는 2.7mm x 2.0mm x 0.6mm(길이 x 너비 x 높이)입니다. LED는 우수한 신뢰성과 열 성능을 제공하는 EMC(에폭시 몰딩 컴파운드) 패키지에 봉지됩니다.

1.2 특징

• 견고한 기계적 및 열적 특성을 위한 EMC 패키지.
• 120도의 매우 넓은 시야각.
• 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합.
• 자동 픽앤플레이스를 위한 테이프 및 릴 제공.
• 습기 민감도 레벨: 레벨 2(MSL 2).
• RoHS 및 REACH 규정 준수.
• 자동차 등급 개별 반도체에 대한 AEC-Q102 스트레스 테스트 인증 기반.

1.3 애플리케이션

자동차 내부 및 외부 조명 응용 분야: 실내 분위기 조명, 외부 신호등, 후미등, 방향 지시등 및 높은 신뢰성이 요구되는 기타 조명 기능.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 전기광학적 특성(Ts=25°C)

700mA의 순방향 전류에서 LED는 다음과 같은 일반적인 전기 및 광학 특성을 나타냅니다.

• 순방향 전압(VF): 2.0V(최소) ~ 2.6V(최대). 이 전압 범위는 빈(bin) 분류를 통해 제어됩니다.
• 역방향 전류(IR): 5V 역방향 전압에서 최대 10μA.
• 광속(Φ): 700mA에서 105lm(최소) ~ 140lm(최대). 효율적인 칩 설계를 통해 높은 광효율을 달성했습니다.
• 주파장(Wd): 612.5nm(최소), 617nm(일반), 620nm(최대). 이는 가시 스펙트럼의 적색 영역에 해당합니다.
• 시야각(2θ1/2): 120도(일반). 넓은 빔 각도는 균일한 광 분포를 보장합니다.
• 열 저항(RTHJ-S): 최대 15°C/W. 낮은 열 저항은 솔더 조인트로의 방열을 돕습니다.

2.2 절대 최대 정격

영구적인 손상을 방지하기 위해 이 한계를 초과하여 장치를 작동해서는 안 됩니다.

• 전력 소모(PD): 2184mW
• 순방향 전류(IF): 840mA
• 피크 순방향 전류(IFP): 1000mA (1/10 듀티 사이클, 10ms 펄스 폭)
• 역방향 전압(VR): 5V
• 정전기 방전(ESD, HBM): 2000V (90% 수율; 적절한 취급 필요)
• 동작 온도(TOPR): -40°C ~ +125°C
• 보관 온도(TSTG): -40°C ~ +125°C
• 접합 온도(TJ): 150°C (최대)

2.3 순방향 전압 및 광속의 빈 범위

일관성을 보장하기 위해 각 LED는 IF=700mA에서 순방향 전압, 광속 및 파장에 따라 빈으로 분류됩니다.

순방향 전압 빈:

• C0: 2.0V – 2.2V
• D0: 2.2V – 2.4V
• E0: 2.4V – 2.6V

광속 빈:

• SA: 105lm – 117lm
• SB: 117lm – 130lm
• TA: 130lm – 140lm

주파장 빈:

• 612.5 – 615nm
• 615 – 617.5nm
• 617.5 – 620nm

고객은 애플리케이션에 원하는 빈을 지정해야 합니다. 라벨의 빈 코드(예: VF: D0, Flux: SB, Wavelength: 615-617.5)는 추적성을 보장합니다.

3. 성능 곡선 분석

3.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (I-V 곡선)

특성 곡선은 순방향 전압에 따른 순방향 전류의 지수적 증가를 보여줍니다. 700mA에서 VF는 2.0V에서 2.6V 사이입니다. 곡선 모양은 AlGaInP 다이오드의 일반적인 형태입니다.

3.2 순방향 전류 대 상대 강도

상대 광도는 낮은 전류에서 선형적으로 증가하고 높은 전류에서는 발열로 인해 점차 포화됩니다. 700mA에서 상대 강도는 100%에 가까워 최적의 효율을 제공합니다.

3.3 솔더 온도 대 상대 강도

솔더 포인트 온도(Ts)가 20°C에서 120°C로 증가함에 따라 상대 강도는 약 80%로 떨어져 상당한 열 드룹을 나타냅니다. 밝기를 유지하려면 적절한 방열이 필요합니다.

