SMD 풀 컬러 LED 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS 데이터시트 - 패키지 치수 - 전압 2.4-3.4V - 전력 0.082-0.102W - 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) 풀 컬러 LED인 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 단일의 백색 확산 수지 패키지 내에 세 개의 개별 LED 칩(적색, 녹색, 청색)을 통합하여 가산 색 혼합을 통해 넓은 스펙트럼의 색상을 생성할 수 있습니다. 이 장치는 소형 크기, 높은 발광 강도 및 넓은 시야각이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다.

1.1 핵심 장점

이 LED의 주요 장점은 패키지 설계와 재료 선택에서 비롯됩니다. 백색 확산 SMT 패키지와 함께 무색 투명 수지를 사용하여 우수한 광 확산과 일관된 외관을 보장합니다. 통합된 3칩 설계는 풀 컬러 출력을 위한 단일 부품을 제공함으로써 회로 설계를 단순화합니다. 개별 6핀 리드 프레임 패키지는 각 색상 채널의 독립적인 제어를 가능하게 합니다. 또한, 이 장치는 RoHS, REACH 및 무할로겐 요구 사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수합니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 LED는 공간이 제한되고 생생한 다중 색상 표시 또는 조명이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 높은 성능과 신뢰성으로 인해 소비자 가전, 휴대용 장치 및 사인보드에 적합합니다. 일반적인 응용 분야로는 정보 게시판의 백라이트, 오락 장비의 상태 표시기, 휴대폰 카메라용 플래시 모듈 및 소형 전자 장치의 일반 장식 또는 기능 조명이 포함됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

다음 섹션에서는 데이터시트에 정의된 장치의 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서 LED를 작동하는 것은 권장되지 않습니다. 주요 정격에는 색상 채널(청색/황색, 녹색, 적색)당 연속 순방향 전류(IF) 30 mA, 듀티 사이클 1/10 및 1kHz에서 채널당 피크 순방향 전류(IFP) 60 mA, 칩에 따라 82 mW에서 102 mW 범위의 전력 소산(Pd)이 포함됩니다. 최대 접합 온도(Tj)는 115°C이며, 작동 온도 범위(Topr)는 -40°C에서 +85°C입니다. 이 장치는 2000V의 ESD 레벨을 견딜 수 있습니다.

2.2 광전 특성

이 특성은 Ta=25°C에서 측정되며, 지정된 테스트 조건에서 장치의 일반적인 성능을 정의합니다.

2.2.1 발광 강도 및 시야각

발광 강도(Iv)는 색상에 따라 다릅니다. 청색은 IF=10mA, 녹색은 15mA, 적색은 20mA의 테스트 조건에서 일반적인 값은 다음과 같습니다: 청색: 140-355 mcd, 녹색: 900-2240 mcd, 적색: 450-1120 mcd. 혼합된 백색 출력의 일반적인 강도는 1400-3550 mcd입니다. 시야각(2θ1/2)은 넓은 120도로, 광범위한 조명 또는 가시성이 필요한 응용 분야에 유리합니다.

2.2.2 파장 및 스펙트럼 특성

피크 파장(λp)은 일반적으로 청색 460 nm, 녹색 520 nm, 적색 630 nm입니다. 주 파장(λd) 범위는 다음과 같습니다: 청색: 460-475 nm, 녹색: 520-535 nm, 적색: 617.5-629.5 nm. 스펙트럼 방사 대역폭(Δλ)은 청색 약 23 nm, 녹색 약 30 nm, 적색 약 18 nm입니다. 이러한 파라미터는 디스플레이 또는 조명 응용 분야에서 색상 정확도와 일관성에 매우 중요합니다.

