PLCC-2 스카이블루 LED 데이터시트 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 전압 3.1V - 전력 0.075W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 표면 실장 패키지로 제작된 고휘도 스카이블루 LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 가혹한 환경에서의 신뢰성과 성능을 위해 설계되었으며, 넓은 120도 시야각과 표준 구동 전류 10mA에서 전형적인 200밀리칸델라(mcd)의 광도를 특징으로 합니다. 주요 설계 목표는 일관된 색상 출력, 내구성 및 산업 표준 준수가 가장 중요한 자동차 실내 응용 분야입니다. 이 LED는 자동차 등급 부품을 위한 AEC-Q101 표준에 적합하며, RoHS 및 REACH 환경 지침을 준수합니다.

1.1 핵심 장점

• 높은 신뢰성:자동차용 AEC-Q101 인증 획득으로, 가혹한 온도 및 진동 조건에서의 성능을 보장합니다.
• 일관된 색상:엄격하게 제어된 색도 좌표(0.16, 0.08)로 생산 로트 전반에 걸쳐 균일한 스카이블루 색상을 구현합니다.
• 넓은 시야각:다양한 각도에서의 가시성이 요구되는 영역 조명 및 표시기 응용에 이상적인 120도 발광 패턴을 제공합니다.
• 강력한 ESD 보호:8kV HBM(Human Body Model) ESD 등급으로 취급 및 조립 시 견고성을 향상시킵니다.
• 환경 규정 준수:RoHS 및 REACH 요구사항을 충족하며, 유해 물질을 포함하지 않습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

다음 섹션에서는 LED의 주요 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 광도 및 전기적 특성

아래 표는 표준 테스트 조건(T_s=25°C, I_F=10mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정된 주요 파라미터의 보장 최소값, 전형값 및 최대값을 나열합니다.

• 순방향 전류(I_F):권장 동작 전류는 10mA이며, 절대 최대 정격은 20mA입니다. 동작을 위해서는 최소 2mA의 전류가 필요합니다.
• 광도(I_V):전형적인 출력은 200 mcd이며, 지정된 범위는 112 mcd(최소)에서 450 mcd(최대)까지입니다. 실제 출력은 섹션 4에 상세히 설명된 바와 같이 빈(Bin)으로 분류됩니다.
• 순방향 전압(V_F):전형적으로 3.1V이며, 10mA에서 2.75V에서 3.75V까지의 범위를 가집니다. 이 파라미터의 측정 허용 오차는 ±0.05V입니다.
• 시야각(2φ_1/2):광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의됩니다. 이 LED는 공칭 120도의 시야각을 가지며 허용 오차는 ±5도입니다.
• 색도 좌표(CIE x, y):전형적인 색상 점은 x=0.16, y=0.08이며, 색상 일관성을 보장하기 위해 ±0.005의 엄격한 허용 오차를 가집니다.

2.2 열적 특성

효과적인 열 관리는 LED의 수명과 성능 안정성에 매우 중요합니다.

• 열저항(R_thJS):두 가지 값이 제공됩니다: 전기적 측정값 100 K/W와 실제(측정)값 130 K/W입니다. 정확한 열 설계를 위해서는 더 높은 실제 값을 사용해야 합니다.
• 전력 소산(P_d):허용 가능한 최대 전력 소산은 75 mW입니다.
• 접합 온도(T_J):허용 가능한 최대 접합 온도는 125°C입니다.
• 동작 온도 범위(T_opr):이 LED는 -40°C에서 +110°C까지 동작하도록 정격되어 있어 자동차 환경에 적합합니다.

3. 절대 최대 정격

이 한계를 초과하는 스트레스는 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다. 이 소자는 역방향 전압 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

• 순방향 전류(I_F): 20 mA (DC)
• 서지 전류(I_FM): 300 mA (t_p≤ 10μs, 듀티 사이클 0.005)
• 역방향 전압(V_R): 역방향 동작을 위해 설계되지 않음
• 접합 온도(T_J): 125°C
• 보관 온도(T_stg): -40°C ~ +110°C
• ESD 감도(HBM): 8 kV
• 리플로우 솔더링 온도: 최대 30초 동안 피크 260°C

4. 성능 곡선 분석

이 데이터시트에는 다양한 조건에서 LED의 동작을 설명하는 여러 그래프가 포함되어 있습니다.

