SMD LED 19-22/R6G6C-A01/2T 데이터시트 - 멀티컬러(레드/옐로우 그린) - 패키지 2.0x1.25x0.8mm - 전압 2.0V - 전력 60mW - 기술 문서

1. 제품 개요

19-22 SMD LED는 고밀도 PCB 적용을 위해 설계된 소형 표면 실장 장치입니다. 이 멀티컬러 변종은 단일 패키지 내에 두 개의 서로 다른 LED 칩을 통합합니다: 하나는 화려한 레드(R6)를, 다른 하나는 화려한 옐로우 그린(G6)을 방출합니다. 그 미니어처 풋프린트는 기존 리드 프레임 부품에 비해 상당한 공간 절약을 가능하게 하여 더 작은 최종 제품 설계, 감소된 보관 요구사항 및 더 높은 조립 밀도에 기여합니다. 가벼운 구조는 휴대용 및 미니어처 전자 장치에 이상적입니다.

본 제품은 현대적인 자동 피크 앤 플레이스 조립 라인 및 표준 적외선 또는 증기상 리플로우 솔더링 공정과의 호환성을 위해 설계되었습니다. 완전 무연, EU RoHS 지침 준수, EU REACH 규정 준수 및 할로겐 프리 기준(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) 충족을 포함한 엄격한 환경 및 안전 표준을 준수합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상에서의 동작은 보장되지 않으며 신뢰할 수 있는 장기 성능을 위해 피해야 합니다.

• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):R6 및 G6 칩 모두 25 mA. 이는 Ta=25°C에서 연속 동작을 위한 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA (듀티 1/10 @1KHz). 펄스 동작에는 적합하지만 DC에는 적합하지 않습니다.
• 전력 소산 (P_d):60 mW. 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, V_F* I_F.
• 정전기 방전 (ESD) HBM:2000 V. 장치의 민감도를 나타냅니다. 적절한 ESD 처리 절차가 필수적입니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 정상 동작을 위한 주변 공기 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:리플로우: 최대 10초 동안 피크 260°C. 핸드 솔더링: 단자당 최대 3초 동안 350°C.

2.2 전기-광학적 특성 (Ta=25°C)

이는 표준 테스트 조건(I_F=20mA, Ta=25°C)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_v):
  • R6 (레드): 45.0 - 112.0 mcd (빈닝 참조).
  • G6 (옐로우 그린): 45.0 - 72.0 mcd (빈닝 참조).
  • 허용 오차: ±11%.
• 시야각 (2θ_1/2):130° (일반적). 이 넓은 각도는 다양한 시각에서 좋은 가시성을 보장합니다.
• 피크 파장 (λ_p):
  • R6: 632 nm (일반적).
  • G6: 575 nm (일반적).
• 주 파장 (λ_d):
  • R6: 617.5 - 633.5 nm.
  • G6: 567.5 - 575.5 nm.
  • 허용 오차: ±1 nm.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):두 색상 모두 20 nm (일반적), 이는 상대적으로 순수한 색상 방출을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):
  • R6 & G6: 1.7V (최소), 2.0V (일반), 2.4V (최대) @ I_F=20mA.
• 역방향 전류 (I_R):10 µA (최대) @ V_R=5V.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 생산 배치 내 일관성을 보장하기 위해 주요 광학 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 밝기 및 색상 요구사항과 일치하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 R6 (화려한 레드) 빈닝

• 광도 빈:
  • P1: 45.0 - 57.0 mcd
  • P2: 57.0 - 72.0 mcd
  • Q1: 72.0 - 90.0 mcd
  • Q2: 90.0 - 112.0 mcd
• 주 파장 빈:
  • E4: 617.50 - 621.50 nm
  • E5: 621.50 - 625.50 nm
  • E6: 625.50 - 629.50 nm
  • E7: 629.50 - 633.50 nm

3.2 G6 (화려한 옐로우 그린) 빈닝

• 광도 빈:
  • P1: 45.0 - 57.0 mcd
  • P2: 57.0 - 72.0 mcd
• 주 파장 빈:
  • C15: 567.50 - 569.50 nm
  • C16: 569.50 - 571.50 nm
  • C17: 571.50 - 573.50 nm
  • C18: 573.50 - 575.50 nm

완전한 제품 코드는 강도(CAT) 및 파장(HUE) 빈 코드를 모두 포함하여 정밀한 선택을 가능하게 합니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 R6 칩 특성

제공된 R6 (레드) 칩 곡선은 주요 관계를 보여줍니다:

• 상대 광도 대 주변 온도:주변 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소합니다. 이는 더 높은 온도에서 내부 양자 효율 감소 및 비방사 재결합 증가로 인한 LED의 일반적인 거동입니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류 (I-V 곡선):지수 관계를 보여줍니다. 곡선의 무릎 전압은 약 1.7-2.0V입니다. 동적 저항은 무릎 전압 위의 기울기에서 추론할 수 있습니다.
• 상대 광도 대 순방향 전류:출력은 정상 동작 범위(~20-30mA까지)에서 전류와 거의 선형적입니다. 그 이후에는 가열 및 기타 효과로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.
• 스펙트럼 분포:그래프는 약 632 nm(레드)에서 주 피크를 보여주며, 일반적인 반치폭(FWHM)은 약 20 nm입니다.

