SMD 풀컬러 LED 67-235 데이터시트 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 전압 1.75-3.65V - 전력 0.12W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

67-235은 소형 크기, 고휘도 및 색상 혼합 기능이 필요한 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 풀컬러 LED입니다. 이 장치는 단일 무색 투명 수지 패키지 내에 세 개의 개별 LED 칩(적색, 녹색, 청색)을 통합하여 광범위한 스펙트럼의 색상을 생성할 수 있습니다. 장치는 리드 프레임과 각 색상 채널을 독립적으로 제어하기 위한 6개의 개별 핀을 갖춘 화이트 SMT 패키지를 특징으로 합니다. 주요 장점으로는 넓은 시야각, 낮은 전력 소비 및 높은 발광 강도가 있어 공간이 제한된 전자 장치의 백라이트 및 표시등 응용 분야에 적합합니다.

1.1 핵심 특징 및 규격 준수

• 패키지: 화이트 SMT, 무색 투명 수지.
• 칩 구성: 내장 3 LED 칩 (적색 RQ, 녹색 GC, 청색 BJ).
• 전기 인터페이스: 개별 6핀 리드 프레임 패키지.
• 광학 성능: 넓은 시야각, 높은 발광 강도.
• 제조 공정: 리플로우 솔더링 공정과 호환 가능.
• 환경 규정 준수: 무연, RoHS 준수, EU REACH 규정 준수.
• 할로겐 프리: 브롬(Br) <900 ppm, 염소(Cl) <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.
• 사전 조건화: JEDEC J-STD-020D 레벨 3 기준.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 공간, 효율성 및 색상 기능이 중요한 응용 분야에 이상적입니다. 일반적인 사용 사례로는 오락 장비, 정보 게시판 및 간판, 디지털 카메라 또는 휴대폰용 플래시 모듈, 소형 전자 장치용 일반 조명이 있습니다. 이 디자인은 특히 라이트 파이프와 함께 사용하기에 매우 적합합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 조건에서 또는 이 조건 미만에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (VR): 적색(RQ) 12V, 녹색(GC) 및 청색(BJ) 5V.
• 순방향 전류 (IF): RQ 50mA, GC 및 BJ 30mA.
• 피크 순방향 전류 (IFP): 100mA (듀티 1/10 @1KHz).
• 전력 소산 (Pd): RQ 120mW, GC/BJ 110mW.
• 열적 한계: 접합 온도 (Tj) 최대 125°C. 동작 온도 (Topr) 범위 -40°C ~ +100°C. 저장 온도 (Tstg) 범위 -40°C ~ +110°C.
• 열저항 (Rth): 접합-주변은 500 K/W (RQ) 및 600 K/W (GC/BJ). 접합-솔더 포인트는 300 K/W (RQ) 및 400 K/W (GC/BJ).
• ESD 내성: RQ 2000V, GC/BJ 500V (추정 인체 모델).
• 솔더링 온도: 리플로우 솔더링 최대 260°C에서 30초. 핸드 솔더링 최대 350°C에서 3초.

2.2 전기-광학 특성 (Ta=25°C)

이는 표준 테스트 조건(순방향 전류 IF=20mA)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 발광 강도 (Iv): 적색 (RQ): 450-1400 mcd. 녹색 (GC): 1120-2240 mcd. 청색 (BJ): 225-450 mcd.
• 시야각 (2θ1/2): 120도 (일반적).
• 파장: 피크 파장 (λp): RQ~632nm, GC~518nm, BJ~468nm. 주 파장 (λd): RQ 617.5-629.5nm, GC 525-535nm, BJ 465-475nm.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ): RQ~20nm, GC~35nm, BJ~25nm.
• 순방향 전압 (VF): RQ: 1.75-2.75V. GC/BJ: 2.75-3.65V.
• 역방향 전류 (IR): 모든 칩의 정격 VR에서 ≤10 μA.

허용 오차 참고:발광 강도 ±11%, 주 파장 ±1nm, 순방향 전압 ±0.1V.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 설계자는 주문 시 필요한 빈 코드를 지정해야 합니다.

3.1 발광 강도 빈닝

IF=20mA에서 측정. 코드는 낮은 강도에서 높은 강도까지 범위.

• 적색 (RQ): U1 (450-560 mcd), U2 (560-710), V1 (710-900), V2 (900-1120), AA (1120-1400).
• 녹색 (GC): AA (1120-1400 mcd), AB (1400-1800), BA (1800-2240).
• 청색 (BJ): S2 (225-285 mcd), T1 (285-360), T2 (360-450).

3.2 주 파장 빈닝

각 칩의 색상 포인트를 정의합니다.

• 적색 (RQ): E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5), E6 (625.5-629.5).
• 녹색 (GC): Y (525-530 nm), Z (530-535).
• 청색 (BJ): X (465-470 nm), Y (470-475).

3.3 순방향 전압 빈닝

드라이버 설계 및 전력 관리에 중요합니다.

• 적색 (RQ): 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15), 2 (2.15-2.35), 3 (2.35-2.55), 4 (2.55-2.75).
• 녹색 (GC) / 청색 (BJ): 5 (2.75-3.05V), 6 (3.05-3.35), 7 (3.35-3.65).

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 비표준 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 일반적인 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포

곡선은 각 칩에 대한 파장의 함수로서 상대적인 광 출력을 보여줍니다. 적색 칩(RQ)은 632nm 중심으로 좁은 대역폭(~20nm)을 가집니다. 녹색(GC)은 518nm 근처 중심으로 더 넓은 대역폭(~35nm)을, 청색(BJ)은 468nm 근처 중간 대역폭(~25nm)을 가집니다. 이 데이터는 색상 혼합 계산 및 필터 설계에 매우 중요합니다.

4.2 방사 패턴

다이어그램은 빛의 공간 분포를 보여주며, 넓은 120도 시야각을 확인시켜 줍니다. 강도는 중앙 시야 원뿔에서 상대적으로 균일하며, 이는 균일한 조명이 필요한 응용 분야에 유리합니다.

4.3 전류-전압 (I-V) 관계

RQ, GC, BJ에 대한 별도의 곡선은 순방향 전류(IF)와 순방향 전압(VF) 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 곡선은 다이오드의 일반적인 지수 특성을 보여줍니다. 적색 칩은 녹색 및 청색 칩(~2.8V)에 비해 낮은 턴온 전압(~1.8V)을 가집니다. 이는 특히 공통 전압원에서 칩을 구동할 때 회로 설계에서 고려해야 합니다.

4.4 파장 대 전류 및 강도 대 전류

주 파장 대 순방향 전류 그래프는 전류 증가에 따른 최소한의 이동을 보여주며, 우수한 색상 안정성을 나타냅니다. 상대 발광 강도 대 순방향 전류 그래프는 권장 동작 범위 내에서 대략 선형이지만, 열적 영향으로 인해 더 높은 전류에서 포화됩니다.

4.5 디레이팅 및 열 관리

최대 허용 순방향 전류 대 온도 그래프는 신뢰성에 매우 중요합니다. 이 그래프는 주변 또는 솔더 포인트 온도가 증가함에 따라 최대 안전 동작 전류를 어떻게 줄여야 하는지를 보여줍니다. 예를 들어, 100°C에서 허용 전류는 25°C에서보다 현저히 낮습니다. 성능과 수명을 유지하기 위해 방열을 위한 적절한 PCB 레이아웃이 필요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 소형 SMD 풋프린트를 가집니다. 주요 치수(mm, 명시되지 않으면 허용 오차 ±0.1mm)는 다음과 같습니다: 전체 길이 3.2mm, 너비 2.8mm, 높이 1.9mm. 상세 도면은 패드 위치, 부품 외곽선 및 핀 식별(1~6)을 지정합니다. 핀 1은 일반적으로 적색 칩의 캐소드이며, 다른 핀들은 녹색 및 청색 칩의 애노드와 캐소드에 할당됩니다. 정확한 핀아웃은 올바른 PCB 레이아웃을 위해 치수 다이어그램에서 확인해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 솔더링 파라미터

• 리플로우 솔더링 (권장):최대 피크 온도 260°C에서 30초. 표준 무연 리플로우 프로파일이 적합합니다.
• 핸드 솔더링:필요한 경우, 인두 온도는 350°C를 초과하지 않아야 하며, 접촉 시간은 접합부당 최대 3초로 제한해야 합니다.

6.2 취급 및 저장 주의사항

• 이 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 사용하십시오.
• 건조한 환경에 보관하십시오. 수분 민감도 수준(MSL)은 JEDEC J-STD-020D 레벨 3 사전 조건화에 의해 암시되며, 이는 일반적으로 MSL 3에 해당합니다. 이는 패키지가 리플로우 전에 베이킹이 필요하기 전까지 최대 168시간 동안 플로어 조건에 노출될 수 있음을 의미합니다.
• 배치 중 렌즈에 기계적 스트레스를 피하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 방습 포장

장치는 유통 기한을 유지하고 수분 흡수를 방지하기 위해 테이프 및 릴과 같은 방습 포장으로 공급됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성 및 검증을 위한 주요 정보가 포함되어 있습니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 발광 강도(CAT), 주 파장(HUE) 및 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈닝 코드. LOT No.는 제조 추적성을 제공합니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 응용 회로

각 색상 채널은 정전류원 또는 전압원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항을 사용하여 독립적으로 구동해야 합니다. 다른 순방향 전압으로 인해 공통 전압 공급원을 사용하는 경우 적색 채널과 결합된 녹색/청색 채널에 대해 별도의 전류 설정 저항이 필요합니다. 펄스 폭 변조(PWM)는 일정한 순방향 전류를 유지하여 안정적인 색상 좌표를 유지하므로 디밍 및 색상 혼합을 위한 권장 방법입니다.

8.2 열 설계

전력 소산(최대 120mW) 및 열저항을 고려할 때, PCB가 주요 방열판 역할을 합니다. LED의 솔더 포인트에 연결된 충분한 구리 면적(열 패드)을 사용하고, 특히 고전류 또는 고주변 온도 응용 분야에서 열 방산을 개선하기 위해 내부 또는 하단 레이어로의 열 비아 사용을 고려하십시오.

8.3 광학 설계

넓은 시야각은 이 LED가 광범위한 조명이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 라이트 파이프 응용 분야의 경우, 파이프 입구가 방출된 빛 원뿔을 포착하도록 적절하게 정렬되고 크기가 조정되었는지 확인하십시오. 투명 수지는 칩이 확산 표면 근처에 배치될 때 우수한 색상 혼합을 허용합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

67-235의 동급 내 주요 차별화 요소는 매우 컴팩트한 3.2x2.8mm 패키지에 세 가지 고성능 칩(적색용 AlGaInP, 녹색 및 청색용 InGaN)을 통합하고 넓은 120도 시야각을 결합한 것입니다. 더 간단한 2핀 RGB LED와 비교하여, 6핀 구성은 각 색상을 완전히 독립적으로 제어할 수 있게 하여 훨씬 더 넓은 색상 영역과 더 정교한 조명 효과를 가능하게 합니다. 엄격한 환경 표준(RoHS, REACH, 할로겐 프리) 준수는 규정이 엄격한 글로벌 시장에 적합하게 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 세 가지 색상을 모두 동일한 전류 제한 저항으로 구동할 수 있나요?

아니요. 적색 칩의 순방향 전압(VF)(1.75-2.75V)은 녹색 및 청색 칩(2.75-3.65V)보다 현저히 낮습니다. 공통 전압 공급원에서 단일 저항을 사용하면 적색 칩을 통과하는 과도한 전류 또는 녹색/청색 칩에 대한 불충분한 전류가 발생하여 올바르지 않은 색상 균형과 잠재적인 과부하를 초래합니다. 각 채널에 대해 별도의 전류 제어를 사용하십시오.

10.2 빈 코드(CAT, HUE, REF)의 의미는 무엇인가요?

이는 품질 분류 코드입니다. CAT는 발광 강도 빈(예: U1, AA)을 나타냅니다. HUE는 주 파장 빈(예: E4, Y)을 나타냅니다. REF는 순방향 전압 빈(예: 0, 5)을 나타냅니다. 빈을 지정하면 전기적 및 광학적 특성이 밀집된 LED를 수신하게 되어 다중 LED 어레이 또는 색상이 중요한 응용 분야에서 일관된 성능을 보장하는 데 중요합니다.

10.3 이 RGB LED로 백색광을 어떻게 얻나요?

백색광은 세 가지 기본 색상(적색, 녹색, 청색)을 특정 강도 비율로 혼합하여 생성됩니다. 정확한 비율은 목표 백색점(예: 쿨 화이트, 웜 화이트) 및 개별 LED 빈의 특정 스펙트럼 출력에 따라 다릅니다. 이는 일반적으로 각 채널에 대한 전류를 미세 조정할 수 있는 보정 및 구동 전자 장치가 필요합니다. 적절한 제어 회로 없이는 백색광을 위한 간단한 플러그 앤 플레이 솔루션이 아닙니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 휴대용 장치용 상태 표시등

설계자는 휴대용 의료 장치용 다색상 상태 표시등이 필요합니다. 공간이 극도로 제한되어 있습니다. 67-235 LED가 선택되었습니다. 적색 채널은 배터리 부족 경고(점멸)를, 녹색은 정상 작동(정상), 청색은 블루투스 연결(맥동)을 표시하도록 프로그래밍됩니다. 세 개의 PWM 출력을 가진 소형 마이크로컨트롤러가 간단한 트랜지스터 스위치를 통해 LED를 구동합니다. 넓은 시야각은 복잡한 렌즈 없이도 다양한 각도에서 상태를 볼 수 있도록 합니다. 각 채널의 낮은 전력 소비(일반 20mA)는 배터리 수명을 보존하는 데 도움이 됩니다. 6핀 설계는 추가 다중화 회로 없이 마이크로컨트롤러가 각 색상을 독립적으로 제어할 수 있게 합니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 통과할 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전기발광이라고 합니다. 67-235에서는 세 가지 다른 반도체 재료가 사용됩니다: 적색 칩용 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드), 녹색 및 청색 칩용 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드). 이 재료의 특정 구성은 반도체의 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)을 직접 결정합니다. 순방향 바이어스가 가해지면 전자와 정공이 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 투명 에폭시 수지 패키지는 섬세한 반도체 칩을 보호하고, 빛 출력을 형성하는 렌즈 역할을 하며, 색상을 수정하기 위한 형광체(이 투명 버전에는 없음)를 포함할 수 있습니다.

13. 기술 동향 및 배경

67-235은 SMD RGB LED 분야에서 성숙된 기술을 나타냅니다. 현재 산업 동향은 여러 방향으로 동시에 진행되고 있습니다: 1)효율성 및 휘도 증가:새로운 에피택셜 구조 및 패키징 기술은 와트당 루멘 출력(효율)을 계속 개선하고 있습니다. 2)소형화:초소형 장치를 위해 더 작은 패키지 크기(예: 2.0x1.6mm, 1.6x1.6mm)가 일반화되고 있습니다. 3)색 재현성 및 색역 개선:형광체 변환 LED 및 직접 방출 재료의 발전은 디스플레이용 색역을 확장하고 조명용 더 높은 색 재현 지수(CRI)를 달성하는 것을 목표로 합니다. 4)통합 지능:시장은 내장 제어 IC(주소 지정 가능 RGB LED)가 있는 LED의 성장을 보여주며, 시스템 설계를 단순화합니다. 67-235은 개별 부품이지만, 이러한 동향을 이해하면 비용, 성능 및 통합 수준의 균형을 맞추며 미래 대비 설계에 적합한 기술을 선택하는 데 도움이 됩니다.