LED 0402 노란색 1.0x0.5x0.4mm - 순방향 전압 1.7-2.4V - 전력 48mW - 기술 데이터시트

1. 제품 개요

RF-YU0402TS-CE-B는 일반 용도의 표시등 및 백라이트 애플리케이션용으로 설계된 소형 노란색 SMD LED입니다. 초소형 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm 패키지에 수납된 이 LED는 고효율 노란색 칩을 사용하여 585nm~595nm의 주 파장 범위를 제공합니다. 140도의 매우 넓은 시야각과 표준 SMT 조립 공정과의 호환성 덕분에 안정적인 광학 성능이 요구되는 공간 제약이 있는 설계에 적합합니다. 이 LED는 습기 민감도 레벨 3이며 RoHS를 준수합니다.

2. 기술 매개변수 해석

2.1 전기/광학 특성 (Ts=25°C 기준)

LED는 5mA 테스트 전류에서 특성화됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다.

• 순방향 전압 (VF):1.7V~2.4V의 여러 그룹으로 빈(bin) 분류되어 직렬/병렬 설계에서 정확한 전압 매칭이 가능합니다. 예시 빈: A2 (1.7-1.8V), B1 (1.8-1.9V), C1 (1.9-2.0V), D1 (2.2-2.3V) 등.
• 주 파장 (λD):585nm~595nm 범위이며, D10 (585-587.5nm), D20 (587.5-590nm), E10 (590-592.5nm), E20 (592.5-595nm)과 같은 하위 빈으로 세분화됩니다. 이를 통해 생산 시 일관된 색상을 보장합니다.
• 광도 (IV):A00 (8-12 mcd), B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F00 (65-100 mcd)의 6개 그룹으로 빈 분류됩니다. 설계자는 애플리케이션에 적합한 밝기 빈을 선택할 수 있습니다.
• 시야각 (2θ1/2):일반적으로 140°로, 표시등에 적합한 넓은 방출 원뿔을 제공합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA로 낮은 누설을 보장합니다.
• 열 저항 (RTHJ-S):450°C/W (일반적)이며, 열 관리 시 고려해야 합니다.

2.2 절대 최대 정격

• 소비 전력 (Pd):48 mW
• 순방향 전류 (IF):20 mA (연속)
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)
• 정전기 방전 (ESD, HBM):2000 V
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +85°C
• 접합 온도 (Tj):95°C

특히 높은 주변 온도에서 또는 여러 LED가 한계에 가깝게 구동될 때 접합 온도가 최대 정격을 초과하지 않도록 주의해야 합니다.

3. 빈 분류 시스템

3.1 파장 빈 분류

주 파장은 585nm~595nm에서 각각 2.5nm 간격으로 D10, D20, E10, E20의 4개 주요 빈으로 나뉩니다. 이렇게 세밀하게 빈을 분류하면 단일 릴 내에서 색상 일관성이 보장됩니다.

3.2 광도 빈 분류

6개의 광도 빈(A00~F00)은 8mcd에서 100mcd까지의 범위를 포함하며, 각 빈의 비율은 약 1.5배입니다. 이를 통해 설계자는 LED를 과도하게 구동하지 않고 적절한 밝기 수준을 선택할 수 있습니다.

3.3 순방향 전압 빈 분류

전압은 1.7V~2.4V의 12개 그룹(예: A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)으로 빈 분류됩니다. 병렬 스트링에서 전압 빈을 일치시키면 전류 분포를 균형 있게 유지하는 데 도움이 됩니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 1-6)

곡선은 일반적인 지수 관계를 보여줍니다. 5mA 테스트 전류에서 VF는 약 2.0V이며, 25mA에서는 약 2.8V로 증가합니다. 설계자는 전류 제한 저항을 설정할 때 이 전압 변동을 고려해야 합니다.

4.2 순방향 전류 대 상대 광도 (그림 1-7)

상대 광도는 7.5mA까지 순방향 전류에 따라 거의 선형적으로 증가하며, 더 높은 전류에서는 포화 경향을 보입니다. 테스트 전류(5mA) 부근에서 동작시키면 밝기와 효율 사이의 적절한 균형을 얻을 수 있습니다.

4.3 온도 영향 (그림 1-8, 그림 1-9)

주변 온도나 핀 온도가 상승하면 상대 광도가 감소합니다(25°C에서 75°C로 상승 시 약 10% 감소). 접합 온도 제한을 초과하지 않도록 더 높은 온도에서 최대 순방향 전류를 감소시켜야 합니다.

4.4 순방향 전류 대 주 파장 (그림 1-10)

주 파장은 전류에 따라 약간 이동합니다(25mA 범위에서 약 1nm). 이는 InGaN 기반 노란색 LED에서 일반적이며, 대부분의 표시등 애플리케이션에서는 무시할 만한 수준입니다.

