적색 LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 순방향 전압 2.0-2.6V - 70mA - 주파장 615nm 기술 사양

1. 제품 개요

이 문서는 자동차 내부 및 외부 조명용으로 설계된 고성능 적색 LED(모델 RF-OMRA30TS-BM-G)에 대한 포괄적인 기술 사양을 제공합니다. 이 LED는 3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mm 크기의 소형 PLCC4 패키지에封装되어 있으며, 고급 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 인화물) 기판 기술을 기반으로 제작되었습니다. 높은 밝기, 넓은 시야각 및 우수한 열적 성능을 제공하여 까다로운 자동차 환경에 적합합니다. 이 장치는 RoHS 및 REACH 지침을 준수하며, 자동차 등급 개별 반도체에 대한 AEC-Q101 인증 요구 사항을 충족합니다.

2. 기술 파라미터 상세 분석

전기적 및 광학적 특성은 IF = 50 mA 및 납땜 온도 Ts = 25 °C의 시험 조건에서 명시됩니다. 모든 측정은 표준화된 실험실 조건에서 수행되며, 명시된 공차가 적용됩니다.

2.1 순방향 전압 (VF)

순방향 전압은 2.0 V(최소)에서 2.6 V(최대) 범위이며, 50 mA에서 일반적인 값은 2.2 V입니다. 이 비교적 낮은 순방향 전압은 효율적인 전력 변환을 가능하게 하고 열 방출을 줄입니다. 측정 공차는 ±0.1 V입니다. 회로 설계 시 전압 변동에 대해 전류를 안정화하기 위해 직렬 저항을 포함해야 합니다.

2.2 광도 (IV)

광도는 2300 mcd(최소)에서 4300 mcd(최대) 범위이며, 50 mA에서 일반적인 값은 2900 mcd입니다. 이 높은 밝기 수준은 AlGaInP 재료 시스템과 인광체가 없는 최적화된 적색 발광을 통해 달성됩니다. 측정 공차는 ±10 %입니다. 광도는 세 그룹으로 빈닝됩니다: N2 (2300-2800 mcd), O1 (2800-3500 mcd), O2 (3500-4300 mcd).

2.3 주파장 (Wd)

주파장은 612.5 nm(최소)에서 620 nm(최대) 범위이며, 50 mA에서 일반적인 값은 615 nm입니다. 이는 진한 적색에 해당합니다. 파장은 세 그룹으로 빈닝됩니다: C2 (612.5-615 nm), D1 (615-617.5 nm), D2 (617.5-620 nm). 색좌표 측정 공차는 ±0.005입니다.

2.4 열 특성

접합부에서 납땜점까지의 열 저항(RTHJ-S)은 일반적으로 180 °C/W(최대)입니다. 최대 접합 온도는 120 °C입니다. 신뢰성을 유지하려면 적절한 열 관리가 필수적입니다. 순방향 전류는 최대 접합 온도를 초과하지 않도록 납땜 온도에 따라 감소되어야 합니다. 동작 온도 범위는 -40 °C ~ +100 °C이며, 보관 온도 범위도 동일합니다. 정전기 방전 보호는 최대 2000 V(HBM)까지 제공됩니다.

3. 빈(Bin) 시스템 설명

성능 일관성을 보장하기 위해 LED는 IF = 50 mA에서 순방향 전압, 광도 및 주파장을 기준으로 빈으로 분류됩니다.

• 순방향 전압 빈:C1 (2.0-2.1 V), C2 (2.1-2.2 V), D1 (2.2-2.3 V), D2 (2.3-2.4 V), E1 (2.4-2.5 V), E2 (2.5-2.6 V)
• 광도 빈:N2 (2300-2800 mcd), O1 (2800-3500 mcd), O2 (3500-4300 mcd)
• 파장 빈:C2 (612.5-615 nm), D1 (615-617.5 nm), D2 (617.5-620 nm)

고객은 정확한 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 주문 시 빈 조합을 지정할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

일반적인 광 특성 곡선은 다양한 동작 조건에서 LED의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

