SMD LED 42-21A 블루 데이터시트 - 패키지 2.0x1.25x1.1mm - 전압 2.7-3.7V - 전력 95mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

42-21A는 높은 신뢰성과 효율적인 조립이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장 블루 LED입니다. InGaN 칩 기술을 활용하여, 이 부품은 일반적인 주 파장 468 nm의 청색광을 방출합니다. 주요 장점은 소형 풋프린트에 있으며, 이는 기존의 리드 프레임 LED에 비해 PCB 크기를 크게 줄이고 더 높은 패킹 밀도를 가능하게 합니다. 이는 최종 사용자 장비의 소형화에 직접적으로 기여합니다. 이 장치는 7인치 직경 릴에 장착된 8mm 테이프로 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 조립 라인과 완벽하게 호환되므로 대량 생산 공정을 간소화합니다.

2. 주요 특징 및 규격 준수

이 LED는 현대 설계 및 제조에 중요한 여러 특징을 포함합니다:

• 자동화 조립에 최적화된 7인치 릴용 8mm 테이프에 포장됨.
• 적외선(IR) 및 증기상 리플로우 납땜 공정 모두와 호환됨.
• 단일 색상(블루) 타입으로 제작됨.
• 무연(Pb-free) 부품으로 제조됨.
• 제품은 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수합니다.
• EU REACH 규정 준수를 유지합니다.
• 할로겐 프리로 분류되며, 브롬(Br) 함량 900 ppm 미만, 염소(Cl) 함량 900 ppm 미만, Br+Cl 합계 1500 ppm 미만입니다.

3. 목표 응용 분야

42-21A LED는 다양한 지시등 및 백라이트 기능에 적합합니다. 이는 다음을 포함합니다:

• 자동차 계기판 및 스위치 백라이트.
• 전화 및 팩스와 같은 통신 장치의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• LCD 디스플레이, 스위치 및 심볼용 평면 백라이트 유닛.
• 일반 목적 지시등 응용.

4. 절대 최대 정격

다음 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 모든 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

5. 전기-광학 특성

일반적인 성능 파라미터는 Ta=25°C 및 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정됩니다. 이는 설계 계산을 위한 핵심 사양입니다._F파라미터

I_RμA

V_R=5V

허용 오차 참고:

광도는 일반값 또는 빈 값으로부터 ±11%, 주 파장 ±1 nm, 순방향 전압 ±0.1 V의 허용 오차를 가집니다.

6. 빈닝 시스템 설명_F생산 런의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 특정 성능 범위를 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

W1

W2_d6.2 주 파장 빈닝

최대 (nm)

6.3 순방향 전압 빈닝_F순방향 전압(V_F)은 10부터 14까지 번호가 매겨진 빈으로 분류되며, 각각 0.2V 범위를 포함합니다.

7. 기계적 및 패키지 정보

7.1 패키지 치수

42-21A LED는 소형 SMD 패키지를 가집니다. 주요 치수(밀리미터)는 다음과 같으며, 별도로 지정되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.1mm입니다:

• 패키지 길이: 2.0 mm
• 패키지 너비: 1.25 mm
• 패키지 높이: 1.1 mm

데이터시트에는 본체 외곽선, 리드 위치 및 권장 랜드 패턴을 보여주는 상세한 치수 도면이 제공됩니다.

7.2 극성 식별

캐소드는 명확하게 표시되어 있습니다. 패키지에서 캐소드는 일반적으로 노치, 점 또는 모따기된 모서리와 같은 특징으로 표시됩니다. 해당 캐소드 마킹은 PCB 풋프린트에 대한 권장 솔더 마스크 설계에도 표시됩니다. 올바른 극성 방향은 정상적인 회로 기능에 중요합니다.

8. 납땜 및 조립 지침

8.1 리플로우 납땜 프로파일

이 부품은 무연(Pb-free) 리플로우 납땜 공정에 적합합니다. 권장 최대 피크 납땜 온도는 260°C이며, 260°C 이상의 시간은 10초를 초과하지 않아야 합니다. 열 충격을 방지하고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하기 위해 일반적인 리플로우 온도 프로파일을 따라야 합니다. 리플로우의 가열 및 냉각 단계 동안 LED 본체에 기계적 응력을 가하지 않는 것이 중요합니다.

8.2 핸드 납땜

핸드 납땜이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다. 납땜 인두 팁 온도는 350°C 이하이어야 하며, 단일 단자와의 접촉 시간은 3초를 초과하지 않아야 합니다. 저전력 인두(25W 이하)를 권장합니다. 두 단자를 납땜하는 사이에 과도한 열 축적을 방지하기 위해 최소 2초의 냉각 간격을 유지해야 합니다.

