SMD LED 19-21/G6C-FM1N2B/3T 데이터시트 - 사이즈 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.75-2.35V - 색상 선명한 황록색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-21 SMD LED는 고밀도 부품 배치와 안정적인 성능이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장 장치입니다. 이 LED는 알갈인피(AlGaInP) 칩 기술을 활용하여 선명한 황록색 광 출력을 생성합니다. 주요 장점으로는 기존 리드 프레임 LED 대비 크게 줄어든 점유 면적으로, 더 작은 PCB 설계와 더 컴팩트한 최종 제품을 가능하게 합니다. 가벼운 구조는 공간과 무게가 중요한 제약 조건인 소형 및 휴대용 응용 분야에 이상적입니다.

이 부품은 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 지침을 완전히 준수하여, 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합함을 보장합니다. 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장되어 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환되므로 제조 공정을 효율화합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 소형화된 패키지:SMD 형식은 리드 부품에 비해 훨씬 작은 보드 크기와 높은 포장 밀도를 가능하게 합니다.
• 자동화 친화적:표준 자동 배치 장비와 호환되는 테이프 앤 릴 포장으로 공급됩니다.
• 견고한 솔더링:적외선 및 기상 재플로우 솔더링 공정 모두와 호환됩니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 무연(Pb-free), RoHS 준수, REACH 준수, 할로겐 프리(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)입니다.
• 단색 타입:단일하고 일관된 선명한 황록색을 방출합니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 다용도로 사용되며 다양한 조명 및 표시 역할에 활용됩니다. 예를 들면:

• 자동차 계기판, 스위치 및 제어판의 백라이트.
• 전화기 및 팩스와 같은 통신 장치의 상태 표시기 및 키패드 백라이트.
• LCD 디스플레이, 스위치 패널 및 심볼용 평판 백라이트 유닛.
• 소비자 가전, 산업 제어 및 계측기의 범용 표시등.

2. 기술 사양 및 목적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상에서의 동작은 보장되지 않습니다.

해석:5V 역방향 전압 정격은 상대적으로 낮으며, 이 LED는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았으며 역전압이 발생할 수 있는 회로에서 보호가 필요함을 강조합니다. 25mA의 순방향 전류 정격은 소형 SMD LED의 표준입니다. 2000V(HBM)의 ESD 정격은 표준 취급 주의사항을 준수해야 함을 나타냅니다. -40°C ~ +85°C의 넓은 동작 온도 범위는 자동차 및 산업 환경에 적합하게 만듭니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 순방향 전류(IF) 20mA, 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정되며, 일반적인 동작 조건을 나타냅니다.

해석:광도 범위는 넓으며(18-45 mcd), 빈닝 시스템(후술)을 통해 관리됩니다. 일반적인 100도의 시야각은 백라이트 및 확산 표시에 적합한 넓은 방출 패턴을 제공합니다. 570-574.5 nm의 주 파장은 출력을 가시 스펙트럼의 황록색 영역에 확실히 위치시킵니다. 1.75V ~ 2.35V의 순방향 전압 범위는 알갈인피 기술의 전형으로 상대적으로 낮아 전력 소비를 최소화하는 데 도움이 됩니다. 주석은 이 장치가 역방향 동작을 위해 설계되지 않았음을 명시합니다. VR 정격은 IR 테스트 전용입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기, 색상 및 전기적 특성에 대한 특정 기준을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

분석:포장 라벨의 CAT 코드는 이 빈에 해당합니다. 더 높은 빈(예: N2)을 선택하면 더 높은 최소 밝기가 보장되며, 이는 균일한 패널 밝기나 장거리 가시성이 필요한 응용 분야에 중요합니다.

3.2 주 파장 빈닝

분석:라벨의 HUE 코드는 이 색도/파장 빈을 나타냅니다. 더 엄격한 파장 제어(더 작은 빈 범위)는 다중 세그먼트 디스플레이나 색상 일치 표시기 어레이와 같이 여러 LED 간의 색상 일관성이 중요한 응용 분야에 필수적입니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

분석:REF 코드는 전압 빈을 나타냅니다. 동일한 전압 빈의 LED를 사용하면 여러 LED가 병렬로 연결될 때 더 균일한 전류 분배를 보장하여 일부 LED의 과구동을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 장치의 동작을 설명하는 몇 가지 일반적인 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 순방향 전류와 함께 증가하지만 비선형 관계임을 보여줍니다. 권장 20mA 이상으로 LED를 구동하면 밝기 증가 효과가 감소하는 반면, 소비 전력과 접합 온도가 크게 증가하여 수명이 단축될 수 있습니다.

4.2 상대 광도 대 주변 온도

이 곡선은 광도의 음의 온도 계수를 보여줍니다. 주변 온도가 상승하면 광 출력이 감소합니다. 이는 고온 환경에서 동작하는 설계에 있어 중요한 고려 사항입니다. 필요한 밝기 수준을 유지하기 위해 감액 또는 열 관리가 필요할 수 있습니다.

4.3 순방향 전류 감액 곡선

이 그래프는 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 순방향 전류를 정의합니다. 과열을 방지하고 신뢰성을 보장하기 위해 고주변 온도에서 동작할 때 순방향 전류를 줄여야 합니다. 장기적인 신뢰성을 위해 이 곡선을 준수하는 것이 필수적입니다.

4.4 순방향 전압 대 순방향 전류

IV 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 전류와 함께 증가합니다. 동작 영역에서 곡선의 기울기는 필요한 구동 전압을 알려주고 전류 제한을 위한 직렬 저항 값 계산에 도움이 됩니다.

4.5 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

스펙트럼 플롯은 약 575nm에서 피크를 갖고 일반적인 대역폭이 20nm인 단색 특성을 확인시켜 줍니다. 방사 패턴 다이어그램은 100도 시야각을 가진 람베르시안과 유사한 방출 프로파일을 보여주며, 중심축에서 각도에 따라 강도가 어떻게 변하는지 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

19-21 패키지의 공칭 치수는 2.0mm(길이) x 1.25mm(폭) x 0.8mm(높이)입니다. 도면은 달리 명시되지 않는 한 ±0.1mm의 공차를 규정합니다. 패키지에는 명확한 캐소드 마크가 표시되어 있으며, 이는 조립 중 올바른 방향을 위한 필수 사항입니다. PCB의 권장 랜드 패턴(풋프린트)은 적절한 솔더링과 기계적 안정성을 보장하기 위해 이 치수에 따라 설계되어야 합니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 LED 동작에 필수적입니다. 패키지에는 캐소드 단자를 식별하기 위한 뚜렷한 표시(일반적으로 노치, 점 또는 모따기된 모서리)가 있습니다. 설계자는 PCB 실크스크린과 조립 문서가 이 방향을 명확히 반영하여 역방향 설치를 방지해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

적절한 취급 및 솔더링은 LED 성능과 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다.

6.1 보관 및 습기 민감도

• 사용 전:조립 준비가 될 때까지 방습 배리어 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후:168시간(7일) 이내에 사용하십시오. 사용하지 않은 부품은 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오.
• 재건조:보관 시간을 초과하거나 건제제가 습기 침투를 나타내는 경우, 사용 전 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

6.2 재플로우 솔더링 프로파일 (무연)

권장 프로파일은 LED를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 형성하는 데 중요합니다.

• 예열:150-200°C, 60-120초.
• 액상선 온도 이상 시간 (217°C):60-150초.
• 피크 온도:최대 260°C, 10초 이하 유지.
• 가열 속도:최대 6°C/초 (255°C까지).
• 냉각 속도:최대 3°C/초.
• 제한:재플로우 솔더링은 2회를 초과하여 수행해서는 안 됩니다.

6.3 핸드 솔더링 주의사항

핸드 솔더링이 불가피한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

• 팁 온도 <350°C의 솔더링 아이언을 사용하십시오.
• 단자당 접촉 시간을 ≤3초로 제한하십시오.
• 전력 ≤25W의 아이언을 사용하십시오.
• 각 단자를 솔더링할 때 최소 2초 간격을 두십시오.

6.4 전류 보호 및 수리

전류 제한:외부 직렬 저항은 필수입니다. LED의 지수적 IV 특성은 작은 전압 증가가 큰 전류 서지를 유발하여 즉시 고장으로 이어질 수 있음을 의미합니다. 저항 값은 공급 전압과 원하는 동작 전류에서 LED의 순방향 전압을 기반으로 계산되어야 합니다.
수리:솔더링 후 수리는 권장되지 않습니다. 절대 필요한 경우, 양쪽 단자를 동시에 가열하고 기계적 응력을 피하기 위해 듀얼 헤드 솔더링 아이언을 사용하십시오. 수리 후 기능을 항상 확인하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 방습 포장으로 공급됩니다:

• 캐리어 테이프:폭 8mm.
• 릴:직경 7인치(178mm).
• 릴당 수량:3000개.
• 포장:부품은 건제제와 습도 표시 카드가 들어 있는 알루미늄 방습 백에 밀봉됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 포함된 LED의 특정 빈을 정의하는 코드가 포함되어 있습니다:

• P/N:제품 번호 (예: 19-21/G6C-FM1N2B/3T).
• CAT:광도 등급 (예: M1, N2).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급 (예: CC3).
• REF:순방향 전압 등급 (예: 1).
• LOT No:추적 가능한 제조 로트 번호.

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 응용 회로

가장 일반적인 구동 방법은 정전류원 또는 직렬 전류 제한 저항이 있는 정전압원입니다. 공급 전압 V_supply에 대해 저항 값 R은 다음과 같이 계산됩니다: R = (V_supply - V_F) / I_F, 여기서 V_F는 원하는 전류 I_F(일반적으로 20mA)에서 LED의 순방향 전압입니다. 최악의 조건에서도 전류가 한계를 초과하지 않도록 데이터시트 또는 빈의 최대 V_F를 항상 사용하십시오.

8.2 열 관리

패키지는 작지만, 소비 전력(최대 60mW)은 여전히 온도 상승을 유발할 수 있습니다. 고주변 온도 또는 고전류에서 동작하는 응용 분야의 경우, LED의 솔더 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적(열 패드)을 확보하여 히트 싱크 역할을 하고 접합부에서 열을 방출하도록 하십시오.

8.3 광학 설계

100도의 시야각은 넓고 확산된 빛을 제공합니다. 집중되거나 지시된 빛의 경우 외부 렌즈나 도광판이 필요할 수 있습니다. LED 패키지의 투명 수지 재질은 라이트 파이프와 함께 사용하기에 적합합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

알갈인피 기술 기반의 19-21 LED는 황록색 방출에 대해 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 기존 리드형 LED 대비:주요 장점은 SMD 형식으로, 자동화 조립, 크기 및 무게 감소를 가능하게 합니다.
• 다른 SMD 색상 대비:알갈인피 LED는 일반적으로 노란색/호박색/녹색 스펙트럼에서 구형 기술 대비 더 높은 광 효율을 가져 동일 전류에서 더 밝은 출력을 제공합니다.
• 백색 LED 대비:순수 색상 표시(예: 상태 표시등)의 경우, 이와 같은 단색 LED는 형광체 변환 백색 LED보다 더 효율적이고 색채가 포화되어 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 직렬 저항이 절대적으로 필요한 이유는 무엇입니까?

LED는 전류 구동 장치입니다. 그들의 순방향 전압은 음의 온도 계수와 생산 공차를 가집니다. 전류 제한이 없는 전압원은 LED가 가열됨에 따라 제어되지 않는 전류를 허용하여 빠른 고장으로 이어질 수 있습니다. 직렬 저항은 간단하고 선형적인 전류 제한을 제공합니다.

10.2 이 LED를 디밍을 위해 PWM 신호로 구동할 수 있습니까?

예, 펄스 폭 변조(PWM)는 LED 디밍을 위한 효과적인 방법입니다. LED를 빠르게 켜고 끄는 방식으로 작동합니다. 인지되는 밝기는 듀티 사이클에 비례합니다. 이 방법은 아날로그(전류 감소) 디밍에서 발생할 수 있는 색상 변화를 피합니다. 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 PWM 주파수가 충분히 높은지(일반적으로 >100Hz) 확인하십시오.

10.3 빈 코드는 무엇을 의미하며, 어떻게 선택합니까?

빈 코드는 성능별로 LED를 분류합니다. 예를 들어, 설계에 패널 전체에 걸쳐 균일한 밝기가 필요한 경우, 엄격한 광도 빈(예: N1만)을 지정해야 합니다. 색상 일관성이 최우선인 경우, 엄격한 파장 빈(예: CC3만)을 지정해야 합니다. 특정 빈 조합의 가용성을 보장하기 위해 공급업체와 상담하십시오.

10.4 이 LED를 몇 번까지 재플로우 솔더링할 수 있습니까?

데이터시트는 최대 2회의 재플로우 솔더링 사이클을 규정합니다. 각 열 사이클은 내부 다이 부착 및 와이어 본드에 응력을 유발합니다. 2회를 초과하면 잠재적 고장 또는 성능 저하 위험이 크게 증가합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

11.1 계기판 스위치 백라이트

자동차 계기판에서 여러 개의 19-21 LED를 반투명 스위치 캡 뒤에 배치할 수 있습니다. 작은 크기로 인해 좁은 공간에 맞출 수 있습니다. 동일한 광도 및 파장 빈의 LED를 사용하면 모든 스위치가 균일한 색상과 밝기를 가집니다. 넓은 시야각은 스위치 표면 전체에 고른 조명을 제공합니다. 동작 온도 범위는 자동차 실내 환경을 편안하게 커버합니다.

11.2 PCB 상태 표시기 어레이

네트워크 라우터나 산업용 컨트롤러에서 이 LED 한 줄을 사용하여 전원, 네트워크 활동 및 시스템 오류를 표시할 수 있습니다. 낮은 순방향 전압으로 인해 시스템의 논리 레일(예: 3.3V)에서 전력 소비를 최소화합니다. 그리드에 배치하고 일관된 전압 빈을 지정함으로써 설계자는 병렬로 연결된 여러 LED에 대해 단일 전류 제한 저항 값을 사용할 수 있어 BOM을 단순화할 수 있습니다.

12. 기술 원리 소개

19-21 LED는 알갈인피(Aluminum Gallium Indium Phosphide) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 재료 시스템은 스펙트럼의 노란색, 주황색, 빨간색 및 녹색 영역에서 빛을 생성하는 데 특히 효율적입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 알갈인피 층의 특정 구성은 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 장치에서는 구성이 570nm에서 574.5nm 사이의 주 파장을 가진 광자를 생성하도록 조정되어 인간의 눈이 선명한 황록색으로 인지합니다. 투명 에폭시 수지 캡슐은 반도체 칩을 보호하고 1차 렌즈 역할을 하여 광 출력 빔을 형성합니다.

13. 산업 동향 및 발전

표시기 및 백라이트 LED의 동향은 더 높은 효율, 더 작은 패키지 및 더 큰 통합을 지향하고 있습니다. 19-21은 성숙하고 신뢰할 수 있는 패키지 크기를 나타내지만, 1.6x0.8mm 또는 그보다 더 작은 새로운 패키지가 공간 제약이 있는 응용 분야에서 일반화되고 있습니다. 또한 고급 에피택셜 성장 및 분류 기술을 통해 제조 단계에서 색상 일관성을 개선하고 빈 분포를 줄이는 데 중점을 두고 있습니다. 더 나아가, 자동차 및 산업 응용 분야에서 더 높은 신뢰성을 위한 추진은 고온 및 고습 조건에서의 성능 향상을 촉진합니다. 기본 알갈인피 기술은 포화 색상의 주력 기술로 남아 있지만, 특정 성능 목표를 위해 다른 재료 시스템(예: InGaN)을 사용하는 형광체 변환 및 직접 방출 녹색 LED의 발전은 계속 진화하고 있습니다.