SMD LED 17-21/Y2C 브릴리언트 옐로우 데이터시트 - 사이즈 1.6x0.8x0.6mm - 전압 2.0V - 전력 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 17-21/Y2C-AN1P2/3T로 식별되는 표면 실장 장치(SMD) LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이는 소형, 효율적, 신뢰성 있는 표시등 또는 백라이트 솔루션이 필요한 현대 전자 애플리케이션을 위해 설계된 단색의 선명한 노란색 LED입니다. 본 제품은 무연(Pb-free)이며 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 규격을 준수합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

17-21 SMD LED 패키지는 기존의 리드 프레임 구성 요소에 비해 상당한 장점을 제공합니다. 그 미니어처 풋프린트(1.6mm x 0.8mm)는 인쇄 회로 기판(PCB)에서 더 높은 패킹 밀도를 가능하게 하여 기판 크기를 줄이고 궁극적으로 최종 사용자 장비를 더 작게 만듭니다. SMD 패키지의 경량 특성은 휴대용 및 미니어처 애플리케이션에 이상적입니다. 주요 타겟 시장은 소비자 가전, 통신 장비(표시등 및 키패드 백라이트용), 자동차 계기판 및 스위치 백라이트, 공간과 무게가 중요한 제약 조건인 범용 표시등 애플리케이션을 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 LED의 주요 전기적, 광학적, 열적 특성에 대한 객관적이고 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계를 벗어난 동작은 권장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA. 신뢰할 수 있는 동작을 위한 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA. 이는 펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1kHz)에서만 허용됩니다.
• 전력 소산 (P_d):60 mW. Ta=25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD) 휴먼 바디 모델 (HBM):2000V. 이는 중간 수준의 ESD 강건성을 나타냅니다. 적절한 취급 절차는 여전히 필수적입니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 정상 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (T_sol):리플로우: 최대 260°C, 10초. 핸드 솔더링: 단자당 최대 350°C, 3초.

2.2 전기-광학 특성

순방향 전류(I_F) 20 mA, 주변 온도(T_a) 25°C에서 측정(별도 명시되지 않는 한).

• 광도 (I_v):28.5 mcd (최소), 72.0 mcd (최대). 전형값은 지정되지 않았으며, 이는 넓은 빈닝 범위를 나타냅니다(섹션 3 참조). ±11% 공차가 적용됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):140도 (전형). 이 넓은 시야각은 축외 각도에서의 가시성이 중요한 애플리케이션에 LED를 적합하게 만듭니다.
• 피크 파장 (λ_p):591 nm (전형). 스펙트럼 방출이 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):585.5 nm (최소), 594.5 nm (최대). 이는 인지되는 빛의 색상을 정의합니다. ±1nm 공차가 적용됩니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):15 nm (전형). 최대 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭(FWHM)입니다.
• 순방향 전압 (V_F):1.7V (최소), 2.0V (전형), 2.4V (최대) (I_F=20mA). 이 파라미터는 회로 설계에서 전류 제한 저항 계산에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (I_R):10 μA (최대) (V_R=5V). 이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 파라미터는 누설 전류 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제조 변동성을 관리하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 밝기 및 색상 일관성 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

빈은 I_F=20mA에서의 최소 및 최대 광도 값으로 정의됩니다.

• N1:28.5 mcd ~ 36.0 mcd
• N2:36.0 mcd ~ 45.0 mcd
• P1:45.0 mcd ~ 57.0 mcd
• P2:57.0 mcd ~ 72.0 mcd

3.2 주 파장 빈닝

빈은 I_F=20mA에서의 최소 및 최대 주 파장 값으로 정의됩니다.

• D3:585.5 nm ~ 588.5 nm
• D4:588.5 nm ~ 591.5 nm
• D5:591.5 nm ~ 594.5 nm

광도 빈 코드(예: P1)와 파장 빈 코드(예: D4)의 조합이 LED의 주요 광학 성능을 완전히 지정합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 텍스트에 구체적인 그래프가 상세히 설명되어 있지는 않지만, 이러한 LED의 일반적인 전기-광학 특성 곡선은 다음을 포함할 것입니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 곡선은 전형적인 V_F인 2.0V 근처에서 무릎 전압을 가질 것입니다.
• 광도 대 순방향 전류:일반적으로 최대 정격까지 전류에 따라 광도가 거의 선형적으로 증가하다가, 그 이후에는 효율이 떨어질 수 있음을 보여줍니다.
• 광도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 광 출력의 디레이팅을 보여줍니다. AlGaInP LED의 경우, 출력은 일반적으로 온도 상승에 따라 감소합니다.
• 스펙트럼 분포:파장에 따른 상대 강도를 보여주는 플롯으로, ~591 nm에서 피크를 이루며 ~15 nm의 FWHM을 가져 선명한 노란색을 확인시켜 줍니다.
• 순방향 전압 대 주변 온도:일반적으로 음의 온도 계수를 보여주며, V_F는 온도 상승에 따라 약간 감소합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 17-21 SMD 패키지로 제공됩니다. 주요 치수(mm, 별도 명시되지 않는 한 공차 ±0.1mm)는 다음과 같습니다: 길이=1.6, 너비=0.8, 높이=0.6. 패키지는 조립 중 극성 식별을 위한 캐소드 마크를 포함합니다. 정확한 패드 레이아웃(랜드 패턴)은 PCB 상에서 적절한 솔더 조인트 형성과 기계적 안정성을 보장하기 위해 제공됩니다.

5.2 극성 식별

정확한 극성은 동작에 필수적입니다. 패키지는 뚜렷한 캐소드 마크를 특징으로 합니다. 데이터시트는 이 마크의 위치를 내부 칩 및 외부 패드와 관련하여 명확히 보여주는 다이어그램을 제공합니다. 설계자는 이를 PCB 레이아웃의 해당 풋프린트와 정렬해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

이 가이드라인을 준수하는 것은 신뢰성과 제조 공정 중 손상을 방지하는 데 매우 중요합니다.

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 리플로우 프로파일이 지정됩니다:

• 예열:150°C ~ 200°C, 60-120초.
• 액상선 이상 시간 (217°C):60-150초.
• 피크 온도:최대 260°C, 10초 이하 유지.
• 가열 속도:최대 6°C/초 (255°C까지).
• 냉각 속도:최대 3°C/초.

리플로우 솔더링은 2회를 초과하여 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우:

• 팁 온도 < 350°C의 솔더링 아이언을 사용하십시오.
• 각 단자에 < 3초 동안 열을 가하십시오.
• 정격 전력 < 25W의 아이언을 사용하십시오.
• 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초 간격을 두십시오.
• 핸드 솔더링은 열 손상 위험이 더 높으므로 각별히 주의하십시오.

6.3 보관 및 습도 민감도

제품은 건제제와 함께 습기 방지 백에 포장되어 있습니다.

• 사용 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후, 사용하지 않은 LED는 ≤ 30°C 및 ≤ 60% 상대 습도에서 보관해야 합니다.
• 개봉 후 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다.
• 플로어 라이프를 초과하거나 건제제가 습기 흡수를 나타내는 경우, 리플로우 전에 60 ± 5°C에서 24시간 동안 베이크아웃이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 7인치 직경 릴에 8mm 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장하기 위해 캐리어 테이프 포켓 및 릴의 상세 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 정보

릴 라벨에는 추적성과 정확한 적용을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객 제품 번호.
• P/N:제조사 제품 번호 (17-21/Y2C-AN1P2/3T).
• QTY:포장 수량.
• CAT:광도 등급 (예: N1, P2).
• HUE:색도/주 파장 등급 (예: D4, D5).
• REF:순방향 전압 등급.
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

• 백라이트:넓은 시야각과 일관된 색상으로 인해 계기판, 멤브레인 스위치 및 심볼 조명에 이상적입니다.
• 통신:전화기, 팩스기 및 네트워킹 장비의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• 소비자 가전:다양한 휴대용 장치의 일반 상태 표시, 전원 표시등 및 소형 LCD 디스플레이 백라이트.
• 범용 표시:소형, 신뢰성 있는 밝은 노란색 시각 신호가 필요한 모든 애플리케이션.

8.2 중요한 설계 고려사항

• 전류 제한:순방향 전류를 제한하기 위해 외부 직렬 저항은필수적입니다. LED의 V_F에는 범위(1.7V-2.4V)가 있으므로, 과전류 및 소손을 방지하기 위해 최악의 경우(최소 V_F)에 대해 저항을 계산해야 합니다. 공식은 R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 입니다. 열 관리:전력 소산은 낮지만, LED 패드에서 PCB로의 양호한 열 경로를 확보하는 것은 광도와 수명을 유지하는 데 중요합니다. 특히 고주변 온도 환경에서 그렇습니다.
• ESD 보호:취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하십시오. 2000V HBM 정격이지만, 민감한 환경에서는 추가 회로 보호가 필요할 수 있습니다.
• 광학 설계:원하는 조명 패턴을 달성하기 위해 도광판, 렌즈 또는 확산판을 설계할 때 140도 시야각을 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

기존의 스루홀 LED 기술과 비교하여, 이 SMD LED는 다음을 제공합니다:

• 크기 감소:극적으로 작아진 풋프린트와 프로파일로 소형화를 가능하게 합니다.
• 자동화 호환성:고속, 자동화된 피크 앤 플레이스 및 리플로우 솔더링을 위해 설계되어 조립 비용을 줄입니다.
• 향상된 신뢰성:SMD 구조는 종종 진동 및 열 사이클링에 대한 더 나은 저항성을 제공합니다.
• 더 넓은 시야각:140도 시야각은 일반적으로 좁은 빔을 가진 많은 기존 LED보다 우수합니다.

SMD LED 카테고리 내에서, 노란색 발광을 위한 AIGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩 재료의 사용은 일반적으로 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 전류 제한 저항 값을 어떻게 계산하나요?

A: 공식 R = (V_공급- V_F) / I_F을 사용하십시오. 5V 공급 전압에 대해 데이터시트의최소값 V_F(1.7V)과 목표 I_F20mA를 사용하면: R = (5 - 1.7) / 0.02 = 165 Ω입니다. 가장 가까운 표준 값(예: 160 Ω 또는 180 Ω)을 선택하고 정격 전력을 확인하십시오.

Q2: 공급 전압이 전형적인 V_F(2.0V)와 일치하면 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

A:No.V_F에는 범위(1.7V-2.4V)가 있습니다. 2.0V의 공급 전압은 실제 V_F가 더 낮은 LED를 과구동할 수 있습니다. 또한, V_F는 온도에 따라 감소하므로 열 폭주 위험이 있습니다. 항상 직렬 저항을 사용하십시오.

Q3: "브릴리언트 옐로우" 색상 사양은 무엇을 의미하나요?

A: 이는 AIGaInP 칩에 의해 생성된 특정 색조의 노란색을 의미하며, 585-595 nm 범위의 주 파장이 특징입니다. 포화된 선명한 노란색입니다.

Q4: 습기 방지 백을 개봉한 후 7일 제한이 있는 이유는 무엇인가요?

A: SMD 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 리플로우 솔더링 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 팽창("팝콘 효과")하여 내부 박리 또는 균열을 일으킬 수 있습니다. 7일 플로어 라이프와 베이킹 지침은 이 위험을 관리합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 휴대용 의료 기기를 위한 상태 표시 패널 설계.

요구사항:다중 상태 LED(전원, 배터리 부족, 오류), 매우 제한된 기판 공간, 가끔의 청소를 견뎌야 함, 모든 유닛에서 일관된 밝기와 색상.

17-21/Y2C LED 구현:

1. 부품 선택:시각적 일관성을 보장하기 위해 단일 광도 빈(예: P1) 및 파장 빈(예: D4)의 LED를 지정합니다.
2. PCB 레이아웃:작은 1.6x0.8mm 풋프린트를 활용하여 매우 작은 영역에 3-4개의 LED를 한 줄로 배치합니다. 신뢰할 수 있는 솔더링을 위해 권장 랜드 패턴을 따르십시오.
3. 회로 설계:공통 3.3V 레일을 사용합니다. 각 LED에 대한 저항 계산: R = (3.3 - 1.7) / 0.02 = 80 Ω (82 Ω 사용). 저항 전력 확인: P = I²R = (0.02)²*82 = 0.033W, 따라서 0603 또는 0402 패키지 저항으로 충분합니다.
4. 조립 공정:생산 라인이 준비될 때까지 릴을 밀봉 상태로 유지하십시오. 정확한 리플로우 프로파일을 따르십시오. 솔더링 후 시각 검사를 수행하십시오.
5. 결과:공간, 신뢰성 및 미적 요구사항을 충족하는 균일한 밝은 노란색 신호를 가진 소형, 신뢰성 있는 표시 패널.

12. 동작 원리

이 LED는 반도체 광자 장치입니다. 그 핵심은 AIGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 재료로 만들어진 칩입니다. 다이오드의 접합 전위(V_F)를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들 전하 캐리어는 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AIGaInP 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 선명한 노란색(~591 nm)입니다. 에폭시 수지 캡슐런트는 칩을 보호하고, 광 출력을 형성하는 렌즈 역할을 하여(140도 시야각 달성), 형광체 또는 염료를 포함할 수 있지만, 물처럼 투명한 선명한 노란색의 경우 일반적으로 변형되지 않습니다.

13. 산업 동향 및 배경

17-21 SMD LED는 전자 산업에서 성숙하고 널리 채택된 패키지 표준을 나타냅니다. 이 제품 세그먼트에 영향을 미치는 현재 동향은 다음과 같습니다:

• 증가된 소형화:17-21(1608 미터법)이 여전히 인기가 있지만, 초소형 장치를 위해 15-21(1508) 및 10-20(1005)과 같은 더 작은 패키지로의 지속적인 추진이 있습니다.
• 더 높은 효율:에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선은 동일하거나 더 낮은 구동 전류에서 더 높은 광도(mcd)를 제공하여 전체 시스템 에너지 효율을 향상시키는 것을 목표로 합니다.
• 향상된 색상 일관성:더 엄격한 빈닝 사양과 고급 제조 제어는 생산 로트 내 및 로트 간 변동을 줄이고 있으며, 이는 균일한 외관이 필요한 애플리케이션에 중요합니다.
• 확대되는 환경 규정 준수:RoHS 및 REACH를 넘어서, 전체 재료 선언 및 공급망 전반에 걸쳐 다른 우려 물질 사용 감소에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
• 통합:더 고급 조명 및 신호 솔루션을 위해 다중 LED 칩(RGB 또는 다중 단색)을 단일 패키지에 통합하거나 LED를 드라이버 IC와 결합하는 추세가 관찰되지만, 이러한 기본 표시 기능을 위한 간단한 이산 LED는 여전히 근본적입니다.

표준 패키지, 검증된 AIGaInP 기술 및 포괄적인 규정 준수를 갖춘 이 LED는 신뢰할 수 있는 범용 구성 요소로서 이러한 동향 내에서 잘 자리 잡고 있습니다.