3.4 솔더 온도 대 순방향 전류 (디레이팅)

접합 온도를 150°C 미만으로 유지하기 위해 온도 상승에 따라 허용 최대 순방향 전류를 디레이트해야 합니다. Ts=100°C에서 약 600mA가 허용됩니다.

3.5 순방향 전압 대 솔더 온도

순방향 전압은 온도 증가에 따라 선형적으로 감소합니다(음의 온도 계수). 이는 병렬 스트링의 전류 균형을 돕지만 설계 시 고려해야 합니다.

3.6 방사 다이어그램

LED는 120°(반치전폭)의 넓은 각도로 빛을 방출합니다. 방사 패턴은 Lambertian과 유사하여 균일한 영역 조명에 적합합니다.

3.7 순방향 전류 대 주파장

순방향 전류를 0에서 250mA로 증가시키면 약 2nm의 약간의 적색 편이가 발생합니다. 이 효과는 미미하지만 색상이 중요한 애플리케이션에서 고려할 수 있습니다.

3.8 스펙트럼 분포

방출 스펙트럼은 약 617nm에서 피크를 보이며, 반치전폭(FWHM)이 약 20nm로 적색 AlGaInP LED의 일반적입니다. UV 또는 IR 범위에 2차 피크는 없습니다.

4. 기계 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

LED 패키지의 상면 치수는 2.70mm x 2.00mm, 높이는 0.60mm입니다. 하면에는 1.30mm x 0.45mm 크기의 애노드(A) 및 캐소드(C) 패드가 1.20mm 간격으로 있습니다. 극성은 패키지에 표시되어 있습니다. 권장 솔더링 패턴에는 방열을 위한 열 패드가 포함됩니다.

4.2 캐리어 테이프 치수

캐리어 테이프의 포켓 치수: A0=2.10±0.1mm, B0=3.05±0.1mm, K0=0.75±0.1mm. 테이프 폭 W=8.0±0.2mm. 스프로킷 홀: D0=1.55±0.05mm, E=1.75±0.1mm, P0=4.0±0.1mm, P1=4.0±0.1mm, P2=2.0±0.1mm, F=3.5±0.1mm, D1=1.0±0.1mm.

4.3 릴 치수

릴 치수: 허브 직경 12±0.1mm, 외경 180±1mm, 폭 60±1mm, 스핀들 구멍 13.0±0.5mm.

4.4 라벨 사양

각 릴 및 방습 백에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(광속, 색도, 전압, 파장), 수량 및 날짜 코드가 표시됩니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드

5.1 SMT 리플로우 솔더링 프로파일

권장 리플로우 솔더링 프로파일은 LED 손상 없이 안정적인 솔더 조인트를 보장합니다. 주요 파라미터: 150°C에서 200°C로 60-120초 동안 예열; 217°C까지 램프 업; 217°C 이상 시간: 최대 60초; 피크 온도 260°C에서 최대 10초; 냉각 속도 최대 6°C/s. 두 번 이상의 리플로우 사이클을 수행하지 마십시오. 두 리플로우 사이에 24시간 이상 차이가 나면 LED가 수분을 흡수하여 손상될 수 있습니다.

5.2 수리

솔더링 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 이중 헤드 솔더링 인두를 사용하고 LED 특성에 미치는 영향을 확인하십시오.

5.3 주의사항

• 실리콘 봉지재는 연하므로 상단 표면에 압력을 가하지 마십시오.
• 휘어진 PCB에 장착하거나 솔더링 후 구부리지 마십시오.
• 냉각 중 기계적 응력과 진동을 피하십시오.
• 솔더링 후 장치를 급속 냉각하지 마십시오.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 포장 사양

표준 포장: 릴당 4000개. 각 릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 밀봉됩니다.

6.2 방습 포장

릴은 라벨이 부착된 방습 백에 넣습니다. 백은 수분 유입을 방지하기 위해 진공 밀봉됩니다.

6.3 판지 상자

여러 릴이 배송을 위해 판지 상자에 포장됩니다. 상자에는 제품 정보가 표시됩니다.

6.4 신뢰성 시험 항목 및 조건

기준: VF 변화 ≤ USL의 10%, IR ≤ USL의 200%, 광속 ≥ LSL의 70%.

6.5 손상 판단 기준

신뢰성 시험 후, 순방향 전압이 상한 사양 한계(USL)의 1.1배를 초과하거나, 역방향 전류가 USL의 2.0배를 초과하거나, 광속이 하한 사양 한계(LSL)의 0.7배 미만으로 떨어지면 LED는 불량으로 간주됩니다.

