SMD LED 17-215/S2C-CP2R1B/3T 데이터시트 - 선명한 오렌지색 - 2.0x1.25x0.8mm - 최대 2.35V - 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

17-215/S2C-CP2R1B/3T는 고밀도, 초소형 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 AIGaInP 반도체 기술을 활용하여 선명한 오렌지색 광 출력을 생성합니다. 이 컴포넌트는 컴팩트한 크기, 가벼운 구조, 그리고 현대적인 자동화 조립 공정과의 호환성을 특징으로 합니다.

1.1 핵심 장점

이 LED의 주요 장점은 SMD 패키지에서 비롯됩니다. 기존 리드 프레임 LED에 비해 현저히 작은 크기는 더 컴팩트한 인쇄 회로 기판(PCB) 설계를 가능하게 합니다. 이는 더 높은 부품 집적 밀도, 부품 및 완제품에 대한 저장 공간 요구 감소로 이어지며, 궁극적으로 더 작은 최종 사용자 장비의 제작을 가능하게 합니다. 패키지의 가벼운 특성은 무게가 중요한 요소인 휴대용 및 초소형 전자 장치에 특히 적합합니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 LED는 소비자 및 산업용 전자 제품 전반에 걸친 일반 조명 및 표시기 응용 분야를 목표로 합니다. 구체적인 응용 분야에는 계기판, 스위치 및 심볼의 백라이트; 전화 및 팩스와 같은 통신 장치의 표시기 및 백라이트 기능; 액정 디스플레이(LCD)용 평면 백라이트 소스가 포함됩니다. 범용 설계로 인해 다양한 다른 표시기 및 저수준 조명 작업에도 적합합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

이 섹션은 절대 최대 정격 및 전기광학적 특성에 정의된 장치의 주요 기술 매개변수에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 권장 작동 조건이 아닙니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA. 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA. 이는 과도 서지를 처리하기 위해 펄스 조건(1 kHz에서 듀티 사이클 1/10)에서만 허용됩니다.
• 전력 소산 (P_d):60 mW. 열적 한계를 고려하여 순방향 전압과 순방향 전류를 곱한 값으로 계산된 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD):인체 모델(HBM) 정격 2000V. 이는 중간 수준의 ESD 강건성을 나타냅니다. 적절한 취급 절차는 여전히 필수적입니다.
• 온도 범위:작동 온도 -40°C ~ +85°C, 저장 온도 -40°C ~ +90°C로 산업 환경에 적합합니다.
• 솔더링 온도:260°C에서 10초간 리플로우 솔더링 또는 350°C에서 3초간 핸드 솔더링을 견딜 수 있으며, 무연(Pb-free) 공정과 호환됩니다.

2.2 전기광학적 특성

25°C의 표준 테스트 조건과 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정된 이 매개변수들은 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_v):최소 57.00 mcd에서 최대 140.00 mcd까지의 범위를 가집니다. 전형적인 값은 지정되지 않았으며, 이는 빈 시스템을 통해 성능이 관리됨을 나타냅니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):전형적으로 넓은 130도의 시야각으로, 백라이트 및 표시기 응용에 적합한 넓은 방사 패턴을 제공합니다.
• 피크 파장 (λ_p):전형적으로 611 nm로, 가시 스펙트럼의 오렌지색 영역에 방사합니다.
• 주 파장 (λ_d):603.50 nm에서 609.50 nm까지의 범위를 가집니다. 이는 인간의 눈이 인지하는 파장으로 엄격하게 제어됩니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):전형적으로 17 nm로, 피크 파장을 중심으로 상대적으로 좁은 스펙트럼 방사를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):20 mA에서 1.75V에서 2.35V까지의 범위를 가집니다. 이 매개변수 또한 빈으로 분류됩니다.
• 역방향 전류 (I_R):5V 역방향 바이어스가 인가될 때 최대 10 μA입니다. 데이터시트는 이 장치가 역방향 작동을 위해 설계되지 않았음을 명시합니다. 이 테스트는 품질 검증을 위한 것입니다.

3. 빈 시스템 설명

생산에서 일관된 성능을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이는 설계자가 응용 분야에 대한 특정 기준을 충족하는 부품을 선택할 수 있게 합니다.

3.1 광도 빈 분류

광도는 네 개의 빈(P2, Q1, Q2, R1)으로 분류되며, 최소 및 최대 값이 정의됩니다. 예를 들어, R1 빈은 112.00 mcd에서 140.00 mcd 사이의 광도를 가진 LED를 포함합니다. 설계자는 빈 코드를 지정하여 응용 분야에 대한 최소 밝기 수준을 보장할 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈 분류

인지된 색상과 관련된 주 파장은 두 범위로 빈 분류됩니다: D9 (603.50 - 606.50 nm) 및 D10 (606.50 - 609.50 nm). 이 엄격한 제어는 어레이 또는 디스플레이의 여러 LED 간의 색상 일관성을 보장합니다.

3.3 순방향 전압 빈 분류

순방향 전압은 세 개의 코드로 빈 분류됩니다: 0 (1.75 - 1.95V), 1 (1.95 - 2.15V), 2 (2.15 - 2.35V). V_F빈에 대한 지식은 전원 공급 설계, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 균일한 전류 분배와 밝기를 보장하기 위해 중요할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF는 전형적인 전기광학적 특성 곡선을 참조하지만, 상대 광도 대 순방향 전류, 순방향 전압 대 접합 온도, 스펙트럼 분포와 같은 매개변수에 대한 구체적인 그래프는 추출된 내용에 제공되지 않습니다. 전체 데이터시트에서 이러한 곡선은 비표준 조건(예: 다른 구동 전류 또는 주변 온도)에서의 장치 동작을 이해하는 데 중요합니다. 설계자는 IV 곡선을 사용하여 필요한 전류 제한 저항 값을 결정하고, 온도 디레이팅 곡선을 사용하여 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 이해할 것입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 표준 SMD 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수(달리 명시되지 않는 한 전형적인 공차 ±0.1mm)는 길이 약 2.0mm, 너비 약 1.25mm, 높이 약 0.8mm입니다. 데이터시트에는 패드 레이아웃, 부품 외곽선 및 극성 표시(일반적으로 패키지의 캐소드 마크로 표시됨)를 보여주는 상세한 치수 도면이 포함됩니다.

5.2 극성 식별 및 장착

정확한 극성은 작동에 필수적입니다. 패키지에는 캐소드를 식별하기 위한 시각적 마커가 포함됩니다. 적절한 솔더 접합 형성과 리플로우 중 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 PCB 랜드 패턴(패드 설계)이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 자동화 조립에 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

적절한 취급 및 솔더링은 신뢰성에 중요합니다.

6.1 저장 및 습기 민감도

부품은 건조제와 함께 습기 방지 백에 포장됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열지 않아야 합니다. 개봉 후 사용하지 않은 LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관하고 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다. 이 기간을 초과하거나 건조제 지시약이 포화 상태를 나타내는 경우, 리플로우 중 "팝콘" 손상을 방지하기 위해 솔더링 전 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이크아웃이 필요합니다.

6.2 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 리플로우 프로파일이 지정됩니다:

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

6.3 핸드 솔더링 및 리워크

핸드 솔더링이 필요한 경우, 인두 팁 온도는 350°C 이하로 유지하고 단자당 3초 이하로 적용해야 합니다. 저전력 인두(<25W)를 권장합니다. 각 단자를 솔더링할 때마다 최소 2초의 냉각 간격을 준수해야 합니다. 리워크는 강력히 권장되지 않습니다. 절대 불가피한 경우, 특수 이중 헤드 솔더링 인두를 사용하여 두 단자를 동시에 가열해야 하며, LED 특성에 미치는 영향을 사전에 확인해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 포장

LED는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동화 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장하기 위해 캐리어 테이프 포켓 및 릴에 대한 상세 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성과 정확한 적용을 위한 중요한 정보가 포함됩니다:

• P/N:제조사의 제품 번호(17-215/S2C-CP2R1B/3T).
• CAT:광도 빈 코드(예: P2, Q1, R1).
• HUE:주 파장 빈 코드(예: D9, D10).
• REF:순방향 전압 빈 코드(예: 0, 1, 2).
• LOT No:품질 추적을 위한 제조 로트 번호.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 전류 제한은 필수적

LED는 전류 구동 장치입니다.외부 전류 제한 저항이 절대적으로 필요합니다.순방향 전압은 음의 온도 계수와 제조 공차를 가집니다. 직렬 저항 없이 공급 전압이 약간 증가하면 순방향 전류가 크게, 파괴적일 수 있는 증가를 일으킬 수 있습니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V_공급- V_F) / I_F, 여기서 I_F는 원하는 구동 전류(≤25 mA DC)입니다.

8.2 열 관리

패키지가 작지만, 최대 60 mW의 전력 소산은 열을 발생시킵니다. 최적의 수명과 안정적인 광 출력을 위해 PCB가 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오. 환기 없이 밀폐된 공간에 LED를 배치하지 마십시오. 최대 작동 온도는 주변 온도 85°C입니다. 실제 접합 온도는 더 높을 것입니다.

8.3 응용 제한

이 제품은 일반 상업 및 산업 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 자동차 안전 시스템(에어백, 제동), 군사/항공우주 시스템 또는 생명 유지 의료 장비와 같이 고장이 심각한 부상이나 손실로 이어질 수 있는 고신뢰성 응용 분야에 대해 특별히 적격화되지 않았습니다. 이러한 응용 분야의 경우 적절한 자격과 신뢰성 데이터를 가진 컴포넌트를 조달해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는 매우 컴팩트한 SMD 패키지(소형화 가능), 넓은 130도 시야각(영역 조명에 적합), 그리고 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 적색-오렌지색-호박색 스펙트럼에서 일반적으로 더 높은 효율과 더 나은 색 채도를 제공하는 AIGaInP 기술의 사용입니다. RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준 준수는 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합하게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 5V 공급 전압으로 이 LED를 20mA로 구동하려면 어떤 저항이 필요한가요?

A: 보수적인 설계를 위해 최대 V_F값 2.35V를 사용합니다: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω. 표준 130Ω 또는 150Ω 저항이 적합할 것입니다. 항상 측정으로 실제 전류를 확인하십시오.

Q: 더 밝은 플래시를 위해 더 높은 전류로 이 LED를 펄스 구동할 수 있나요?

A: 예, 하지만 절대 최대 정격 내에서만 가능합니다. 최대 60 mA까지 펄스 구동할 수 있지만, 듀티 사이클은 1 kHz 주파수에서 10% 이하(예: 1ms 켜짐, 9ms 꺼짐)여야 합니다. 평균 전류는 25 mA를 초과해서는 안 됩니다.

Q: 제품 내 여러 LED 간의 일관된 색상을 어떻게 보장하나요?

A: 주문 시 엄격한 주 파장 빈(D9 또는 D10 중 하나, 혼합하지 않음)을 지정하십시오. 가장 높은 일관성을 위해 동일한 제조 로트(LOT No.)에서 주문하십시오.

Q: 백이 일주일 동안 열려 있었습니다. 아직 LED를 사용할 수 있나요?

A: 먼저 건조제 지시약을 확인하십시오. 색상이 변했거나 개봉 후 168시간이 지난 경우, 습기 유발 손상을 방지하기 위해 솔더링 시도 전 LED를 60°C에서 24시간 동안 베이크해야 합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계.패널에는 링크 활동 및 전원 상태를 표시하기 위해 10개의 오렌지색 LED가 필요합니다. PCB 상의 공간이 제한적입니다.

설계 선택:17-215 LED는 작은 2.0x1.25mm 크기로 선택되어 모든 10개의 LED가 빽빽한 행에 맞출 수 있습니다. 넓은 130도 시야각은 다양한 각도에서 표시기가 보이도록 보장합니다. 설계자는 밝은 방에서 가시성을 보장하기 위해 광도 빈 R1을, 일관된 오렌지색조를 위해 주 파장 빈 D10을 지정합니다. 각 LED와 직렬로 150Ω 저항을 배치하고 3.3V 시스템 레일에 연결하여 개별 LED의 V_F빈에 따라 약 18-20 mA의 구동 전류를 얻습니다. PCB 레이아웃은 권장 패드 패턴을 따르며, 조립 업체는 지정된 무연 리플로우 프로파일을 사용합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 기판 위에 성장된 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AIGaInP) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합하며, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 결정 격자 내 알루미늄, 인듐 및 갈륨의 특정 비율은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 오렌지색(~611 nm). "워터 클리어" 수지 렌즈는 확산 또는 착색 수지와 달리 색상을 변경하지 않고 반도체 칩으로부터의 광 추출을 최대화하는 데 사용됩니다.

13. 산업 동향 및 발전

표시기 및 백라이트 응용 분야의 SMD LED 동향은 더 높은 효율(mA당 더 많은 광 출력), 증가된 밀도를 위한 더 작은 패키지 크기, 그리고 온도 및 수명에 걸친 향상된 색상 일관성과 안정성을 지속적으로 추구하고 있습니다. 또한 이 제품의 할로겐 프리 및 무연 표준 준수에서 볼 수 있듯이 환경 친화적 재료의 광범위한 채용을 위한 강력한 추진력이 있습니다. 더 나아가, 회로 설계를 단순화하고 보드 공간을 절약하기 위해 LED 패키지 내에 내장된 전류 제한 저항 또는 IC 드라이버와 같은 기능의 통합은 성장하는 추세입니다. 비록 이 특정 장치는 개별 부품으로 남아 있지만 말입니다.