• 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 1-7):순방향 전압은 전류에 따라 10 mA에서 약 1.9 V에서 70 mA에서 2.4 V로 적당히 증가합니다. 이 비선형 관계는 반도체 다이오드의 일반적인 특성입니다.
• 순방향 전류 대 상대 강도 (그림 1-8):상대 광도는 순방향 전류에 따라 70 mA까지 거의 선형적으로 증가하여 우수한 전류-광 변환 효율을 나타냅니다.
• 납땜 온도 대 상대 강도 (그림 1-9):납땜 온도가 20 °C에서 120 °C로 상승함에 따라 상대 광속은 약 30 % 감소하므로 열 관리의 필요성이 강조됩니다.
• 납땜 온도 대 순방향 전류 (그림 1-10):최대 허용 순방향 전류는 120 °C 접합 온도를 초과하지 않도록 더 높은 납땜 온도에서 감소되어야 합니다.
• 순방향 전압 대 납땜 온도 (그림 1-11):순방향 전압은 온도 상승에 따라 약간 감소하며, 약 -2 mV/°C입니다.
• 방사 패턴 (그림 1-12):시야각(2θ1/2)은 120도로, 면 조명에 적합한 넓고 균일한 광 분포를 제공합니다.
• 순방향 전류 대 주파장 (그림 1-13):주파장은 전류가 증가함에 따라 약간 더 긴 값으로 이동하며, 약 +0.03 nm/mA입니다.
• 스펙트럼 분포 (그림 1-14):스펙트럼 피크는 615-620 nm 주변에 있으며 폭이 좁은 반치전폭(FWHM)을 가지며, 이는 AlGaInP 적색 LED의 특징입니다.

5. 기계적 정보 및 포장 정보

5.1 패키지 치수

LED는 전체 치수가 3.50 mm(길이) × 2.80 mm(폭) × 1.85 mm(높이)인 PLCC4 패키지에封装됩니다. 상면 보기에는 명확한 극성 표시가 있습니다. 하면 보기에는 네 개의 단자가 있습니다: 모따기된 모서리로 식별되는 핀 1(캐소드)과 핀 2, 3, 4(애노드 및 기타 연결). 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수에는 ±0.2 mm의 공차가 적용됩니다.

5.2 납땜 패드 패턴

권장 PCB 랜딩 패턴(납땜 패드) 치수가 제공됩니다: 애노드 측 2.60 mm × 1.60 mm, 캐소드 측 4.60 mm × 0.80 mm. 적절한 패드 설계는 신뢰할 수 있는 납땜 접합 형성 및 방열을 보장합니다.

5.3 극성 식별

극성은 패키지 본체의 노치 또는 모따기로 표시됩니다. 핀 1은 캐소드(C)이고 핀 2, 3, 4는 애노드(A)입니다. 극성이 잘못되면 LED가 손상될 수 있습니다. 납땜 전에 항상 방향을 확인하십시오.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 프로파일

권장 리플로우 납땜 프로파일은 JEDEC 표준을 따릅니다. 주요 매개변수: 150 °C에서 200 °C로 60-120초 동안 예열, 217 °C(액상선)까지 최대 60초 이내에 램프업, 최고 온도 260 °C에서 최대 10초, 6 °C/s 이하로 냉각. 최대 2회 리플로우 사이클 허용. 사이클 사이에 24시간 이상 경과하면 LED가 수분을 흡수할 수 있으므로 두 번째 리플로우 전에 베이킹이 필요할 수 있습니다.

6.2 수동 납땜 및 수리

수동 납땜의 경우 300 °C 미만의 납땜 인두를 사용하고 3초 이내에 완료하십시오. 수동 납땜 작업은 한 번만 허용됩니다. 리플로우 후 수리는 권장되지 않습니다. 필요한 경우 이중 헤드 납땜 인두를 사용하고 LED 기능을 확인하십시오.

6.3 취급 주의 사항

실리콘 캡슐화재는 부드러우며 과도한 압력으로 손상될 수 있습니다. 적절한 픽 앤 플레이스 노즐을 사용하고 힘을 제어하십시오. 납땜 후 PCB를 구부리지 마십시오. 냉각 중 기계적 응력이나 진동을 가하지 마십시오. 리플로우 후 급속 냉각은 금지됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 캐리어 테이프 및 릴

LED는 8 mm 폭의 캐리어 테이프에 4 mm 피치로 공급됩니다. 각 릴에는 2,000개가 들어 있습니다. 테이프에는 상단에서 벗겨지는 커버 테이프가 있습니다. 릴 치수: 직경 330 ±1 mm, 허브 직경 100 ±1 mm, 폭 13.0 ±0.5 mm.

7.2 방습 포장

릴은 습기 지시 카드 및 건조제와 함께 방습 백(MBB)에 진공 밀봉됩니다. 습기 민감도 레벨(MSL)은 레벨 2(바닥 수명 >1년(≤30 °C/≤75% RH), 개봉 후 24시간 이내 사용 권장)입니다. 백이 손상되었거나 보관 조건을 초과한 경우 사용 전 60 ±5 °C에서 >24시간 베이킹이 필요합니다.

7.3 라벨 정보

각 릴에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(순방향 전압, 광도, 파장 빈 포함), 수량 및 날짜 코드가 표시된 라벨이 부착됩니다. 라벨 형식은 업계 표준 관행을 따릅니다.