4.5 스펙트럼 분포 (그림 1-11)

방출 피크는 약 590nm이며, 반치폭(FWHM)은 약 15nm입니다. 좁은 스펙트럼은 노란색 표시등의 우수한 색 순도를 보장합니다.

4.6 방사 패턴 (그림 1-12)

방사 패턴은 넓은 각도 균일성을 가진 전형적인 람베르트 분포를 보여줍니다. 상대 광도는 ±40°에서 0.6 이상을 유지하여 140° 시야각을 확인합니다.

5. 기계적 정보 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED의 크기는 1.0mm(길이) x 0.5mm(폭) x 0.4mm(높이)입니다. 하단 보기에는 두 개의 패드가 있습니다: 패드 1(음극)과 패드 2(양극). 극성은 상단 보기의 노치로 표시됩니다. 납땜 패턴은 0.5mm x 0.6mm 패드에 0.6mm 간격을 권장합니다.

5.2 캐리어 테이프 및 릴

각 릴에는 6,000개가 들어 있습니다. 캐리어 테이프 치수: 폭 8mm, 피드 피치 2.00mm, 극성 마크 포함. 릴 직경은 178mm(7인치), 허브 직경 60mm, 폭 8.0mm입니다.

5.3 라벨 정보

라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(광속, 색도, VF, 파장용), 수량 및 날짜 코드가 포함됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 프로파일

권장 프로파일: 150°C~200°C에서 60~120초 동안 예열, 상승률 ≤3°C/s, 최고 온도 260°C(최대 10초), 냉각률 ≤6°C/s. 이 LED는 최대 2회의 리플로우 사이클을 견딜 수 있지만, 2회를 초과하면 손상될 수 있습니다.

6.2 수동 납땜

수동 납땜이 필요한 경우 인두 온도를 300°C 미만으로 유지하고 지속 시간을 3초 미만으로 합니다. 한 번의 수동 납땜 작업만 허용됩니다.

6.3 보관 및 습기 관리

개봉되지 않은 백은 30°C/75% RH에서 최대 1년까지 보관할 수 있습니다. 개봉 후에는 30°C/60% RH에서 168시간 이내에 사용해야 합니다. 습기 노출이 한계를 초과한 경우 사용 전에 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

7. 애플리케이션 권장 사항

7.1 일반적인 애플리케이션

• 소비자 가전, 가전 제품 및 자동차 패널의 광 표시기
• 스위치 및 기호 백라이트
• 일반 용도의 상태 표시등 및 경고등
• 소형 디스플레이 및 간판

7.2 설계 고려 사항

• 과전류를 방지하기 위해 항상 전류 제한 저항을 사용하십시오. 약간의 전압 변화도 큰 전류 변화를 초래할 수 있습니다.
• 적절한 열 관리를 보장하십시오. 특히 최대 전류 부근에서 동작할 때 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하십시오.
• 내부 부품 변색을 방지하기 위해 황 함량이 높은 환경(>100PPM)에 LED를 노출하지 마십시오.
• 실리콘 봉지재의 변색을 방지하기 위해 접착제 및 포팅 재료의 VOC 방출을 최소화하십시오.
• 정전기 방전(ESD)에 대해 보호하십시오. 이 LED는 2000V HBM으로 정격되어 있지만, 취급 및 조립 중 ESD 예방 조치를 권장합니다.

8. 신뢰성 및 테스트

이 LED는 온도 사이클링(−40°C~100°C, 100회), 열 충격(−40°C~100°C, 300회), 고온 보관(100°C, 1000h), 저온 보관(−40°C, 1000h), 수명 테스트(25°C, 5mA, 1000h)를 포함한 신뢰성 테스트를 통과했습니다. 합격 기준은 순방향 전압이 상한 사양의 1.1배 이내, 역방향 전류가 상한의 2.0배 이내, 광속이 하한 사양의 0.7배 이상이어야 합니다.

9. 동작 원리

이 LED는 일반적으로 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 재료 시스템을 기반으로 하는 노란색 발광 반도체 칩을 사용하며, 적절한 형광체 또는 직접 방출을 통해 585~595nm 파장을 달성합니다. 순방향 바이어스가 인가되면 p-n 접합에서 전자와 정공이 재결합하여 광자를 방출합니다. 작은 칩 크기와 효율적인 설계 덕분에 낮은 전류에서 높은 밝기를 구현할 수 있어 배터리로 작동하는 장치에 이상적입니다.

10. 개발 동향

SMD LED의 소형화는 계속 진행되어 0402 패키지가 고밀도 설계의 표준이 되고 있습니다. 미래의 추세로는 광 효율의 추가 개선, 더 넓은 색 영역, 향상된 열 관리가 포함됩니다. 무연 및 RoHS 준수 재료의 채택은 이제 표준이 되었습니다. 또한, 고급 빈 분류 기술을 통해 색상과 밝기를 더욱 정밀하게 제어할 수 있어 균일한 조명 어레이를 구현할 수 있습니다.