SMD LED 19-213 브릴리언트 옐로우 데이터시트 - 패키지 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.7-2.3V - 전력 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-213/Y2C-CP1Q2L/3T는 고밀도 전자 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이는 물처럼 투명한 수지로 캡슐화된 AlGaInP 반도체 재료를 사용하여 선명한 노란색 빛을 방출하는 단색 타입입니다. 이 부품의 주요 장점은 컴팩트한 크기로, 기존의 리드 프레임 LED에 비해 PCB 점유 면적, 보관 공간 및 전체 장비 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 가벼운 구조는 소형 및 휴대용 응용 분야에 이상적입니다.

1.1 핵심 특징 및 규격 준수

• 자동화된 배치를 위해 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장됨.
• 적외선 및 증기상 리플로우 솔더링 공정과 호환됨.
• 무연 재료로 제작됨.
• RoHS, EU REACH 및 무할로겐 표준 준수 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 다양한 표시 및 백라이트 기능에 적합하며, 다음을 포함합니다:

• 자동차 및 산업용 제어 장치의 계기판 및 스위치 백라이트.
• 전화 및 팩스 기기와 같은 통신 장치의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• LCD 패널, 스위치 및 심볼용 평면 백라이트.
• 일반 목적 표시등 응용.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 동작은 이 경계 내에서 유지되어야 합니다.

• 역방향 전압 (VR):5 V - 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA - 신뢰할 수 있는 동작을 위한 최대 DC 전류.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA (듀티 1/10 @1KHz) - 펄스 동작의 경우, 짧은 지속 시간의 피크가 허용됩니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW - 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, VF * IF로 계산됩니다.
• 정전기 방전 (ESD) HBM:2000 V - 인체 모델 정격으로, 정전기에 대한 민감도를 나타냅니다.
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C - 정상 동작을 위한 주변 온도 범위.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (Tsol):리플로우: 최대 10초 동안 260°C; 핸드: 단자당 최대 3초 동안 350°C.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C 및 IF=20mA에서 측정된 일반적인 성능 매개변수입니다.

• 광도 (Iv):45.0 - 112.0 mcd (밀리칸델라). 실제 출력은 빈닝됩니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ1/2):120° (일반적). 이 넓은 각도는 축 이외 방향에서도 좋은 가시성을 제공합니다.
• 피크 파장 (λp):591 nm (일반적). 스펙트럼 방출이 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장 (λd):585.5 - 591.5 nm. 이는 인지되는 색상(선명한 노란색)을 정의하며, 또한 빈닝됩니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):15 nm (일반적). 피크 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭입니다.
• 순방향 전압 (VF):1.70 - 2.30 V. 20mA에서 LED 양단의 전압 강하로, 빈닝됩니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA. 이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 매개변수는 누설 테스트 전용입니다.

중요 참고사항:공차는 광도 ±11%, 주 파장 ±1nm, 순방향 전압 ±0.05V로 지정됩니다. 역방향 전압 정격은 IR 테스트 조건에만 적용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 부품 번호 19-213/Y2C-CP1Q2L/3T에는 이러한 빈 코드가 포함되어 있습니다.

3.1 광도 빈닝

IF=20mA에서 빈닝됨. 부품 번호의 코드(예: Q2)는 출력 범위를 나타냅니다.

• P1:45.0 - 57.0 mcd
• P2:57.0 - 72.0 mcd
• Q1:72.0 - 90.0 mcd
• Q2:90.0 - 112.0 mcd

3.2 주 파장 빈닝

IF=20mA에서 빈닝됨. 색상 포인트를 정의합니다.

• D3:585.5 - 588.5 nm
• D4:588.5 - 591.5 nm

3.3 순방향 전압 빈닝

IF=20mA에서 빈닝됨. 전류 제한 저항 계산 및 전원 공급 장치 설계에 중요합니다.

• 19:1.7 - 1.8 V
• 20:1.8 - 1.9 V
• 21:1.9 - 2.0 V
• 22:2.0 - 2.1 V
• 23:2.1 - 2.2 V
• 24:2.2 - 2.3 V

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계에 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 비선형 곡선은 전류와 전압 사이의 관계를 보여줍니다. 문턱값을 넘어 전압이 약간 증가하면 전류가 크게 증가하여, 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버의 필요성을 강조합니다.

4.2 상대 광도 대 순방향 전류

광 출력은 전류와 함께 증가하지만, 특히 높은 전류에서 완벽하게 선형적이지 않을 수 있습니다. 최대 정격 근처에서 동작하면 수익 체감이 발생하고 열 응력이 증가할 수 있습니다.

4.3 상대 광도 대 주변 온도

LED 효율은 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 일반적으로 주변 온도가 -40°C에서 +85°C로 증가함에 따라 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. 일관된 밝기를 유지하기 위해 PCB의 적절한 열 관리가 중요합니다.

4.4 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 그래프는 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 순방향 전류를 지정합니다. 온도가 상승함에 따라, 전력 소산 한계를 초과하고 열 폭주를 일으키는 것을 방지하기 위해 최대 안전 전류가 감소합니다.

4.5 방사 패턴

광 강도의 각도 분포를 보여주는 극좌표도로, 일반적인 람베르시안 또는 사이드 에미터 패턴으로 120° 시야각을 확인합니다.

4.6 스펙트럼 분포

상대 강도 대 파장(약 550-700 nm)의 그래프로, AlGaInP 재료의 특징인 일반적인 대역폭 15 nm로 약 591 nm(노란색) 근처에서 피크를 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 컴팩트한 SMD 패키지를 가지고 있습니다. 주요 치수(명시되지 않은 경우 공차 ±0.1mm)는 다음과 같습니다:

• 길이: 2.0 mm
• 너비: 1.25 mm
• 높이: 0.8 mm
• PCB 랜드 패턴 설계를 위한 패드 치수 및 간격이 제공됩니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 패키지 하단의 노치, 녹색 점 또는 다른 패드 크기로 표시됩니다. 올바른 방향은 회로 동작에 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일 (무연)

신뢰할 수 있는 조립을 위한 중요한 공정입니다.

• 예열:60-120초 동안 150-200°C.
• 액상선 온도 이상 시간 (217°C):60-150초.
• 피크 온도:최대 260°C, 최대 10초 동안 유지.
• 가열 속도:최대 6°C/초.
• 255°C 이상 시간:최대 30초.
• 냉각 속도:최대 3°C/초.

중요:리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 가열 중 LED에 기계적 응력을 가하지 말고 솔더링 후 PCB를 휘지 마십시오.

6.2 핸드 솔더링

수동 수리가 필요한 경우:

• 팁 온도 < 350°C의 솔더링 아이언을 사용하십시오.
• 각 단자에 < 3초 동안 열을 가하십시오.
• 정격 전력 < 25W의 아이언을 사용하십시오.
• 과열을 방지하기 위해 각 단자를 솔더링하는 사이에 > 2초의 간격을 두십시오.
• 핸드 솔더링 중 손상 가능성이 가장 높으므로 극도의 주의를 기울이십시오.

6.3 보관 및 습기 민감도

부품은 방습 백에 포장되어 있습니다.

• 사용 준비가 될 때까지 방습 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 건조제 표시기가 색이 변한 경우, 베이크아웃이 필요합니다: 리플로우 전 60 ±5°C에서 24시간.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 릴 및 테이프 사양

• 캐리어 테이프 폭: 8 mm.
• 릴 직경: 7 인치.
• 릴당 수량: 3000 개.
• 상세한 릴, 캐리어 테이프 및 포켓 치수가 ±0.1mm 공차로 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 다음이 포함됩니다:

• CPN: 고객 제품 번호
• P/N: 제품 번호 (예: 19-213/Y2C-CP1Q2L/3T)
• QTY: 포장 수량
• CAT: 광도 등급 (예: Q2)
• HUE: 색도/주 파장 등급 (예: C, D3/D4 관련)
• REF: 순방향 전압 등급 (예: 1Q2L, 전압 빈 관련)
• LOT No: 추적 가능 로트 번호

8. 응용 노트 및 설계 고려사항

8.1 전류 제한은 필수입니다

LED는 전류 구동 장치입니다. 외부 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 반드시 직렬로 사용해야 합니다. 가파른 I-V 곡선은 작은 전압 변화가 큰 전류 변화를 일으켜 LED를 즉시 파괴할 수 있음을 의미합니다("소손"). 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vsupply - VF) / IF, 여기서 VF는 적절한 빈의 순방향 전압입니다.

8.2 열 관리

전력이 낮더라도(최대 60mW), LED의 성능과 수명은 온도에 의존합니다. 특히 다수의 LED를 사용하거나 주변 온도가 높은 경우, PCB가 충분한 열 방출을 제공하도록 하십시오. 디레이팅 곡선을 참조하세요.

8.3 ESD 예방 조치

ESD HBM 정격 2000V로, 이 장치는 중간 정도의 민감도를 가집니다. 조립 및 수리 중 ESD 안전 절차(손목 스트랩, 접지된 작업대, 전도성 폼)로 취급하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

AlGaInP 기술을 기반으로 한 19-213 LED는 노란색 방출에 대해 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 기존 노란색 LED 대비 (예: GaAsP):AlGaInP는 더 높은 광 효율과 더 나은 색 채도(더 선명하고 순수한 노란색)를 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 출력을 제공합니다.
• 형광체 변환 백색/노란색 LED 대비:직접 반도체 방출체로서 시간이 지나도 형광체 열화가 없어 잠재적으로 더 나은 장기 색상 안정성을 제공합니다. 또한 스펙트럼이 더 좁아 특정 색상 필터 응용 분야에 바람직합니다.
• 더 큰 리드형 LED 대비:SMD 패키지는 자동화된 조립, 더 높은 보드 밀도 및 감소된 기생 인덕턴스를 가능하게 하여 고속 스위칭 응용 분야에 유리합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 올바른 전류 제한 저항을 어떻게 선택하나요?

보수적인 설계를 위해 주문 코드에 지정된 전압 빈(예: 빈 24: 최대 2.3V)의 최대 순방향 전압(VF)을 사용하십시오. 5V 공급 및 20mA 목표의 경우: R = (5V - 2.3V) / 0.020A = 135 옴. 다음 표준 값(예: 150 옴)을 사용하고 결과 전류를 계산합니다: I = (5V - 2.1V_typ) / 150 = ~19.3mA, 이는 안전합니다.

10.2 정전압 공급 장치로 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

No.이것은 거의 확실히 LED를 파괴할 것입니다. 순방향 전압에는 공차가 있으며 온도에 따라 변합니다. 일반적인 VF(예: 2.0V)로 설정된 정전압 소스는 LED의 실제 VF가 더 낮은 경우 과도한 전류를 공급할 수 있습니다.

10.3 보관 및 베이킹 공정이 왜 그렇게 중요한가요?

SMD 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증발하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 패키지를 균열시킬 수 있습니다. 방습 백과 베이킹 절차는 이 고장 모드를 방지합니다.

10.4 부품 번호의 "Y2C"는 무엇을 의미하나요?

이는 제조사별 코드로, 광도(CAT), 주 파장(HUE) 및 순방향 전압(REF)에 대한 빈닝 정보를 캡슐화하여 성능 특성을 정밀하게 선택할 수 있게 합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

11.1 저전력 상태 표시 패널

시나리오:20개의 노란색 상태 표시등이 있는 컴팩트한 제어 패널 설계.

설계 선택:

1. 드라이버 회로:단일 5V 레일이 사용 가능합니다. 간단함과 비용을 위해 각 LED에 직렬 저항을 사용하는 것이 선택되었습니다. 빈 Q2(90-112 mcd) 및 전압 빈 21(1.9-2.0V)의 경우, LED당 150옴 저항이 선택되어 약 20mA 전류와 밝고 일관된 표시를 제공합니다.
2. PCB 레이아웃:2.0x1.25mm 풋프린트로 좁은 간격이 가능합니다. 접지면에 대한 작은 열 방출 연결은 LED당 적당한 40mW(2V * 20mA)를 소산하는 데 도움이 됩니다.
3. 공정:부품은 자동 픽 앤 플레이스를 위해 8mm 테이프로 주문됩니다. 전체 릴은 습기 민감도 문제를 피하기 위해 개봉 후 한 교대 내에 사용됩니다.
4. 결과:19-213 LED의 작은 크기와 일관된 빈닝 덕분에 가능한 균일한 색상과 밝기의 신뢰할 수 있는 고밀도 표시기 배열입니다.

12. 동작 원리

19-213 LED는 반도체 광자 장치입니다. 기판 위에 성장된 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP) 에피택셜 레이어를 사용하여 제작됩니다. 재료의 밴드갭 에너지(약 1.7-2.3V)를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장에 해당합니다—이 경우 선명한 노란색(~591 nm). 물처럼 투명한 수지 캡슐화는 반도체 다이를 보호하고 렌즈 역할을 하여 120도 방사 패턴을 형성합니다.

13. 기술 동향

19-213과 같은 표면 실장 LED는 자동화된 제조와의 호환성으로 인해 현대 전자 조립의 표준을 나타냅니다. 이 분야의 동향은 다음과 같습니다:

• 효율 증가:지속적인 재료 과학 개선은 AlGaInP 및 기타 화합물 반도체에서 더 높은 광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력)을 생산하는 것을 목표로 합니다.
• 소형화:PCB에서 더 높은 밀도를 가능하게 하기 위해 패키지 크기의 지속적인 축소(예: 2.0mm에서 1.6mm 또는 더 작게).
• 신뢰성 향상:더 높은 솔더링 온도와 더 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있도록 패키징 재료 및 다이 부착 기술의 개선.
• 더 엄격한 빈닝:고급 분류 및 테스트를 통해 더 좁은 성능 빈이 가능해져 설계자가 제품에서 색상과 밝기 균일성을 더 정밀하게 제어할 수 있습니다.
• 통합:동일한 패키지 내에 내장된 전류 제한 저항 또는 IC 드라이버가 있는 LED로의 추세로, 회로 설계를 단순화합니다.