SMD LED 0603 블루 데이터시트 - 치수 1.6x0.8x0.6mm - 전압 2.8-3.8V - 전력 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 0603 패키지 크기의 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)에 대한 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 장치는 워터클리어 렌즈를 특징으로 하며, 인듐 갈륨 질소(InGaN) 반도체 구조를 활용하여 청색광을 방출합니다. 자동화 조립 공정에 맞게 설계되었으며, 다양한 리플로우 솔더링 기술과 호환되어 대량 전자 제품 제조에 적합합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 LED는 현대 전자 응용 분야에서 사용성과 신뢰성을 향상시키는 몇 가지 주요 특징을 가지고 있습니다. 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수하여 친환경 제품으로 분류됩니다. 부품은 업계 표준인 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프로 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성을 용이하게 합니다. 이 포장 표준은 효율적인 취급을 보장하고 조립 과정 중 손상 위험을 줄입니다. 또한, 이 장치는 무연(Pb-free) 조립 라인에서 흔히 사용되는 적외선(IR) 및 증기상 리플로우 솔더링 공정의 열 프로파일을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 그 패키지는 전자 산업 연합(EIA) 표준을 준수하며, 전기적 특성은 표준 집적 회로(IC) 구동 레벨과 호환됩니다.

1.2 목표 응용 분야 및 시장

이 블루 SMD LED는 다양한 일반 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 일반적인 응용 분야로는 상태 표시등, 소형 디스플레이 백라이트, 패널 조명, 그리고 소비자 가전, 사무 자동화 장비, 통신 장치 및 가정용 기기의 장식용 조명이 포함됩니다. 작은 폼 팩터와 신뢰성은 컴팩트하고 효율적인 조명 솔루션을 찾는 설계자에게 다용도 부품으로서의 가치를 제공합니다. 중요한 점은 이 LED는 항공, 의료 생명 유지 시스템 또는 안전이 중요한 운송 제어와 같이 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 탁월한 신뢰성이 필요한 응용 분야에 대해 특별히 등급이 매겨져 있지 않다는 것입니다. 이러한 응용 분야의 경우, 제조업체와 상담하여 특수 제품을 확인해야 합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

전기적 및 광학적 파라미터에 대한 철저한 이해는 성공적인 회로 설계와 신뢰할 수 있는 동작에 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 값을 초과하는 조건에서 LED를 동작시키는 것은 권장되지 않습니다. 절대 최대 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산 (Pd):76 mW. 이는 LED 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_F(피크)):100 mA. 이 전류는 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms의 펄스 조건에서만 적용될 수 있습니다. DC 동작에서 이를 초과하면 손상이 발생합니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 정상 동작을 위한 권장 연속 순방향 전류입니다.
• 디레이팅:허용 가능한 최대 DC 순방향 전류는 주변 온도 50°C 이상에서 °C당 0.25 mA의 비율로 선형적으로 감소합니다. 이는 열 관리에 매우 중요합니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 이보다 높은 역방향 전압을 가하면 LED 접합이 손상될 수 있습니다. 데이터시트는 역방향 전압 동작이 연속적일 수 없음을 명시적으로 언급합니다.
• 동작 온도 범위:-20°C ~ +80°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위:-30°C ~ +100°C.
• 솔더링 조건:이 LED는 260°C에서 5초 동안 웨이브 솔더링, 260°C에서 5초 동안 IR 리플로우, 그리고 215°C에서 3분 동안 증기상 리플로우를 견딜 수 있습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 달리 명시되지 않는 한, Ta=25°C 및 I_F=20mA에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):28.0 ~ 180.0 mcd (밀리칸델라). 넓은 범위는 장치가 다른 밝기 빈(빈닝)으로 제공됨을 나타냅니다(섹션 3 참조). 측정은 CIE 명시적 눈 반응 곡선에 근사하는 필터로 수행됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 중심축(0°)에서 측정된 강도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 넓은 시야각은 워터클리어, 비확산 렌즈를 가진 LED의 일반적인 특징입니다.
• 피크 방출 파장 (λ_P):468 nm. 이는 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):465.0 ~ 475.0 nm. 이는 CIE 색도도에서 유도된, 빛의 색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):25 nm. 이는 스펙트럼 대역폭을 나타냅니다. 더 작은 값은 더 단색광에 가까운 광원을 의미합니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.80 ~ 3.80 V. 20mA로 구동될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 이 파라미터 또한 빈닝됩니다(섹션 3 참조).
• 역방향 전류 (I_R):10 μA (최대). 역방향 전압 5V가 인가될 때의 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에서 색상과 밝기 균일성에 대한 특정 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