8.3 리워크 및 수리

초기 납땜 후의 리워크는 강력히 권장되지 않습니다. 절대 불가피한 경우, 패키지에 비틀림 응력을 가하지 않고 제거할 수 있도록 두 단자를 동시에 가열하는 전용 더블헤드 납땜 인두를 사용해야 합니다. 리워크 중 LED의 내부 와이어 본드를 손상시키거나 광학 성능을 저하시킬 가능성이 높으므로, 리워크 절차를 사전 테스트하는 것이 좋습니다.

9. 보관 및 취급 주의사항

9.1 습기 민감도

LED는 대기 중 수분 흡수를 방지하기 위해 건조제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장되어 있습니다. 이는 리플로우 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 유발할 수 있습니다. 주요 보관 규칙:

• 개봉 전:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관.
• 개봉 후:"플로어 라이프"(주변 공장 조건에 노출된 시간)는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관 시 1년입니다.
• 재포장:사용하지 않은 장치는 새로운 건조제와 함께 방습 백에 다시 밀봉해야 합니다.
• 베이킹:건조제 지시약이 포화 상태를 나타내거나 플로어 라이프를 초과한 경우, 리플로우 전에 수분을 제거하기 위해 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹이 필요합니다.

9.2 정전기 방전 (ESD) 보호

150V(HBM)의 ESD 정격을 가진 이 장치는 정전기 방전에 민감합니다. 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 도전성 용기를 포함한 모든 조립 및 취급 단계에서 표준 ESD 취급 절차를 따라야 합니다.

10. 포장 및 주문 정보

10.1 테이프 및 릴 사양

제품은 42-21A 패키지에 맞춤 제작된 치수의 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다. 테이프는 표준 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 1000개의 LED가 포함되어 있습니다. 캐리어 테이프 포켓 치수, 피치 및 릴 허브/플랜지 치수에 대한 상세 도면이 자동화 조립 장비 피더와의 호환성을 보장하기 위해 제공됩니다.

10.2 라벨 정보

릴 및 외부 백에는 추적성과 올바른 적용을 위한 중요한 정보가 포함된 라벨이 있습니다:

• CPN:고객 부품 번호(지정된 경우).
• P/N:제조업체 제품 번호(예: 42-21A/BHC-ZV1W2N/1T).
• QTY:포장 수량(예: 1000개).
• CAT:광도 등급(예: W2).
• HUE:색도/주 파장 등급(예: Z).
• REF:순방향 전압 등급(예: N12).
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

11. 응용 설계 고려사항

11.1 전류 제한

이것은 중요한 설계 규칙입니다.LED는 전류 구동 장치입니다. 회로에 직렬 전류 제한 저항을 반드시 사용해야 합니다. 순방향 전압(V_F)에는 범위(2.7V ~ 3.7V)와 음의 온도 계수가 있습니다. LED를 전압 소스에 직접 연결하면, 명목상 V_F 범위 내에 있는 경우에도 사소한 변동으로 인해 폭주 전류 상태가 발생하여 즉시 고장(소손)을 초래할 수 있습니다. 저항 값은 공급 전압, 빈에서 예상되는 최대 V_F 및 원하는 순방향 전류(I_F)를 기준으로 계산해야 하며, I_F는 연속 25 mA를 초과해서는 안 됩니다.11.2 열 관리전력 소산이 낮지만(최대 95 mW), 고온 환경 또는 최대 전류에서 동작할 때 장기적인 신뢰성을 위해 PCB의 적절한 열 설계는 여전히 중요합니다. LED 패드 주변에 충분한 구리 면적을 확보하면 열을 방출하고 안정적인 광 출력 및 수명을 유지하는 데 도움이 됩니다._F11.3 광학 설계_F20도의 시야각(2θ_1/2)은 상대적으로 집중된 빔을 나타냅니다. 이는 42-21A를 지향성 조명이나 밝고 집중된 스팟이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 더 넓은 영역 조명을 위해서는 2차 광학 부품(예: 도광판, 확산판)이 필요합니다. 설계자는 광도 및 파장의 빈닝 범위를 고려하여 어레이 또는 디스플레이의 여러 유닛 간에 일관된 밝기와 색상 외관을 보장해야 합니다._F12. 기술 비교 및 차별화_F42-21A는 소형, 반사경 타입 SMD LED의 특정 클래스를 대표합니다. 주요 차별화 요소는 매우 작은 2.0x1.25mm 풋프린트로, 이는 많은 일반적인 "칩" LED보다 작아 더 높은 밀도 레이아웃을 가능하게 합니다. 통합 반사경 컵은 외부 렌즈 없이도 제어된 20도 시야각을 제공하여 광학 설계를 단순화합니다. 광도, 파장 및 전압에 대한 포괄적인 빈닝 시스템은 백라이트 어레이와 같이 높은 균일성이 필요한 응용 분야를 위해 설계자가 엄격한 성능 범위를 지정할 수 있는 능력을 제공합니다. 할로겐 프리 및 기타 환경 규정 준수는 엄격한 규제 요구 사항을 가진 글로벌 시장을 대상으로 하는 제품에 적합하게 만듭니다.

13. 자주 묻는 질문 (FAQ)

13.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λ_p):

LED의 광 출력이 최대가 되는 단일 파장입니다. 스펙트럼 분포 곡선의 최고점입니다._{주 파장(λ_d):}LED 출력의 인지된 색상을 인간의 눈과 일치시키는 단색광의 단일 파장입니다. 색도 좌표에서 계산되며 종종 색상 기반 응용 분야와 더 관련이 있습니다. 이 블루 LED의 경우, 일반적인 값은 매우 가깝습니다(피크 468 nm 대 빈 465-475 nm 주 파장).

13.2 이 LED를 정전압 소스로 구동할 수 있나요?

설계 고려사항에서 강조한 바와 같이, LED는 전류 조절이 필요합니다. 일반적인 V_F로 설정된 정전압 소스라도 유닛 간 변동(빈닝), 온도 영향(V_F는 온도 상승에 따라 감소) 또는 전원 공급 장치 허용 오차를 고려하지 않습니다. 이는 거의 확실하게 과전류 및 장치 고장으로 이어질 것입니다. 항상 직렬 저항 또는 전용 정전류 LED 드라이버 회로를 사용하십시오.

13.3 이 부품을 리플로우 납땜할 수 있는 횟수는 몇 번인가요?

데이터시트는 리플로우 납땜을 두 번을 초과하여 수행해서는 안 된다고 명시합니다. 각 리플로우 사이클은 부품을 열 응력에 노출시켜 내부 재료를 열화시키거나 와이어 본드를 약화시키거나 패키지의 내습성을 손상시킬 수 있습니다. 보드에 리워크가 필요한 경우, LED를 세 번째 리플로우 사이클에 노출시키기보다는 교체하는 것이 바람직합니다.

13.4 이 LED는 자동차 또는 의료용 응용에 적합한가요?_p데이터시트에는 자동차 안전/보안 시스템, 의료 장비, 군사 및 항공우주와 같은 고신뢰성 응용 분야에는 다른, 더 엄격하게 검증된 제품이 필요할 수 있다고 명시된 응용 제한 섹션이 포함되어 있습니다. 표준 42-21A는 상업 및 산업 응용을 위한 것입니다. 안전 관련 용도의 경우, 관련 산업 표준(예: 자동차용 AEC-Q101)을 충족하도록 특별히 설계 및 테스트된 제품에 대해 제조업체에 문의하십시오.14. 실용 응용 예시
시나리오: 10개의 균일한 블루 LED로 상태 표시등 패널 설계._d회로 설계:5V 공급 전압이 사용 가능합니다. 빈 N14의 최대 V_F(3.7V)와 목표 I_F 20 mA를 사용하여 직렬 저항을 계산합니다: R = (V_supply - V_F) / I_F = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ohms. 가장 가까운 표준 값인 68 Ohms를 사용하면 I_F ≈ 19.1 mA가 되어 안전하고 사양 내에 있습니다. LED당 하나의 저항이 필요합니다.

부품 선택:

No.시각적 균일성을 보장하기 위해 엄격한 빈을 지정합니다. 예를 들어, 모든 LED를 광도 빈 W1(1120-1420 mcd) 및 주 파장 빈 Z/X(465-470 nm)에서 주문합니다. 이렇게 하면 패널 전체의 밝기 및 색상 변동을 최소화합니다._FPCB 레이아웃:_FLED를 0.1" 그리드에 배치합니다. 데이터시트의 권장 랜드 패턴을 사용합니다. 열 방출을 위해 접지면에 연결된 작은 써멀 릴리프 패드를 포함합니다. 실크스크린에 캐소드 방향을 명확하게 표시합니다.

