SMD LED 19-21/Y2C-CP1Q2B/3T 데이터시트 - 크기 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.75-2.35V - 색상 선명한 노랑 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-21/Y2C-CP1Q2B/3T는 소형 크기와 안정적인 성능이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 사용하여 선명한 노란색 광 출력을 생성합니다. LED는 투명 수지 패키지로 캡슐화되어 광 추출을 향상시키고 환경 보호 기능을 제공합니다. 주요 장점으로는 기존 리드 프레임 LED에 비해 크게 줄어든 설치 면적이 있어 인쇄 회로 기판(PCB)에서 더 높은 집적 밀도를 가능하게 하고, 저장 요구 사항을 줄이며, 궁극적으로 최종 장비의 소형화에 기여합니다. 가벼운 구조는 휴대용 및 초소형 응용 분야에 이상적입니다.

1.1 주요 특징 및 규정 준수

• 자동화 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성을 위해 직경 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장됩니다.
• 표준 적외선(IR) 및 기상 재류 솔더링 공정 사용을 위해 설계되었습니다.
• 선명한 노란색 빛을 방출하는 단색 타입입니다.
• 무연(납 무함유) 재료로 제작되었습니다.
• 본 제품은 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• EU REACH(화학물질의 등록, 평가, 허가 및 제한) 규정을 준수합니다.
• 할로겐 무함유 구조로, 브롬(Br)과 염소(Cl)의 한계는 각각 <900 ppm, 합계 <1500 ppm으로 설정됩니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다. 모든 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA. 이는 최대 펄스 순방향 전류로, 주파수 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10 조건에서만 허용됩니다. 짧은 고강도 플래시를 포함하는 응용 분야에 매우 중요합니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 장치가 열로 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압(VF)에 순방향 전류(IF)를 곱하여 계산됩니다.
• 정전기 방전 (ESD) 인체 모델 (HBM):2000 V. 이 정격은 LED의 정전기 민감도를 나타냅니다. 조립 및 취급 시 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.
• 동작 온도 범위 (Topr):-40°C ~ +85°C. 장치가 기능하도록 설계된 주변 온도 범위입니다.
• 저장 온도 범위 (Tstg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (Tsol):재류 솔더링의 경우, 최대 10초 동안 피크 온도 260°C가 지정됩니다. 핸드 솔더링의 경우, 납땜 인두 팁 온도는 단자당 최대 3초 동안 350°C를 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수는 정상 작동 조건에서 LED의 성능을 정의하며, 달리 명시되지 않는 한 일반적으로 Ta=25°C 및 IF=20mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):최소 45.0 mcd에서 최대 112.0 mcd까지 범위입니다. 일반적인 값은 빈닝 코드에 따라 이 범위 내에 있습니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ1/2):약 100도입니다. 이는 광도가 0도(축상)에서의 광도의 절반이 되는 전체 각도입니다.
• 피크 파장 (λp):일반적으로 약 591 nm입니다. 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대에 도달하는 파장입니다.
• 주 파장 (λd):585.5 nm ~ 591.5 nm 범위입니다. 이는 인간의 눈이 인지하는 LED 빛의 색상과 일치하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):일반적으로 15 nm입니다. 이는 최대 강도의 절반에서의 스펙트럼 폭입니다(반치폭 - FWHM).
• 순방향 전압 (VF):1.75 V ~ 2.35 V 범위입니다. 지정된 순방향 전류에서 동작할 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다. 이 장치는 역방향 바이어스에서 동작하도록 의도되지 않았습니다.

중요 참고사항:허용 오차는 광도 ±11%, 주 파장 ±1nm, 순방향 전압 ±0.1V로 지정됩니다. 역방향 전압 정격은 IR 테스트 조건에만 적용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 일관된 색상과 밝기를 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

빈은 IF=20mA에서의 최소 및 최대 광도를 정의합니다.

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

빈은 색상 일관성을 정의합니다.

D3: 585.5 - 588.5 nm

D4: 588.5 - 591.5 nm

3.3 순방향 전압 빈닝

빈은 전류 조절을 위한 회로 설계에 도움이 됩니다.

0: 1.75 - 1.95 V

1: 1.95 - 2.15 V

2: 2.15 - 2.35 V

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계에 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 켜기 문턱값을 넘어 전압이 약간 증가하면 전류가 크게 증가합니다. 이는 열 폭주 및 장치 고장을 방지하기 위해 응용 회로에 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버가 절대적으로 필요함을 강조합니다.

4.2 상대 광도 대 주변 온도

LED의 광 출력은 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 곡선은 일반적으로 저온에서 약 25°C까지 강도가 점진적으로 감소한 후, 더 높은 주변 온도에서 더 뚜렷한 감소를 보입니다. 이는 LED가 고온 환경에서 동작하는 설계에서 충분한 밝기를 보장하기 위해 고려되어야 합니다.

4.3 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 순방향 전류와 함께 증가하지만 선형적으로는 아니라는 것을 보여줍니다. 효율(루멘/와트)은 종종 절대 최대 정격보다 낮은 전류에서 최고점에 도달합니다. 이 최적점 이상으로 동작하면 효율이 감소하고 더 많은 열이 발생합니다.

4.4 스펙트럼 분포

이 그래프는 파장에 대한 상대 강도를 나타내며, 일반적인 대역폭 15 nm의 노란색 영역(~591 nm)에서 단일 피크를 보여 단색 특성을 확인시켜 줍니다.

4.5 방사 패턴

극좌표도는 빛의 공간적 분포를 보여줍니다. 19-21 패키지는 일반적으로 람베르시안 또는 준람베르시안 패턴을 나타내어 표시기 및 백라이트 응용 분야에 적합한 넓고 균일한 시야각을 제공합니다.

4.6 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 곡선은 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 규정합니다. 주변 온도가 상승함에 따라 접합 온도를 한계 내로 유지하고 가속화된 열화를 방지하기 위해 최대 안전 전류를 줄여야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

19-21 SMD LED는 소형 직사각형 설치 면적을 가집니다. 주요 치수(mm, 달리 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm)에는 본체 길이 약 2.0 mm, 너비 1.25 mm, 높이 0.8 mm가 포함됩니다. 패키지는 납땜을 위한 하단에 두 개의 애노드 및 캐소드 단자를 특징으로 합니다. 캐소드 식별 표시가 패키지에 명확하게 표시되어 있으며, 이는 올바른 PCB 방향에 매우 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 전류 보호

외부 전류 제한 메커니즘(저항 또는 드라이버 IC)은 필수입니다. LED의 지수적 I-V 특성은 공급 전압의 작은 변동이 큰 전류 서지를 유발하여 순간적인 고장으로 이어질 수 있음을 의미합니다.

6.2 저장 및 습기 민감도

LED는 습기 방지 배리어 백에 건조제와 함께 포장됩니다.

- 사용 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오.

- 개봉 후 사용하지 않은 LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관해야 합니다.

- 백 개봉 후 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다.

- 플로어 라이프를 초과하거나 건조제가 습기 침투를 나타내는 경우, 재류 솔더링 전에 60±5°C에서 24시간 동안 베이크아웃(건조)하여 "팝콘" 손상을 방지해야 합니다.

6.3 재류 솔더링 프로파일

무연 재류 프로파일이 지정됩니다:

- 예열: 150-200°C, 60-120초.

- 액상선(217°C) 이상 시간: 60-150초.

- 피크 온도: 최대 260°C, 10초 이하.

- 가열 속도: 최대 6°C/초(255°C까지).

- 냉각 속도: 최대 3°C/초.

- 재류 솔더링은 2회를 초과하여 수행해서는 안 됩니다.

6.4 핸드 솔더링 및 리워크

핸드 솔더링이 필요한 경우, 팁 온도 ≤350°C의 납땜 인두를 사용하고, 각 단자에 ≤3초 동안 열을 가하며, 정격 전력 ≤25W의 인두를 사용하십시오. 단자 사이에 최소 2초의 냉각 간격을 두십시오. 리워크는 강력히 권장되지 않습니다. 불가피한 경우, 패키지에 기계적 스트레스를 피하기 위해 제거 시 두 단자를 동시에 가열하는 듀얼 헤드 납땜 인두를 사용해야 합니다. 모든 리워크 후에는 항상 장치 기능을 확인하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

부품은 너비 8 mm의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 표준 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동화 피더와의 호환성을 보장하기 위해 캐리어 테이프 포켓 및 릴의 상세 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성과 올바른 적용을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

- CPN:고객 부품 번호(할당된 경우).

- P/N:제조업체 부품 번호(예: 19-21/Y2C-CP1Q2B/3T).

- QTY:릴에 있는 부품 수량.

- CAT:광도 빈 코드(예: P1, Q2).

- HUE:색도/주 파장 빈 코드(예: D3, D4).

- REF:순방향 전압 빈 코드(예: 0, 1, 2).

- LOT No:품질 추적을 위한 제조 로트 번호.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 백라이트:계기판, 제어판 및 소비자 가전의 기호, 스위치 및 작은 영역 백라이트에 이상적입니다.
• 상태 표시기:통신 장비(전화, 팩스), 네트워킹 하드웨어 및 산업 제어 장치의 전원, 연결 또는 기능 상태 표시기에 완벽합니다.
• 일반 목적 표시:소형, 밝은, 노란색 시각 신호가 필요한 모든 응용 분야에 적합합니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 저항 값을 R = (공급 전압 - VF) / IF를 사용하여 계산하십시오. 여기서 VF는 최악의 조건에서도 전류가 한계를 초과하지 않도록 빈 또는 데이터시트의 최대값에서 선택해야 합니다.
• 열 관리:패키지가 작지만, 특히 최대 정격 근처 또는 고주변 온도에서 동작할 때 열을 발산하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 패드 아래에 열 비아(해당되는 경우)를 확보하십시오.
• ESD 보호:LED가 사용자가 접근 가능한 위치에 있는 경우 입력 라인에 ESD 보호를 구현하십시오. 취급 및 조립 중에는 접지된 작업대 및 손목 스트랩을 사용하십시오.
• 광학 설계:넓은 시야각은 넓은 가시성이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 집중된 빛의 경우 외부 렌즈 또는 도광판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

19-21/Y2C-CP1Q2B/3T는 해당 범주에서 여러 가지 장점을 제공합니다:

크기 장점:2.0x1.25mm 설치 면적은 기존 3mm 또는 5mm 스루홀 LED보다 훨씬 작아 더 조밀한 PCB 레이아웃을 가능하게 합니다.

재료 기술:AlGaInP 반도체 재료 사용은 이전 기술에 비해 노란색/주황색/빨간색 스펙트럼에서 높은 효율과 우수한 색 순도를 제공합니다.

신뢰성:SMD 구조와 견고한 패키지는 우수한 기계적 안정성과 진동 저항에 기여합니다.

규정 준수:RoHS, REACH 및 할로겐 무함유 표준을 완전히 준수하여 엄격한 환경 규정이 있는 글로벌 시장에 적합합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 빈닝 코드의 목적은 무엇입니까?

A1: 빈닝은 생산 배치 내에서 색상과 밝기의 일관성을 보장합니다. 균일한 외관이 필요한 응용 분야(예: 다중 LED 어레이)의 경우, 엄격한 빈을 지정하거나 동일한 로트에서 주문하는 것이 좋습니다.

Q2: 이 LED를 3.3V 또는 5V 논리 공급 장치에서 직접 구동할 수 있습니까?

A2: 아니요. 항상 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 3.3V 공급 전압과 20mA에서 일반적인 VF 2.0V의 경우, 저항 값은 (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 옴이 됩니다. 표준 68 옴 저항이 적합할 것입니다.

Q3: 습기 방지 백을 개봉한 후 엄격한 7일 플로어 라이프가 있는 이유는 무엇입니까?

A3: SMD 패키지는 대기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 재류 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증발하여 내부 박리 또는 균열("팝콘 효과")을 유발하여 장치를 파괴할 수 있습니다.

Q4: 캐소드를 어떻게 식별합니까?

A4: 패키지에는 뚜렷한 캐소드 표시가 있습니다. 19-21 패키지에서 이는 일반적으로 캐소드 단자 측면의 녹색 줄무늬, 노치 또는 모따기된 모서리입니다. 특정 표시에 대해서는 항상 패키지 치수 도면을 참조하십시오.

11. 실용 설계 사례 연구

시나리오:휴대용 의료 기기를 위한 10개의 노란색 LED가 있는 소형 상태 표시 패널 설계.

설계 단계:

1. 회로 설계:공통 3.3V 레일을 사용합니다. 최악의 경우 직렬 저항 계산: R = (3.3V - 2.35V_{최대 VF}) / 0.020A = 47.5 옴. 표준 47 옴, 1/10W 저항을 선택합니다. 이렇게 하면 LED가 최소 VF를 가지더라도 전류가 20.2 mA를 초과하지 않습니다.

2. PCB 레이아웃:개별 가시성을 위해 LED를 최소 5mm의 중심 간격으로 배치합니다. 열 발산을 돕기 위해 캐소드 패드에 연결된 작은 구리 영역을 포함합니다. 조립 명확성을 위해 실크스크린 윤곽선과 극성 표시(애노드용 +, 캐소드용 - 또는 캐소드 기호)를 추가합니다.

3. 조립:균일한 밝기와 색상을 보장하기 위해 모든 LED를 동일한 광도(예: Q1 빈) 및 주 파장(예: D4 빈)에서 주문합니다. PCB 조립 일정을 조정하여 습기 방지 백을 개봉한 후 즉시 LED를 사용하도록 합니다.

4. 테스트:설계된 작동 조건에서 패널 샘플의 순방향 전압과 광 출력을 확인합니다.

12. 동작 원리

이 LED의 발광은 AlGaInP로 만들어진 반도체 p-n 접합에서의 전계 발광을 기반으로 합니다. 접합의 내재 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 거기서 그들은 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 밴드갭 에너지는 방출되는 빛의 파장을 결정하며, 이 경우 노란색 스펙트럼(~591 nm)에 있습니다. 투명 에폭시 수지 캡슐러는 칩을 보호하고 기계적 지지를 제공하며 광 출력 패턴을 형성합니다.

13. 기술 동향

19-21 시리즈와 같은 SMD LED의 동향은 계속해서 다음과 같은 방향으로 진행되고 있습니다:

효율 증가:에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 와트당 더 높은 루멘(lm/W)을 얻어 동일한 광 출력에 대한 전력 소비를 줄입니다.

소형화:초소형 장치를 위해 더 작은 패키지 크기(예: 1.0x0.5mm)가 개발되고 있습니다.

향상된 신뢰성:개선된 패키징 재료 및 공정으로 더 긴 작동 수명과 고온 및 고습 조건에서 더 나은 성능을 이끌어냅니다.

스마트 통합:더 넓은 시장에서는 통합 드라이버 또는 제어 회로가 있는 LED의 성장을 보이고 있지만, 19-21과 같은 표준 이산 부품은 비용 효율적인 대량 표시기 및 백라이트 응용 분야에 여전히 필수적입니다.