4.2 G6 칩 특성

G6 (옐로우 그린) 칩에 대해 유사한 곡선이 제공되며, 다음을 나타냅니다:

• 상대 광도 대 주변 온도.
• 순방향 전압 대 순방향 전류.
• 상대 광도 대 순방향 전류.
• 스펙트럼 분포:예상 피크는 약 575 nm입니다.

이 곡선들은 열 관리 설계 및 비표준 동작 조건에서의 성능 예측에 필수적입니다.

5. 기계적 & 패키지 정보

5.1 패키지 치수

19-22 SMD LED는 매우 컴팩트한 풋프린트를 가지고 있습니다. 주요 치수(별도 명시 없는 한 허용 오차 ±0.1mm)는 다음과 같습니다:

• 패키지 길이: 2.0 mm
• 패키지 너비: 1.25 mm
• 패키지 높이: 0.8 mm
• 단자 치수 및 간격은 신뢰할 수 있는 솔더링을 위해 정의됩니다.

상세 치수 도면은 PCB 랜드 패턴 설계(풋프린트)에 중요합니다. 올바르게 설계된 풋프린트는 적절한 솔더 조인트 형성, 정렬 및 기계적 안정성을 보장합니다.

5.2 극성 식별

패키지에는 일반적으로 노치 또는 표시된 캐소드와 같은 극성 표시기가 포함됩니다. 배치 중 올바른 방향은 회로 기능에 매우 중요합니다.

6. 솔더링 & 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일 (무연)

신뢰할 수 있는 조립을 위한 중요한 공정입니다. 권장 프로파일은 다음을 포함합니다:

• 예열:60-120초 동안 150-200°C. 열 충격을 최소화하기 위한 점진적 가열.
• 액상선 온도 이상 시간 (TAL):217°C 이상에서 60-150초.
• 피크 온도:최대 260°C, 최대 10초 동안 유지.
• 가열 속도:255°C까지 최대 6°C/초.
• 냉각 속도:최대 3°C/초.
• 리플로우 제한:LED 패키지 및 와이어 본드에 과도한 열 응력을 방지하기 위해 조립체는 두 번 이상 리플로우 솔더링을 거쳐서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

수동 솔더링이 필요한 경우:

• 인두 팁 온도: < 350°C.
• 단자당 접촉 시간: ≤ 3초.
• 솔더링 인두 전력: ≤ 25W.
• 솔더링 중 또는 후에 부품에 기계적 응력을 가하지 마십시오.

6.3 보관 & 습도 민감도

LED는 습기 흡수를 방지하기 위해 건조제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장되어 있습니다. 습기 흡수는 리플로우 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 일으킬 수 있습니다.

• 사용 전:조립 준비가 될 때까지 방습 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후:≤ 30°C 및 ≤ 60% RH에서 보관 시 168시간(7일) 이내에 사용하십시오.
• 재건조:노출 시간이 초과되거나 건조제가 포화된 경우 사용 전 60 ±5°C에서 24시간 동안 건조하십시오.

7. 포장 & 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

부품은 자동 조립을 위한 산업 표준 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다.

• 캐리어 테이프 너비:8 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 포켓 피치:캐리어 테이프 도면에 정의됨.
• 릴당 수량:2000개.

피더 장비와의 호환성을 위해 상세한 릴 및 테이프 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성 및 검증에 필수적인 여러 코드가 포함되어 있습니다:

• P/N:제품 번호 (예: 19-22/R6G6C-A01/2T).
• QTY:포장 수량.
• CAT:광도 등급 (빈 코드).
• HUE:색도 좌표 & 주 파장 등급 (빈 코드).
• REF:순방향 전압 등급.
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

