SMD LED 19-213/BHC-AP1Q2/3T 블루 데이터시트 - 블루 컬러 - 20mA 순방향 전류 - 75mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-213/BHC-AP1Q2/3T는 소형, 효율적, 신뢰성 있는 광원을 요구하는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 단일 컬러 타입으로, 특히 청색광을 방출하며, 무연 재료를 사용하여 제작되어 RoHS, EU REACH 및 무할로겐 요구사항(Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm)과 같은 현대 환경 및 안전 표준을 준수합니다.

이 SMD LED의 주요 장점은 미니어처 풋프린트에 있으며, 이는 기존의 리드 프레임 타입 LED보다 훨씬 작습니다. 이 크기 감소는 설계자가 더 작은 인쇄 회로 기판(PCB) 레이아웃, 더 높은 부품 포장 밀도, 감소된 저장 공간 요구사항, 궁극적으로 더 컴팩트한 최종 사용자 장비 개발을 가능하게 합니다. 또한, 경량 구조로 인해 무게 최소화가 중요한 요소인 응용 분야에 이상적인 선택입니다.

이 장치는 업계 표준 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급되어 대량 생산에 일반적으로 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장합니다. 또한 표준 적외선(IR) 및 증기상 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되어 자동화 조립 라인에 쉽게 통합될 수 있습니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정되며, 어떤 작동 조건에서도 초과해서는 안 됩니다.

• 역방향 전압 (VR):5 V. 이 LED는 역방향 작동을 위해 설계되지 않았습니다; 이 전압을 초과하면 즉시 고장날 수 있습니다.
• 순방향 전류 (IF):20 mA. 이는 권장되는 연속 작동 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):40 mA. 이는 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서만 허용됩니다.
• 소비 전력 (Pd):75 mW. 이는 열적 한계를 초과하지 않고 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD) 인체 모델 (HBM):150 V. 잠재적 손상을 방지하기 위해 적절한 ESD 취급 절차가 필수적입니다.
• 작동 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C. 이 장치는 이 넓은 온도 범위 내에서 작동하도록 정격이 지정되었습니다.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (Tsol):리플로우 솔더링의 경우, 최대 10초 동안 최고 온도 260°C가 지정됩니다. 핸드 솔더링의 경우, 납땜 인두 팁 온도는 단자당 최대 3초 동안 350°C를 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기-광학 특성

전기-광학 특성은 Ta=25°C 및 IF=20mA에서 측정되며, 표준 작동 조건에서 장치의 일반적인 성능을 나타냅니다.

• 광도 (Iv):일반적인 값은 단일 숫자로 지정되지 않으며, 대신 장치는 빈닝됩니다. 범위는 최소 45.0 mcd에서 최대 112.0 mcd까지입니다. 시야각(2θ1/2)은 일반적으로 120도로, 넓은 빔 패턴을 제공합니다.
• 피크 파장 (λp):일반적으로 468 nm로, 스펙트럼 방출이 가장 강한 파장을 나타냅니다.
• 주 파장 (λd):464.5 nm에서 476.5 nm까지 범위입니다. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장이며, 또한 빈닝 대상입니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):일반적으로 25 nm로, 최대 강도의 절반(FWHM)에서 방출 스펙트럼의 너비를 정의합니다.
• 순방향 전압 (VF):IF=20mA에서 2.7 V에서 3.7 V까지 범위입니다. 이 파라미터는 ±0.1V의 허용 오차를 가지며, 또한 빈닝됩니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 50 μA입니다. 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다.

중요 참고사항:주요 파라미터에 대해 허용 오차가 지정됩니다: 광도(±11%), 주 파장(±1 nm), 순방향 전압(±0.1 V). 이 장치는 명시적으로 역방향 작동을 위해 설계되지 않았습니다; VR 정격은 IR 테스트에만 적용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 일관된 색상과 밝기를 보장하기 위해, LED는 광도와 주 파장에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

빈은 문자-숫자 코드(P1, P2, Q1, Q2)로 정의되며, 각각 IF=20mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정된 특정 범위의 광도를 포함합니다.

