SMD LED 15-21/GHC-XS1T1/2T 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.6mm - 전압 3.3V - 색상 브릴리언트 그린 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

15-21/GHC-XS1T1/2T는 고밀도, 초소형 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 워터 클리어 수지 패키지로 캡슐화된 인듐갈륨질화물(InGaN) 칩에서 방출되는 선명한 브릴리언트 그린 색상을 특징으로 합니다. 이 부품은 기존의 리드 프레임 LED보다 상당히 작아 보다 컴팩트한 보드 설계, 더 높은 패킹 밀도 및 전체 장비 크기 감소를 가능하게 합니다. 경량 구조로 인해 공간이 제한된 휴대용 장치에 이상적입니다.

주요 장점으로는 표준 자동화 실장 장비 및 리플로우 솔더링 공정(적외선 및 증기 위상 모두)과의 호환성이 포함됩니다. 본 제품은 무연(Pb-free)으로 제조되었으며, EU RoHS 및 REACH 지침을 준수하고, 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 충족합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

영구적인 손상을 방지하기 위해 이 한계를 초과하여 장치를 동작시켜서는 안 됩니다. 최대 역전압(VR)은 5V입니다. 연속 순방향 전류(IF) 정격은 25 mA이며, 펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1kHz)에서 허용되는 피크 순방향 전류(IFP)는 100 mA입니다. 최대 소비 전력(Pd)은 95 mW입니다. 장치는 인체 모델(HBM) 기준 150V의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 동작 온도 범위(Topr)는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도(Tstg)는 -40°C에서 +90°C까지입니다. 솔더링 온도 한계는 리플로우(최대 260°C, 10초) 및 핸드 솔더링(최대 350°C, 3초)에 대해 정의됩니다.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C 및 IF=20mA의 표준 테스트 조건에서 측정 시, 이 장치는 최소 180.0 mcd에서 최대 360.0 mcd 범위의 광도(Iv)를 나타냅니다. 일반적인 시야각(2θ1/2)은 130도로, 넓은 방출 패턴을 제공합니다. 스펙트럼 특성에는 일반적인 피크 파장(λp) 518 nm 및 우세 파장(λd) 범위 515.0 nm ~ 530.0 nm가 포함되어 선명한 브릴리언트 그린 색상을 정의합니다. 일반적인 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 35 nm입니다. 순방향 전압(VF)은 일반적으로 3.3V로 측정되며, 범위는 2.70V ~ 3.70V입니다. 역전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 역전류(IR)는 50 μA입니다. 이 장치는 역바이어스 조건에서 동작하도록 설계되지 않았으며, VR 정격은 IR 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 애플리케이션 설계의 일관성을 보장하기 위해 주요 성능 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

IF=20mA 조건에서 광도는 세 가지 빈으로 분류됩니다: S1 (180.0 - 225.0 mcd), S2 (225.0 - 285.0 mcd), T1 (285.0 - 360.0 mcd). 광도에는 ±11%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 우세 파장 빈닝

마찬가지로 IF=20mA에서 측정된 우세 파장은 다음과 같이 빈닝됩니다: W (515.0 - 520.0 nm), X (520.0 - 525.0 nm), Y (525.0 - 530.0 nm). 우세 파장에는 ±1nm의 허용 오차가 적용됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 일반적인 전기-광학 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 이 그래프는 순방향 전류와 광도의 관계, 주변 온도가 광도에 미치는 영향, 순방향 전압 대 순방향 전류, 그리고 스펙트럼 파워 분포를 시각적으로 나타냅니다. 이러한 곡선을 분석하는 것은 다양한 구동 전류나 동작 온도와 같은 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 중요하며, 이는 견고한 회로 설계 및 열 관리에 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 컴팩트한 SMD 패키지를 가지고 있습니다. 치수는 길이 1.6mm, 너비 0.8mm, 높이 0.6mm이며, 별도로 명시되지 않는 한 일반적인 허용 오차는 ±0.1mm입니다. 기술 도면은 리드 위치, 렌즈 형상 및 전체 풋프린트에 대한 상세한 측정값을 제공합니다. 어셈블리 중 올바른 극성 방향을 위해 패키지에 캐소드 마크가 명확하게 표시되어 있습니다.

