SMD LED 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C 데이터시트 - 패키지 2.0x1.25x0.8mm - 전압 2.7-3.4V - 전력 40mW - 순백색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C는 신뢰할 수 있는 저프로파일 조명이 필요한 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 컴팩트한 표면 실장 LED입니다. 이 부품은 기존 리드 프레임 LED에 비해 상당한 발전을 나타내며, 최종 제품 설계에서 실질적인 소형화 및 효율성 향상을 가능하게 합니다.

1.1 핵심 장점 및 제품 포지셔닝

이 LED의 주요 장점은 극도로 작은 점유 면적입니다. 패키지 치수는 인쇄 회로 기판(PCB)에서 더 높은 패킹 밀도를 허용하여 기판 크기 감소에 직접 기여하며, 결과적으로 최종 장비를 더 작게 만듭니다. 가벼운 무게는 무게와 공간이 중요한 제약 조건인 휴대용 및 소형 응용 분야에 특히 적합합니다. 이 제품은 RoHS, REACH 및 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수하는 다목적, 범용 지시등 및 백라이트 솔루션으로 포지셔닝됩니다.

1.2 타겟 시장 및 응용 분야

이 LED는 소비자 가전, 자동차 및 통신 분야의 광범위한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 주요 응용 분야에는 계기판, 스위치 및 심볼의 백라이트; 전화 및 팩스와 같은 통신 장치의 지시등 및 백라이트 기능; LCD 패널용 일반 평면 백라이트가 포함됩니다. 자동 배치 장비 및 표준 적외선/증기상 리플로우 솔더링 공정과의 호환성으로 인해 대량 생산에 이상적입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

전기 및 광학 파라미터에 대한 철저한 이해는 신뢰할 수 있는 회로 설계와 장기적인 성능 보장에 필수적입니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 즉시 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):10 mA (연속).
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA (듀티 사이클 1/10 @ 1 kHz). 이는 더 높은 전류의 짧은 펄스를 허용하여 멀티플렉싱 또는 더 높은 순간 밝기 달성에 유용합니다.
• 전력 소산 (P_d):40 mW. 이는 패키지가 열 한계를 초과하지 않고 열로 방산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD):인체 모델 (HBM) 150 V. 이는 ESD에 대한 중간 정도의 민감도를 나타내며, ESD 보호 환경에서 적절한 취급 절차가 필요함을 의미합니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 이 넓은 범위는 자동차 및 산업 환경에 적합합니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.

2.2 전기-광학 특성 (T_a= 25°C)

이 파라미터들은 표준 테스트 조건에서 측정되며 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_v):45.0 mcd (최소), 112.0 mcd (최대) at I_F= 5 mA. 전형값은 지정되지 않았으며, 이는 빈닝 시스템을 통해 성능이 관리됨을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ_1/2):110도 (전형적). 이 넓은 시야각은 확산 황색 수지 패키지의 특징으로, 넓고 균일한 빛 분포를 제공합니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.70 V (최소), 3.40 V (최대) at I_F= 5 mA. 빈당 ±0.05V의 엄격한 허용 오차는 생산 로트 전반에 걸쳐 일관된 전압 강하를 보장합니다.
• 역방향 전류 (I_R):50 μA (최대) at V_R= 5 V. 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다; 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 최종 사용자에게 일관성을 보장하기 위해 핵심 성능 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 어레이에서 균일한 외관을 위해 특성이 밀집된 LED를 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 5mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(P1, P2, Q1, Q2)으로 분류됩니다. 빈 범위는 최소 45.0 mcd(P1)에서 최대 112.0 mcd(Q2)까지입니다. 각 빈 내에는 ±11%의 허용 오차가 적용됩니다. 균일한 밝기가 필요한 응용 분야에서는 단일 빈에서 선택하는 것이 중요합니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 2.70-2.80V(코드 34)부터 3.30-3.40V(코드 40)까지 각각 0.1V 범위의 일곱 개 범주(빈 코드 34~40)로 빈닝됩니다. 빈당 ±0.05V 허용 오차는 LED가 공통 전류 제한 저항과 병렬로 구동될 때 예측 가능한 전류 소모를 보장합니다.

3.3 색도 좌표 빈닝

순백색 빛은 CIE 1931 다이어그램 상의 색도 좌표로 정의됩니다. 데이터시트는 (x, y) 좌표 쌍의 사각형으로 정의된 네 개의 빈(1-4)을 지정합니다. 이 좌표의 허용 오차는 ±0.01입니다. 이 빈닝은 색상 일관성을 보장하며, 색상 매칭이 중요한 백라이트 및 지시등 응용 분야에 필수적입니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

LED는 길이 약 2.0mm, 너비 1.25mm, 높이 0.8mm(달리 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm)의 표준 SMD 패키지를 따릅니다. 패키지 도면은 캐소드 마크를 명확히 표시하며, 이는 올바른 PCB 방향에 필수적입니다. 적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다.

4.2 극성 식별

올바른 극성은 매우 중요합니다. 패키지는 뚜렷한 캐소드 마크를 특징으로 합니다. 데이터시트에는 이 식별을 보여주는 상세한 다이어그램이 포함되어 있습니다. LED를 역극성으로 설치하면 점등되지 않으며, 5V의 절대 최대 역방향 전압을 가하면 장치가 손상될 수 있습니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드라인

조립 과정 중 열적 또는 기계적 손상을 방지하기 위해 이 가이드라인을 준수해야 합니다.

5.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 부품은 무연(Pb-free) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 지정된 온도 프로파일은 매우 중요합니다:

• 예열:150-200°C에서 60-120초.
• 액상선(217°C) 이상 시간:60-150초.
• 피크 온도:최대 260°C, 10초 이하 유지.
• 가열 속도:최대 6°C/초.
• 255°C 이상 시간:최대 30초.
• 냉각 속도:최대 3°C/초.

동일한 부품에 대해 리플로우 솔더링은 두 번을 초과하여 수행해서는 안 됩니다.

5.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 극도의 주의가 필요합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C 이하여야 하며, 단자당 접촉 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 저용량 아이언(≤25W)을 권장합니다. 각 단자를 솔더링할 때마다 냉각을 위해 최소 2초 간격을 두어야 합니다.

5.3 보관 및 습기 민감도

LED는 건조제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장됩니다.

• 개봉 전:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관.
• 개봉 후 (플로어 라이프):≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 168시간(7일).
• 베이킹:플로어 라이프를 초과하거나 건조제가 습기 침투를 나타내는 경우, 사용 전 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹해야 합니다.

부품이 조립 준비가 될 때까지 방습 봉지를 열지 마십시오.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 표준 포장

LED는 7인치 직경 릴에 8mm 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 캐리어 테이프 및 릴 치수는 자동화 핸들링 및 픽 앤 플레이스 머신 설정을 용이하게 하기 위해 데이터시트에 명시되어 있습니다.

6.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성 및 검증을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객의 제품 번호.
• P/N:제조사의 제품 번호 (예: 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C).
• QTY:포장 수량.
• CAT:광도 등급 (빈 코드: P1, P2, Q1, Q2).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급 (빈 코드: 1, 2, 3, 4).
• REF:순방향 전압 등급 (빈 코드: 34 ~ 40).
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

7. 응용 설계 고려사항

7.1 전류 제한은 필수입니다

LED는 전류 구동 장치입니다.외부 전류 제한 저항이 절대적으로 필요합니다.순방향 전압은 음의 온도 계수와 제조 편차(빈닝에서 볼 수 있듯이)를 가집니다. 직렬 저항이 없는 경우, 공급 전압의 약간의 증가 또는 온도로 인한 V_F의 감소는 순방향 전류의 크고 파괴적일 수 있는 증가를 일으킬 수 있습니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_supply- V_F) / I_F, 여기서 I_F는 원하는 동작 전류(예: 5mA)입니다.

7.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 40mW), 수명을 위해 PCB의 적절한 열 설계는 여전히 중요합니다, 특히 고주변 온도 응용 분야에서. LED의 열 경로(종종 캐소드)에 연결된 PCB 구리 패드가 히트 싱크 역할을 할 수 있도록 충분히 크게 설계하고 가능하면 더 큰 구리 평면에 연결되도록 하십시오.

7.3 ESD 보호

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150V(HBM)의 ESD 등급을 가진 이 장치들은 민감합니다. 취급, 보관 및 조립 전반에 걸쳐 ESD 제어 조치를 구현하십시오. 여기에는 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 도전성 용기의 사용이 포함됩니다.

8. 기술 비교 및 차별화

더 크고 스루홀 LED와 비교하여, 12-21C는 크기와 무게를 극적으로 줄여 현대적인 소형화 설계를 가능하게 합니다. 확산 황색 수지에 의해 제공되는 넓은 110도 시야각은 좁은 빔을 가진 투명 수지 패키지에 비해 더 균일한 빛 방출을 제공하여 영역 조명 및 백라이트에 우수합니다. 강도, 전압 및 색상에 대한 포괄적인 빈닝 시스템은 시각적 균일성이 최우선인 전문 응용 분야에 필수적인 수준의 일관성을 제공하며, 빈닝되지 않거나 느슨하게 빈닝된 상용 LED와 차별화됩니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

9.1 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

No.이는 "사용 시 주의사항" 섹션에서 명시적으로 경고하고 있습니다. LED는 전압 변화에 매우 민감합니다. 전압 소스(안정화된 소스라도)에서 직접 구동하면 과전류로 인해 즉시 고장날 가능성이 매우 높습니다.

9.2 P1, Q2 등 빈의 차이는 무엇인가요?

이것들은 광도 빈입니다. P1은 5mA에서 테스트 시 가장 낮은 밝기 그룹(45.0-57.0 mcd)을 나타내고, Q2는 가장 높은 밝기 그룹(90.0-112.0 mcd)을 나타냅니다. 어레이에서 일관된 외관을 위해 모든 LED는 동일한 광도 빈에서 선택되어야 합니다.

9.3 이 부품을 몇 번까지 리플로우 솔더링할 수 있나요?

데이터시트는 리플로우 솔더링을두 번을 초과하여 수행해서는 안 된다고 명시하고 있습니다. 각 리플로우 사이클은 부품에 열 응력을 가하며, 두 사이클을 초과하면 내부 와이어 본딩 또는 에폭시 수지가 손상될 수 있습니다.

9.4 봉지가 일주일 동안 열려 있었습니다. LED를 아직 사용할 수 있나요?

가능하지만, 먼저 베이킹이 필요합니다. 개봉 후 플로어 라이프는 지정된 조건에서 168시간(7일)입니다. 이 시간을 초과한 경우, 흡수된 수분을 제거하고 후속 솔더링 중 "팝콘" 현상 또는 박리를 방지하기 위해 베이킹 절차(60 ±5°C에서 24시간)를 수행해야 합니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 백라이트 멤브레인 스위치 패널 설계.설계자는 아이콘의 균일한 백라이트를 위해 20개의 백색 LED가 필요합니다. 그들은 다음을 수행할 것입니다:

1. 빈 선택:균일한 밝기와 색상을 보장하기 위해 동일한 광도 빈(예: Q1) 및 색도 빈(예: 2)에서 모든 LED를 선택합니다.
2. 저항 계산:5V 공급 전압과 3.0V(빈 36 기준)의 공칭 V_F, 목표 I_F= 5mA를 사용합니다. R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω. 표준 390Ω 또는 430Ω 저항이 적합할 것입니다.
3. PCB 레이아웃:데이터시트의 권장 랜드 패턴을 사용합니다. 캐소드 패드를 약간 더 큰 구리 푸어에 연결하여 작은 히트 싱크 역할을 하도록 합니다.
4. 조립:준비될 때까지 부품을 밀봉된 봉지에 보관합니다. 지정된 무연 리플로우 프로파일을 사용합니다. 가능하면 핸드 솔더링을 피합니다.
5. 테스트:선택한 빈과 일치하는지 확인하기 위해 배치에서 샘플의 순방향 전압 및 광 출력을 검증합니다.

이 과정은 신뢰할 수 있는 전문가급 결과를 보장합니다.

11. 동작 원리

12-21C LED는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 칩을 기반으로 합니다. 다이오드의 접합 전위(V_F)를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자의 형태로 에너지를 방출하며, 이 과정을 전계발광이라고 합니다. InGaN 층의 특정 구성은 방출되는 빛의 파장을 결정하여 지정된 "순백색" 스펙트럼을 생성합니다. 황색 확산 수지 캡슐은 칩을 보호하고, 광 출력을 넓은 시야각으로 형성하며, 인광체를 포함할 수 있습니다(이 "순백색" 타입에 대해 명시적으로 언급되지는 않았지만, 백색 LED가 황색 인광체가 있는 청색 칩을 사용하는 것은 일반적입니다).

12. 산업 동향 및 배경

12-21C는 LED 기술의 주요 동향을 보여줍니다: 끊임없는 소형화, 효율성 증가(작은 패키지에서 더 높은 광도), SMD 패키징 및 테이프 앤 릴 공급을 통한 제조성 향상. 환경 규정 준수(RoHS, 할로겐 프리)에 대한 초점은 더 넓은 산업 및 규제 요구를 반영합니다. 상세한 빈닝 시스템은 대량 생산 전자 제품에서 예측 가능하고 일관된 성능에 대한 시장의 필요성을 강조합니다. 이 제품 카테고리의 미래 발전은 광 효율(더 많은 빛 per mA)을 더욱 증가시키고, 백색 LED의 색 재현 지수(CRI)를 개선하며, 더 똑똑하고 기능적인 조명 솔루션을 위해 유사한 크기의 패키지에 드라이버 회로 또는 다중 다이를 통합하는 데 초점을 맞출 것입니다.