LED는 20mA에서의 순방향 전압(V_F)에 따라 분류됩니다. 빈 코드(D7 ~ D11)는 각 빈 내에서 ±0.1V의 허용 오차를 가진 전압 범위를 나타냅니다. 예를 들어, 빈 D8은 V_F가 3.00V에서 3.20V 사이인 LED를 포함합니다. 동일한 전압 빈에서 LED를 선택하면 여러 LED를 병렬로 연결할 때 더 균일한 전류 분배를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

3.2 광도 빈닝

이는 밝기 일관성을 위한 중요한 빈입니다. 빈(N, P, Q, R)은 최소 및 최대 광도 값을 정의하며, 각각 ±15%의 허용 오차를 가집니다. 빈 N은 28.0-45.0 mcd를, 빈 R은 가장 높은 밝기 범위인 112.0-180.0 mcd를 포함합니다. 균일한 인지 밝기가 중요한 응용 분야에서는 동일한 광도 빈의 LED를 사용하는 것이 필수적입니다.

3.3 주 파장 빈닝

이 빈닝은 색상 일관성을 보장합니다. 두 개의 빈, AC(465.0-470.0 nm)와 AD(470.0-475.0 nm)는 ±1 nm의 엄격한 허용 오차를 가집니다. 빈 AC는 약간 짧고 더 순수한 청색을 나타내며, 빈 AD는 약간 길고 약간 녹색빛이 도는 청색입니다. 일관된 파장 선택은 색상이 중요한 표시등 응용 분야나 색상을 혼합할 때 핵심입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 일반적인 특성 곡선을 참조하지만, 제공된 데이터를 통해 성능 추세를 분석할 수 있습니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

지정된 V_F범위가 20mA에서 2.8-3.8V임을 바탕으로, 이 LED는 다이오드의 전형적인 지수적 I-V 곡선 특성을 나타냅니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 이는 주어진 전류에서 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도는 정상 동작 범위(최대 20mA) 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 접합 온도 증가 및 기타 비선형 효과로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 50°C 이상의 디레이팅 사양은 광 출력과 수명을 유지하기 위해 이 열 효과를 관리하는 것과 직접적으로 관련이 있습니다.

4.3 스펙트럼 분포

피크 파장 468 nm 및 주 파장 범위 465-475 nm를 가진 이 LED는 가시 스펙트럼의 청색 영역에서 방출합니다. 25 nm의 스펙트럼 반치폭은 비교적 좁은 방출 대역을 나타내며, 이는 InGaN 기반 청색 LED의 특징입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 업계 표준 0603 패키지 풋프린트를 사용하며, 명목상 길이 1.6mm, 너비 0.8mm, 높이 0.6mm입니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 ±0.10mm입니다. 패키지는 워터클리어 에폭시 렌즈를 가지고 있습니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

캐소드는 일반적으로 표시되어 있으며, 종종 패키지의 해당 측면에 녹색 색조나 테이프 릴 포켓의 노치로 표시됩니다. 데이터시트에는 신뢰할 수 있는 솔더 접합과 리플로우 중 적절한 정렬을 보장하기 위한 권장 솔더링 패드 치수가 포함되어 있습니다. 이러한 랜드 패턴 권장 사항을 따르는 것은 좋은 솔더링 수율과 기계적 안정성에 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

데이터시트는 두 가지 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일을 제공합니다: 하나는 일반(주석-납) 공정용이고, 다른 하나는 SnAgCu 솔더 페이스트를 사용하는 무연 공정용입니다. 무연 프로파일은 일반적으로 더 높은 피크 온도(최대 260°C)를 가지지만 유사한 액상선 이상 시간을 가집니다. LED 에폭시나 반도체 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위해 이러한 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.

6.2 세척 및 보관

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 상온에서 1분 미만으로 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 지정된 용제만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 보관의 경우, 원래의 습기 차단 백에서 꺼낸 LED는 일주일 이내에 리플로우해야 합니다. 원래 포장 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조 환경(예: 건조제와 함께)에 보관해야 하며, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 조립 전 베이킹 공정(예: 60°C에서 24시간)이 필요할 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프 및 릴 사양은 ANSI/EIA 481-1-A-1994를 준수합니다. 테이프의 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다. 허용되는 연속 누락 부품(스킵)의 최대 수는 2개입니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우, 나머지 로트에 대해 최소 포장 수량 500개가 지정됩니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려 사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 구동하는 가장 신뢰할 수 있는 방법은 각 LED에 대해 직렬 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다(데이터시트의 회로 모델 A). 이는 개별 LED의 순방향 전압(V_F) 변동에도 불구하고 균일한 밝기를 보장합니다. 개별 저항 없이 여러 LED를 직접 병렬로 연결하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. V_F의 작은 차이가 상당한 전류 불균형을 일으켜 밝기가 고르지 않게 되고 가장 낮은 V_F.