7. 애플리케이션 권장사항

이 적색 LED로 설계할 때 다음을 고려하십시오.

• 열 관리:PCB에 충분한 구리 면적을 사용하고 우수한 열 접촉을 보장하여 솔더 조인트 온도를 한계 내로 유지하십시오. 접합 온도는 150°C를 초과해서는 안 됩니다.
• 전류 제한:음의 VF 온도 계수로 인한 전류 폭주를 방지하려면 전류 제한 저항기 또는 정전류 드라이버가 필수적입니다.
• ESD 보호:ESD 보호 장치(예: TVS 다이오드)를 사용하고 ESD 안전 취급 절차를 따르십시오.
• 환경 제한:환경 및 결합 재료의 황 함량은 100ppm 미만, 브롬 및 염소 각각 900ppm 미만, 총 1500ppm 미만이어야 합니다. 실리콘을 변색시킬 수 있는 VOC를 피하십시오.
• 보관:개봉하지 않은 백은 ≤30°C, ≤75% RH에서 최대 1년 동안 보관하십시오. 개봉 후에는 ≤30°C, ≤60% RH에서 24시간 이내에 사용하십시오. 이러한 한계를 초과한 경우 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오.

8. 기술 비교

PPA 또는 PCT 패키지를 사용하는 기존 적색 LED와 비교하여 이 EMC 패키지 장치는 우수한 열 안정성, 더 넓은 빔 각도 및 낮은 열 저항을 제공합니다. AEC-Q102 인증은 자동차 등급 신뢰성을 보장합니다. 전압, 광속 및 파장의 엄격한 빈 분류는 양산에 더 나은 균일성을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문

1. Q: 700mA에서 일반적인 순방향 전압은 얼마입니까?A: 빈에 따라 2.0V에서 2.6V 사이입니다. 가장 일반적인 빈은 약 2.2-2.4V입니다.
2. Q: 이 LED를 펄스 전류로 구동할 수 있습니까?A: 예, 1/10 듀티 사이클 및 10ms 펄스 폭에서 최대 1000mA의 피크 전류가 허용됩니다.
3. Q: 이 LED는 실외 자동차 조명에 적합합니까?A: 예, AEC-Q102 인증을 받았으며 -40°C ~ +125°C를 견딜 수 있습니다.
4. Q: 습기 민감성은 어떻게 처리해야 합니까?A: MSL2 절차를 따르십시오. 필요한 경우 베이킹하십시오.
5. Q: 초음파 세척을 사용할 수 있습니까?A: 권장하지 않습니다. 세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올을 사용하십시오.

10. 실제 적용 사례

사례 1: 자동차 후미등.여러 개의 적색 LED가 필요한 후미등 밝기를 달성하기 위해 배열로 배치됩니다. 전류 균형 저항기가 있는 직병렬 구성. 메탈 코어 PCB를 통한 적절한 방열.

사례 2: 실내 분위기 조명.분위기 조명에 사용되는 적색 LED. 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 PWM 디밍. 넓은 시야각이 균일한 조명을 보장합니다.

11. 작동 원리

LED는 GaAs 기판 위에 성장된 AlGaInP 이종구조를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 n측의 전자와 p측의 정공이 활성 영역에서 재결합하여 밴드갭에 해당하는 에너지의 광자를 방출합니다. AlGaInP 층의 조성은 617nm 부근의 적색 방출을 위해 조정됩니다. 기판은 더 짧은 파장을 흡수하고 EMC 패키지는 칩을 보호하고 광 추출을 제공합니다.

12. 개발 동향

자동차 조명 산업은 고효율, 소형화, 스마트 기능 통합으로 나아가고 있습니다. 더 작은 패키지(예: 2.7x2.0mm)의 LED는 더 얇은 라이트 모듈을 가능하게 합니다. 칩 기술의 발전은 계속해서 광효율을 향상시키고 있습니다. 또한 풀 LED 후미등 및 매트릭스 헤드라이트의 채택 증가는 신뢰할 수 있는 AEC-Q102 인증 부품에 대한 수요를 촉진합니다. 이 제품은 엄격한 빈 분류, 높은 신뢰성 및 컴팩트한 풋프린트를 제공하여 이러한 추세에 부합합니다.