SMD LED 19-213/R6C-AM2P1VY/3T 데이터시트 - 브릴리언트 레드 - 5mA - 2.2V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-213은 범용 표시등 및 백라이트 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩을 활용하여 선명한 적색 광 출력을 생성합니다. 이 부품은 소형 크기가 특징으로, 인쇄 회로 기판(PCB)에서 더 높은 집적도를 가능하게 하며 최종 사용자 장비의 소형화 설계를 가능하게 합니다. 이 장치는 8mm 테이프 릴에 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 조립 공정과 완벽하게 호환됩니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 미니어처 풋프린트, 경량 구조, 그리고 현대적인 제조 및 환경 표준 준수를 포함합니다. 이 제품은 무연(Pb-free), RoHS 준수, REACH 준수이며 할로겐 프리로 분류됩니다. 이러한 특징들은 다양한 소비자 가전, 통신 장비(예: 전화기, 팩스기), 자동차 계기판 및 스위치 백라이트, LCD 및 심볼용 일반 백라이트에 적합하게 만듭니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적, 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격들은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계를 벗어나는 동작은 권장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):25mA DC. 연속 DC 전류는 이 값을 초과해서는 안 됩니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60mA. 이는 과도 서지를 처리하기 위해 펄스 조건(듀티 사이클 1/10, 1kHz)에서만 허용됩니다.
• 전력 소산 (P_d):60mW. 이는 주변 온도(T_a) 25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD):2000V (인체 모델). 조립 중 적절한 ESD 처리 절차가 필수적입니다.
• 동작 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (동작), -40°C ~ +90°C (보관).
• 솔더링 온도:리플로우 프로파일 피크 260°C 최대 10초; 핸드 솔더링 터미널당 350°C 최대 3초.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 표준 테스트 조건 I_F= 5mA 및 T_a= 25°C에서 측정됩니다. 이들은 장치의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_v):22.5 mcd(최소) ~ 57.0 mcd(최대) 범위이며, 일반적인 허용 오차는 ±11%입니다. 실제 값은 빈 코드(M2, N1, N2, P1)에 의해 결정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):넓은 120도의 일반적인 각도로, 영역 조명에 적합한 광범위한 방출 패턴을 제공합니다.
• 피크 파장 (λ_p):일반적으로 632 nm로, 가시 스펙트럼의 적색 영역에 방출됩니다.
• 주 파장 (λ_d):617.5 nm ~ 633.5 nm 사이로 지정되며, 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이는 주요 색 좌표로, E4 ~ E7로 빈닝됩니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):일반적으로 20 nm로, 적색광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):5mA에서 1.70V ~ 2.20V 범위이며, 허용 오차는 ±0.05V입니다. 코드 19 ~ 23으로 빈닝됩니다. 미세한 전압 변동으로 인한 열 폭주를 방지하기 위해 직렬로 전류 제한 저항이 필수입니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 10 µA. 이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 설계자는 엄격한 애플리케이션 요구 사항을 충족시키기 위해 특정 빈을 지정할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

빈: M2 (22.5-28.5 mcd), N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd), P1 (45.0-57.0 mcd). 더 높은 빈(예: P1)을 선택하면 더 높은 최소 밝기가 보장됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

빈: E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm), E7 (629.5-633.5 nm). 이는 여러 LED가 나란히 사용되는 애플리케이션에서 색상 일관성을 허용합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

빈: 19 (1.70-1.80V), 20 (1.80-1.90V), 21 (1.90-2.00V), 22 (2.00-2.10V), 23 (2.10-2.20V). V_F빈을 일치시키면 병렬 구성에서 균일한 전류 분배를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

구체적인 그래프는 제공된 텍스트에 상세히 설명되지 않았지만, 이러한 LED의 일반적인 곡선은 다음과 같을 것입니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 무릎 전압은 약 1.7-2.2V입니다.
• 광도 대 순방향 전류:광도는 전류와 함께 증가하지만 열 효과로 인해 더 높은 전류에서 포화될 수 있습니다.
• 광도 대 주변 온도:광도는 일반적으로 주변 온도가 상승함에 따라 감소하며, 이는 열 관리에 있어 중요한 요소입니다.
• 스펙트럼 분포:상대 복사 전력 대 파장을 보여주는 플롯으로, 중심은 약 632 nm, 대역폭은 ~20 nm입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지로 제공됩니다. 치수 도면은 길이, 너비, 높이, 패드 크기 및 위치를 일반적인 허용 오차 ±0.1mm로 지정합니다. 올바른 패드 레이아웃은 신뢰할 수 있는 솔더링 및 기계적 안정성에 중요합니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 장치 본체에 표시되거나 풋프린트 다이어그램에 표시됩니다. 올바른 방향은 회로 동작에 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 프로파일을 권장합니다: 150-200°C에서 60-120초 예열, 217°C(액상선) 이상에서 60-150초, 최대 260°C 피크 온도에서 최대 10초. 최대 가열 속도는 6°C/s, 냉각 속도는 3°C/s여야 합니다. 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 팁 온도가 350°C 미만인 솔더링 아이언을 사용하여 각 터미널에 3초 이내로 열을 가하십시오. 저전력 아이언(<25W)을 사용하고 터미널 사이에 최소 2초의 냉각 간격을 두어 열 손상을 방지하십시오.

6.3 보관 및 습도 민감도

부품은 건조제와 함께 방습 봉지에 포장됩니다. 사용 준비가 될 때까지 봉지를 열지 마십시오. 개봉 후 사용하지 않은 LED는 ≤ 30°C 및 ≤ 60% RH 조건에서 보관하고 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다. 이를 초과할 경우, 리플로우 전에 60 ± 5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 7인치 직경 릴의 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 릴, 테이프 및 커버 테이프 치수는 데이터시트에 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 중요한 정보가 포함됩니다: 제품 번호(P/N), 수량(QTY), 광도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈 코드, 그리고 로트 번호.

8. 애플리케이션 제안

8.1 대표적인 애플리케이션 시나리오

• 상태 표시등:소비자 가전 및 통신 장비의 전원, 연결성 또는 모드 표시등.
• 백라이트:멤브레인 스위치, 키패드, 자동차 계기판 아이콘 및 저~중간 밝기 요구 사항의 LCD 패널용.
• 일반 장식 조명:소형 크기와 특정 적색이 필요한 곳.

8.2 설계 시 고려사항

• 전류 제한:반드시 직렬 저항을 사용하십시오. 공급 전압(V_supply), LED의 순방향 전압(V_F빈에서), 원하는 순방향 전류(I_F, 25mA 초과 금지)를 기반으로 값을 계산하십시오. R = (V_supply- V_F) / I_F.
• 열 관리:저전력이지만, 높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작할 경우 광 출력과 수명을 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 릴리프를 보장하십시오.
• ESD 보호:LED가 사용자가 접근 가능한 위치에 있는 경우 입력 라인에 ESD 보호를 구현하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

기존의 스루홀 LED 패키지와 비교하여, 이 SMD LED는 상당한 공간 절약, 자동화 조립에 대한 더 나은 적합성, 그리고 직접 PCB 부착으로 인해 잠재적으로 더 나은 열 성능을 제공합니다. SMD 적색 LED 카테고리 내에서, 주요 차별화 요소는 특정 AlGaInP 칩 기술(높은 효율과 선명한 적색 제공), 넓은 120도 시야각, 그리고 포괄적인 환경 규정 준수(RoHS, 할로겐 프리)입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 직렬 저항이 왜 필수인가요?

LED는 전류 구동 장치입니다. 그들의 V-I 특성은 지수적입니다. 무릎점을 넘어서는 작은 전압 증가는 크고 파괴적일 수 있는 전류 증가를 일으킵니다. 직렬 저항은 전류가 주로 저항 값과 공급 전압에 의존하도록 만들어, 간단하고 효과적인 정전류 근사치를 제공합니다.

10.2 3.3V 또는 5V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?

네, 둘 다 일반적입니다. 3.3V 공급 및 목표 I_F5mA, 일반적인 V_F2.0V의 경우, 직렬 저항은 R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 옴입니다. 5V 공급의 경우, R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600 옴입니다. 보수적인 설계를 위해 항상 빈에서 최대 V_F를 사용하십시오.

10.3 "빈닝" 정보가 제 설계에 어떤 의미가 있나요?

빈닝은 일관성을 보장합니다. 설계가 여러 LED에서 균일한 밝기를 요구하는 경우(예: 백라이트 어레이), 엄격한 광도 빈(예: P1만)을 지정해야 합니다. 마찬가지로, 일관된 색상을 위해 엄격한 주 파장 빈(예: E6만)을 지정해야 합니다. 이는 비용과 가용성에 영향을 미칠 수 있습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 다중 LED 상태 표시등 패널 설계.설계자는 5V 레일로 구동되는 패널에 10개의 적색 표시등이 필요합니다. 균일한 밝기와 색상을 보장하기 위해 광도는 P1, 파장은 E6 빈을 지정합니다. 보수적인 설계를 위해 빈 23(2.20V)에서 최대 V_F를 사용하고, 좋은 가시성을 위해 I_F= 10mA를 선택하면, 직렬 저항 값은 계산됩니다: R = (5V - 2.20V) / 0.01A = 280 옴. 가장 가까운 표준 값인 270 옴이 선택되어 전류가 약 10.4mA로 약간 증가하며, 이는 여전히 25mA 한도 내에 있습니다. LED는 권장 풋프린트로 PCB에 배치되고, 조립은 지정된 리플로우 프로파일을 따릅니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 AlGaInP 재료로 만들어진 반도체 p-n 접합을 기반으로 합니다. 접합의 내재 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출하는데, 이 과정을 전계발광이라고 합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 선명한 적색(~632 nm)입니다. 투명 수지 렌즈는 빛을 추출하고 분배하는 데 도움을 줍니다.

13. 기술 트렌드

표시등형 SMD LED의 일반적인 트렌드는 초소형 장치를 위한 더 작은 패키지 크기(예: 0402, 0201 메트릭), 더 낮은 전류에서 더 큰 광도를 이끄는 더 높은 효율, 그리고 확장된 색 영역을 향해 있습니다. 또한 가혹한 조건(더 높은 온도, 습도)에서 개선된 신뢰성과 글로벌 환경 규정에 대한 더 엄격한 준수를 위한 지속적인 추진이 있습니다. AlGaInP 및 InGaN(청색/녹색용)과 같은 기반 반도체 재료는 더 나은 성능과 비용 효율성을 위해 지속적으로 개선되고 있습니다.