SMD LED 12-11 블루 데이터시트 - 크기 1.2x1.0x0.6mm - 전압 2.7-3.2V - 전력 40mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

12-11/BHC-ZL1M2QY/2C는 고밀도 부품 배치가 필요한 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장 블루 LED입니다. 이 소자는 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 반도체 기술을 활용하여 일반적인 주 파장 468 nm의 청색광을 생성합니다. 주요 장점은 기존 리드형 LED보다 훨씬 작은 미니어처 12-11 패키지 풋프린트에 있으며, 이를 통해 설계자는 전체 보드 크기를 줄이고 더 컴팩트한 최종 제품을 만들 수 있습니다.

이 부품의 핵심 장점은 표준 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비 및 표준 적외선(IR) 또는 기상 리플로우 솔더링 공정과의 호환성을 포함합니다. 이는 대량 생산에 적합하게 만듭니다. 단색(블루) 소자이며 무연(Pb-free)으로 제조되어 EU RoHS 및 REACH 지침을 준수하고, 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 충족합니다. 작은 크기와 가벼운 무게는 공간이 제한된 휴대용 응용 분야에 이상적입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 한계를 초과하여 소자를 동작시키면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 절대 최대 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 LED의 반도체 접합이 손상될 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):10 mA. 이는 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):100 mA. 이는 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서만 허용됩니다. 짧은 고강도 섬광이 필요한 응용 분야에 중요합니다.
• 전력 소산 (Pd):40 mW. 이는 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압(VF)에 순방향 전류(IF)를 곱하여 계산됩니다.
• 정전기 방전 (ESD) 인체 모델 (HBM):2000 V. 이 정격은 LED의 정전기 민감도를 나타냅니다. 적절한 ESD 처리 절차가 필수적입니다.
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C. 소자는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (Tsol):리플로우 솔더링의 경우, 피크 온도는 최대 10초 동안 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 핸드 솔더링의 경우, 납땜 인두 팁 온도는 단자당 최대 3초 동안 350°C 미만이어야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

일반적인 성능은 표준 테스트 조건인 순방향 전류(IF) 5 mA, Ta=25°C에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):최소 11.5 mcd에서 최대 28.5 mcd까지 범위입니다. 특정 값은 빈 코드(L1, L2, M1, M2)에 의해 결정됩니다. 허용 오차는 ±11%입니다.
• 시야각 (2θ1/2):120도. 이 넓은 시야각은 광범위한 조명 또는 다중 각도에서의 가시성이 필요한 응용 분야에 LED를 적합하게 만듭니다.
• 피크 파장 (λp):일반적으로 468 nm입니다. 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λd):465.0 nm에서 475.0 nm까지 범위이며, 코드 X(465-470 nm)와 Y(470-475 nm)로 빈닝됩니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이는 인간의 눈이 인지하는 파장입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):일반적으로 25 nm입니다. 이는 최대 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 너비를 정의합니다(반치폭 - FWHM).
• 순방향 전압 (VF):IF=5mA에서 2.7 V에서 3.2 V까지 범위이며, 코드 29에서 33으로 빈닝됩니다. 허용 오차는 ±0.05V입니다. 이 파라미터는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 광학 및 전기적 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기와 색상에 대한 특정 응용 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 5 mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈으로 분류됩니다:

- L1:11.5 - 14.5 mcd

- L2:14.5 - 18.0 mcd

- M1:18.0 - 22.5 mcd

- M2:22.5 - 28.5 mcd

"BHC-ZL1M2QY/2C"의 제품 코드 "M2"는 이 소자가 M2 광도 빈에 속함을 나타냅니다.

3.2 주 파장 빈닝

LED는 청색의 색조를 제어하기 위해 두 개의 파장 빈으로 분류됩니다:

- X:465 - 470 nm (짧은 파장, 약간 보라색에 가까운 청색)

- Y:470 - 475 nm (긴 파장, 약간 청록색에 가까운 청색)

제품 코드 "QY"는 이 소자가 Y 파장 빈에 속함을 나타냅니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

LED는 또한 순방향 전압 강하에 따라 빈닝되어, 특히 병렬 연결 또는 정밀 전력 관리에 도움이 되도록 회로 설계를 지원합니다:

- 29:2.70 - 2.80 V

- 30:2.80 - 2.90 V

- 31:2.90 - 3.00 V

- 32:3.00 - 3.10 V

- 33:3.10 - 3.20 V

부품 번호의 "2C"는 특정 전압 빈에 해당할 가능성이 높지만, 정확한 매핑은 제조사의 상세 빈 코드 가이드를 확인해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF에는 일반적인 전기-광학 특성 곡선이 언급되어 있지만, 구체적인 그래프는 본문에 제공되지 않습니다. 표준 LED 동작을 기반으로, 일반적으로 다음 곡선이 분석됩니다:

• 전류 대 전압 (I-V) 곡선:순방향 전류와 순방향 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 곡선은 약 2.7V 근처에서 턴온 전압을 가지며, 동작 영역에서 상대적으로 가파른 기울기를 보여 전류 조절의 필요성을 강조합니다.
• 광도 대 순방향 전류 (Iv-IF):이 곡선은 일반적으로 낮은 전류에서 선형이지만, 높은 전류에서 포화 또는 효율 저하를 보일 수 있어 지정된 10 mA 한계 내에서 동작하는 것이 중요한 이유를 강조합니다.
• 광도 대 주변 온도 (Iv-Ta):LED 광 출력은 일반적으로 주변 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 디레이팅을 이해하는 것은 고온 환경에서 동작하는 응용 분야에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 플롯으로, 약 468 nm에서 피크를 보이고 약 25 nm의 FWHM을 나타내어 단색 청색 출력을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

12-11 SMD LED는 컴팩트한 직사각형 패키지를 가집니다. 주요 치수(mm, 별도 지정이 없는 경우 허용 오차 ±0.1mm)는 다음과 같습니다:

- 패키지 길이: 약 1.2 mm ("12-11" 명칭에서 추정).

- 패키지 너비: 약 1.0 mm.

- 패키지 높이: 약 0.6 mm.

- 전극 패드 치수와 간격은 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성을 위해 설계되었습니다. 캐소드는 극성 식별을 위해 표시되어 있으며, 조립 중 올바른 방향을 위한 필수 사항입니다.

5.2 극성 식별

패키지에 명확한 캐소드 마크가 있습니다. PCB 레이아웃 및 조립 중 올바른 극성을 준수하여 올바른 기능을 보장하고 역방향 바이어스로 인한 손상을 방지해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 소자는 무연(Pb-free) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 권장 온도 프로파일은 열 손상을 방지하는 데 중요합니다:

- 예열:150-200°C에서 60-120초.

- 상승 속도:피크 온도까지 최대 3°C/초.

- 액상선 온도 이상 시간 (217°C):60-150초.

- 피크 온도:최대 260°C.

- 피크 온도 ±5°C 내 시간:최대 10초.

- 255°C 이상 시간:최대 30초.

- 냉각 속도:최대 6°C/초.

동일 소자에 대해 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

- 팁 온도가 350°C 미만인 납땜 인두를 사용하십시오.

- 단자당 접촉 시간을 최대 3초로 제한하십시오.

- 정격 전력 25W 이하의 인두를 사용하십시오.

- 열 입력을 관리하기 위해 각 단자 솔더링 사이에 최소 2초 간격을 두십시오.

- 솔더링 중 또는 후에 LED 본체에 기계적 스트레스를 가하지 마십시오.

6.3 보관 및 습기 민감도

LED는 습기 흡수를 방지하기 위해 건조제와 함께 방습 배리어 백에 포장되어 있으며, 이는 리플로우 중 "팝콘 현상"을 유발할 수 있습니다.

- 개봉 전:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오.

- 개봉 후:"플로어 라이프"는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 1년입니다. 사용하지 않은 부품은 방습 백에 다시 밀봉해야 합니다.

- 베이킹:건조제 지시약이 습기 흡수를 나타내거나 보관 시간을 초과한 경우, 사용 전 LED를 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 자동 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다.

- 테이프 너비:8 mm.

- 릴 크기:직경 7인치.

- 릴당 수량:2000개.

릴 라벨에는 고객 부품 번호(CPN), 제조사 부품 번호(P/N), 수량(QTY) 및 광도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 빈 코드와 같은 중요한 정보가 포함됩니다.

8. 적용 제안

8.1 대표적인 적용 시나리오

• 백라이트:소비자 가전, 자동차 계기판 및 산업용 제어판의 백라이트 표시기, 스위치, 심볼 및 소형 LCD 디스플레이에 이상적입니다.
• 상태 표시기:통신 장비(전화, 팩스), 컴퓨터 주변 장치 및 네트워킹 장치의 전원, 연결 또는 기능 상태 표시기에 완벽합니다.
• 일반 조명:소형, 신뢰할 수 있는 저전력 청색 광원이 필요한 모든 응용 분야에 적합합니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:외부 전류 제한 저항은절대적으로 필수적입니다. LED의 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 이는 온도가 상승함에 따라 감소함을 의미합니다. 저항 없이는 전압의 작은 증가가 크고 파괴적일 수 있는 전류 증가(열 폭주)로 이어질 수 있습니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (공급 전압 - VF) / IF.
• 열 관리:전력이 낮더라도, 특히 여러 LED가 가까이 함께 사용되거나 주변 온도가 높은 경우, PCB 레이아웃이 LED 주변에 열을 가두지 않도록 하십시오.
• ESD 보호:소자가 2000V HBM 정격이므로, 처리 및 조립 공정에서 ESD 보호 조치를 구현하십시오.
• 수리:솔더링된 LED를 수리하는 것을 피하십시오. 절대적으로 필요한 경우, 내부 본딩을 손상시킬 수 있는 비틀림 없이 부품을 들어 올리기 위해 두 단자를 동시에 가열하는 전문 이중 헤드 납땜 인두를 사용하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

12-11 LED의 주요 차별화 요소는 패키지 크기에 있습니다. 더 큰 SMD LED(예: 3528, 5050) 또는 스루홀 LED와 비교하여, 풋프린트와 높이를 크게 줄여 초소형화를 가능하게 합니다. 다른 1206 크기 LED와 비교하여, 광도(M2), 파장(Y), 전압에 대한 특정 빈닝은 일관성을 요구하는 설계자에게 예측 가능한 성능을 제공합니다. 현대 환경 표준(RoHS, REACH, 할로겐 프리) 준수는 글로벌 시장을 겨냥한 제품의 주요 장점이기도 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 전류 제한 저항이 왜 필요한가요?

A: LED는 전압 구동이 아닌 전류 구동 소자입니다. 그들의 I-V 특성은 지수적입니다. 직렬 저항은 고정된 동작 전류를 설정하여 열 폭주를 방지하고 지정된 한계 내에서 안정적이고 장기적인 동작을 보장합니다.

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 논리 공급 장치에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 항상 직렬 저항을 사용해야 합니다. 3.3V 공급, 목표 전류 5mA, VF 3.0V의 경우, 저항은 R = (3.3V - 3.0V) / 0.005A = 60 옴이 됩니다. 최악의 경우 저항 값을 계산하기 위해 항상 빈에서 최대 VF를 사용하십시오.

Q: 부품 이름의 "12-11"은 무엇을 의미하나요?

A: 일반적으로 1/10 밀리미터 단위의 패키지 치수를 나타냅니다: 길이 1.2 mm, 너비 1.0 mm. 높이는 별도의 파라미터입니다.

Q: 릴 라벨의 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

A: CAT, HUE 및 REF 코드는 3.1, 3.2 및 3.3절에서 설명한 광도, 주 파장 및 순방향 전압 빈에 해당합니다. 이는 주문한 특정 성능 특성을 가진 LED를 받도록 보장합니다.

11. 실용 설계 사례

시나리오:USB 장치용 컴팩트 상태 표시기 설계. 장치는 5V USB 전원으로 작동하며 명확하게 보이는 청색 표시기가 필요합니다.

설계 단계:

1. 부품 선택:작은 크기와 밝은 청색 출력(M2 빈)을 위해 12-11/BHC-ZL1M2QY/2C LED를 선택합니다.

2. 전류 설정:동작 전류를 결정합니다. 상태 표시기의 경우, 5mA(테스트 조건)는 과도한 전력 소모 없이 좋은 가시성을 제공합니다.

3. 저항 계산:견고한 설계를 위해 전압 빈에서 최대 VF(예: 빈 33의 경우 3.2V)를 사용합니다. R = (5.0V - 3.2V) / 0.005A = 360 옴. 가장 가까운 표준 값은 360Ω 또는 390Ω입니다. 390Ω을 사용하면 약간 낮은 안전한 전류가 흐릅니다: I = (5.0V - 3.2V) / 390Ω ≈ 4.6 mA.

4. PCB 레이아웃:1206 풋프린트 저항을 LED의 애노드 패드 옆에 배치하십시오. 캐소드 패드가 PCB의 캐소드 마킹에 올바르게 정렬되도록 하십시오.

5. 조립:6.1절의 리플로우 솔더링 프로파일을 따르십시오. 작은 크기로 인해 다른 부품에 매우 가까이 배치할 수 있어 보드 공간을 절약할 수 있습니다.

12. 동작 원리

이 LED는 반도체 광자 소자입니다. InGaN(인듐 갈륨 질화물) 헤테로구조를 기반으로 합니다. 다이오드의 턴온 전압(~2.7V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 반도체 층에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어들은 복합되면서 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 약 468 nm에서 피크를 갖는 청색광입니다. 투명 수지 캡슐은 반도체 다이를 보호하고 렌즈 역할을 하여 120도의 시야각을 형성합니다.

13. 기술 트렌드

12-11 패키지와 같은 SMD LED의 개발은 전자 분야의 광범위한 트렌드—소형화, 효율성 증가, 신뢰성 향상—를 따릅니다. 청색 LED에 InGaN 기술의 사용은 고체 조명의 기초적인 성과였으며, 백색 LED(인광체 변환을 통해) 및 풀 컬러 디스플레이를 가능하게 했습니다. 업계의 현재 트렌드에는 더 높은 광 효율(와트당 더 많은 광 출력) 추구, 더 엄격한 빈닝을 통한 색상 일관성 개선, 미니 LED 및 마이크로 LED 디스플레이와 같은 특수 응용 분야를 위한 새로운 패키지 형식 개발이 포함됩니다. 이 데이터시트에서 강조된 환경 규정 준수(무연, 할로겐 프리)는 보다 지속 가능한 제조 공정으로의 업계 전반의 전환을 반영합니다.

14. 적용 제한 면책 조항

이 제품은 일반 상업 및 산업 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 고장이 인신 피해, 생명 손실 또는 중대한 재산 피해로 이어질 수 있는 고신뢰성 응용 분야를 위해 특별히 설계되거나 인증되지 않았습니다. 이러한 응용 분야에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다:

- 군사 및 항공우주 시스템(예: 비행 제어).

- 자동차 안전 및 보안 시스템(예: 에어백 제어, 제동 시스템).

- 생명 유지 또는 생명에 중요한 의료 장비.

게시된 사양 외의 이러한 또는 기타 응용 분야에서 사용하려면, 다른 특별 인증 제품이 필요한지 확인하기 위해 부품 제조업체와의 상담이 필수적입니다.