LED Red 1.60x0.80x0.55mm 2.0V 72mW 기술 데이터시트 - PLCC2 패키지 AEC-Q101

1. 제품 개요

1.1 일반 설명

RF-A2P08-R195-A2는 기판 위에 AlGaInP 에피택셜 기술을 기반으로 한 고휘도 적색 LED입니다. 1.60mm × 0.80mm × 0.55mm(길이 × 너비 × 높이) 크기의 소형 PLCC2 패키지에 내장되어 있습니다. 이 LED는 주 파장이 약 620nm인 포화된 적색광, 넓은 120° 시야각, 그리고 20mA에서 최대 1200mcd의 높은 광도를 제공합니다. 자동차 내부 조명 및 스위치 애플리케이션용으로 설계되었으며, AEC-Q101 스트레스 테스트 인증을 충족합니다. 이 소자는 모든 SMT 조립 공정에 적합하며, 릴당 4000개씩 테이프 앤 릴 형태로 제공됩니다.

1.2 특징

• PLCC2 (1.6×0.8×0.55mm) 표면 실장 패키지
• 매우 넓은 120° 시야각
• 모든 SMT 조립 및 솔더링 공정에 적합
• 테이프 및 릴 형태로 제공 (4000개/릴)
• 내습성 등급: 레벨 2 (MSL 2)
• RoHS 및 REACH 지침 준수
• 자동차 등급 개별 반도체에 대한 AEC-Q101 가이드라인 기반 인증

1.3 응용 분야

일반적인 응용 분야로는 자동차 내부 조명(예: 계기판 표시등, 분위기 조명) 및 스위치가 있습니다. 이 소자는 넓은 시야각과 높은 휘도를 제공하여 차량 실내의 백라이트 및 상태 표시에 이상적입니다.

1.4 패키지 치수

패키지 외형은 데이터시트의 그림 1-1부터 1-5에 나와 있습니다. 주요 치수: 패키지 본체 1.60mm × 0.80mm, 높이 0.55mm. 작은 노치 또는 점으로 표시된 극성 마크(캐소드)가 있습니다. 권장 솔더링 패턴은 적절한 방열과 기계적 강도를 보장하기 위해 적절한 크기의 패드를 포함합니다. 모든 단위는 밀리미터이며, 별도 명시가 없는 한 공차는 ±0.2mm입니다.

1.5 제품 파라미터

Ts=25°C에서의 전기적 및 광학적 특성 (별도 명시가 없는 한 IF=20mA):

Ts=25°C에서의 절대 최대 정격:

Notes: Forward voltage tolerance ±0.1V, color coordinates tolerance ±0.005, luminous intensity tolerance ±10%. Power dissipation must not exceed absolute maximum rating. The maximum operating current should be determined based on package temperature to keep junction temperature below 120°C. ESD withstand yield >90% at 2000V (HBM), proper ESD handling required.

1.6 순방향 전압 및 광도 Bin 범위

IF=20mA에서 소자는 순방향 전압, 광도 및 주 파장에 따라 Bin 분류되어 일관성을 보장합니다:

순방향 전압 빈(Bin): B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V)

광도 빈(Bin): K2 (650-800mcd), L1 (800-1000mcd), L2 (1000-1200mcd)

파장 빈(Bin): D2 (617.5-620nm), E1 (620-622.5nm), E2 (622.5-625nm)

고객은 광학 및 전기적 특성을 더욱 정밀하게 제어하기 위해 빈 조합을 지정할 수 있습니다.

1.7 일반적인 광학 특성 곡선

데이터시트에는 Ts=25°C에서 측정된 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다 (별도 명시되지 않은 경우).

순방향 전압 vs. 순방향 전류 (그림 1-7): 0mA에서 약 1.7V에서 30mA에서 2.3V로 비선형적으로 증가하는 것을 보여줍니다. 20mA에서의 일반적인 순방향 전압은 2.0V입니다.