조립:

사용 준비가 될 때까지 릴을 밀봉된 백에 보관합니다. 260°C 피크 리플로우 프로파일을 따릅니다. 조립 후, LED 근처에서 PCB를 휘지 않도록 합니다.15. 동작 원리42-21A LED는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 칩을 기반으로 합니다. 다이오드의 턴온 임계값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들 전하 캐리어는 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출된 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 청색입니다. 빛은 칩에서 방출되며 패키지 내 통합 반사경 컵에 의해 지향되어 지정된 20도 시야각을 달성합니다. 에폭시 수지 캡슐런트는 칩과 와이어 본드를 보호하면서 동시에 기본 렌즈 역할을 합니다.

16. 기술 트렌드

42-21A와 같은 SMD LED는 고체 조명 분야에서 소형화, 효율성 향상 및 신뢰성 강화로의 지속적인 트렌드의 일부입니다. InGaN 재료에 대한 에피택셜 성장 기술의 발전은 내부 양자 효율을 꾸준히 향상시켜 더 작은 칩에서 더 높은 광 출력을 가능하게 했습니다. 패키징 기술은 더 나은 열 경로(예: 노출된 열 패드)와 더 정밀한 광학 제어를 제공하도록 발전했습니다. 더 나아가, 산업 전반의 동인에는 더 높은 수준의 환경 규정 준수(RoHS를 넘어 할로겐 프리, 낮은 탄소 발자국) 추진과 스마트 기능 통합이 포함되지만, 후자는 고출력 또는 어드레서블 LED 패키지와 더 관련이 있습니다. 이 부품에서 볼 수 있는 정교한 빈닝 시스템으로 가능해진 일관된 성능에 대한 수요는 시각적 품질이 최우선인 소비자 전자제품, 디스플레이 및 자동차 내장재 응용 분야에서 여전히 중요합니다.Application Restrictionssection stating that high-reliability applications such as automotive safety/security systems, medical equipment, military, and aerospace may require a different, more rigorously qualified product. The standard 42-21A is intended for commercial and industrial applications. For safety-critical uses, consult the manufacturer for products specifically designed and tested to meet the relevant industry standards (e.g., AEC-Q101 for automotive).

. Practical Application Example

Scenario: Designing a status indicator panel with 10 uniform blue LEDs.

1. Circuit Design:A 5V supply is available. Using the maximum V_Ffrom bin N14 (3.7V) and a target I_Fof 20 mA, calculate the series resistor: R = (V_supply- V_F) / I_F= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ohms. The nearest standard value of 68 Ohms would result in I_F≈ 19.1 mA, which is safe and within spec. One resistor is needed per LED.
2. Component Selection:To ensure visual uniformity, specify tight bins. For example, order all LEDs from luminous intensity bin W1 (1120-1420 mcd) and dominant wavelength bin Z/X (465-470 nm). This minimizes brightness and color variation across the panel.
3. PCB Layout:Place the LEDs on a 0.1" grid. Use the recommended land pattern from the datasheet. Include a small thermal relief pad connected to a ground plane for heat dissipation. Clearly mark the cathode orientation on the silkscreen.
4. Assembly:Keep reels in sealed bags until ready for use. Follow the 260°C peak reflow profile. After assembly, avoid flexing the PCB near the LEDs.

. Operating Principle

The 42-21A LED is based on a semiconductor chip made from Indium Gallium Nitride (InGaN). When a forward voltage exceeding the diode's turn-on threshold is applied, electrons and holes are injected into the active region of the semiconductor. These charge carriers recombine, releasing energy in the form of photons (light). The specific composition of the InGaN alloy determines the bandgap energy, which in turn defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, blue. The light is emitted from the chip and is directed by an integrated reflector cup within the package to achieve the specified 20-degree viewing angle. The epoxy resin encapsulant protects the chip and wire bonds while also acting as a primary lens.

. Technology Trends

SMD LEDs like the 42-21A are part of a continuous trend toward miniaturization, increased efficiency, and enhanced reliability in solid-state lighting. Advances in epitaxial growth techniques for InGaN materials have steadily improved internal quantum efficiency, allowing for higher luminous output from smaller chips. Packaging technology has evolved to provide better thermal paths (e.g., exposed thermal pads) and more precise optical control. Furthermore, industry-wide drivers include the push for higher levels of environmental compliance (beyond RoHS to Halogen-Free, lower carbon footprint) and the integration of smart features, though the latter is more relevant for higher-power or addressable LED packages. The demand for consistent performance, enabled by sophisticated binning systems as seen with this component, remains critical for applications in consumer electronics, displays, and automotive interiors where visual quality is paramount.