SMD LED 22-21/GHC-YR1S2/2C 데이터시트 - 브릴리언트 그린 - 2.2x2.1mm - 3.3V - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

22-21/GHC-YR1S2/2C는 현대적이고 컴팩트한 전자 응용 제품을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 브릴리언트 그린 LED는 InGaN 칩 기술을 사용하여 제작되었으며 워터클리어 수지로 캡슐화되어 있습니다. 주요 장점은 초소형 크기로 인해 인쇄 회로 기판(PCB) 크기를 크게 줄일 수 있고, 부품 실장 밀도를 높일 수 있으며, 최종 사용자 장비의 전반적인 소형화에 기여한다는 점입니다. 패키지의 가벼운 무게는 휴대용 및 공간 제약이 있는 응용 분야에 이상적입니다.

본 제품은 현대적인 환경 및 제조 표준을 완전히 준수합니다. 무연(Pb-free)이며, RoHS 지침을 준수하고, EU REACH 규정을 따르며, 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 충족합니다. 업계 표준 8mm 테이프에 7인치 직경 릴로 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환되며, 적외선 및 기상 리플로우 솔더링 공정 모두에 적합합니다.

2. 기술 사양

2.1 절대 최대 정격

다음 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 조건에서 또는 이 조건 하에서의 동작은 보장되지 않으며 신뢰할 수 있는 성능을 위해 피해야 합니다.

• 역방향 전압 (V_R):5 V
• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA (듀티 사이클 1/10 @ 1 kHz)
• 전력 소산 (P_d):95 mW
• 정전기 방전 (ESD) 휴먼 바디 모델 (HBM):150 V
• 동작 온도 범위 (T_opr):-40 °C ~ +85 °C
• 보관 온도 범위 (T_stg):-40 °C ~ +90 °C
• 솔더링 온도 (T_sol):리플로우: 최대 10초 동안 260 °C; 핸드 솔더링: 최대 3초 동안 350 °C.

2.2 전기광학적 특성

이 매개변수들은 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25 °C 및 표준 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정됩니다. 이는 LED의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_v):최소 112 mcd, 일반값 명시되지 않음, 최대 285 mcd. 허용 오차: ±11%.
• 시야각 (2θ_1/2):130도 (일반값).
• 피크 파장 (λ_p):518 nm (일반값).
• 주 파장 (λ_d):최소 520 nm, 최대 535 nm. 허용 오차: ±1 nm.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):35 nm (일반값).
• 순방향 전압 (V_F):I_F=20mA에서 최소 2.7 V, 일반 3.3 V, 최대 3.7 V.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 50 μA.

3. 빈닝 시스템

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, LED는 광도와 주 파장에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 I_F= 20 mA에서 측정된 네 가지 광도 등급(R1, R2, S1, S2)으로 분류됩니다.

• R1:112 mcd ~ 140 mcd
• R2:140 mcd ~ 180 mcd
• S1:180 mcd ~ 225 mcd
• S2:225 mcd ~ 285 mcd

3.2 주 파장 빈닝

LED는 I_F= 20 mA에서 측정된 세 가지 파장 등급(X, Y, Z)으로 분류됩니다.

• X:520 nm ~ 525 nm
• Y:525 nm ~ 530 nm
• Z:530 nm ~ 535 nm

4. 성능 곡선 분석

이 데이터시트는 회로 설계 및 열 관리에 중요한 여러 특성 곡선을 제공합니다. 이 그래프들은 다양한 조건에서 주요 매개변수 간의 관계를 보여줍니다.

• 상대 광도 대 주변 온도:이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 설계자는 고온 환경에서 이 디레이팅을 고려해야 합니다.
• 상대 광도 대 순방향 전류:이 그래프는 구동 전류와 광 출력 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 권장 전류 이상으로 동작하면 효율이 저하되고 노화가 가속화됩니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:IV 곡선은 적절한 전류 제한 저항을 선택하는 데 필수적입니다. 20mA에서 일반적인 V_F값인 3.3V는 핵심 설계 매개변수입니다.
• 순방향 전류 대 주변 온도:이 디레이팅 곡선은 전력 소산 한계 내에 머물기 위해 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 순방향 전류를 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 외형 치수