순방향 전류 vs. 상대 강도 (그림 1-8): 상대 광도는 30mA까지 전류에 따라 거의 선형적으로 증가하며, 20mA에서의 강도 대비 약 150%에 도달합니다.

솔더 온도 vs. 상대 강도 (그림 1-9): 솔더 포인트 온도가 20°C에서 100°C로 상승함에 따라 상대 광속은 실온 값의 약 80%로 감소하여 열 드룹(thermal droop) 현상을 나타냅니다.

솔더 온도 vs. 순방향 전류 (Fig.1-10): 이 곡선은 접합 온도를 120°C 미만으로 유지하기 위해 솔더 온도가 높을 때 허용되는 순방향 전류 감소를 나타냅니다. 100°C에서 최대 전류는 약 15mA로 감소합니다.

순방향 전압 vs. 솔더 온도 (Fig.1-11): 순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 선형적으로 감소하며, 계수는 약 -2mV/°C입니다.

방사 다이어그램 (Fig.1-12): 방사 패턴은 램버시안(Lambertian)에 가까우며, 축에서 약 ±60° 지점에서 세기가 50%로 떨어져 120° 시야각을 확인시켜 줍니다.

순방향 전류 vs. 색상 이동 (Fig.1-13): 주 파장은 높은 전류에서 약 624nm(0mA)에서 622nm(30mA)로 짧은 파장 쪽(청색 이동)으로 약간 이동합니다.

스펙트럼 분포 (Fig.1-14): 스펙트럼 방출은 620nm를 중심으로 하며, 반치전폭(FWHM)은 약 20nm입니다. 2차 피크는 관찰되지 않습니다.

2. 포장 정보

2.1 포장 사양

각 릴에는 4000개의 LED가 포함됩니다. 캐리어 테이프의 폭은 8.0±0.1mm이며, 부품 포켓의 피치는 4.0mm입니다. 양쪽 끝에는 빈 포켓(80-100개)이 제공됩니다. 릴 치수는 외경 178±1mm, 허브 직경 60±1mm, 허브 슬롯 폭 13.0±0.5mm입니다. 테이프에는 극성 표시가 인쇄되어 있습니다.

2.2 라벨 양식 사양

라벨에는 부품 번호(Part Number), 사양 번호(Spec Number), 로트 번호(Lot Number), 빈 코드(Bin Code, 광속, 색도, 순방향 전압, 파장 관련), 포장 수량(Packing Quantity) 및 제조일자(Date of Manufacture)가 포함됩니다. 이를 통해 추적성이 보장됩니다.

2.3 방습 포장

릴은 건조제 및 습도 지시 카드와 함께 방습 백에 밀봉됩니다. ESD 경고 라벨이 부착됩니다. 그런 다음 백은 배송을 위해 골판지 상자에 넣어집니다.

2.4 신뢰성 시험 항목 및 조건

시험은 업계 표준(JEDEC, JEITA)에 따라 수행됩니다. 다음 시험은 각 20개 샘플로 진행되며, 합격 기준은 0/1(불량/샘플)입니다.

• Reflow (JESD22-B106): 최대 260°C, 10초, 2회
• Thermal Shock (JEITA ED-4701): -40°C(15분) ↔ +125°C(15분), 1000사이클
• 고온 보관 (JEITA ED-4701): 125°C, 1000시간
• 저온 보관 (JEITA ED-4701): -40°C, 1000시간
• 수명 시험 (JESD22-A108): Ta=25°C, IF=20mA, 1000시간
• 고온고습 수명 시험 (JESD22-A101): 85°C/85%RH, IF=20mA, 1000시간
• 온습도 보관 (JEITA ED-4701): 85°C/85%RH, 1000시간

2.5 신뢰성 시험의 불량 판정 기준

시험 후, 다음 한계치가 적용됩니다:

• 순방향 전압 (VF, IF=20mA 조건): 상한 규격치(USL)의 1.1배를 초과해서는 안 됨
• 역방향 전류 (IR, VR=5V 조건): 상한 규격치의 2.0배를 초과해서는 안 됨
• 광속 (IF=20mA 조건): 하한 규격치(LSL)의 0.7배 미만으로 떨어져서는 안 됨

이 기준들은 LED가 수명 기간 동안 적절한 성능을 유지하도록 보장합니다.

3. SMT 리플로우 납땜 지침

3.1 리플로우 프로파일

권장 리플로우 납땜 프로파일(Sn-Ag-Cu 솔더 기준)은 다음과 같습니다:

• 승온 속도(Tsmax ~ TP): 최대 3°C/s
• 예열: 150°C ~ 200°C, 60~120초
• 217°C(TL) 이상 유지 시간: 최대 60초
• 피크 온도(TP): 260°C, 최대 10초 (TP ±5°C 이내 유지 시간: 최대 30초)
• 램프다운 속도: 최대 6°C/s
• 25°C에서 피크 온도까지의 시간: 최대 8분

리플로우 솔더링은 2회를 초과하여 수행해서는 안 됩니다. 두 솔더링 작업 사이의 시간이 24시간을 초과하면 LED가 수분을 흡수하여 손상될 수 있습니다. 가열 중 LED에 응력을 가하지 마십시오.

3.2 납땜 인두

수동 솔더링이 필요한 경우, 솔더링 아이언 온도를 300°C 미만으로 설정하고 3초 미만 동안 사용하십시오. 수동 솔더링은 LED당 한 번만 수행해야 합니다.

3.3 수리

리플로우 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 양면 인두를 사용하고 LED 특성이 저하되지 않았는지 확인하십시오.

3.4 주의사항

LED 봉지재는 실리콘으로 표면이 부드럽습니다. 픽앤플레이스 시 상부 표면에 강한 압력을 가하지 마십시오. 휘어진 PCB 부위에 LED를 장착하지 마십시오. 납땜 후 냉각 중에 보드를 구부리거나 기계적 응력을 가하지 마십시오. 납땜 후 급속 냉각은 금지됩니다.

4. 취급 시 주의사항

4.1 작동 환경

LED와 접촉하거나 근처에 있는 재료는 100 ppm을 초과하는 황 화합물을 포함해서는 안 됩니다. 할로겐 규정 준수를 위해 브롬 단일 함량은 900 ppm 미만, 염소는 900 ppm 미만, 브롬과 염소의 총 함량은 1500 ppm 미만이어야 합니다. 고정구 재료에서 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOCs)은 실리콘 렌즈를 침투하여 열과 빛 아래에서 변색을 일으켜 광 손실로 이어질 수 있습니다. 사용 전 모든 재료의 호환성을 테스트하십시오. 유기 증기를 방출하는 접착제는 사용하지 마십시오.

4.2 Storage Conditions

방습 백 개봉 전: 출하일로부터 1년 이내, 30°C 이하 및 75% RH 이하에서 보관하십시오. 개봉 후: 30°C 이하 및 60% RH 이하에서 24시간 이내에 사용하는 것을 권장합니다. 습도 표시 카드가 과도한 습도를 나타내거나 보관 시간이 초과된 경우, 사용 전에 LED를 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오. 백이 손상된 경우 공급업체에 문의하십시오.

4.3 ESD Protection

LEDs are sensitive to electrostatic discharge (ESD) and electrical overstress (EOS). Use proper ESD control measures (e.g., grounded workstations, conductive floor mats, wrist straps) when handling. The device is rated for 2000V HBM, with >90% yield. However, ESD damage can still occur if precautions are neglected.

5. Application Recommendations

5.1 Current Limiting and Driving

항상 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 절대 최대 정격(30 mA) 이내로 유지하십시오. 저항이 없으면 작은 전압 변동으로도 큰 전류 변화가 발생하여 LED가 소손될 수 있습니다. 구동 회로는 역방향 전압이 인가되지 않도록 해야 하며, 인가될 경우 마이그레이션 및 손상이 발생할 수 있습니다.

