RF-AU0402TS-EB-B 앰버 LED 데이터시트 - 크기 1.0x0.5x0.4mm - 전압 1.6-2.6V - 전력 26mW - 중국어 기술 사양

1. 제품 개요

1.1 전체 설명

RF-AU0402TS-EB-B는 고효율 앰버 칩을 사용하여 제작된 표면 실장 LED입니다. 초소형 패키지 크기는 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm로, 시중에서 가장 작은 상용 앰버 LED 중 하나이며 공간이 제한된 애플리케이션에 적합합니다. 이 소자는 자동화된 SMT 조립 및 리플로우 솔더링 공정을 위해 설계되어 현대 PCB 조립 라인과 뛰어난 호환성을 제공합니다.

1.2 특성

• 초광시야각 140도로 넓은 범위에 걸쳐 균일한 광분포를 보장합니다.
• 리플로우 솔더링 및 수동 솔더링을 포함한 모든 SMT 조립 및 솔더링 공정에 적합합니다.
• 습기 민감도 등급: JEDEC 표준에 따른 레벨 3으로, 개봉 후 적절한 처리가 필요합니다.
• RoHS 요구 사항을 준수하며 유해 물질이 포함되지 않아 글로벌 환경 규제를 충족합니다.
• 낮은 순방향 전류 동작(일반 5mA)으로 배터리 구동 장치의 저전력 구현 가능.
• 다양한 휘도 및 파장 등급을 제공하여 일관성이 필요한 응용에서 정밀 매칭 가능.

1.3 응용 분야

• 광학 표시등: 상태 표시, 스위치 백라이트 및 기호 표시.
• 디스플레이 백라이트: 공간이 제한된 소형 LCD 또는 키보드 백라이트.
• 일반 용도: 장난감 조명, 장식 조명 및 휴대용 전자제품.

2. 기술 파라미터

2.1 전기 및 광학 특성

별도로 명시되지 않는 한, 모든 파라미터는 패드 온도(Ts) 25°C, 순방향 전류 5mA에서 측정되었습니다. 다음 주요 특성이 해당 LED의 성능을 정의합니다:

• 스펙트럼 반치폭(Δλ):일반값 15nm로, 앰버 파장 영역을 중심으로 한 비교적 좁은 방출 스펙트럼을 나타냅니다.
• 순방향 전압(VF):등급 코드(A1~E2)에 따라 1.6V에서 2.6V 사이의 범위를 가집니다. 선별은 5mA에서 수행되며, 각 등급은 0.1V 단위로 구분됩니다. 낮은 순방향 전압 덕분에 저전압 전원으로도 구동이 가능합니다.
• 주 파장(λD):A10(600-602.5nm)과 A20(602.5-605nm) 두 범위를 제공하며, 추가로 B10(605-607.5nm) 및 B20(607.5-610nm) 구간이 있어 정확한 앰버 색조를 선택할 수 있습니다.
• 광도(IV):다섯 등급으로 구분: A00(8-12mcd), B00(12-18mcd), C00(18-28mcd), D00(28-43mcd), E00(43-65mcd). 더 높은 강도 등급은 더 높은 휘도가 요구되는 애플리케이션에 적합합니다.
• 시야각(2θ1/2):일반적으로 140도로, 넓은 면적에 걸쳐 균일한 조명을 구현할 수 있는 매우 넓은 방사 패턴을 제공합니다.
• 역전류(IR):VR=5V에서 최대 10μA로, 역방향 바이어스에서 누설이 매우 낮음을 보장합니다.
• 열저항(RTHJ-S):최대 450°C/W, 접합부에서 납땜점까지. 소형 패키지 LED의 경우 이 열저항은 상대적으로 높으므로, 높은 전류에서 작동 시 세심한 열 관리가 필요합니다.

2.2 절대 최대 정격

영구적인 손상을 방지하기 위해, 순간적이라도 절대 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다:

• 전력 소모(Pd): 26 mW
• 순방향 전류(IF): 10 mA(연속); 펄스 동작(듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms) 시 60 mA.
• ESD 내압(HBM): 2000 V
• 동작 온도 (Topr): -40°C ~ +85°C
• 보관 온도 (Tstg): -40°C ~ +85°C
• 접합 온도 (Tj): 최대 95°C

이 한계값은 Refond 연구소의 표준화된 측정에 기반합니다. 실제 최대 전류는 열 조건에 따라 감소될 수 있습니다. 접합 온도는 95°C를 초과해서는 안 됩니다.

2.3 선별 시스템

이 LED는 순방향 전압, 주 파장 및 발광 강도를 엄격히 관리하기 위해 여러 등급으로 나뉩니다. 고객은 특정 요구 사항에 따라 성능이 일관된 소자를 선택할 수 있습니다. 순방향 전압의 경우, 등급 A1~E2는 1.6V~2.6V 범위를 0.1V 단계로 포함합니다. 파장의 경우, 등급 A10, A20, B10, B20은 600nm~610nm 범위를 2.5nm 단계로 포함합니다. 강도 등급 A00~E00은 8 mcd에서 65 mcd까지의 선택지를 제공합니다. 등급 코드는 추적성을 위해 릴 라벨에 명확히 표시됩니다.

3. 성능 곡선 분석

3.1 순방향 전압 vs. 순방향 전류 (I-V 곡선)

I-V 특성 곡선(그림 1-6)은 순방향 전압과 순방향 전류 사이의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 일반 등급의 경우 5mA에서 순방향 전압은 약 2.0V입니다. 전류가 증가함에 따라 직렬 저항으로 인해 전압이 약간 상승합니다. 이 곡선은 설계자가 주어진 전원 전압에 대해 적절한 전류 제한 저항을 선택하는 데 도움을 줍니다.

3.2 순방향 전류 vs. 상대 강도

그림 1-7은 저전류 영역에서 상대 발광 강도가 순방향 전류에 따라 선형적으로 증가하지만, 더 높은 전류에서는 포화되기 시작함을 보여줍니다. 5mA에서 작동하면 약 10mA일 때 강도의 절반을 얻을 수 있어, 밝기와 열 방산 사이의 좋은 균형을 이룹니다.

3.3 온도 영향

그림 1-8과 그림 1-9는 핀 온도가 상대 강도와 순방향 전류에 미치는 영향을 보여줍니다. 접합 온도가 상승함에 따라 발광 강도는 점차 감소합니다. 예를 들어, 85°C에서 강도는 25°C 값의 약 80%까지 떨어질 수 있습니다. LED가 최대 전류에 가깝게 구동되거나 고온 환경에 있을 때 열 관리가 매우 중요합니다.

3.4 순방향 전류 vs. 주 파장

그림 1-10은 주 파장이 순방향 전류에 따라 약간 이동함을 보여줍니다(작동 범위 내에서 약 1-2nm). 대부분의 표시등 응용 분야에서는 이 영향이 무시할 수 있지만, 정확한 색상 일치가 필요한 경우 고려해야 합니다.

3.5 스펙트럼 분포와 방사 패턴

그림 1-11은 상대 스펙트럼 강도와 파장의 관계를 보여주며, 피크는 약 600-610nm, 반치폭은 15nm입니다. 방사 패턴(그림 1-12)은 매우 넓은 발광 각도(140도)를 나타내며, 광축 ±70도 범위에서 강도가 거의 균일합니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 치수

이 LED는 표준 0402 SMD 패키지를 사용하며, 크기는 길이 1.0mm, 너비 0.5mm, 높이 0.4mm입니다. 패키지에는 두 개의 단자(극성 표시가 있는 양극과 음극)가 있습니다. 데이터시트의 도면(그림 1-1 ~ 1-3)은 상면도, 하면도 및 측면도를 보여주며, 별도 명시가 없는 한 공차는 ±0.2mm입니다.

4.2 솔더 패드 설계

신뢰할 수 있는 솔더 접합과 적절한 방열을 보장하기 위해 권장 솔더링 패턴(그림 1-5)이 제공됩니다. 각 단자의 패드 크기는 0.5mm x 0.6mm이며, 간격은 0.6mm입니다. 패드 설계가 패키지 패드와 일치하도록 하여 토ombstoning 또는 약한 솔더 접합을 방지해야 합니다.

4.3 극성 표시

음극은 패키지의 작은 표시(그림 1-4)를 통해 식별됩니다. 양극은 하단의 더 큰 패드입니다. 역바이어스 손상을 방지하기 위해 올바른 극성을 준수해야 합니다.

4.4 캐리어 테이프 및 릴 규격

LED는 엠보싱 캐리어 테이프 형태로 공급되며, 테이프 폭은 8mm, 피치는 2.0mm입니다. 각 릴에는 4,000개의 소자가 포함됩니다. 캐리어 테이프에는 커버 테이프와 공급 방향 극성 표시가 있습니다. 릴 치수: 외경 178±1mm, 폭 8.0±0.1mm, 허브 직경 60±1mm, 스핀들 구멍 13.0±0.5mm.

4.5 라벨 정보

릴 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(순방향 전압, 파장 및 강도), 수량 및 날짜 코드가 포함되어 완전한 추적성을 보장합니다.

5. 납땜 및 조립 가이드

5.1 리플로우 납땜 프로파일

권장 리플로우 솔더링 프로파일은 그림 3-1과 표 3-1에 나와 있습니다. 주요 매개변수: 예열은 150°C에서 200°C까지 60-120초 동안 유지; 승온 속도 ≤3°C/s; 217°C(TL) 이상 시간은 60초 이내; 피크 온도(TP) 260°C에서 10초 이내 유지; 냉각 속도 ≤6°C/s. 리플로우 사이클은 2회만 허용됩니다. 두 사이클 간 간격이 24시간을 초과하면 LED가 수분을 흡수하여 손상될 수 있습니다.

5.2 수동 납땜 및 수리

수동 솔더링이 허용되며, 인두 온도 ≤300°C, 지속 시간 ≤3초, 1회만 가능합니다. 수리의 경우 LED에 열 응력을 방지하기 위해 양면 인두 사용을 권장합니다.

5.3 조립 시 주의사항

휘어진 PCB 부분에 LED를 설치하지 말고, 솔더링 중이나 후에 기계적 응력을 가하지 마십시오. 리플로우 후 급속 냉각을 피하십시오. 단락을 방지하기 위해 정확한 정렬을 확인하십시오.

6. 보관 및 운반

6.1 보관 조건

在打开防潮袋之前，请在≤30°C和≤75% RH条件下存储，自密封之日起最长1年。开袋后，LED必须在168小时内使用，条件为≤30°C和≤60% RH。如果存储时间超过规定，使用前需在60±5°C下烘烤>24小时。

6.2 습기 민감 등급

MSL 3등급은 주의해서 다루어야 합니다. 백(bag)이 손상되었거나 건조제가 만료된 경우, 리플로우(reflow) 중 팝콘 현상(popcorn effect)을 방지하기 위해 반드시 베이킹(baking)을 실시해야 합니다.

6.3 ESD 보호

LED는 정전기 방전(ESD) 및 전기적 과부하(EOS)에 민감합니다. 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 이온 팬(ion fan)을 사용하십시오. HBM 등급은 2000V이지만, 적절한 ESD 예방 조치를 취할 것을 권장합니다.

6.4 환경 고려 사항

环境中的硫和卤素可能影响LED。硫化合物应限制在<100ppm。溴<900ppm，氯<900ppm，总卤素<1500ppm。挥发性有机化合物（VOC）可渗透硅胶封装体并导致变色。请仅在灯具中使用兼容材料。

7. 적용 설명

7.1 전류 제한 저항

LED는 급격한 I-V 곡선을 가지므로 항상 직렬 저항을 사용하여 순방향 전류를 필요한 수준으로 제한하십시오. 5mA의 일반적인 작동 전류에 대해, 전원 전압의 최악의 변동 상황에서도 전류가 절대 최대값인 10mA 미만으로 유지되도록 저항 값을 선택하십시오.

7.2 열 관리

열 설계는 매우 중요합니다. 열저항 450°C/W는 5mA와 2V에서 전력 소모가 10mW이며, 이로 인해 온도가 약 4.5°C 상승함을 의미합니다(주변 온도 대비). 더 높은 전류에서는 온도 상승이 비례하여 증가합니다. PCB에 충분한 구리 면적을 확보하거나 강제 공랭이 필요할 수 있습니다.

7.3 회로 설계 고려 사항

역전압을 방지해야 합니다. 회로가 LED에 역방향 바이어스를 절대 인가하지 않도록 하십시오(예: 전원 차단 과도 상태 중). 또한, 과도 상태에서도 순방향 전류의 절대 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다.

8. 자주 묻는 질문

8.1 권장 동작 전류는 얼마인가요?

일반적인 전류는 5mA이며, 우수한 밝기를 유지하면서 절대 최대값인 10mA보다 훨씬 낮습니다. 더 높은 밝기가 필요하면 최대 10mA까지 허용되지만, 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 방열 조치를 병행해야 합니다.

8.2 올바른 순방향 전압 범위를 어떻게 선택하나요?

전원 전압에서 저항 전압 강하를 뺀 값과 일치하는 범위를 선택하십시오. 예를 들어, 전원이 3.3V이고 300Ω 저항을 통해 5mA(전압 강하 약 1.5V)를 구현하려면 VF가 약 1.8V여야 하며, 이는 B1 또는 B2 범위에 해당합니다.

8.3 마이크로컨트롤러의 GPIO에서 이 LED를 직접 구동할 수 있나요?

대부분의 GPIO 핀은 3.3V에서 5-10mA 전류를 공급할 수 있습니다. 적절한 직렬 저항과 함께 사용하면 가능합니다. 단, 마이크로컨트롤러의 전류 용량을 확인하십시오. 부족할 경우 트랜지스터 드라이버를 사용하십시오.

8.4 리플로우 솔더링 사이클은 몇 회까지 허용됩니까?

최대 2회의 리플로우 솔더링 사이클이 허용됩니다. 두 사이클 사이에 24시간 이상 간격이 있을 경우, 두 번째 리플로우 전에 LED를 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하십시오.

9. 작동 원리

이 앰버 LED는 앰버 칩(아마 InGaAlP 또는 GaAsP 재질)을 기반으로 한 반도체 발광 다이오드입니다. 순방향 바이어스 시 전자와 정공이 활성 영역에서 재결합하여 앰버광(600-610nm)에 해당하는 에너지의 광자를 방출합니다. 15nm의 좁은 스펙트럼 반치폭은 높은 색 순도를 나타냅니다.

10. 발전 추세

LED 패키징 트렌드는 계속해서 더 작은 크기와 더 높은 효율을 향해 발전하고 있습니다. 0402 패키지(1.0x0.5mm)는 초소형 방향을 대표하며, 더 조밀한 PCB 레이아웃과 휴대용 기기로의 통합을 가능하게 합니다. 향후 개선 사항에는 더 낮은 열 저항, 더 높은 발광 효율 및 더 넓은 작동 온도 범위가 포함될 수 있습니다. 환경 규정 준수(RoHS, 무할로겐)는 글로벌 시장에서 점점 더 중요해지고 있습니다.