8. 애플리케이션 제안

이 LED는 주로 자동차 조명(내부: 계기판, 분위기 조명, 외부: 미등, 방향 지시등, 브레이크 등)용으로 설계되었습니다. 넓은 120° 시야각은 균일한 광 분포가 필요한 신호 애플리케이션에 유리합니다. 어레이 설계 시 메탈 코어 PCB 또는 방열판을 사용하여 적절한 열 관리를 보장하십시오. 스트링 구성에는 열 폭주를 방지하기 위해 전류 제한 저항을 포함해야 합니다. 이 장치는 높은 밝기와 신뢰성이 필요한 범용 표시등 및 장식 조명에도 적합합니다.

9. 기술 비교

기존의 스루홀 적색 LED와 비교하여 이 PLCC4 패키지는 상당한 이점을 제공합니다: 더 작은 공간, 자동화된 SMT 조립 호환성, 더 넓은 시야각, 더 일관된 광 패턴. AlGaInP 재료는 기존 GaAsP 기술보다 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 또한 AEC-Q101 인증은 혹독한 자동차 조건(진동, 습기, 온도 사이클)에서 견고한 성능을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문

Q: 최대 수명을 위한 권장 구동 전류는 무엇입니까?

A: 최적의 신뢰성을 위해 일반적으로 50 mA에서 작동하십시오. 절대 최대 순방향 전류는 70 mA(DC) 또는 100 mA 피크(1/10 듀티 사이클, 10 ms 펄스)입니다. 더 높은 전류는 접합 온도 상승으로 인해 수명을 단축시킵니다.

Q: 이 LED를 다른 LED와 직렬로 사용할 수 있습니까?

A: 네, 하지만 총 순방향 전압이 공급 전압을 초과하지 않도록 하십시오. 전류를 제한하기 위해 직렬 저항을 사용하십시오. 순방향 전압 빈닝으로 인해 병렬 스트링에서는 전류 균형을 맞추기 위해 개별 저항이 필요할 수 있습니다.

Q: 납땜 후 LED를 어떻게 세척해야 합니까?

A: 이소프로필 알코올을 사용하십시오. 내부 와이어 본드를 손상시킬 수 있는 초음파 세척은 피하십시오. 실리콘 캡슐화재를 공격할 수 있는 용제는 사용하지 마십시오.

Q: 어떤 ESD 예방 조치가 필요합니까?

A: LED는 2000 V HBM을 견딜 수 있지만 취급 중 ESD 보호는 여전히 필요합니다. 접지된 작업대, 이오나이저, 정전기 방지 포장을 사용하십시오.

11. 실제 애플리케이션 사례

자동차 미등:방열판이 있는 PCB에 10-20개의 LED 어레이는 밝고 균일한 적색 정지/미등을 제공합니다. 넓은 시야각은 ECE R7 가시성 요구 사항을 충족합니다. AEC-Q101 인증은 자동차 제조업체에게 장기 신뢰성에 대한 확신을 줍니다.

내부 분위기 조명:단일 LED를 라이트 가이드를 통해 확산시키면 계기판 악센트 조명용 부드러운 적색 광을 생성합니다. 소형 패키지는 얇은 패널에 통합할 수 있습니다.

산업용 상태 표시기:높은 밝기 덕분에 옥외 사인 및 상태등에 적합합니다. 120° 빔 각도는 많은 응용 분야에서 2차 광학 장치를 필요로 하지 않습니다.

12. 작동 원리

이 적색 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 인화물) 다중 양자 우물(MQW) 구조를 기반으로 합니다. 순방향 바이어스가 인가되면 n형 층의 전자와 p형 층의 정공이 활성 영역에서 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 재료의 밴드갭은 적색 스펙트럼(612-620 nm)의 빛을 생성하도록 설계되었습니다. 이 장치는 GaAs 기판 위에 성장되며, 이후 제거되거나 얇아져 광 추출을 개선합니다. PLCC4 패키지에는 방사 패턴을 형성하는 반사 컵과 투명 실리콘 캡슐화재가 포함되어 있습니다.

13. 기술 동향

자동차 LED 시장은 더 높은 효율, 더 작은 패키지, 더 나은 열 성능으로 나아가고 있습니다. AlGaInP 적색 LED는 발광 효율과 신뢰성 측면에서 계속 개선되고 있습니다. 매트릭스 조명 및 적응형 주행 빔 추세는 개별적으로 주소 지정 가능한 LED에 대한 수요를 증가시킵니다. 스마트 드라이버 및 진단(LIN 버스 등)이 통합된 LED의 통합도 증가하고 있습니다. 이 제품은 AEC-Q101 인증을 통해 자동차 전자 분야의 무결점 품질을 위한 업계의 노력과 일치합니다. 향후 개발에는 색 순도를 위한 더 좁은 스펙트럼 폭과 후드 아래 응용 분야를 위한 더 높은 온도 정격이 포함될 수 있습니다.