22-21 SMD LED는 컴팩트한 직사각형 패키지를 가지고 있습니다. 공칭 치수는 길이 2.2 mm, 너비 2.1 mm이며, 높이는 일반적으로 약 1.0-1.2 mm입니다(정확한 높이는 치수 도면에서 확인해야 함). 패키지 하단에는 두 개의 애노드/캐소드 단자가 있습니다. 명시되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. PCB 설계를 위해 권장 패드 레이아웃이 제공되지만, 엔지니어는 특정 조립 공정 및 열 요구 사항에 따라 이를 수정하는 것이 좋습니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 녹색 점, 패키지의 노치, 또는 모따기된 모서리로 표시됩니다. 역방향 바이어스 손상을 방지하기 위해 조립 시 올바른 극성을 관찰해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 리플로우 프로파일을 권장합니다:

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

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 각별한 주의가 필요합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C 이하로 유지해야 하며, 각 단자와의 접촉 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 저전력 아이언(≤25W)을 사용하고 각 단자를 솔더링할 때마다 최소 2초의 냉각 간격을 두십시오. 가열 중 LED 본체에 기계적 스트레스를 가하지 마십시오.

6.3 보관 및 취급

LED는 습기 민감성 베리어 백에 건조제와 함께 포장됩니다.

• 개봉 전:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관.
• 개봉 후 (플로어 라이프):≤30°C 및 ≤60% RH에서 1년. 사용하지 않은 부품은 방습 백에 다시 밀봉해야 합니다.
• 베이킹:건조제 지시약 색상이 변하거나 보관 시간을 초과한 경우, 사용 전 60 ±5 °C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

제품은 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 표준 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 자동 공급기 호환성을 위한 상세한 릴 및 캐리어 테이프 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 정보

릴 라벨에는 추적성과 올바른 적용을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객 제품 번호
• P/N:제조사 제품 번호 (예: 22-21/GHC-YR1S2/2C)
• QTY:포장 수량
• CAT:광도 등급 (예: S2)
• HUE:색도/주 파장 등급 (예: Y)
• REF:순방향 전압 등급
• LOT No:제조 로트 번호

8. 적용 노트 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 적용 분야

이 LED는 다양한 저전력 표시등 및 백라이트 기능에 적합합니다:

• 통신:전화기 및 팩스 기기의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• 가전 제품:소형 LCD 패널용 평면 백라이트, 제어판의 스위치 및 심볼 백라이트.
• 일반 목적 표시:다양한 전자 장치의 전원 상태, 모드 표시 및 기타 시각적 피드백.

8.2 중요한 설계 고려사항

전류 제한은 필수입니다:LED와 직렬로 외부 전류 제한 저항을 항상 사용해야 합니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수와 엄격한 허용 오차 범위를 가집니다. 공급 전압이 약간 증가하면 적절히 제한되지 않을 경우 순방향 전류가 크게, 파괴적으로 증가할 수 있습니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F값을 항상 사용하십시오.

열 관리:전력 소산은 낮지만, LED 패드 주변에 적절한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 발산시켜 광 출력과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 고주변 온도 조건에서 중요합니다.

ESD 보호:150V HBM 정격이지만, 조립 및 취급 시 표준 ESD 취급 주의 사항을 따라야 합니다.

8.3 적용 제한

이 구성 요소는 상업용 및 일반 산업용 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 군사/항공 우주 장비, 자동차 안전 시스템(예: 에어백, 제동), 또는 생명 유지 의료 장비와 같은 고신뢰성 또는 안전 관련 시스템에서 사용하기 위해 특별히 검증되거나 보장되지 않습니다. 이러한 응용 분야의 경우 적절한 자격과 신뢰성 데이터를 가진 구성 요소를 조달해야 합니다.

9. 기술 비교 및 포지셔닝

22-21 패키지는 소형화와 취급 용이성 사이의 균형을 나타냅니다. 더 큰 리드형 LED(예: 3mm 또는 5mm)와 비교하여 크기를 획기적으로 줄였으며 자동화 조립에 적합합니다. 더 작은 칩 스케일 패키지(CSP)와 비교하여 표준 SMT 공정에 더 나은 취급 특성을 제공하며, 성형된 렌즈 덕분에 더 명확한 시야각을 가집니다. InGaN 기술로 구현된 브릴리언트 그린 색상은 GaP와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 발광 효율과 더 나은 색 채도를 제공하여 생생한 표시등 응용 분야에 이상적입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

A: 피크 파장(λ_p)은 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 LED의 지각된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. λ_d가 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

Q: 전원 공급 장치가 정확히 3.3V인 경우 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 아닙니다. 이는 매우 위험합니다. 순방향 전압은 제품마다 다르며(2.7V ~ 3.7V) 온도에 따라 감소합니다. 3.3V 공급 장치는 낮은 V_F를 가진 LED를 쉽게 과구동시켜 빠른 고장을 초래할 수 있습니다. 항상 직렬 저항을 사용하십시오.

Q: 주문 시 빈 코드(예: S2/Y)를 어떻게 해석합니까?

A> 빈 코드는 성능 등급을 지정합니다. \"S2/Y\"는 LED가 최고 광도 빈(225-285 mcd) 및 중간 주 파장 빈(525-530 nm)에 속함을 의미합니다. 빈을 지정하면 제품 외관의 일관성을 더욱 엄격하게 유지할 수 있습니다.

Q: 솔더링 후 세척이 필요합니까?

A: 워터클리어 수지는 일반적인 세척 용제에 내성이 있지만 호환성을 확인해야 합니다. 초음파 세척은 내부 와이어 본드를 손상시킬 수 있으므로 피하십시오.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 휴대용 장치용 상태 표시등 설계

설계자가 컴팩트한 블루투스 스피커를 제작 중입니다. 밝고 신뢰할 수 있는 전원 표시등이 필요합니다. 작은 크기와 높은 가시성으로 인해 22-21 브릴리언트 그린 LED가 선택되었습니다.

설계 단계:

1. 장치는 5V USB 전원 레일을 사용합니다.

2. 밝기와 전력 소비의 균형을 위해 목표 순방향 전류(I_F)를 15 mA로 설정합니다.

3. 보수적인 설계를 위해 최대 V_F값 3.7V를 사용합니다: R = (5V - 3.7V) / 0.015A = 86.7 Ω. 가장 가까운 표준 값인 91 Ω을 선택합니다.

4. 저항의 전력: P = I²R = (0.015)²* 91 = 0.0205 W. 표준 1/10W 또는 1/8W 저항으로 충분합니다.

5. PCB 레이아웃에는 열 방출을 위해 작은 접지면에 연결된 적절한 써멀 릴리프 패드를 포함합니다.

6. BOM은 모든 생산 단위에서 일관된 밝은 녹색을 보장하기 위해 빈 코드 \"S1/Y\"를 가진 LED를 지정합니다.

이 접근 방식은 제품의 미적 및 기능적 요구 사항을 충족하는 견고하고 오래 지속되는 표시등을 보장합니다.

12. 동작 원리

이 LED는 반도체 광자 장치입니다. 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 칩을 기반으로 합니다. 다이오드의 접합 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 반도체 층에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어들이 재결합하면서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 약 518-535 nm의 브릴리언트 그린입니다. 워터클리어 에폭시 수지 캡슐은 칩을 보호하고, 광 출력을 130도 시야각으로 형성하는 렌즈 역할을 하며, 인광체나 확산제를 포함할 수 있습니다(이 단색 타입의 경우 투명할 가능성이 높음).

13. 기술 동향

22-21 패키지는 광전자 분야에서의 소형화, 효율 증가 및 제조성 향상을 위한 장기적인 산업 동향의 일부입니다. 그린 LED에 InGaN 소재를 사용하는 것은 오래된 기술에 비해 상당한 진전을 나타내며, 더 높은 효율과 더 나은 색상 안정성을 제공합니다. 이 부류의 장치에 대한 향후 발전은 발광 효율(루멘/와트)을 더욱 증가시키고, 더 넓은 스펙트럼 응용 분야를 위한 색 재현성을 개선하며, 더 높은 온도 및 습도 조건에서의 신뢰성을 향상시키는 데 초점을 맞출 수 있습니다. 할로겐 프리 및 환경 친화적 소재에 대한 추진은 계속해서 강력한 규제 및 시장 영향력이 될 것입니다. 디밍 및 색상 제어를 위한 지능형 드라이버와의 통합도 성장하는 분야이지만, 일반적으로 개별 LED 패키지 자체보다는 시스템 수준에서 구현됩니다.