2.2.3 전기적 파라미터

청색 및 녹색 칩의 순방향 전압(VF)은 각각의 테스트 전류에서 2.40V에서 3.40V 범위입니다. 적색 칩은 20mA에서 1.75V에서 2.75V의 낮은 순방향 전압 범위를 가집니다. 이 장치는 보호를 위한 통합 제너 다이오드를 포함하며, 테스트 전류(IZ) 5mA에서 제너 전압(VZ)은 5.30V에서 7.00V 사이입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상 및 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

3.1 발광 강도 빈닝

혼합 백색 출력은 최소 및 최대 발광 강도 값을 기준으로 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 AB(1400-1800 mcd), BA(1800-2240 mcd), BB(2240-2800 mcd), CA(2800-3550 mcd)입니다. 발광 강도에는 ±11%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 색도 좌표 빈닝

색상 출력은 CIE 1931 색도도에서의 빈닝을 통해 정밀하게 제어됩니다. 9개의 빈(S1부터 S9까지)이 정의되며, 각각은 x,y 좌표 평면의 작은 사각형 영역을 나타냅니다. 이러한 빈의 각 꼭짓점에 대한 좌표는 데이터시트에 제공됩니다. 색도 좌표의 허용 오차는 ±0.01로, 정밀한 색상 일치가 필수적인 응용 분야를 위한 엄격한 색상 제어를 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서 장치의 동작을 설명하는 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

일반적인 스펙트럼 분포 곡선은 각 칩에 대해 서로 다른 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 상대적 강도를 표시하며, 표준 인간 눈 반응 곡선 V(λ)와 중첩됩니다. 방사 특성 다이어그램은 120도 시야각과 관련된 광 강도의 공간적 분포를 보여줍니다.

4.2 전류-전압(I-V) 특성

BY(청색), GR(녹색), RTN(적색) 칩에 대한 별도의 곡선은 순방향 전류 대 순방향 전압을 그래프로 나타냅니다. 이 곡선은 관계가 비선형(지수적)이므로 각 채널에 적절한 전류 제한 회로를 설계하는 데 필수적입니다.

4.3 주 파장 대 순방향 전류

이 곡선은 각 칩의 주 파장이 순방향 전류의 변화에 따라 약간 이동할 수 있는 방식을 보여줍니다. 이 정보는 서로 다른 밝기 수준에서 안정적인 색상 출력이 필요한 응용 분야에 중요합니다.

4.4 상대 발광 강도 대 순방향 전류

이 관계는 권장 작동 범위 내에서 일반적으로 선형적이며, 빛 출력이 전류와 함께 증가하는 방식을 보여줍니다. 설계자는 이를 사용하여 원하는 밝기 수준을 달성합니다.

4.5 최대 허용 순방향 전류 대 온도

이 디레이팅 곡선은 신뢰성에 매우 중요합니다. 이는 주변 온도가 증가함에 따라 최대 안전 연속 순방향 전류가 어떻게 감소해야 하는지를 보여줍니다. 이 곡선 위에서 작동하면 과열 및 수명 단축으로 이어질 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 특정 SMD 풋프린트를 가집니다. 패키지 치수 도면은 길이, 너비, 높이, 패드 크기 및 핀 간격을 포함한 모든 중요한 측정값을 제공합니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 허용 오차는 ±0.1mm입니다. 측정 단위는 밀리미터(mm)입니다. 이 정보는 적절한 맞춤 및 납땜을 보장하기 위한 PCB 레이아웃 설계에 매우 중요합니다.

5.2 패드 설계 및 극성 식별

6핀 리드 프레임은 세 개의 LED 칩 각각에 대한 개별 애노드/캐소드 연결을 가능하게 합니다. 데이터시트의 치수 다이어그램은 핀아웃 구성을 명확히 나타내며, 적색, 녹색, 청색 칩의 애노드 및 캐소드에 해당하는 패드를 보여줍니다. 올바른 기능을 보장하기 위해 조립 중에 올바른 극성을 준수해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 파라미터

권장 납땜 방법은 리플로우 납땜입니다. 최대 납땜 온도(Tsol)는 10초 동안 260°C입니다. LED 패키지, 납땜 접합부 및 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지하기 위해 이 프로파일을 준수해야 합니다.

6.2 핸드 납땜 (해당되는 경우)

리플로우가 선호되지만, 핸드 납땜은 더 엄격한 제한으로 대안으로 지정됩니다: 최대 온도 350°C, 단 3초만. 열을 국부화하고 장시간 노출을 피하기 위해 각별한 주의가 필요합니다.

6.3 사전 조건화 및 습기 민감도

이 장치는 JEDEC J-STD-020D 레벨 3을 기준으로 사전 조건화됩니다. 이는 납땜 전 습기 흡수에 대한 부품의 민감도를 나타냅니다. 특히 장치가 장기간 주변 공기에 노출된 경우, 신뢰할 수 있는 조립을 위해 리플로우 납땜 전에 JEDEC 표준에 따른 적절한 베이킹 절차를 따라야 합니다.

6.4 보관 조건

보관 온도 범위(Tstg)는 -40°C에서 +100°C입니다. 부품은 사용 준비가 될 때까지 건조제가 들어 있는 원래의 습기 차단 백에 보관하여 건조하고 제어된 환경에 보관해야 합니다.

7. 응용 제안

7.1 일반적인 응용 회로

각 색상 채널에는 직렬 전류 제한 저항이 필요합니다. 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vsupply - VF) / IF, 여기서 VF는 원하는 전류(IF)에서 특정 칩의 순방향 전압입니다. 각 색상에 대한 서로 다른 VF 및 권장 IF 값으로 인해 일반적으로 세 개의 별도 저항 값이 필요합니다. 마이크로컨트롤러 또는 전용 LED 드라이버 IC를 사용하여 펄스 폭 변조(PWM)를 통해 밝기를 제어하고 색상을 혼합할 수 있습니다.

7.2 설계 고려 사항

• 열 관리:특히 최대 전류 근처 또는 높은 주변 온도에서 작동할 경우, 열을 방출하고 접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• 전류 제어:항상 정전류 구동 또는 전류 제한 저항을 사용하십시오. 전압 소스에 직접 연결하면 과도한 전류가 발생하여 LED를 파괴합니다.
• 광학 설계:넓은 120도 시야각으로 인해 직접 보기에 적합합니다. 라이트 파이프 응용 분야의 경우, 커플링 효율 및 도광판 내 잠재적 색상 혼합을 고려하십시오.
• ESD 보호:장치가 2000V ESD 등급을 가지고 있지만, 최종 제품의 민감한 라인에 추가 ESD 보호를 구현하는 것은 견고성을 위한 좋은 관행입니다.

8. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 세 개의 칩을 모두 동일한 20mA 전류로 구동할 수 있나요?

A: 가능하지만, 테스트 조건에 따라 권장되지 않습니다. 데이터시트는 게시된 광도 데이터에 대해 청색 10mA, 녹색 15mA, 적색 20mA의 최적 테스트 전류를 지정합니다. 청색 및 녹색 칩을 20mA로 구동하면 빛 출력이 증가하지만 전력 소산 및 접합 온도도 증가하여 수명 및 색상 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 항상 절대 최대 정격을 참조하십시오.

Q: 순수한 백색광을 어떻게 얻나요?

A: 순수한 백색은 적색, 녹색, 청색 빛의 올바른 강도를 혼합하여 얻습니다. 인간의 인지 및 칩 효율의 변동으로 인해 필요한 전류는 동일하지 않습니다. 일반적인 혼합 백색 강도 데이터(1400-3550 mcd)는 B:10mA, G:15mA, R:20mA의 특정 전류 비율로 측정됩니다. 원하는 백색점(예: 쿨 화이트, 웜 화이트)을 위해 PWM 또는 아날로그 전류 조정을 통한 미세 조정이 필요할 수 있습니다.

Q: 통합 제너 다이오드의 목적은 무엇인가요?

A: 제너 다이오드는 LED 칩과 병렬로 연결되며, 역방향 바이어스 방향일 가능성이 높습니다. 이는 민감한 LED 접합부를 순간 전압 스파이크 또는 정전기 방전(ESD) 사건으로부터 보호하기 위한 전압 클램프 역할을 합니다.

9. 작동 원리

이 장치는 반도체 재료의 전계 발광 원리에 따라 작동합니다. 세 개의 통합 칩은 서로 다른 반도체 화합물로 만들어집니다: 적색 칩은 AlGaInP, 녹색 및 청색 칩은 InGaN입니다. 칩의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 반도체 재료의 특정 밴드갭 에너지는 방출된 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 세 가지 기본 색상(적색, 녹색, 청색)의 강도를 독립적으로 제어함으로써 장치의 확산 패키지 내에서 직접 가산 색 혼합을 통해 다양한 2차 색상을 생성할 수 있습니다.