4.1 스펙트럼 및 방사 분포

The상대 스펙트럼 분포 그래프는 LED가 약 470-490nm를 중심으로 하는 청색 파장 영역에서 발광하여 스카이블루 색상을 정의함을 보여줍니다. 방사 특성의 전형적인 다이어그램은 120도 시야각을 초래하는 램버시안(Lambertian)과 유사한 발광 패턴을 시각적으로 확인시켜 줍니다.

4.2 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선)

이 그래프는 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 전류와 함께 증가합니다. 설계자는 이를 사용하여 원하는 동작점(예: ~3.1V에서 10mA)을 달성하기 위한 직렬 저항 값 또는 구동기 요구 사항을 계산합니다.

4.3 상대 광도 대 순방향 전류

광 출력은 0-20mA 범위에서 전류와 거의 선형적입니다. LED를 10mA 이상으로 구동하면 비례적으로 더 높은 밝기를 얻을 수 있지만, 전력 소산과 접합 온도가 증가하므로 이를 관리해야 합니다.

4.4 온도 의존성

두 개의 주요 그래프가 온도 영향을 설명합니다:

• 상대 광도 대 접합 온도:온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소합니다. 최대 접합 온도 125°C에서는 출력이 25°C에서의 값의 약 40-50% 수준입니다.
• 상대 순방향 전압 대 접합 온도:순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 약 2mV/°C씩 감소합니다. 이는 일부 응용 분야에서 접합 온도 모니터링에 사용될 수 있습니다.
• 색도 변화 대 접합 온도:색도 좌표(x, y)는 온도에 따라 약간 이동하지만, 그래프의 작은 Δ 값으로 나타나듯이 동작 범위 내에서의 변화는 최소화됩니다.

4.5 디레이팅 및 펄스 처리

The순방향 전류 디레이팅 곡선은 솔더 패드 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 줄여야 함을 규정합니다. 최대 주변/솔더 포인트 온도 110°C에서는 전류를 20mA로 제한해야 합니다. 허용 가능한 펄스 처리 능력 그래프는 매우 짧은 펄스 폭(≤10μs)과 낮은 듀티 사이클에서 훨씬 더 높은 피크 전류(최대 300mA)를 인가할 수 있음을 보여주며, 이는 멀티플렉싱 또는 스트로브 응용에 유용합니다.

5. 빈닝 시스템 설명

생산 편차를 관리하기 위해 LED는 광도에 따라 빈(Bin)으로 분류됩니다.

5.1 광도 빈닝

이 소자는 알파벳-숫자 빈닝 코드(예: R1, R2, S1)를 사용합니다. 각 빈은 밀리칸델라(mcd)로 측정된 최소에서 최대 광도의 특정 범위를 포함합니다. 이 제품의 경우 가능한 출력 빈은 강조 표시되어 있으며 R1(112-140 mcd)부터 T2(355-450 mcd)까지의 범위를 가집니다. 200 mcd의 전형값은 S1(180-224 mcd) 또는 S2(224-280 mcd) 빈 내에 속합니다. 설계자는 필요한 빈을 지정하거나 강조된 범위 내의 광도 변화에 대비해야 합니다.

5.2 색상 빈닝

표준 스카이블루 색상 빈 구조가 참조되며, 모든 유닛이 색도 차트 상의 지정된 CIE (0.16, 0.08) ±0.005 허용 오차 박스 내에 속하도록 보장합니다. 이 엄격한 제어는 여러 LED 간의 색상 일치가 필요한 응용 분야에 필수적입니다.

6. 기계적 및 패키지 정보

6.1 패키지 치수

LED는 표준 PLCC-2 표면 실장 패키지에 장착됩니다. 주요 치수로는 본체 크기 약 3.2mm x 2.8mm 및 높이 1.9mm가 포함됩니다. 정확한 허용 오차 및 랜드 패턴 설계를 위해서는 상세한 기계 도면을 참조해야 합니다.

6.2 극성 식별

PLCC-2 패키지에는 내장된 극성 표시기가 있으며, 일반적으로 캐소드(-) 측에 노치 또는 모따기된 모서리가 있습니다. 조립 시 올바른 방향은 매우 중요합니다.