8. 적용 제안

8.1 일반적인 적용 시나리오

• 백라이트:작은 크기와 좋은 밝기로 인해 계기판 표시등, 스위치 백라이트 및 LCD 기호용 평면 백라이트에 이상적입니다.
• 상태 표시기:멀티컬러 상태 또는 기능 표시기로 통신 장비(전화, 팩스), 소비자 가전 및 산업용 제어판에 완벽합니다.
• 일반 목적 표시:컴팩트하고 신뢰할 수 있으며 밝은 시각적 표시기가 필요한 모든 적용 분야.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한: 외부 전류 제한 저항이 절대적으로 필수적입니다.LED의 지수적 I-V 특성은 전압의 작은 증가가 큰 전류 증가를 일으켜 즉각적인 고장을 초래한다는 것을 의미합니다. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 접합 온도를 한계 내로 유지하는 것이 수명과 안정적인 광 출력의 핵심입니다. 높은 주변 온도 또는 전류에서 동작하는 경우 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:LED가 사용자 인터페이스에 노출되는 경우 입력 라인에 ESD 보호를 구현하고, 조립 중 항상 ESD 안전 처리 절차를 따르십시오.
• PCB 레이아웃:치수 도면의 권장 랜드 패턴을 따르십시오. 브리징을 방지하기 위해 패드 사이에 솔더 마스크 댐을 확보하십시오.

9. 기술 비교 & 차별화

19-22 시리즈는 특정 상황에서 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 더 큰 SMD LED (예: 3528, 5050) 대비:주요 장점은 상당히 작은 풋프린트(2.0x1.25mm)로, 보드 공간이 귀중한 초소형 설계를 가능하게 합니다. 트레이드오프는 일반적으로 패키지당 총 광 출력이 더 낮다는 것입니다.
• 단일 색상 19-22 LED 대비:이 특정 A01/2T 변종은 하나의 패키지에 두 개의 서로 다른 색상 칩(레드 및 옐로우 그린)을 통합합니다. 이는 두 개의 별도 단일 색상 LED를 사용하는 것에 비해 공간 및 배치 비용을 절약하여 듀얼 컬러 표시가 필요한 설계를 단순화합니다.
• 스루홀 LED 대비:모든 표준 SMD 이점을 제공합니다: 자동 조립 적합성, 리드 굽힘/절단 불필요, 낮은 프로파일 및 고진동 환경에서 더 나은 성능.
• 규정 준수:완전한 규정 준수(무연, RoHS, REACH, 할로겐 프리)는 가장 까다로운 글로벌 시장 및 환경 친화적 설계에 적합하게 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 저항 없이 3.3V 또는 5V 논리 공급 장치에서 이 LED를 직접 구동할 수 있습니까?

A:아니요, 절대 안 됩니다.직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 저항 없이는 순방향 전압이 약 2.0V에 불과하므로 3.3V 또는 5V 공급 장치의 과잉 전압이 과도한 전류를 일으켜 LED를 즉시 파괴합니다.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이점은 무엇입니까?

A: 피크 파장(λ_p)은 방출 스펙트럼의 강도가 최대인 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. λ_d는 색상 사양과 더 관련이 있습니다. 데이터시트는 둘 다 제공합니다.

Q3: 내 적용 분야에 맞는 올바른 빈 코드를 어떻게 선택합니까?

A: 설계에서 여러 유닛에 걸쳐 일관된 밝기가 필요한 경우, 더 좁은 광도 빈(예: P2만)을 지정하십시오. 색상 일관성이 중요한 경우(예: 색상 매칭), 좁은 주 파장 빈(예: 레드의 경우 E5)을 지정하십시오. 섹션 3.1 및 3.2의 빈닝 테이블을 참조하십시오.

Q4: 동작 온도는 최대 85°C입니다. 야외 적용 분야에서 사용할 수 있습니까?

A: 85°C 정격은 장치 주변의 주변 공기 온도를 나타냅니다. 직사광선에 노출된 야외 인클로저에서는 내부 온도가 이를 쉽게 초과할 수 있습니다. 태양열 가열, 다른 부품의 내부 열 및 환기 부족을 고려하여 LED의 로컬 주변 온도가 -40°C ~ +85°C 내에 유지되도록 시스템을 설계해야 합니다.

Q5: 방습 배리어 백을 개봉한 후 엄격한 7일 플로어 라이프가 있는 이유는 무엇입니까?

A: 플라스틱 LED 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증기로 변하여 패키지 박리 또는 에폭시 균열을 일으킬 수 있는 압력을 생성합니다. 이를 "팝콘 현상"이라고 합니다. 7일 제한은 적절한 보관 조건(30°C/60%RH)을 가정합니다.

11. 실용적 설계 & 사용 사례 연구

시나리오: 휴대용 의료 기기를 위한 듀얼 컬러 상태 표시기 설계.

요구사항:장치는 "대기"(그린) 및 "고장"(레드)을 표시할 단일, 작은 표시기가 필요합니다. 보드 공간이 극도로 제한적입니다. 글로벌 의료 시장 규정 준수를 위해 장치는 RoHS 및 할로겐 프리여야 합니다.