를 가진 LED에서 잠재적인 과전류가 발생할 수 있기 때문입니다.

8.2 정전기 방전(ESD) 보호

LED는 정전기 방전에 민감합니다. 취급 및 조립 중 ESD 손상을 방지하기 위해 다음 예방 조치가 필수적입니다: 작업자는 접지된 손목 스트랩이나 방진 장갑을 착용해야 합니다; 모든 작업대, 장비 및 보관대는 적절하게 접지되어야 합니다; 작업 환경에서 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저 사용을 권장합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이전 LED 기술과 비교하여, 이 InGaN 기반 청색 LED는 소형 0603 패키지에서 높은 효율과 밝기를 제공합니다. 무연, 고온 리플로우 공정과의 호환성은 현대 환경 규제 및 제조 트렌드와 일치합니다. 엄격한 전기적 및 광학적 빈의 가용성은 일관성이 최우선인 고정밀 응용 분야를 가능하게 합니다. 넓은 130도 시야각은 집중된 빔보다는 넓은 조명이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 3.3V로 직접 구동할 수 있나요?

A: 가능할 수 있지만, 신뢰할 수 없습니다. 순방향 전압은 2.8V에서 3.8V까지 범위입니다. 3.3V에서, D11 빈(3.6-3.8V)의 LED는 전혀 켜지지 않을 수 있고, D7 빈(2.8-3.0V)의 LED는 심각하게 과구동될 것입니다. 공급 전압에 관계없이 항상 직렬 저항을 사용하여 전류를 정확히 20mA(또는 그 이하)로 설정하십시오.

Q: 왜 광도 범위(28~180 mcd)가 그렇게 넓나요?

A: 이는 전체 생산 분포입니다. 특정 주문의 경우, 훨씬 더 좁은 범위를 얻기 위해 빈(N, P, Q, R)을 선택합니다. 이 빈닝 과정은 프로젝트에 일관된 밝기의 LED를 받을 수 있도록 보장합니다.

Q: 제품에서 균일한 색상을 어떻게 달성하나요?

A: 동일한 주 파장 빈(AC 또는 AD)에서 LED를 주문하십시오. 빈을 혼합하면 시각적으로 다른 청색조가 나타날 수 있습니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

1. 시나리오: 10개의 청색 LED로 상태 표시등 패널 설계밝기 요구 사항:

2. 필요한 밝기를 결정합니다. 높은 주변광 환경의 경우, 빈 Q 또는 R(71-180 mcd)을 선택합니다. 어두운 환경의 경우, 빈 N 또는 P로 충분할 수 있습니다.색상 일관성:

3. 모든 표시등이 동일한 청색조를 가지도록 단일 주 파장 빈(예: AC)을 지정합니다.회로 설계:_{5V 공급을 사용합니다. 각 LED에 대한 직렬 저항을 계산합니다: R = (V}공급_F- V_F) / I_F. 선택한 전압 빈(예: D9 최대 3.4V)의 최악의 경우 V_F를 사용하여, R = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80 옴. 가장 가까운 표준 값(82 옴)을 사용합니다. 이렇게 하면 LED의 V

4. 가 빈의 하한에 있더라도 어떤 LED도 20mA를 초과하지 않습니다.레이아웃:

5. 신뢰할 수 있는 솔더링을 위해 데이터시트의 권장 패드 레이아웃을 따르십시오.조립:

해당되는 경우 권장 무연 리플로우 프로파일을 따르십시오. 즉시 사용하지 않으면 개봉된 릴을 건조 캐비닛에 보관하십시오.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 인듐 갈륨 질소(InGaN)로 만들어진 반도체 이종 구조에 기반합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)에 직접적으로 대응합니다. 청색 방출을 위해서는 상대적으로 넓은 밴드갭(~2.7 eV)을 가진 재료가 필요합니다. 워터클리어 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 보호하고 광 출력을 형성하여 넓은 시야각을 만드는 역할을 합니다.

13. 기술 트렌드 및 발전