SMD LED 17-215/R6C-AQ1R2B/3T 데이터시트 - 브릴리언트 레드 - 20mA - 최대 2.35V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

17-215은 일반 지시등 및 백라이트 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 AIGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩을 활용하여 선명한 적색 광 출력을 생성합니다. 이 컴포넌트는 컴팩트한 크기가 특징으로, 인쇄 회로 기판(PCB)에서 더 높은 패킹 밀도를 가능하게 하며 더 작은 최종 사용자 장비 설계를 용이하게 합니다. 이 장치는 7인치 직경 릴에 장착된 8mm 테이프에 공급되어 표준 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다.

1.1 핵심 특징 및 규정 준수

이 LED는 현대 제조 및 환경 표준에 부합하는 여러 핵심 기능을 제공합니다. 대량 전자 조립에서 흔히 사용되는 적외선 및 기상 재류 솔더링 공정 모두와 호환됩니다. 제품은 무연(Pb-free) 재료를 사용하여 제작되었으며 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하도록 설계되었습니다. 또한 EU REACH 규정을 준수하며 할로겐 프리 요구사항을 충족하며, 브롬(Br) 및 염소(Cl) 함량은 각각 900 ppm 미만이고 그 합계는 1500 ppm 미만입니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED의 주요 응용 분야는 계기판, 스위치 및 심볼의 백라이트를 포함합니다. 또한 전화기 및 팩스 기기와 같은 통신 장치에서 상태 표시 및 키패드 백라이트 용도로도 적합합니다. 더 나아가, LCD의 평면 백라이트 및 작고 신뢰할 수 있는 적색 광원이 필요한 일반 목적 지시등 응용 분야에 사용될 수 있습니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 장치의 전기적, 광학적 및 열적 매개변수에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다. 이러한 한계를 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 회로 설계에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

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

• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA. 이는 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서만 허용됩니다. 더 높은 밝기의 짧은 기간을 허용합니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압(VF) * 순방향 전류(IF)로 계산됩니다.
• 정전기 방전 (ESD):2000 V (인체 모델). 이 정격은 중간 수준의 ESD 민감도를 나타냅니다. 적절한 취급 절차가 필요합니다.
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C. 장치가 작동하도록 지정된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:이 장치는 최대 260°C의 피크 온도에서 최대 10초 동안 재류 솔더링을 견딜 수 있으며, 또는 단자당 350°C에서 최대 3초 동안 핸드 솔더링을 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

전기-광학 특성은 접합 온도(Tj) 25°C 및 순방향 전류(IF) 20mA에서 지정되며, 이는 표준 테스트 조건입니다.

• 광도 (Iv):최소 72.00 mcd에서 최대 180.00 mcd까지 범위를 가지며, 일반적인 값이 제공됩니다. 실제 제공되는 광도는 ±11%의 허용 오차를 가지며, 추가로 빈으로 분류됩니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ1/2):130도 (일반적). 이 넓은 시야각은 축외 각도에서 가시성이 중요한 응용 분야에 LED를 적합하게 만듭니다.
• 피크 파장 (λp):632 nm (일반적). 광 출력이 가장 큰 파장입니다.
• 주 파장 (λd):617.50 nm에서 633.50 nm까지 범위를 가지며, ±1 nm 허용 오차를 가집니다. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로 색상을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm (일반적). 최대 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭(FWHM)입니다.
• 순방향 전압 (VF):20 mA에서 1.75 V에서 2.35 V까지 범위를 가지며, ±0.1 V 허용 오차를 가집니다. 이 매개변수는 전류 제한 저항 값을 계산하는 데 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5 V에서 최대 10 μA입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 성능 빈으로 분류됩니다. 17-215은 세 가지 코드 빈닝 시스템(예: 부품 번호의 /R6C)을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 Q1, Q2, R1, R2의 네 가지 빈으로 분류됩니다. 각 빈은 IF=20mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정된 최소 및 최대 광도 값의 특정 범위를 정의합니다. 예를 들어, 빈 Q1은 72.00-90.00 mcd를 포함하고, 빈 R2는 140.00-180.00 mcd를 포함합니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 대해 보장된 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈닝

색상(주 파장)은 E4, E5, E6, E7의 네 그룹으로 빈닝됩니다. 각 빈은 E4(617.50-621.50 nm)에서 E7(629.50-633.50 nm)까지 4 nm 범위를 포함합니다. 이 엄격한 제어는 생산 배치 전반에 걸쳐 일관된 적색 색조를 보장합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 0, 1, 2의 세 그룹으로 빈닝됩니다. 빈 0은 1.75-1.95 V, 빈 1은 1.95-2.15 V, 빈 2는 2.15-2.35 V를 포함하며, 모두 IF=20mA에서 측정됩니다. VF 빈을 알면 더 정밀한 구동 회로 설계 및 전력 소비 예측에 도움이 될 수 있습니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

17-215은 표준 \"SMD B\" 패키지입니다. 데이터시트에는 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다. 주요 기계적 특징은 전체 길이, 너비, 높이 및 패드 레이아웃과 극성 표시를 포함합니다. 캐소드는 일반적으로 녹색 표시 또는 패키지의 노치로 표시됩니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수는 ±0.1 mm의 표준 허용 오차를 가집니다. 컴팩트한 풋프린트는 고밀도 PCB 레이아웃을 가능하게 하는 주요 장점입니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드라인

신뢰성을 위해서는 적절한 취급 및 솔더링이 필수적입니다.

5.1 보관 및 습기 민감도

LED는 건조제와 함께 습기 방지 백에 포장됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열어서는 안 됩니다. 개봉 전 보관 조건은 30°C 이하 및 90% RH 이하이어야 합니다. 개봉 후, 30°C/60% RH 이하에서 보관할 경우 부품의 \"플로어 라이프\"는 1년입니다. 보관 시간을 초과하거나 건조제가 습기 흡수를 나타내는 경우, 재류 솔더링 전에 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리를 권장합니다.

5.2 재류 솔더링 프로파일

무연 재류 프로파일이 지정되어 있습니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다: 150-200°C 사이의 예열 단계 60-120초; 액상선(217°C) 이상 시간 60-150초; 최대 260°C를 초과하지 않는 피크 온도에서 최대 10초; 최대 상승 및 냉각 속도는 각각 6°C/초 및 3°C/초입니다. 재류 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 가열 중 LED 본체에 가해지는 응력을 피해야 하며, 솔더링 후 PCB가 휘어지지 않아야 합니다.

5.3 핸드 솔더링 및 리워크

핸드 솔더링이 필요한 경우, 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C 이하로 유지하고, 단자당 3초 이하로 적용하며, 25W 이하 용량의 아이언을 사용해야 합니다. 단자 사이에는 최소 2초의 냉각 간격을 유지해야 합니다. 초기 솔더링 후 리워크는 강력히 권장되지 않습니다. 불가피한 경우, 양쪽 단자를 동시에 가열하여 솔더 접합부 및 LED 패키지에 기계적 응력을 방지하기 위해 듀얼 헤드 솔더링 아이언을 사용해야 합니다.

6. 포장 및 주문 정보

제품은 7인치 릴에 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 포장에는 중요한 정보를 지정하는 라벨이 포함됩니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도 등급(CAT), 색도/주 파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF) 및 로트 번호(LOT No). 이 라벨링 시스템은 추적성과 올바른 부품 식별을 보장합니다.

7. 응용 설계 고려사항

7.1 전류 제한 및 회로 보호

LED는 전류 구동 장치입니다. 손상을 방지하기 위해 직렬 전류 제한 저항이 필수적입니다. 순방향 전압의 작은 증가조차도 크고 파괴적인 전류 증가를 일으킬 수 있습니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (Vsupply - VF) / IF, 여기서 VF는 데이터시트의 순방향 전압(보수적인 설계를 위해 최대값 사용)이고 IF는 원하는 순방향 전류(25 mA DC를 초과하지 않음)입니다.

7.2 열 관리

이것은 저전력 장치이지만, 최대 순방향 전류 근처에서 작동하면 열이 발생합니다. 전력 소산(Pd = VF * IF)은 60 mW를 초과해서는 안 됩니다. 열 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 소산하고 더 낮은 접합 온도를 유지하는 데 도움이 되어 장기적인 신뢰성과 광 출력 안정성에 유리합니다.

7.3 응용 제한

이 제품은 일반 상업 및 산업 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 군사/항공우주, 자동차 안전/보안 시스템(예: 에어백, 제동) 또는 생명 유지 의료 장비와 같은 고신뢰성 응용 분야에 사용하기 위해 특별히 검증되거나 보장되지 않습니다. 이러한 응용 분야에는 다른 사양 및 검증 수준을 가진 컴포넌트가 필요합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

AIGaInP 기술을 기반으로 한 17-215 SMD LED는 적색 발광에 장점을 제공합니다. GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해, AIGaInP LED는 일반적으로 더 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 밝은 출력과 더 나은 색 순도(포화 적색)를 제공합니다. SMD 패키지는 스루홀 LED에 비해 상당한 장점을 제공합니다: 훨씬 작은 풋프린트, 자동화 조립에 적합성, 진동 하에 고장날 수 있는 와이어 본드가 없어 더 나은 신뢰성. 넓은 130도 시야각은 좁은 각도 LED와의 주요 차별화 요소로, 다양한 각도에서 볼 수 있어야 하는 패널 지시등에 이상적입니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 5V 공급 전압에 필요한 저항은 무엇입니까?

A: 최대 VF 2.35V 및 목표 IF 20mA를 사용합니다: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 옴. 표준 130 또는 150 옴 저항이 적합할 것입니다. 항상 회로의 실제 전류를 확인하십시오.

Q: 3.3V 공급 전압으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 예. 일반적인 VF ~2.0V로 동일한 계산을 사용합니다: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 옴. 68 옴 저항이 일반적인 값입니다. 공급 장치가 필요한 전류를 제공할 수 있는지 확인하십시오.

Q: 빈닝 시스템이 왜 있습니까?

A: 제조 변동으로 인해 성능에 약간의 차이가 발생합니다. 빈닝은 엄격하게 제어된 매개변수(밝기, 색상, 전압)를 가진 그룹으로 LED를 분류하여 설계자가 필요한 빈 코드를 지정함으로써 제품에서 일관된 결과를 얻을 수 있도록 합니다.

Q: 캐소드는 어떻게 식별합니까?

A> 캐소드는 일반적으로 표시됩니다. 데이터시트의 패키지 치수 도면을 참조하십시오. 이 도면은 컴포넌트 본체의 한쪽에 녹색 표시 또는 노치를 보여줍니다. 올바른 극성은 작동에 필수적입니다.

10. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계.패널은 전면 및 측면에서 볼 수 있는 여러 개의 밝은 적색 \"전원\" 및 \"활동\" LED가 필요합니다. 17-215은 넓은 130도 시야각으로 인해 탁월한 선택입니다. 설계자는 모든 지시등에서 균일하고 충분히 밝으며 일관된 색상을 보장하기 위해 R1 광도 빈(112-140 mcd) 및 E6 주 파장 빈(625.5-629.5 nm)을 선택합니다. PCB 레이아웃은 LED를 적절한 간격으로 배치하고 각각에 대해 계산된 전류 제한 저항을 사용하여 3.3V 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에 연결합니다. SMD 패키지는 컴팩트하고 낮은 프로파일의 패널 설계를 가능하게 합니다. 컴포넌트는 지정된 재류 프로파일을 사용하여 조립되며, 습기 관련 솔더링 결함을 방지하기 위해 생산 실행 직전에 습기 민감 백을 개봉합니다.

11. 동작 원리

이 LED의 발광은 AIGaInP 재료로 만들어진 반도체 p-n 접합의 전기발광을 기반으로 합니다. 접합의 내재 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AIGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 약 632 nm의 적색 스펙트럼입니다. 에폭시 수지 렌즈는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며 광 출력 빔을 형성합니다.

12. 기술 동향 및 맥락

17-215과 같은 SMD LED는 성숙하고 널리 채택된 기술을 나타냅니다. 산업 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 지속적으로 추구하고 있으며, 이는 동일한 전류에서 더 밝은 출력 또는 동일한 밝기에서 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다. 더 작은 패키지 풋프린트가 일반화되는 소형화 추세도 있습니다. 더 나아가, 형광체 기술 및 칩 설계의 발전은 백색 LED의 색 영역을 확장하고 색 재현성을 개선하고 있지만, 단색 적색 LED의 경우 AIGaInP가 여전히 지배적인 고효율 기술로 남아 있습니다. 환경 규정 준수(RoHS, REACH, 할로겐 프리)에 대한 강조는 컴포넌트 사양 및 제조의 영구적이고 중요한 측면입니다.