SMD LED 19-21/S2C-AL2M2VY/3T 데이터시트 - 사이즈 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.7-2.2V - 색상 브릴리언트 오렌지 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-21/S2C-AL2M2VY/3T는 AlGaInP 칩 기술을 활용하여 브릴리언트 오렌지 색상을 발광하는 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 현대적이고 컴팩트한 전자 조립을 위해 설계되어 보드 공간 활용 및 자동화 제조 공정에서 상당한 이점을 제공합니다.

1.1 핵심 장점 및 제품 포지셔닝

이 LED의 주요 장점은 미니어처 풋프린트입니다. 기존 리드 프레임 타입 LED보다 훨씬 작아서 더 작은 인쇄 회로 기판(PCB) 설계, 더 높은 부품 집적도, 감소된 저장 공간 요구 사항, 궁극적으로 더 컴팩트한 최종 사용자 장비 제작을 가능하게 합니다. 가벼운 구조는 크기와 무게가 중요한 제약 조건인 응용 분야에 이상적인 선택입니다.

이 LED는 단색 타입이며, 무연(Pb-free)이며, RoHS, EU REACH 및 무할로겐 표준(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 규정을 준수합니다. 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급되어 대량 전자 제조에 사용되는 표준 자동 피크 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다. 또한 이 부품은 적외선 및 증기상 리플로우 납땜 공정과 모두 호환됩니다.

2. 기술 사양 및 심층 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):25mA (연속).
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60mA (듀티 사이클 1/10 및 주파수 1kHz에서). 이 정격은 펄스 동작 전용입니다.
• 전력 소산 (P_d):60mW. 이는 패키지가 열 한계를 초과하지 않고 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD) 휴먼 바디 모델 (HBM):2000V. 이는 중간 수준의 ESD 민감도를 나타냅니다. 적절한 ESD 취급 절차가 필요합니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 이 장치는 산업용 온도 범위 응용 분야에 적합합니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.
• 납땜 온도:리플로우 납땜의 경우, 최대 10초 동안 최대 260°C의 피크 온도가 지정됩니다. 핸드 납땜의 경우, 납땜 인두 팁 온도는 단자당 최대 3초 동안 350°C를 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수는 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25°C 및 순방향 전류(I_F) 5mA의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 광도 (I_v):최소 14.5 mcd에서 최대 28.5 mcd까지 범위입니다. 전형적인 값은 이 범위 내에 있습니다. ±11%의 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):반값 각도는 전형적으로 100도로, 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 파장 (λ_p):전형적으로 611 nm.
• 주 파장 (λ_d):600.5 nm에서 612.5 nm까지 범위이며, 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이 매개변수는 인지되는 색상을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):전형적으로 17 nm이며, 피크 강도의 절반(반치폭)에서 측정됩니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F=5mA에서 1.70V에서 2.20V까지 범위이며, 허용 오차는 ±0.05V입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다.중요 참고사항:이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 테스트 조건은 누설 전류 특성화 전용입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

I_F= 5mA에서 빈닝.

• L2:14.5 mcd ~ 18.0 mcd
• M1:18.0 mcd ~ 22.5 mcd
• M2:22.5 mcd ~ 28.5 mcd

3.2 주 파장 빈닝

I_F= 5mA에서 빈닝.

• D8:600.5 nm ~ 603.5 nm
• D9:603.5 nm ~ 606.5 nm
• D10:606.5 nm ~ 609.5 nm
• D11:609.5 nm ~ 612.5 nm

3.3 순방향 전압 빈닝

I_F= 5mA에서 빈닝.

• 19:1.70V ~ 1.80V
• 20:1.80V ~ 1.90V
• 21:1.90V ~ 2.00V
• 22:2.00V ~ 2.10V
• 23:2.10V ~ 2.20V

부품 번호의 "19-21"은 이러한 범주에서 특정 빈(예: V_F빈 19-21)을 참조할 가능성이 높습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계에 중요한 여러 전형적인 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포

이 곡선은 약 611 nm를 중심으로 하는 단일의 지배적인 피크를 보여주며, 이는 AlGaInP 기반 오렌지 LED의 특징입니다. 좁은 대역폭(전형적으로 17 nm)은 채도 높은 순수한 오렌지 색상을 만듭니다.

4.2 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 일반적으로 낮은 전류에서 선형이지만 전류가 증가함에 따라 포화 효과를 보입니다. 원하는 밝기 수준을 달성하는 데 필요한 구동 전류를 결정하는 데 필수적입니다.

4.3 상대 광도 대 주변 온도

광도는 주변 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 넓은 온도 범위에서 동작하는 응용 분야에 매우 중요하며, 설계자가 예상 출력을 디레이팅하거나 구동 회로에서 보상할 수 있게 합니다.

4.4 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 그래프는 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 보여줍니다. 온도가 상승하면 장치의 전력 소산 한계 내에 머물고 열 폭주를 방지하기 위해 최대 전류를 줄여야 합니다.

4.5 순방향 전압 대 순방향 전류 (I-V 곡선)

이 표준 다이오드 곡선은 지수 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 이는 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다.

4.6 방사 패턴

극좌표 다이어그램은 전형적인 100도 시야각을 가진 넓은 람베르시안과 유사한 발광 패턴을 확인시켜 주며, 넓은 영역에 걸쳐 균일한 조명을 제공합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

19-21 SMD LED는 컴팩트한 직사각형 패키지를 가지고 있습니다. 주요 치수(mm, 별도로 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm)는 길이 약 2.0mm, 너비 약 1.25mm의 본체 크기와 높이 약 0.8mm를 포함합니다. 상세 도면은 패드 위치, 스탠드오프 높이 및 캐소드 식별 마크의 위치를 지정합니다.

5.2 극성 식별

패키지와 치수 도면에 명확한 캐소드 마크가 표시되어 있습니다. 역바이어스 손상을 방지하기 위해 조립 중 올바른 극성을 준수해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 전류 제한

필수사항:외부 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 항상 LED와 직렬로 사용해야 합니다. LED의 순방향 전압은 급격한 기울기를 가지며, 공급 전압의 작은 증가로 인해 전류가 크게, 파괴적일 수 있는 증가를 일으킬 수 있습니다.

6.2 보관 및 습기 민감도

LED는 건조제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장되어 있습니다.

1. 사용 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오.
2. 개봉 후, 사용하지 않은 LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관해야 합니다.
3. 백 개봉 후의 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다.
4. 노출 시간을 초과하거나 건조제 지시제 색상이 변한 경우, "팝콘" 손상을 방지하기 위해 리플로우 납땜 전에 60°C ±5°C에서 24시간 동안 베이킹해야 합니다.

6.3 리플로우 납땜 프로파일

무연(Pb-free) 리플로우 프로파일이 지정됩니다:

• 예열:150-200°C, 60-120초.
• 액상선 이상 시간 (TAL):217°C 이상, 60-150초.
• 피크 온도:최대 260°C, 최대 10초 유지.
• 상승 속도:최대 6°C/초.
• 하강 속도:최대 3°C/초.

리플로우 납땜은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 가열 중 LED에 기계적 스트레스를 가하지 말고 납땜 후 PCB를 뒤틀리지 않도록 하십시오.

6.4 핸드 납땜 및 리워크

핸드 납땜이 필요한 경우, 팁 온도 <350°C의 납땜 인두를 사용하고 단자당 ≤3초 동안 열을 가하며, 정격 전력 <25W의 인두를 사용하십시오. 단자 사이에 >2초의 냉각 간격을 두십시오. 리워크는 강력히 권장되지 않습니다. 절대적으로 필요한 경우, 패드 손상을 피하기 위해 양쪽 단자를 동시에 가열하고 부품을 들어 올리기 위해 듀얼 팁 납땜 인두를 사용하십시오. 리워크 후 항상 LED 기능을 확인하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 릴 및 테이프 사양

LED는 7인치 직경 릴에 엠보싱된 캐리어 테이프로 공급됩니다. 테이프 너비는 8mm입니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 캐리어 테이프 포켓 및 릴에 대한 상세 치수는 데이터시트에 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 몇 가지 주요 필드가 포함됩니다:

• CPN:고객 부품 번호
• P/N:제조사 부품 번호 (예: 19-21/S2C-AL2M2VY/3T)
• QTY:포장 수량
• CAT:광도 등급 (빈 코드, 예: M1)
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급 (빈 코드, 예: D10)
• REF:순방향 전압 등급 (빈 코드, 예: 20)
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

8. 응용 제안

8.1 대표적인 응용 시나리오

• 자동차 내장:계기판 표시등, 스위치 및 제어판의 백라이트.
• 통신 장비:전화기, 팩스 기기 및 네트워킹 하드웨어의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• 소비자 가전:소형 LCD 디스플레이용 평면 백라이트, 스위치 조명 및 상징적 표시등.
• 일반 목적 표시:다양한 전자 장치의 전원 상태, 모드 표시 및 경고 신호.

8.2 설계 고려사항

1. 구동 회로:항상 정전류원 또는 직렬 저항이 있는 전압원을 구현하십시오. R = (V_공급- V_F) / I_F 공식을 사용하여 저항 값을 계산하십시오. 여기서 V_F는 견고한 설계를 위해 최대 빈 값(2.2V)에서 선택해야 합니다.
2. 열 관리:전력은 낮지만, 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작하는 경우 LED 패드 아래에 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하여 열을 발산하고 광 출력 안정성을 유지하도록 하십시오.
3. 광학 설계:넓은 100도 시야각은 2차 광학 장치 없이 넓은 영역 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 집속된 빔의 경우 렌즈가 필요할 수 있습니다.
4. ESD 보호:LED가 사용자가 접근 가능한 위치에 있는 경우, 장치가 2kV HBM 등급을 가지므로 민감한 신호 라인에 ESD 보호 다이오드를 포함시키십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

기존 스루홀 LED 기술과 비교하여, 19-21 SMD LED는 다음을 제공합니다:

• 크기 감소:극적으로 작은 풋프린트와 프로파일.
• 제조 효율성:완전 자동화된 고속 조립을 가능하게 합니다.
• 성능:AlGaInP 기술은 오렌지/레드 스펙트럼에서 높은 효율과 좋은 색 채도를 제공합니다.
• 신뢰성:견고한 SMD 구조는 일반적으로 리드 프레임에 와이어 본딩이 있는 장치보다 진동 및 기계적 충격에 더 강합니다.

다른 일부 SMD 오렌지 LED와 비교하여, 이 부품의 특정 빈닝 구조(광도, 주 파장, 순방향 전압)는 여러 LED가 어레이에서 사용될 때 시스템 수준에서 더 엄격한 색상 및 밝기 일치를 가능하게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λ_p)은 스펙트럼 파워 분포가 최대인 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 대칭 스펙트럼을 가진 LED의 경우 종종 가깝지만, λ_d는 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 예, 절대 최대 연속 순방향 전류는 25mA이므로 20mA는 사양 내입니다. 그러나 주변 온도가 25°C보다 상당히 높은 경우 디레이팅 곡선을 참조하고 적절한 열 발산을 보장해야 합니다.

Q: 역방향 전압 정격이 왜 5V만 되나요?

A: 이 LED는 역바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다. 5V 정격은 누설 전류(I_R)를 측정하기 위한 테스트 조건입니다. 회로 설계에서 LED에 역방향 전압이 가해지지 않도록 해야 하며, 일반적으로 올바른 방향으로 배치하거나 응용 분야에서 필요하다면 병렬(역병렬)로 보호 다이오드를 배치함으로써 보장합니다.

Q: 부품 번호 19-21/S2C-AL2M2VY/3T를 어떻게 해석하나요?

A: 전체 해독은 독점적일 수 있지만, 일반적인 패턴은 다음과 같습니다: "19-21"은 순방향 전압 빈 범위를 나타낼 가능성이 높고, "S2C"는 패키지 크기/스타일(2.0x1.25mm)을 가리킬 수 있으며, "AL2M2VY"는 칩 재료(AlGaInP), 색상(브릴리언트 오렌지) 및 기타 속성을 인코딩할 가능성이 높고, "3T"는 테이프 및 릴 포장을 나타낼 수 있습니다.

11. 실용 설계 사례 연구

시나리오:5V 레일로 구동되는 소비자 장치용 세 개의 오렌지 상태 표시등 클러스터 설계. 목표는 균일한 밝기와 색상입니다.

설계 단계:

1. 전류 선택:밝기와 수명의 좋은 균형을 위해 I_F= 10mA를 선택하며, 이는 25mA 최대치보다 훨씬 낮습니다.
2. 전압 계산:보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F(2.20V)를 사용하십시오. 직렬 저항 R = (5V - 2.20V) / 0.010A = 280Ω. 가장 가까운 표준 E24 값은 270Ω 또는 300Ω입니다. 270Ω을 선택하면 I_F≈ (5-2.2)/270 = 10.37mA입니다.
3. 저항의 전력:P = I²R = (0.01037)²* 270 ≈ 0.029W. 표준 1/10W (0.1W) 저항으로 충분합니다.
4. 균일성 보장:균일한 외관을 달성하기 위해 주문 시 엄격한 빈닝 요구 사항을 지정하십시오: 모든 LED가 동일한 주 파장 빈(예: D10) 및 동일한 광도 빈(예: M1)에서 나오도록 요청하십시오. 각 LED에 개별 저항을 사용하면(병렬로 모든 LED에 하나의 저항을 사용하는 대신) 작은 V_F 변동을 보상하고 동일한 전류를 보장합니다.
5. 레이아웃:열 결합을 방지하기 위해 LED를 적절한 간격으로 배치하십시오. 신뢰할 수 있는 납땜을 위해 치수 도면의 권장 패드 레이아웃을 따르십시오.

12. 기술 원리 소개

19-21 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 화합물 반도체는 오렌지, 레드 및 노란색 스펙트럼 영역에서 효율적인 발광을 생성하는 데 필요한 직접 밴드갭 공학을 가능하게 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합하며, 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 결정 격자 내 알루미늄, 갈륨 및 인듐의 특정 비율은 밴드갭 에너지를 결정하고 따라서 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 투명 수지 캡슐러트는 칩을 보호하고 1차 렌즈 역할을 하여 방출된 빛을 넓은 시야각 패턴으로 형성합니다.

13. 산업 동향 및 발전

19-21과 같은 SMD LED 시장은 계속 발전하고 있습니다. 주요 동향은 다음과 같습니다:

• 효율 증가:지속적인 재료 과학 및 칩 설계 개선으로 인해 더 높은 광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력)이 가능해져 더 낮은 구동 전류와 감소된 시스템 전력 소비를 가능하게 합니다.
• 소형화:더 작은 장치를 위한 추진력으로 인해 패키지 크기가 19-21보다 더 작아지고(예: 1608, 1005 미터법 크기), 성능을 유지하거나 개선합니다.
• 향상된 신뢰성 및 수명:포장 재료, 다이 부착 및 와이어 본딩(또는 플립칩 설계)의 개선으로 인해 동작 수명이 연장되고 고온 및 고습 조건에서 성능이 향상됩니다.
• 스마트 통합:더 넓은 동향은 정전류 드라이버 또는 심지어 어드레서블 컨트롤러(WS2812와 같은)와 같은 제어 회로를 LED 패키지에 직접 통합하여 복잡한 조명 효과를 위한 시스템 설계를 단순화하는 것을 포함합니다.
• 지속 가능성:이 데이터시트에서 볼 수 있는 무할로겐, 무연 및 REACH 준수 재료에 대한 초점은 글로벌 환경 규제에 의해 주도되는 표준 산업 요구 사항입니다.

오렌지/레드에 대한 기본 AlGaInP 기술은 성숙되었지만, 이러한 포장 및 통합 동향은 19-21과 같은 부품이 계속 관련성을 유지하고 시간이 지남에 따라 개선되도록 합니다.