부품 선택:19-22/R6G6C-A01/2T는 이상적인 후보입니다. 2.0x1.25mm 풋프린트로 중요한 공간을 절약합니다. 통합된 레드(R6) 및 옐로우 그린(G6) 칩은 두 개의 별도 LED 및 관련 배치 사이클의 필요성을 제거합니다. 완전한 환경 규정 준수는 규제 요구사항을 충족합니다.

회로 설계:두 개의 독립적인 구동 회로가 설계되었으며, 각각 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀, 전류 제한 저항 및 LED 패키지의 해당 애노드로 구성됩니다. 공통 캐소드는 접지에 연결됩니다. 저항 값은 수명을 위해 목표 전류 15mA(최대 25mA보다 훨씬 낮음)에 대해 계산됩니다: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87Ω (82Ω 또는 100Ω 표준 값 사용).

PCB 레이아웃:데이터시트의 권장 랜드 패턴이 사용됩니다. 패드에 작은 열 릴리프 연결이 사용되어 솔더링을 용이하게 하면서 열 방출을 위한 작은 접지 영역에 대한 좋은 열 연결을 유지합니다.

조립 & 결과:부품은 자동 배치를 위해 8mm 테이프로 공급됩니다. 설계된 리플로우 프로파일이 정확히 따릅니다. 최종 제품은 모든 크기, 신뢰성 및 규정 준수 요구사항을 충족하는 깔끔하고 전문적인 듀얼 컬러 표시기를 가지고 있습니다.

12. 기술 소개

19-22 LED는 R6(레드) 및 G6(옐로우 그린) 칩 모두에 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. AlGaInP는 앰버에서 레드 색상 스펙트럼(약 560-650 nm)에서 고효율 광 방출을 생산하는 데 적합한 직접 밴드갭 III-V 화합물 반도체입니다. 결정 격자에서 알루미늄, 갈륨 및 인듐의 비율을 신중하게 조정함으로써 밴드갭 에너지—따라서 방출된 광자 파장—을 정밀하게 조정할 수 있습니다.

기본 작동 원리는 전계 발광입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 거기서 그들은 방사적으로 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 이 광자의 파장(색상)은 활성 영역의 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 칩은 반도체 다이를 보호하고, 광 출력을 형성하는 렌즈 역할을 하여(130° 시야각 달성) 기계적 안정성을 제공하는 투명 에폭시 수지로 캡슐화됩니다.

13. 기술 트렌드

19-22와 같은 미니어처 SMD LED 시장은 몇 가지 주요 트렌드에 의해 계속 발전하고 있습니다:

• 증가된 소형화:점점 더 작아지는 소비자 가전, 웨어러블 및 의료 기기에 대한 수요는 19-22보다 더 작은 풋프린트와 더 낮은 프로파일을 가진 LED, 예를 들어 칩 스케일 패키지(CSP) LED 또는 더 작은 패키지 유형을 요구합니다.
• 더 높은 효율성 & 휘도:에피택셜 성장, 칩 설계 및 패키지 추출 효율성의 지속적인 개선으로 동일하거나 더 작은 칩 크기에서 더 높은 광도를 얻어 설계자가 동일한 밝기에 더 적은 전류를 사용하여 배터리 수명과 열 성능을 개선할 수 있습니다.
• 고급 색상 옵션 & 멀티 칩 통합:이 제품에서 예시된 트렌드—여러 색상 통합—는 작은 패키지에 RGB(레드-그린-블루) 또는 RGBW(레드-그린-블루-화이트)를 포함하도록 확장되어 단일 점 광원에서 풀 컬러 프로그래밍 가능성을 가능하게 합니다.
• 향상된 신뢰성 & 가혹한 환경 적합성:캡슐화 재료(예: 에폭시 대신 실리콘으로 더 나은 내열성 및 내자외선성) 및 패키지 구조의 발전으로 자동차, 산업 및 야외 적용 분야에서 LED 수명 및 성능이 향상되고 있습니다.
• 지능형 통합:더 넓은 트렌드는 제어 회로(정전류 드라이버 또는 간단한 논리와 같은)를 LED 다이에 직접 또는 패키지 내에 통합하는 것을 포함하여 시스템 설계를 단순화하는 "스마트 LED" 부품으로 나아가고 있습니다.

19-22 시리즈는 이 풍경에서 성숙하고 신뢰할 수 있는 솔루션을 나타내며, 특히 강력한 성능과 광범위한 규정 준수가 필요한 비용 효율적이고 공간 제약이 있는 표시기 적용 분야에 적합합니다.