• 빈 P1:45.0 mcd (최소) ~ 57.0 mcd (최대)
• 빈 P2:57.0 mcd ~ 72.0 mcd
• 빈 Q1:72.0 mcd ~ 90.0 mcd
• 빈 Q2:90.0 mcd ~ 112.0 mcd

3.2 주 파장 빈닝

파장 빈은 영숫자 코드(A9, A10, A11, A12)로 정의되며, 각각 IF=20mA에서 나노미터(nm)로 측정된 특정 범위의 주 파장을 포함합니다.

• 빈 A9:464.5 nm ~ 467.5 nm
• 빈 A10:467.5 nm ~ 470.5 nm
• 빈 A11:470.5 nm ~ 473.5 nm
• 빈 A12:473.5 nm ~ 476.5 nm

이 빈닝을 통해 설계자는 응용 분야에 대한 정밀한 밝기 및 색상 일관성 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 장치의 동작을 설명하는 여러 일반적인 특성 곡선을 제공합니다. 이는 실제 시나리오에서의 성능을 이해하는 데 필수적입니다.

• 상대 광도 대 주변 온도:이 곡선은 주변 온도가 25°C 이상으로 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 원하는 밝기 수준을 유지하기 위한 열 관리 설계에 중요합니다.
• 상대 광도 대 순방향 전류:이 그래프는 구동 전류와 광 출력 사이의 비선형 관계를 설명합니다. 권장 20mA 이상으로 작동하면 밝기 증가에 대한 수익 체감이 발생할 수 있으며, 장치에 열과 스트레스를 증가시킬 수 있습니다.
• 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선):이 기본 곡선은 다이오드에서 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 지정된 VF 범위(20mA에서 2.7V-3.7V)는 이 곡선에서 읽습니다.
• 순방향 전류 감액 곡선:이 곡선은 주변 온도의 함수로서 최대 허용 순방향 전류를 규정합니다. 온도가 증가함에 따라 과열을 방지하기 위해 최대 안전 전류가 감소합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 플롯으로, 일반적인 피크 파장 468 nm를 중심으로 대역폭 약 25 nm입니다.
• 방사 다이어그램:광 강도의 공간적 분포를 묘사하는 극좌표 플롯으로, 일반적인 120도 시야각을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수

데이터시트에는 LED 패키지의 상세한 기계 도면이 포함되어 있습니다. 도면은 길이, 너비, 높이, 패드 크기 및 위치를 포함한 모든 중요한 치수를 지정합니다. 별도로 명시되지 않는 한, 치수 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 이 정보는 적절한 솔더링 및 정렬을 보장하기 위한 PCB 풋프린트 설계(랜드 패턴)에 매우 중요합니다.

5.2 릴 및 테이프 치수

제품은 방습 포장으로 공급됩니다. 캐리어 테이프 치수는 부품을 안전하게 고정하도록 지정됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 릴(7인치 직경), 캐리어 테이프 및 커버 테이프의 상세 도면이 제공되며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 이는 자동화 조립 장비와의 호환성을 보장합니다.

5.3 라벨 설명

포장 라벨에는 추적성과 올바른 응용을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객의 제품 번호.
• P/N:제품 번호 (예: 19-213/BHC-AP1Q2/3T).
• QTY:포장 수량.
• CAT:광도 등급 (광도 빈 코드).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급 (파장 빈 코드).
• REF:순방향 전압 등급.
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

방습 백에는 건조제와 습도 표시 카드가 포함되어 있어 보관 및 운송 중 습기 흡수로부터 부품을 보호합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 보관 및 취급

이 LED는 습기에 민감합니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 방습 백을 열어서는 안 됩니다. 개봉 후:

• LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관해야 합니다.
• 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다.
• 사용하지 않은 LED는 새로운 건조제와 함께 방습 포장에 다시 밀봉해야 합니다.
• 보관 시간을 초과하거나 건조제가 높은 습도를 나타내는 경우, 솔더링 전에 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

6.2 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 솔더링 온도 프로파일이 지정됩니다:

• 예열:150-200°C, 60-120초.
• 액상선 온도(217°C) 이상 시간:60-150초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 피크 온도 유지 시간:최대 10초.
• 가열 속도:255°C까지 최대 6°C/초, 그 후 피크까지 최대 3°C/초.