5.2 릴 및 테이프 패키징

부품은 방습 패키징으로 공급됩니다. 8mm 너비의 캐리어 테이프에 장착되어 지름 7인치 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 캐리어 테이프 포켓 및 릴에 대한 상세 치수 도면이 제공되어 자동화 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장합니다. 패키징에는 건제가 포함되어 있으며, 보관 및 운송 중 주변 습기로부터 LED를 보호하기 위해 알루미늄 방습 백 내부에 밀봉됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 보관 및 취급

습기에 민감한 장치는 개봉되지 않은 방습 백에 보관해야 합니다. 개봉 후 LED는 30°C 이하 및 상대 습도 60% 이하 환경에서 보관 시 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다. 사용하지 않은 LED는 건제와 함께 재밀봉해야 합니다. 보관 시간을 초과하거나 건제 지시약 색상이 변경된 경우 사용 전 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

6.2 솔더링 공정

무연 리플로우 솔더링의 경우 특정 온도 프로파일을 따라야 합니다: 150-200°C 사이에서 60-120초 동안 예열, 액상선(217°C) 이상 시간 60-150초, 최고 온도는 260°C를 초과하지 않고 최대 10초 유지. 255°C 이상에서의 최대 상승 속도는 3°C/초, 최대 냉각 속도는 6°C/초입니다. 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 핸드 솔더링 중에는 인두 팁 온도가 350°C 미만이어야 하며, 단자당 3초 이하로 적용하고, 솔더링 인두 정격 전력은 25W 미만이어야 합니다. 각 단자 솔더링 사이에는 최소 2초 간격을 두어야 합니다. 가열 중 LED 본체에 가해지는 응력 및 솔더링 후 PCB의 뒤틀림은 피해야 합니다. 초기 솔더링 후 수리는 권장되지 않지만, 불가피한 경우 양쪽 단자를 동시에 가열하기 위해 듀얼 헤드 솔더링 인두를 사용해야 하며, 장치 특성에 미치는 영향을 사전에 확인해야 합니다.

7. 패키징 및 주문 정보

릴의 라벨에는 추적성 및 올바른 적용을 위한 필수 정보가 제공됩니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도 등급(CAT), 색도 좌표 및 우세 파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF), 로트 번호(LOT No). 이 빈닝 데이터를 통해 설계자는 특정 애플리케이션 요구 사항에 맞게 엄격하게 제어된 매개변수를 가진 부품을 선택할 수 있습니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 LED는 자동차 계기판 및 스위치의 백라이트 애플리케이션에 적합합니다. 통신 분야에서는 전화기 및 팩스 기기의 표시등 또는 백라이트로 사용됩니다. 또한 LCD, 스위치 및 심볼의 평면 백라이트와 일반 목적 표시등 사용에 이상적입니다.

8.2 설계 고려 사항

LED와 직렬로 전류 제한 저항이 필수적으로 필요합니다. 순방향 전압에는 범위(2.7V ~ 3.7V)가 있으며, 광도는 전류에 의존합니다. 따라서 저항 값은 공급 전압과 원하는 순방향 전류를 기반으로 계산해야 하며, 최악의 경우 VF를 고려하여 전류가 절대 최대 정격 25mA를 절대 초과하지 않도록 해야 합니다. 약간의 전압 변화도 큰 전류 변화를 일으켜 소손으로 이어질 수 있습니다. 이 장치는 사전 협의 및 검증 없이는 군사/항공우주, 자동차 안전/보안 시스템 또는 의료 장비와 같은 고신뢰성 애플리케이션을 위한 것이 아닙니다.

9. 기술 비교 및 차별화

더 큰 스루홀 LED와 비교하여 이 SMD 부품의 주요 장점은 최소한의 풋프린트와 높이로 인해 초소형 설계가 가능하다는 점입니다. 넓은 130도 시야각은 광범위한 조명 또는 가시성이 필요한 애플리케이션에 유리합니다. InGaN 기술 사용은 채도 높고 선명한 브릴리언트 그린 색상을 제공합니다. 표준 무연 리플로우 프로파일과의 호환성은 현대적이고 환경을 고려한 제조 관행과 일치합니다. 상세한 빈닝 시스템은 빈닝되지 않거나 느슨하게 빈닝된 대안에 비해 설계자가 최종 제품의 색상 및 밝기 일관성을 더 높은 수준으로 제어할 수 있게 해줍니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 빈닝 코드(S1, T1, W, X 등)의 목적은 무엇입니까?

A: 빈닝은 전기적 및 광학적 매개변수의 일관성을 보장합니다. 설계자는 빈 코드를 지정하여 서로 다른 생산 로트의 LED가 동일한 최소 밝기(CAT 코드) 및 색상(HUE 코드) 사양을 충족하도록 보장할 수 있으며, 이는 균일성이 핵심인 다중 LED 백라이트 어레이와 같은 애플리케이션에 중요합니다.

Q: 방습 백에 보관하는 것이 왜 그렇게 중요합니까?

A: SMD 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 팽창하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 패키지를 균열시키고 LED를 파괴할 수 있습니다. 방습 백 및 베이킹 절차는 이러한 고장 모드를 방지합니다.

Q: 직렬 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 아니요. LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며 개별 단위마다 다릅니다. 전압원에 직접 연결하면 제어되지 않고 파괴적인 전류 서지를 일으킬 가능성이 높습니다. 직렬 저항은 가장 간단한 형태의 전류 조절 방법입니다.

Q: "피크 순방향 전류" 정격을 어떻게 해석해야 합니까?

A: 1/10 듀티 사이클 및 1kHz 주파수에서의 100mA 피크 정격은 더 높은 전류의 짧은 펄스를 허용하며, 이는 20mA 표준 테스트 전류보다 낮은 평균 밝기를 달성하기 위한 PWM 디밍에 사용될 수 있습니다. 시간에 따른 평균 전류는 여전히 25mA 연속 정격을 준수해야 합니다.

11. 실용적인 애플리케이션 예시

여러 개의 브릴리언트 그린 LED가 있는 상태 표시 패널을 설계하는 경우를 고려해 보십시오. 설계자는 균일하고 일관된 외관을 보장하기 위해 T1 밝기 빈과 X 파장 빈을 선택합니다. 회로는 5V 레일로 구동됩니다. 최대 순방향 전압(3.7V)을 고려하고 순방향 전류 20mA를 목표로 할 때 필요한 직렬 저항 값은 R = (공급 전압 - VF) / IF = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 옴으로 계산됩니다. 표준 68 옴 저항이 선택되어 약간 낮은 전류(약 19.1mA)가 흐르며, 이는 안전하고 사양 내에 있습니다. PCB 레이아웃은 캐소드 마크에 맞게 올바른 극성 정렬로 LED를 배치하고 적절한 방열 간격을 제공합니다. 조립된 보드는 지정된 온도 프로파일을 따르는 제어된 리플로우 솔더링 공정을 거치게 됩니다.

12. 동작 원리

이 LED는 인듐갈륨질화물(InGaN)로 만들어진 반도체 칩을 기반으로 합니다. 다이오드의 문턱 전압을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 브릴리언트 그린입니다. 워터 클리어 수지 캡슐런트는 칩을 보호하고 렌즈 역할을 하여 지정된 130도 시야각을 달성하도록 빛 출력을 형성합니다.

13. 기술 동향

SMD LED의 동향은 더 높은 효율(전기 와트당 더 많은 빛 출력), 밀도 증가를 위한 더 작은 패키지 크기, 개선된 색 재현성 및 채도 방향으로 계속되고 있습니다. 또한 컴팩트한 공간에서 더 높은 구동 전류를 지원하기 위해 신뢰성 및 열 성능 향상에 중점을 두고 있습니다. 무연 및 할로겐 프리 제조의 광범위한 채택은 전자 산업의 환경 지속 가능성에 대한 약속을 반영합니다. 더 나아가, 데이터시트에 제공되는 더 엄격한 빈닝 및 더 상세한 특성 데이터는 설계자가 소비자 가전, 자동차 조명 및 일반 조명의 고급 애플리케이션을 위해 더 정밀하고 일관된 광학 시스템을 만들 수 있도록 합니다.