SMD LED 19-213/S2C-AP1Q2B/3T 데이터시트 - 브릴리언트 오렌지 - 2.0x1.25x0.8mm - 순방향 전압 1.75-2.35V - 전력 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-213/S2C-AP1Q2B/3T는 고밀도, 초소형 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. AlGaInP 칩 기술을 활용하여 전형적인 주 파장 611 nm의 선명한 오렌지 빛을 방출합니다. 컴팩트한 크기와 가벼운 구조는 공간과 무게가 중요한 제약 조건인 현대 전자 설계에 이상적인 선택입니다.

1.1 핵심 장점

이 LED의 주요 장점은 SMD 패키지에서 비롯됩니다. 이는 기존의 리드 프레임 부품에 비해 상당히 작은 인쇄 회로 기판(PCB) 설계를 가능하게 합니다. 이는 더 높은 부품 집적 밀도, 부품 및 최종 조립 제품의 보관 요구 사항 감소로 이어지며, 궁극적으로 최종 사용자 장비의 소형화에 기여합니다. 또한 이 부품은 RoHS, REACH 및 할로겐 프리 요구 사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수합니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 다양한 표시등 및 백라이트 기능에 적합합니다. 일반적인 응용 분야에는 자동차 또는 산업용 제어 장치의 계기판 및 스위치 백라이트가 포함됩니다. 통신 분야에서는 전화기 및 팩스 기기와 같은 장치에서 표시등 또는 백라이트로 사용될 수 있습니다. 또한 LCD, 스위치 및 기호의 평면 백라이트와 함께 범용 표시등 용도로도 적용 가능합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

이 섹션에서는 데이터시트에 정의된 LED의 주요 전기적, 광학적 및 열적 매개변수에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계 이하 또는 이 한계에서의 동작은 보장되지 않습니다. 주요 정격은 다음과 같습니다:

• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA, 펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1 kHz)에서만 허용됩니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 열로 손실되는 최대 허용 전력입니다.
• 동작 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (동작), -40°C ~ +90°C (보관).
• 솔더링 온도:260°C에서 10초 동안 리플로우 솔더링 또는 350°C에서 3초 동안 핸드 솔더링을 견딥니다.
• 정전기 방전 (ESD):인체 모델(HBM) 정격 2000 V. 표준 ESD 취급 주의 사항이 필요합니다.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C 및 IF=20 mA의 표준 테스트 조건에서 측정된 이 매개변수는 LED의 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):최소 45.0 mcd에서 최대 112.0 mcd까지 범위입니다. 실제 값은 빈닝 과정에 의해 결정됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):넓은 120도 각도로, 표시등 응용 분야에 적합한 넓고 균일한 조명을 제공합니다.
• 피크 파장 (λp):전형적으로 611 nm입니다.
• 주 파장 (λd):600.5 nm에서 612.5 nm 사이로 지정되어 인지되는 오렌지 색상을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):약 17 nm로, AlGaInP LED의 전형적인 값입니다.
• 순방향 전압 (VF):20 mA에서 1.75 V에서 2.35 V 사이입니다. 이 범위는 구동 회로 설계에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA입니다. 데이터시트는 이 장치가 역방향 동작을 위해 설계되지 않았음을 명시적으로 언급합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 19-213은 세 가지 독립적인 빈닝 매개변수를 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 IF=20mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(P1, P2, Q1, Q2)으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 표준 표시등(P1: 45.0-57.0 mcd)부터 더 높은 밝기 요구 사항(Q2: 90.0-112.0 mcd)까지 응용 분야에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈닝

오렌지 색조는 주 파장 빈 D8부터 D11을 통해 제어됩니다. 각 빈은 600.5-603.5 nm(D8)부터 609.5-612.5 nm(D11)까지 3 nm 범위를 포함합니다. 이는 생산 배치 전반에 걸쳐 엄격하게 제어된 색상 외관을 보장합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 세 가지 범주(0, 1, 2)로 빈닝됩니다. 이는 효율적인 전류 제한 회로 설계에 도움이 되며, VF 범위(예: 빈 0: 1.75-1.95V, 빈 2: 2.15-2.35V)를 알면 목표 구동 전류를 달성하기 위한 저항 계산을 더 정밀하게 할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 동작 조건에서 LED의 동작을 이해하는 데 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포

스펙트럼 곡선은 약 611 nm를 중심으로 하는 단일의 지배적인 피크를 보여주며, 이는 AlGaInP 재료의 특징입니다. 상대적으로 좁은 대역폭은 오렌지 색상 출력의 순도를 확인시켜 줍니다.

4.2 방사 패턴

극좌표 방사 다이어그램은 120도 시야각을 보여줍니다. 강도는 넓은 중심 영역에서 거의 균일하며 가장자리로 부드럽게 감소하는데, 이는 광각 표시등에 이상적입니다.

4.3 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 비선형 관계를 보여줍니다. 출력은 전류와 함께 증가하지만, 효율은 일반적으로 열 발생 증가로 인해 더 높은 전류에서 감소합니다. 권장 20 mA 이하에서 동작하면 최적의 성능과 수명을 보장합니다.

4.4 상대 광도 대 주변 온도

광 출력은 접합 온도와 반비례 관계에 있습니다. 곡선은 주변 온도가 25°C 이상으로 상승함에 따라 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. 이 열 디레이팅은 고온 환경에서의 응용 분야에 있어 중요한 고려 사항입니다.

4.5 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 그래프는 주변 온도의 함수로서 최대 허용 연속 순방향 전류를 정의합니다. 과열을 방지하고 신뢰성을 보장하기 위해 주변 온도가 높은 환경에서 동작할 때는 순방향 전류를 줄여야 합니다.

4.6 순방향 전압 대 순방향 전류 (IV 곡선)

IV 곡선은 다이오드의 지수적 특성을 보여줍니다. 순방향 전압은 전류와 함께 증가합니다. VF에 대한 빈닝 범위는 20 mA 테스트 지점에서 이 곡선을 따라 정의됩니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 컴팩트한 SMD 크기를 가집니다. 주요 치수에는 길이 약 2.0 mm, 너비 1.25 mm, 높이 0.8 mm의 본체 크기가 포함됩니다(이 패키지 유형의 전형적인 값, 정확한 값은 치수 도면에서 확인해야 함). 데이터시트에는 별도로 명시되지 않는 한 표준 공차 ±0.1 mm의 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 장치에 표시되어 있으며, 노치, 녹색 점 또는 렌즈의 캐소드 측면에 다른 모양으로 표시되는 경우가 많습니다. 손상을 방지하기 위해 조립 시 올바른 극성을 준수해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성에 매우 중요합니다. 데이터시트는 구체적인 지침을 제공합니다.

6.1 전류 제한

외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED의 지수적 IV 특성은 전압의 작은 증가가 크고 파괴적인 전류 증가를 초래할 수 있음을 의미합니다.

6.2 보관 및 습기 민감도

부품은 건조제와 함께 방습 백에 포장되어 공급됩니다.

• 사용 준비가 될 때까지 백을 개봉하지 마십시오.
• 개봉 후, ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 보관 시 168시간(7일) 이내에 사용하십시오.
• 사용하지 않으면 방습 포장에 다시 밀봉하십시오.
• 노출 한계를 초과한 경우, 리플로우 솔더링 전에 60±5°C에서 24시간 동안 베이크아웃이 필요합니다.

6.3 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 프로파일이 지정되어 있습니다:

• 예열: 150-200°C, 60-120초.
• 액상선(217°C) 이상 시간: 60-150초.
• 피크 온도: 최대 260°C, ≤10초 유지.
• 최대 가열 속도: 6°C/초, 최대 냉각 속도: 3°C/초.
• 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.4 핸드 솔더링 및 리워크

핸드 솔더링이 필요한 경우, 인두 팁 온도를 ≤350°C로 제한하고, 각 단자에 ≤3초 동안 열을 가하며, 저출력 인두(<25W)를 사용하십시오. 리워크의 경우, 양쪽 단자를 동시에 가열하고 기계적 응력을 피하기 위해 듀얼 헤드 솔더링 아이언을 사용하는 것이 좋습니다. 리워크가 LED 특성에 미치는 영향은 사전에 확인해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 표준 포장

LED는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다.

7.2 라벨 정보

릴 라벨에는 추적성 및 식별을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN: 고객 부품 번호.
• P/N: 제조업체 부품 번호 (19-213/S2C-AP1Q2B/3T).
• QTY: 포장 수량.
• CAT: 광도 빈 코드 (예: Q2).
• HUE: 색도/주 파장 빈 코드 (예: D10).
• REF: 순방향 전압 빈 코드 (예: 1).
• LOT No.: 제조 로트 번호.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

순방향 전류를 설정하기 위해 항상 직렬 저항을 사용하십시오. 공식 R = (Vcc - VF) / IF를 사용하여 저항값을 계산하십시오. 여기서 VF는 최악의 조건에서도 전류가 설계 목표를 초과하지 않도록 보장하기 위해 선택된 전압 빈의 최대값에서 선택해야 합니다. 고온 동작을 위한 디레이팅 곡선을 고려하십시오.

8.2 열 관리

작지만 LED는 열을 발생시킵니다. 특히 더 높은 전류로 구동하거나 높은 주변 온도에서 동작할 때 LED 접합에서 열을 전도하여 성능과 수명을 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 사용하십시오.