중요 주의사항:리플로우 솔더링은 2회 이상 수행해서는 안 됩니다. 가열 중 LED에 스트레스를 가해서는 안 되며, 솔더링 후 PCB가 휘어져서는 안 됩니다.

6.3 핸드 솔더링 및 수리

핸드 솔더링이 불가피한 경우:

• 팁 온도<350°C
• 의 납땜 인두를 사용하십시오. 단자당 솔더링 시간을 ≤3초로 제한하십시오.
• 전력 ≤25W의 인두를 사용하십시오.
• 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초 간격을 두십시오.

솔더링 후 수리는 강력히 권장되지 않습니다. 절대 필요한 경우, 양쪽 단자를 동시에 가열하고 기계적 스트레스를 피하기 위해 더블 헤드 납땜 인두를 사용해야 합니다. 수리 중 LED 특성 손상 가능성을 사전에 평가해야 합니다.

7. 응용 제안

7.1 대표적인 응용 시나리오

데이터시트에 따르면, 이 블루 SMD LED는 다양한 저-중전력 표시기 및 백라이트 응용 분야에 적합합니다, 포함하여:

• 백라이트:소비자 가전, 자동차 내장(비중요), 산업용 제어판의 계기판, 스위치 및 심볼용.
• 통신 장비:전화기 및 팩스기의 상태 표시기 및 키패드 백라이트.
• LCD 백라이트:소형 단색 또는 세그먼트 LCD 디스플레이용 평면 백라이트 소스로.
• 일반 표시:다양한 전자 장치의 전원 상태, 모드 선택 및 기타 사용자 인터페이스 표시기.

7.2 설계 고려사항

• 전류 제한:외부 전류 제한 저항은필수적입니다. 순방향 전압에는 범위(2.7V-3.7V)가 있으며, 공급 전압의 작은 변화는 다이오드의 지수적 IV 특성으로 인해 순방향 전류에 크고 잠재적으로 파괴적인 변화를 일으킬 수 있습니다. 저항 값은 최악의 경우 VF(최소)를 기반으로 계산되어 전류가 절대 최대 정격인 20mA 연속을 절대 초과하지 않도록 해야 합니다.
• 열 관리:패키지는 작지만, 소비 전력(최대 75mW)과 감액 곡선을 고려해야 하며, 특히 고주변 온도 환경이나 밀폐 공간에서 중요합니다. 적절한 PCB 구리 면적(열 릴리프 패드)은 열을 소산하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• ESD 보호:150V HBM ESD 정격은 상대적으로 낮습니다. 이 LED를 다루는 PCB에 ESD 보호 조치를 구현하고, 조립 및 취급 중 항상 적절한 ESD 프로토콜을 따르십시오.

7.3 응용 제한사항

데이터시트는 이 제품이고신뢰성 응용 분야에는 권장되지 않는다고명시적으로 명시합니다. 군사/항공우주 시스템 또는 자동차 안전/보안 시스템(예: 브레이크 등, 에어백 표시기)과 같은 응용 분야에는 해당 자동차(AEC-Q101) 또는 군사 규격을 가진 LED를 선택해야 합니다.

8. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 전류 제한 저항이 왜 절대적으로 필요한가요?

A1: LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압(VF)에는 생산 허용 오차가 있으며 온도에 따라 변합니다. 직렬 저항 없이는 전류는 전원 공급 전압과 LED의 매우 낮은 동적 저항에 의해서만 결정됩니다. 공급 전압의 약간의 증가 또는 VF의 감소(온도 상승으로 인해)는 전류가 20mA 최대치를 초과하여 급격히 과열 및 고장을 일으킬 수 있습니다. 저항은 안정적이고 예측 가능하며 안전한 전류를 제공합니다.

Q2: 내 응용 분야에 맞는 올바른 빈을 어떻게 선택하나요?

A2: 선택은 밝기 균일성과 색상 일관성에 대한 요구사항에 따라 달라집니다. 여러 LED를 나란히 사용하는 경우(예: 배열 또는 바 그래프), 동일한 광도 빈(CAT) 및 주 파장 빈(HUE)에서 LED를 선택하는 것이 밝기 또는 청색의 색조에서 눈에 띄는 차이를 피하는 데 중요합니다. 덜 중요한 단일 표시기 응용 분야의 경우, 더 넓은 빈이 허용될 수 있으며 비용 효율적일 수 있습니다.

Q3: 이 LED를 20mA보다 높은 펄스 전류로 구동하여 더 밝게 만들 수 있나요?

A3: 예, 하지만 엄격한 한도 내에서만 가능합니다. 데이터시트는 1/10 듀티 사이클 및 1kHz 주파수에서 40mA의 피크 순방향 전류(IFP)를 지정합니다. 펄싱은 더 높은 인지 밝기를 달성할 수 있습니다. 그러나 시간에 따른 평균 전류가 연속 정격을 초과하지 않도록 하고, 접합 온도가 한계를 초과하지 않도록 해야 합니다. 감액 곡선과 소비 전력 정격은 여전히 준수되어야 합니다.

Q4: 방습 백을 개봉한 후 7일 플로어 라이프를 초과하면 어떻게 되나요?

A4: 플라스틱 SMD 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 리플로우 솔더링 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증기로 변하여 내부 박리, 패키지 균열 또는 솔더 조인트 고장("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 플로어 라이프를 초과한 경우, 부품을 안전하게 솔더링하기 전에 습기를 제거하기 위해 베이킹(60°C, 24시간)해야 합니다.

9. 작동 원리 소개

이 LED는 디바이스 선택 가이드에 표시된 바와 같이, 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 재료로 제작된 반도체 다이오드 구조를 기반으로 합니다. 다이오드의 턴온 임계값(약 2.7-3.7V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들 전하 캐리어는 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 반도체의 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출된 빛의 파장(색상)을 직접 결정합니다. 이 경우, 합금은 가시 스펙트럼의 청색 영역에서 광자를 생성하도록 설계되었으며, 피크 파장은 약 468 nm입니다. 투명 수지 캡슐은 반도체 칩을 보호하고 렌즈 역할을 하여 방출된 빛을 넓은 120도 시야각으로 형성합니다.

10. 기술 동향

19-213/BHC-AP1Q2/3T는 성숙한 SMD LED 기술을 나타냅니다. 이 부품을 맥락화하는 LED 산업의 일반적인 동향에는 지속적인효율성 증가(와트당 더 많은 루멘)를 위한 추진이 포함되며, 이는 동일한 전류에서 더 밝은 출력 또는 더 낮은 전력 소비와 더 적은 열로 동일한 밝기를 가능하게 합니다. 또한,더 높은 색상 일관성 및 더 엄격한 빈닝으로의 추세가 디스플레이 및 조명 응용 분야의 요구를 충족시키기 위해 있습니다. 더 나아가,소형화는 계속되고 있으며, 공간 제약이 있는 응용 분야를 위해 더 작은 패키지 풋프린트(예: 0402, 0201 메트릭)가 일반화되고 있습니다. 마지막으로,향상된 신뢰성 및 견고성은 더 높은 ESD 정격 및 개선된 내습성을 포함하여, 자동차 조명과 같은 더 까다로운 환경으로 LED 사용을 확장하는 핵심 개발 영역입니다.