5.2 열 관리

열 설계는 매우 중요합니다. 접합 온도는 120°C를 초과해서는 안 됩니다. 방열을 위해 주변 온도, 전류 레벨 및 PCB 동박 면적을 고려하십시오. 접합에서 납땜 지점까지의 열 저항은 300°C/W입니다. 예를 들어, 20 mA 및 2.0V(40 mW 전력 소모)에서 온도 상승은 약 12°C입니다. 고온 환경에서는 납땜 온도 대 순방향 전류 곡선에 표시된 대로 전류를 감소시키십시오.

5.3 세척

납땜 후 세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올을 권장합니다. 실리콘 봉지재를 손상시킬 수 있는 용제는 사용하지 마십시오. 초음파 세척은 LED를 손상시킬 수 있으므로 권장하지 않습니다. 세척액이 잔류물을 남기지 않도록 하십시오.

5.4 기계적 핸들링

LED는 핀셋으로 측면을 잡아 취급하며, 렌즈 부분을 잡지 마십시오. 상단 표면에 충격이나 압력을 가하지 않도록 주의하십시오. 실리콘 렌즈는 표준 에폭시보다 부드러우므로 날카로운 물체에 의해 긁히거나 깨질 수 있습니다.

6. 작동 원리

RF-A2P08-R195-A2는 AlGaInP (알루미늄 갈륨 인듐 인화물) 재료 시스템을 기반으로 하는 직접 밴드갭 반도체 소자입니다. 활성 영역은 p형과 n형 클래딩 층 사이에 샌드위치된 다중 양자 우물(MQW) 구조로 구성됩니다. 순방향 바이어스가 인가되면 전자와 정공이 양자 우물로 주입되어 복사 재결합하며, 적색 파장(~620 nm)에 해당하는 에너지의 광자를 방출합니다. 기판과 투명 접촉층은 광 추출에 최적화되어 있습니다. 넓은 120° 시야각은 패키지 렌즈 설계와 투명 봉지재 사용을 통해 구현됩니다.

7. 자주 묻는 질문

Q: 이 LED를 일반 조명용으로 사용할 수 있나요?
A: 이 제품은 주로 표시등 및 자동차 내장용으로 설계되었으며 일반 조명용이 아닙니다. 광속은 최대 1200 mcd로 상태 표시에 적합합니다.

Q: 연속 작동 시 최대 주변 온도는 얼마인가요?
A: 작동 온도 범위는 -40°C ~ +100°C입니다. 단, 고온에서는 접합 온도를 120°C 미만으로 유지하기 위해 순방향 전류를 디레이팅해야 합니다.

Q: 개봉된 릴은 어떻게 보관해야 하나요?
A: ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하고 24시간 이내에 사용하세요. 해당 시간 내에 사용하지 않을 경우, 사용 전 60°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

Q: 두 번 납땜할 수 있나요?
A: 네, 단 두 번을 초과하지 않아야 합니다. 납땜 주기 사이의 간격이 24시간 미만인지 확인하십시오. 그렇지 않으면 베이킹이 필요할 수 있습니다.

Q: 이 장치는 고습 환경에 적합한가요?
A: 내습성 등급은 2이므로 수명 시험 중 85°C/85%RH에 노출될 수 있지만, 전원이 차단된 상태에서 장기간 고습에 노출될 경우 보관 조건을 고려해야 합니다.

Q: ESD에 대해 어떤 예방 조치를 취해야 하나요?
A: 접지된 작업대, 전도성 매트, 손목 스트랩을 사용하세요. 이 장치는 2kV ESD 등급을 보유하고 있지만, 그 이상의 ESD 사건은 장치를 손상시킬 수 있습니다.