SMD LED 17-215/G6C-BM1N2L/3T 데이터시트 - 선명한 노란색 녹색 - 패키지 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.7-2.3V - 전력 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

17-215/G6C-BM1N2L/3T는 고밀도 전자 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 AIGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 활용하여 선명한 노란색 녹색 광 출력을 생성합니다. 이 구성 요소의 주요 장점은 소형 풋프린트로, 인쇄 회로 기판(PCB) 크기를 크게 줄이고 구성 요소 포장 밀도를 높이며 궁극적으로 더 작고 가벼운 최종 사용자 장비 개발에 기여합니다. 가벼운 구조 덕분에 공간과 무게가 중요한 제약 조건인 애플리케이션에 특히 적합합니다.

이 LED는 산업 표준 8mm 테이프에 7인치 직경 릴로 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 보장합니다. 적외선 및 기상 리플로우 솔더링 공정 모두와 호환되도록 설계되어 현대적인 대량 생산을 용이하게 합니다. 이 제품은 단색 타입으로 분류되며, 무연(Pb-free)이며, EU RoHS 지침, REACH 규정 및 할로겐 프리 요구 사항(브롬 <900 ppm, 염소 <900 ppm, 합계 <1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 규정을 준수하는 것으로 확인되었습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이러한 값은 정상 작동을 위한 것이 아닙니다. 17-215 LED의 경우 최대 역전압(VR)은 5V입니다. 역방향으로 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다. 연속 순방향 전류(IF) 정격은 25 mA이며, 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건 하에서는 60 mA의 더 높은 피크 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 전력 소산(Pd)은 60 mW로, 열 관리 설계에 있어 중요한 파라미터입니다. 이 장치는 인체 모델(HBM) 기준 2000V의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 작동 온도 범위(Topr)는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도 범위(Tstg)는 -40°C에서 +90°C로, 광범위한 환경 조건에서 견고한 성능을 나타냅니다.

2.2 전기-광학 특성

전기-광학 특성은 주변 온도(Ta) 25°C, 순방향 전류(IF) 20 mA의 표준 테스트 조건에서 지정됩니다. 광도(Iv)는 최소 18.0 mcd에서 최대 45.0 mcd까지 범위를 가지며, 일반적인 값은 특정 빈 코드에 따라 다릅니다. 절반 강도에서의 전체 각도로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 일반적으로 130도로, 백라이트 및 표시등 애플리케이션에 적합한 넓은 방출 패턴을 제공합니다.

스펙트럼 특성은 일반적으로 575 nm인 피크 파장(λp)과 567.5 nm에서 575.5 nm까지 범위를 가지는 주 파장(λd)으로 정의됩니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 일반적으로 20 nm입니다. 20 mA에서 LED를 구동하는 데 필요한 순방향 전압(VF)은 1.7V에서 2.3V까지 범위를 가지며, 일반적인 값은 이 범위의 중간점 근처입니다. 역전류(IR)는 5V의 역전압이 인가될 때 최대 10 μA로 지정됩니다. 이 장치는 역바이어스 하에서 작동하도록 설계되지 않았으며, VR 정격은 IR 파라미터를 테스트하기 위한 것임을 유의하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하고 설계자가 특정 요구 사항에 맞는 구성 요소를 선택할 수 있도록 돕기 위해, LED는 광도, 주 파장 및 순방향 전압이라는 세 가지 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈

광도는 네 개의 빈으로 분류됩니다: M1 (18.0-22.5 mcd), M2 (22.5-28.5 mcd), N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd). 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 적합한 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있어, 다중 LED 어레이에서 시각적 일관성을 보장하거나 특정 밝기 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈

인지되는 색상과 밀접하게 관련된 주 파장은 네 개의 코드로 빈닝됩니다: C15 (567.5-569.5 nm), C16 (569.5-571.5 nm), C17 (571.5-573.5 nm), C18 (573.5-575.5 nm). ±1 nm의 허용 오차를 가진 이 엄격한 빈닝은 상태 표시등이나 색상 균일성이 중요한 백라이트와 같이 정밀한 색상 일치가 필요한 애플리케이션에 필수적입니다.

3.3 순방향 전압 빈

순방향 전압은 19부터 24까지 레이블이 지정된 여섯 개의 빈으로 나뉘며, 각각 1.7V에서 2.3V까지 0.1V 범위를 포함합니다. VF 빈에 대한 지식은 효율적인 전류 제한 회로를 설계하는 데 중요하며, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 균일한 전류 분배와 예측 가능한 전력 소비를 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 일반적인 전기-광학 특성 곡선에 대한 섹션이 표시되어 있지만, 추출된 텍스트에는 특정 그래프(예: 상대 광도 대 순방향 전류, 순방향 전압 대 접합 온도, 스펙트럼 분포)가 제공되지 않습니다. 완전한 데이터시트에서 이러한 곡선은 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 필수적입니다. 설계자는 일반적으로 IV 곡선을 사용하여 동적 저항을 결정하고, 온도 디레이팅 곡선을 사용하여 고온에서의 밝기 감소를 이해하며, 스펙트럼 플롯을 사용하여 색상 순도와 반치폭(FWHM)을 확인합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 컴팩트한 SMD 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수(밀리미터)는 다음과 같습니다: 전체 길이는 2.0 mm, 너비는 1.25 mm, 높이는 0.8 mm입니다. 캐소드는 일반적으로 패키지에 표시나 모따기된 모서리로 식별됩니다. PCB 설계를 위한 랜드 패턴(풋프린트) 권장 사항에는 안정적인 솔더링과 기계적 안정성을 보장하기 위한 패드 치수와 간격이 포함됩니다. 지정되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1 mm입니다.

5.2 포장 사양

구성 요소는 방습 포장 시스템으로 배송됩니다. 2.0x1.25mm 풋프린트 크기에 맞춰진 포켓이 있는 캐리어 테이프에 수납됩니다. 이 캐리어 테이프는 표준 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 포장에는 건조제가 포함되어 있으며, 저장 및 운송 중 주변 습도로부터 LED를 보호하기 위해 알루미늄 방습 백에 밀봉되어 있습니다. 이는 리플로우 솔더링 중 "팝콘 현상"을 방지하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 솔더링의 경우 특정 온도 프로파일을 따라야 합니다. 예열 구역은 60-120초 동안 150°C에서 200°C까지 상승해야 합니다. 액상선 온도(217°C) 이상의 시간은 60-150초 동안 유지되어야 합니다. 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 이 피크에서의 시간은 최대 10초여야 합니다. 피크까지의 최대 상승 속도는 6°C/초이며, 255°C 이상의 최대 시간은 30초입니다. 냉각 속도는 최대 3°C/초로 제어되어야 합니다. 동일한 LED에 대해 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링 및 저장

핸드 솔더링이 필요한 경우 각별한 주의가 필요합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C 이하이어야 하며, 각 단자와의 접촉 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 저전력 아이언(≤25W)을 사용하는 것이 권장되며, 각 단자를 솔더링하는 사이에는 최소 2초의 간격을 두어야 합니다. 가열 중에 LED에 스트레스를 가해서는 안 되며, 솔더링 후 PCB가 휘어져서는 안 됩니다.

저장의 경우, LED를 사용할 준비가 될 때까지 방습 백을 열어서는 안 됩니다. 개봉 후 사용하지 않은 LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 백 개봉 후의 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다. 이 시간을 초과하거나 건조제 지시약이 포화 상태를 나타내는 경우, 사용 전 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

7.1 일반적인 애플리케이션

이 LED는 다양한 표시등 및 백라이트 기능에 매우 적합합니다. 일반적인 애플리케이션으로는 자동차 계기판 및 스위치 백라이트, 통신 장치(전화기, 팩스기)의 상태 표시등 및 키패드 백라이트, 소형 LCD 패널용 평면 백라이트, 밝은 노란색 녹색 신호가 필요한 일반 목적 표시등 사용 등이 있습니다.

7.2 중요한 설계 고려 사항

전류 제한:외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED는 매우 비선형적인 IV 특성을 나타냅니다; 순방향 전압이 정격 값을 약간 초과하면 전류가 크게, 파괴적으로 증가할 수 있습니다. 저항 값은 공급 전압, LED의 순방향 전압(빈을 고려), 원하는 작동 전류(≤25 mA 연속)를 기반으로 계산되어야 합니다.

열 관리:전력 소산이 낮지만(최대 60 mW), PCB에서 적절한 열 설계는 여전히 중요합니다, 특히 고온 환경이나 밀폐된 공간에서 작동할 때 더욱 그렇습니다. 열 패드 주변에 충분한 구리 면적을 확보하면 열을 발산시키고 LED 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 됩니다.

ESD 보호:LED가 2000V HBM ESD 정격을 가지고 있지만, 조립 및 취급 중 잠재적 손상을 방지하기 위해 표준 ESD 처리 예방 조치를 준수해야 합니다.

8. 애플리케이션 제한 및 신뢰성 노트

이 제품은 일반 상업 및 산업 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 사전 협의 없이는 고신뢰성 애플리케이션에 적합하지 않을 수 있음이 명시적으로 언급되어 있습니다. 이러한 제한된 애플리케이션에는 군사 및 항공우주 시스템, 자동차 안전 및 보안 시스템(예: 에어백 제어, 브레이크 등), 생명 유지 의료 장비 등이 포함됩니다. 이러한 용도에는 일반적으로 다른 사양, 자격 수준 및 신뢰성 데이터를 가진 제품이 필요합니다. 이 데이터시트에서 제공하는 성능 보증은 장치가 지정된 절대 최대 정격 및 권장 작동 조건 내에서 작동할 때만 적용됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는 선명한 노란색 녹색 색상을 생성하는 특정 AIGaInP 칩 소재와 매우 컴팩트한 2.0x1.25mm SMD 패키지의 조합입니다. 기존의 스루홀 또는 더 큰 SMD LED와 비교하여 상당한 공간 절약을 제공합니다. 넓은 130도 시야각은 집중된 빔보다는 넓은 조명이 필요한 애플리케이션에 유리합니다. 현대적인 환경 표준(RoHS, REACH, 할로겐 프리)을 준수하여 엄격한 재료 선언이 있는 제품에 적합합니다. 상세한 빈닝 시스템은 설계자에게 제품의 색상 및 밝기 일관성을 높은 수준으로 제어할 수 있도록 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λp)은 스펙트럼 전력 분포가 최대인 파장입니다. 주 파장(λd)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 이 LED와 같은 협대역 방출체의 경우 종종 가깝지만, 색상 사양에는 λd가 더 관련이 있습니다.

Q: 전원 공급 장치가 정전류 소스인 경우 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

A: 예, 정전류 드라이버는 LED를 구동하는 훌륭하고 종종 선호되는 방법입니다, 이는 광 출력을 결정하고 단위 간 또는 온도에 따른 순방향 전압 변동에 관계없이 안정적인 작동을 보장하는 주요 변수(전류)를 직접 제어하기 때문입니다.

Q: 저장 및 베이킹 절차가 왜 그렇게 중요한가요?

A: SMD 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 압력을 생성하여 에폭시 수지 패키지가 갈라질 수 있습니다(일명 "팝콘 현상" 또는 "박리"). 수분 민감도 수준(MSL) 및 베이킹 절차는 이러한 고장 모드를 방지합니다.

Q: 릴의 라벨을 어떻게 해석하나요?

A: 릴 라벨에는 주요 정보가 포함되어 있습니다: CPN(고객 부품 번호), P/N(제조업체 부품 번호), QTY(릴당 수량), CAT(광도 빈 코드), HUE(주 파장 빈 코드), REF(순방향 전압 빈 코드), LOT No(추적 가능한 제조 로트 번호).

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 다중 표시등 패널 설계.한 설계자가 20개의 상태 표시등이 있는 제어판을 만들고 있습니다. 사용자 경험을 위해 균일한 밝기와 색상이 중요합니다. 빈닝 정보를 사용하여 설계자는 주문 시 동일한 광도 빈(예: 모두 N1)과 동일한 주 파장 빈(예: 모두 C17)에서 LED를 지정할 수 있습니다. 조달 단계에서의 이 사전 선택은 최종 조립된 패널에서 밝기와 색상 변동을 최소화하여 생산 후 보정이나 분류의 필요성을 없앱니다. 또한, 순방향 전압 빈(예: 1.9-2.0V의 경우 21)을 알면 여러 LED를 직렬로 12V 레일에 연결할 때 전류 제한 저항 값을 정밀하게 계산하여 각 LED가 의도한 전류를 받도록 할 수 있습니다.

12. 작동 원리

이 LED는 반도체 p-n 접합에서의 전기발광 원리로 작동합니다. 활성 영역은 AIGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드)로 구성됩니다. 순방향 바이어스 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 거기서 그들은 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AIGaInP 합금의 특정 밴드갭 에너지는 방출되는 빛의 파장을 결정하며, 이 경우 가시 스펙트럼의 노란색 녹색 영역(약 575 nm)에 있습니다. 에폭시 수지 패키지는 반도체 칩을 보호하고 기계적 안정성을 제공하며, 광 출력 빔을 형성하는 기본 렌즈 역할을 합니다.

13. 기술 동향

SMD LED 기술의 일반적인 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘 또는 밀리칸델라), 밀도 증가를 위한 더 작은 패키지 크기, 향상된 색상 일관성과 렌더링으로 계속 이어지고 있습니다. 또한 더 높은 작동 전류와 온도에서의 신뢰성과 수명 향상에 중점을 두고 있습니다. 더 나아가, 지속 가능성 추구는 환경 규정에 대한 더 넓은 준수와 포장 및 제조 공정에서 더욱 친환경적인 재료 개발을 촉진합니다. 이 데이터시트에서 강조된 상세한 빈닝 및 수분 민감도 처리 절차는 자동화된 대량 생산 환경에서 더 높은 정밀도와 신뢰성으로의 산업 이동을 반영합니다.