8.3 광학 통합

넓은 120도 시야각은 넓은 가시성이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 도광판이나 렌즈의 경우, 효율적인 결합과 원하는 조명 패턴을 보장하기 위해 방사 패턴을 고려해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

기존의 스루홀 LED 패키지와 비교하여, 이 SMD 유형은 크기와 무게를 극적으로 줄여 현대적인 소형화 설계를 가능하게 합니다. SMD 오렌지 LED 세그먼트 내에서, 주요 차별화 요소는 효율적인 오렌지/적색 발광을 위한 AlGaInP 기술의 특정 조합, 색상/밝기 일관성을 위한 정의된 빈닝 구조, 그리고 할로겐 프리 및 기타 환경 표준 준수입니다. 상세한 디레이팅 및 취급 지침은 또한 설계자에게 신뢰할 수 있는 구현을 위한 명확한 매개변수를 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 5V 공급 전압에서 사용해야 할 저항값은 얼마인가요?

최악의 경우 VF(선택한 빈의 최대값, 예: 빈 2의 2.35V)와 목표 IF 20 mA를 사용합니다: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ω. 표준 130 Ω 또는 150 Ω 저항이 적절하지만, 특정 조건에서 실제 전류를 항상 확인하십시오.

10.2 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

아니요. 다이오드의 IV 특성은 지수적입니다. 명목 VF에 가까운 전압원에 직접 연결하더라도 과도한 전류, 급격한 과열 및 즉각적인 고장이 발생할 가능성이 높습니다.

10.3 방습 백 개봉 후 7일 제한이 있는 이유는 무엇인가요?

SMD 패키지는 대기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 리플로우 솔더링 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증발하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 패키지를 균열시키고 장치를 파괴할 수 있습니다. 168시간의 플로어 라이프는 이 부품의 습기 민감도 등급에 대한 안전한 노출 시간입니다.

10.4 부품 번호 19-213/S2C-AP1Q2B/3T는 어떻게 해석하나요?

정확한 기업 코딩은 다를 수 있지만, 일반적으로 기본 제품(19-213), 패키지 유형(SMD)을 참조하며, 해당 주문에 대해 선택된 특정 광도(Q2), 주 파장 및 순방향 전압 빈에 대한 코드를 포함할 가능성이 높습니다.

11. 설계 적용 사례 연구

시나리오:주변 온도 최대 60°C에서 동작하는 산업용 제어 장치용 상태 표시등 패널 설계. 여러 표시등 간의 균일한 오렌지 색상과 일관된 밝기가 중요합니다.

구현:

1. 부품 선택:시각적 일관성을 보장하기 위해 단일 생산 로트 및 엄격한 빈(예: 광도용 Q1, 파장용 D10)에서 LED를 지정합니다.
2. 회로 설계:3.3V 레일을 사용하여 직렬 저항을 계산합니다. VF 빈 1(최대 2.15V)을 가정하고 목표 18 mA(온도에 대해 약간 디레이팅)를 설정합니다: R = (3.3V - 2.15V) / 0.018A ≈ 64 Ω. 62 Ω 또는 68 Ω 1% 공차 저항을 사용합니다.
3. 열 설계:LED를 PCB의 다른 열원에서 멀리 배치하십시오. 60°C 주변 온도와 순방향 전류 디레이팅 곡선을 고려하여, 캐소드 패드(일반적으로 열 패드)에 연결된 작은 구리 영역을 사용하여 열을 발산시킵니다.
4. 조립:LED 릴이 개봉되어 7일 이내에 사용되도록 PCB 조립 일정을 계획하십시오. 지정된 리플로우 프로파일을 정확히 따르십시오.

12. 기술 원리

이 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합하며, 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다—이 경우 오렌지(~611 nm). SMD 패키지는 작은 반도체 칩을 캡슐화하고, 기계적 보호를 제공하며, 빛 출력을 형성하는 렌즈를 포함하고, 전기적 연결을 위한 솔더링 가능한 단자를 제공합니다.

13. 산업 동향

표시등 및 백라이트 LED의 동향은 더 높은 효율(단위 전기 입력당 더 많은 빛 출력), 증가된 신뢰성 및 더 나아간 소형화를 지속적으로 추구하고 있습니다. 또한 환경 규정 준수 범위 확대(RoHS를 넘어 PFAS와 같은 물질 포함) 및 더 높은 온도 솔더링 공정을 견딜 수 있는 더욱 견고한 패키지 개발을 위한 산업 전반의 강력한 추진력이 있습니다. 이 데이터시트에서 볼 수 있듯이, 빈닝 코드의 표준화와 상세한 기술 문서는 제조업체의 더 쉬운 설계 적용 및 공급망 관리를 용이하게 합니다.