6.3 권장 솔더 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 기계적 안정성을 보장하기 위해 랜드 패턴 권장 사항이 제공됩니다. 이 풋프린트를 따르는 것은 리플로우 중 양호한 솔더 조인트 형성과 툼스토닝(tombstoning) 방지에 필수적입니다.

7. 솔더링 및 조립 지침

7.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 LED는 표준 적외선 또는 대류 리플로우 공정과 호환됩니다. 지정된 프로파일은 최대 30초 동안 피크 온도 260°C를 포함합니다. 220°C 이상의 시간은 제어되어야 합니다. 이 프로파일을 준수하면 플라스틱 패키지와 반도체 다이에 대한 열 손상을 방지할 수 있습니다.

7.2 사용 시 주의사항

• ESD 취급:8kV HBM 등급으로 인해 취급 및 조립 시 표준 ESD 예방 조치를 사용하십시오.
• 세척:솔더링 후 세척이 필요한 경우 플라스틱 렌즈를 손상시키지 않는 호환성 용매를 사용하십시오.
• 전류 제한:특히 V_F.

의 음의 온도 계수를 고려하여 최대 순방향 전류를 초과하지 않도록 항상 직렬 저항 또는 정전류 구동기와 함께 LED를 동작시키십시오.

8. 포장 및 주문 정보LED는 자동화 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 표준 릴 수량(예: 릴당 2000 또는 4000개)이 사용됩니다. 부품 번호 67-11-SB0100L-AM

은 주요 속성(패키지(67), 색상(SB는 스카이블루), 특정 성능 빈 등)을 인코딩합니다. 설계자는 응용 분야에 맞는 올바른 광도 빈을 선택하기 위해 상세한 주문 정보를 참조해야 합니다.

9. 응용 제안

• 9.1 전형적인 응용 시나리오자동차 실내 조명:
• 계기판 백라이트, 스위치 조명, 발판 조명 및 앰비언트 라이트. AEC-Q101 인증과 넓은 온도 범위로 이상적입니다.소비자 가전:
• 상태 표시기, 파란색 표시기가 필요한 장치의 버튼 또는 패널 백라이트.산업용 표시기:

명확하고 밝은 신호가 필요한 기계의 패널 조명 또는 상태 표시기.

• 9.2 설계 고려사항열 관리:
• 계산에는 실제 열저항(130 K/W)을 사용하십시오. 특히 10mA 이상의 전류로 구동하거나 높은 주변 온도에서 PCB가 적절한 방열을 제공하는지 확인하십시오. 디레이팅 곡선을 따라야 합니다.전류 구동:
• 안정적인 광 출력과 긴 수명을 위해 가능한 경우 단순 저항보다는 정전류 구동기를 사용하십시오. 특히 공급 전압이 변할 수 있는 자동차 환경에서 더욱 그렇습니다.광학 설계:
• 120도 시야각은 매우 넓습니다. 집중 조명을 위해서는 외부 2차 광학 장치(렌즈)가 필요할 수 있습니다.빈 선택:

여러 LED 간에 균일한 밝기가 필요한 응용 분야의 경우, 엄격한 광도 빈을 지정하거나 전자적 밝기 보정을 구현하십시오.

10. 기술 비교 및 차별화

• 일반적인 블루 LED와 비교하여 이 소자는 전문적인 응용 분야에서 뚜렷한 장점을 제공합니다:비자동차용 LED 대비:
• AEC-Q101 인증은 표준 상용 LED가 겪지 않는 열충격, 습도 및 수명에 대한 엄격한 스트레스 테스트를 포함합니다.더 좁은 시야각 LED 대비:
• 120도 각도는 더 좁은 각도 장치에 비해 우수한 축외 가시성을 제공하여 영역 조명에 필요한 LED 수를 줄입니다.느슨한 색상 허용 오차 LED 대비:

엄격한 ±0.005 CIE 허용 오차는 색상 불일치가 시각적으로 명백한 다중 LED 어레이에서 중요한 색상 일관성을 보장합니다.

11. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A: 예, 하지만 솔더 패드 온도가 25°C 이하로 유지되는 경우에만 가능합니다(디레이팅 곡선에 따름). 실제 응용에서 더 높은 주변 온도에서는 전류를 줄여야 합니다. 최대 동작 온도 110°C에서는 전류가 절대 최대 정격인 20mA를 초과해서는 안 됩니다.

Q: 12V 공급 전압에 대해 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?_FA: 10mA에서 전형적인 V

가 3.1V인 경우: R = (12V - 3.1V) / 0.01A = 890 옴. 가장 가까운 표준 값(예: 910 옴)을 사용하고 저항의 전력 정격이 충분한지 확인하십시오: P = (12V-3.1V)*0.01A ≈ 0.089W(1/8W 또는 1/4W 저항이 적합함).

Q: 온도가 밝기에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 밝기는 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. "상대 광도 대 접합 온도" 그래프를 참조하십시오. 안정적인 광 출력을 유지하기 위해서는 양호한 열 설계가 필수적입니다.

Q: 이 LED는 자동차 외부 사용에 적합합니까?

A: 이 데이터시트는 "자동차 실내 조명" 응용을 명시하고 있습니다. 외부 사용은 일반적으로 더 높은 IP(Ingress Protection) 등급, 다른 색상 사양 및 날씨, UV 노출 및 더 극한의 온도를 견딜 수 있는 다른 패키지 구조가 필요합니다. 특정 외부 등급 LED 제품을 상담하십시오.

12. 실용적인 설계 사례 연구시나리오:

동일한 스카이블루 LED 5개로 조명이 들어오는 자동차 기어 선택기 패널 설계.

1. 설계 단계:전기 설계:_F차량 바디 제어 모듈에서 안정적인 5V 레일을 가정합니다. 밝기와 수명의 균형을 위해 목표 I

2. = 10mA로 설정합니다. 직렬 저항 계산: R = (5V - 3.1V) / 0.01A = 190Ω. 200Ω 표준 저항을 사용합니다.열 분석:_dLED당 전력: P_F= V_F* I_{= 3.1V * 0.01A = 31mW. R}thJS_J=130 K/W일 때, ΔT_J= 0.031W * 130 K/W ≈ 솔더 포인트보다 4°C 상승합니다. 패널의 PCB 온도가 최대 85°C에 도달하면 T

3. ≈ 89°C로 125°C 한계보다 훨씬 낮습니다.광학/기계적:

4. 확산 아크릴 패널 뒤에 LED를 배치합니다. 120도 시야각은 어두운 부분 없이 패널 표면 전체에 걸쳐 균일한 조명을 보장합니다.조달:

필요한 광도 빈(예: S1 또는 S2)을 지정하여 5개의 LED 모두가 일치하는 밝기를 가지도록 합니다. 자동화 조립을 위해 테이프 및 릴로 주문합니다.

13. 동작 원리 소개

이것은 반도체 발광 다이오드(LED)입니다. 밴드갭 전압(이 블루 LED의 경우 약 3.1V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩(일반적으로 블루 발광을 위한 InGaN 재료 기반)의 활성 영역에서 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 반도체 층의 특정 구성이 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 플라스틱 PLCC 패키지는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며, 빛 출력을 120도 패턴으로 형성하는 성형 렌즈를 통합하고 전기적 연결을 위한 리드프레임을 수용합니다.

14. 기술 동향

• 이와 같은 LED의 개발은 광전자 분야의 더 넓은 동향의 일부입니다:효율 증가:
• 지속적인 재료 과학 연구는 블루 및 기타 색상 LED의 광효율(루멘/와트)을 향상시켜 동일한 광 출력에 대한 전력 소비를 줄이는 것을 목표로 합니다.소형화:
• PLCC-2는 표준 패키지이지만, 고밀도 응용을 위한 더 작은 칩 스케일 패키지(CSP)로의 추세가 있습니다. 그러나 이는 종종 열 성능과 취급 용이성을 희생하는 경우가 많습니다.향상된 신뢰성:
• AEC-Q101과 같은 표준은 계속 발전하여 자동차 및 산업 시장을 위해 더 극한 조건에서도 더 긴 수명과 성능을 추구하고 있습니다.통합 솔루션: