목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 핵심 특징 및 목표 시장
- 2. 기술 파라미터 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기-광학적 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 광도 빈닝
- 3.2 주 파장 빈닝
- 3.3 순방향 전압 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 극성 식별
- 6. 솔더링 및 조립 가이드라인
- 6.1 재유동 솔더링 프로파일
- 6.2 핸드 솔더링
- 6.3 저장 및 습도 민감도
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 릴 및 테이프 사양
- 7.2 라벨 설명
- 8. 적용 제안
- 8.1 일반적인 적용 시나리오
- 8.2 설계 고려 사항
- 9. 기술 비교 및 차별화
- 10. 자주 묻는 질문(FAQ)
- 11. 실용적인 설계 및 사용 사례
- 12. 작동 원리 소개
- 13. 기술 동향 및 발전
1. 제품 개요
19-217은 소형 및 고밀도 전자 어셈블리를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. AlGaInP 칩 기술을 활용하여 선명한 노란색 광 출력을 생성합니다. 주요 장점은 리드형 LED에 비해 크게 줄어든 점유 면적으로, 더 작은 PCB 설계와 더 높은 포장 밀도를 가능하게 합니다. 경량 구조로 인해 미니어처 및 휴대용 애플리케이션에 적합합니다. 이 부품은 RoHS, REACH 및 무할로겐 표준을 준수하여 현대 전자 제조에 적합합니다.
1.1 핵심 특징 및 목표 시장
이 LED는 표준 자동 픽 앤 플레이스 장비와 호환되는 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급됩니다. 적외선 및 기상 재유동 솔더링 공정과 함께 사용하도록 설계되었습니다. 단색 타입으로, 일관된 선명한 노란색 표시등 또는 백라이트가 필요한 애플리케이션에 최적화되어 있습니다. 주요 목표 시장은 소비자 가전, 통신 장비(표시등 및 키패드 백라이트용), 자동차 계기판 및 스위치 조명, LCD 및 기호용 일반 백라이트를 포함합니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
2.1 절대 최대 정격
이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 최대 역방향 전압(VR)은 5V입니다. 연속 순방향 전류(IF)는 25mA를 초과해서는 안 되며, 펄스 조건(1kHz에서 1/10 듀티 사이클)에서 최대 60mA의 피크 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 소비 전력(Pd)은 60mW입니다. 장치는 2000V(인체 모델)의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 작동 온도 범위(Topr)는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도(Tstg) 범위는 -40°C에서 +90°C입니다. 재유동(최대 260°C, 10초) 및 핸드 솔더링(최대 350°C, 3초) 모두에 대한 솔더링 온도 한계가 지정되어 있습니다.
2.2 전기-광학적 특성
표준 테스트 전류 5mA 및 주변 온도 25°C에서 측정된 주요 성능 파라미터가 정의됩니다. 광도(Iv)는 일반적으로 18.0 mcd에서 36.0 mcd 범위를 가집니다. 이 장치는 120도의 넓은 시야각(2θ1/2)을 특징으로 합니다. 피크 파장(λp)은 일반적으로 591 nm이며, 주 파장(λd)은 585.5 nm에서 594.5 nm 사이로 지정됩니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 약 15 nm입니다. 순방향 전압(VF) 범위는 1.7V에서 2.2V입니다. 역방향 전류(IR)는 최대 역방향 전압 5V에서 10 μA 미만으로 보장됩니다. 중요한 허용 오차는 다음과 같습니다: 광도(±11%), 주 파장(±1 nm), 순방향 전압(±0.05V).
3. 빈닝 시스템 설명
생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기와 색상에 대한 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 구성 요소를 선택할 수 있습니다.
3.1 광도 빈닝
LED는 5mA에서 측정된 광도에 따라 세 개의 빈(M1, M2, N1)으로 분류됩니다. 빈 M1은 18.0-22.5 mcd, M2는 22.5-28.5 mcd, N1은 28.5-36.0 mcd를 포함합니다.
3.2 주 파장 빈닝
색상 일관성은 주 파장 빈 D3(585.5-588.5 nm), D4(588.5-591.5 nm), D5(591.5-594.5 nm)를 통해 관리됩니다.
3.3 순방향 전압 빈닝
순방향 전압은 1.7V에서 2.2V까지 0.1V 단위로 빈닝되며, 빈은 19부터 23까지 레이블이 지정됩니다(예: 빈 19: 1.7-1.8V, 빈 20: 1.8-1.9V 등). 이는 일관된 전류 구동 회로 설계에 도움이 됩니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트는 일반적인 전기-광학적 특성 곡선을 참조합니다. 제공된 텍스트에는 표시되지 않지만, 이러한 곡선은 일반적으로 순방향 전류와 광도 간의 관계, 주변 온도가 광 출력에 미치는 영향 및 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 이러한 곡선을 분석하는 것은 5mA 이외의 전류로 LED를 구동하거나 고온 환경에서 작동하는 것과 같은 비표준 조건에서의 성능을 이해하는 데 중요합니다. 설계자는 이 상세한 분석을 위해 전체 그래픽 데이터시트를 참조해야 합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 패키지 치수
19-217 LED는 컴팩트한 SMD 점유 면적을 가집니다. 상세한 치수 도면은 길이, 너비, 높이, 패드 크기 및 상대적 위치를 지정합니다. 지정되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 이러한 치수를 정확히 준수하는 것은 적절한 솔더링 및 정렬을 보장하기 위한 PCB 랜드 패턴 설계에 매우 중요합니다.
5.2 극성 식별
부품 표시 및/또는 패키지 모양은 일반적으로 캐소드(음극) 단자를 나타냅니다. 장치 고장을 방지하기 위해 조립 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다.
6. 솔더링 및 조립 가이드라인
6.1 재유동 솔더링 프로파일
무연 재유동 프로파일을 권장합니다. 주요 단계는 다음과 같습니다: 150-200°C 사이에서 60-120초 동안 예열; 액상선(217°C) 이상에서 60-150초; 최대 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 최대 10초 동안 유지; 제어된 냉각 속도. 최대 가열 속도는 6°C/초여야 하며, 255°C 이상에서의 시간은 30초를 초과해서는 안 됩니다. 재유동은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.
6.2 핸드 솔더링
핸드 솔더링이 필요한 경우, 인두 팁 온도는 350°C 이하여야 하며, 단자당 접촉 시간은 3초 이하로 제한해야 합니다. 25W 미만 용량의 솔더링 아이언을 사용하십시오. 열 손상을 방지하기 위해 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초의 냉각 간격을 두십시오.
6.3 저장 및 습도 민감도
LED는 건조제와 함께 방습 백에 포장됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오. 개봉 후 사용하지 않은 LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 저장하고 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다. 저장 시간을 초과하거나 건조제가 수분 흡수를 나타내는 경우 사용 전 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 릴 및 테이프 사양
부품은 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 상세한 릴 및 캐리어 테이프 치수가 제공되며, 달리 지정되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.1mm입니다.
7.2 라벨 설명
릴 라벨에는 중요한 정보가 포함되어 있습니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도 등급(CAT), 색도/주 파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF), 로트 번호(LOT No).
8. 적용 제안
8.1 일반적인 적용 시나리오
- 자동차:계기판, 스위치 및 제어판용 백라이트.
- 통신:전화기 및 팩스 기기의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
- 소비자 가전:소형 LCD 디스플레이, 스위치 조명 및 기호 표시등용 평면 백라이트.
- 일반 용도:작고 신뢰할 수 있는 선명한 노란색 표시등이 필요한 모든 애플리케이션.
8.2 설계 고려 사항
전류 제한:외부 전류 제한 저항은필수적입니다. LED의 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지므로, 전압이 약간 증가하면 전류가 크게, 파괴적으로 증가할 수 있습니다. 저항 값은 공급 전압, LED의 순방향 전압(안전을 위해 빈 또는 데이터시트의 최대값 사용) 및 원하는 순방향 전류(연속 25mA 초과 금지)를 기반으로 계산해야 합니다.
열 관리:소비 전력은 낮지만, 열 패드 주변에 적절한 PCB 구리 면적을 확보하고 다른 발열 부품 근처에 배치하지 않으면 LED 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 고주변 온도에서 그렇습니다.
ESD 보호:2000V HBM 정격이 있지만, 조립 및 취급 중 표준 ESD 처리 주의 사항을 따라야 합니다.
9. 기술 비교 및 차별화
19-217 LED의 주요 차별화 요소는 고효율 노란색 광을 위한 AlGaInP 기술, 공간 절약을 위한 컴팩트 SMD 패키지, 현대 환경 규정(RoHS, 무할로겐) 준수의 조합에 있습니다. 기존 스루홀 노란색 LED와 비교하여 우수한 배치 속도, 신뢰성 및 설계 유연성을 제공합니다. 넓은 120도 시야각으로 인해 광범위한 시각에서 빛이 보여야 하는 애플리케이션에 적합합니다.
10. 자주 묻는 질문(FAQ)
Q: 직렬 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?
A:No.데이터시트는 명시적으로 약간의 전압 변화가 큰 전류 변화를 일으켜 소손으로 이어질 수 있다고 경고합니다. 신뢰할 수 있는 작동을 위해서는 전류 제한 저항이 필수적입니다.
Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장(λp)은 스펙트럼 출력이 가장 높은 단일 파장입니다. 주 파장(λd)은 동일한 지각 색상을 생성할 단색광의 단일 파장입니다. λd는 조명 애플리케이션에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.
Q: 라벨의 빈 코드를 어떻게 해석하나요?
A: CAT 코드는 광도 빈(M1, M2, N1)에 해당합니다. HUE 코드는 주 파장 빈(D3, D4, D5)에 해당합니다. REF 코드는 순방향 전압 빈(19-23)에 해당합니다. 이러한 코드를 일치시키면 생산 런에서 여러 유닛 간 일관된 성능을 얻을 수 있습니다.
Q: 방습 백을 개봉한 후 엄격한 7일 사용 기간이 있는 이유는 무엇인가요?
A: SMD 부품은 대기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 재유동 솔더링 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 박리 또는 \"팝콘 현상\"을 일으켜 장치를 손상시킬 수 있습니다. 7일 기간은 표준 공장 조건을 가정합니다.
11. 실용적인 설계 및 사용 사례
사례: 상태 표시등 패널 설계
설계자는 여러 노란색 상태 표시등이 있는 컴팩트한 제어판을 만들고 있습니다. 작은 크기와 선명한 색상 때문에 19-217 LED를 선택합니다. 데이터시트의 최대 순방향 전압(2.2V)과 5V 공급 전압에서 목표 전류 20mA(25mA 한도 내)를 사용하여 직렬 저항을 계산합니다: R = (Vsupply - Vf) / If = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohms. 표준 150 Ohm 저항이 선택됩니다. PCB 랜드 패턴은 패키지 치수 도면에 정확히 따라 설계됩니다. 조립 중 릴은 픽 앤 플레이스 기계에 장착될 때까지 밀봉 상태로 유지됩니다. 지정된 재유동 프로파일이 사용됩니다. 조립 후 패널은 운영자에게 넓은 시야각으로 밝고 균일한 노란색 표시등을 제공합니다.
12. 작동 원리 소개
19-217 LED는 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP)로 만들어진 반도체 칩을 기반으로 하는 고체 조명원입니다. P-N 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 선명한 노란색(~591 nm)입니다. 에폭시 수지 캡슐레이터는 칩을 보호하고, 광 출력 빔을 형성(120도 시야각 달성), 기계적 안정성을 제공하는 역할을 합니다.
13. 기술 동향 및 발전
19-217과 같은 SMD LED의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘 또는 밀리칸델라), 더 엄격한 빈닝을 통한 향상된 색상 일관성, 최종 제품의 추가 소형화를 가능하게 하는 더 작은 패키지 크기로 계속되고 있습니다. 자동차 애플리케이션을 위한 고온 작동을 포함하여 더 넓은 범위의 환경 스트레스 하에서 신뢰성과 수명을 향상시키는 데에도 강력한 초점이 맞춰져 있습니다. 지속 가능성을 위한 추진력은 진화하는 환경 지침을 완전히 준수하고 가능한 경우 희토류 재료를 줄이거나 제거하는 것을 촉진합니다. 기본 AlGaInP 기술은 고품질 빨간색, 주황색 및 노란색 빛을 생산하기 위한 성숙하고 신뢰할 수 있는 선택으로 남아 있습니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |