SMD LED 19-213/R6C-AP1Q2B/3T 데이터시트 - 브릴리언트 레드 - 20mA - 2.35V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-213은 다양한 표시등 및 백라이트 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. AlGaInP 칩 기술을 활용하여 선명한 빨간색 빛을 방출합니다. 컴팩트한 SMD 패키지는 현대 전자 설계에서 보드 공간 절감, 높은 패킹 밀도, 자동화 조립 공정에의 적합성 등 상당한 장점을 제공하여 소형화 및 대량 생산에 이상적입니다.

1.1 핵심 장점 및 제품 포지셔닝

이 부품의 주요 장점은 미니어처 풋프린트로, 이는 최종 제품 크기 축소 및 저장 공간 요구 감소에 직접적으로 기여합니다. 표준 적외선 및 기상 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환되어 현대적이고 효율적인 PCB 조립 라인에 부합합니다. 본 제품은 주요 환경 규정을 준수합니다: 무연(Pb-free), RoHS 준수, REACH 준수, 무할로겐 표준(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 충족합니다. 이는 엄격한 환경 규제를 가진 글로벌 시장에 적합하게 만듭니다. 경량 구조는 휴대용 및 소형 애플리케이션에서의 사용성을 더욱 향상시킵니다.

1.2 타겟 시장 및 애플리케이션

이 LED는 소비자 가전, 산업 제어 및 자동차 내장 애플리케이션을 타겟으로 합니다. 구체적인 사용 사례는 다음과 같습니다:

• 계기판 대시보드, 스위치 및 제어판의 백라이트.
• 전화 및 팩스 기기와 같은 통신 장치의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• LCD 디스플레이, 심볼 및 사인보드용 평면 백라이트.
• 다양한 전자 장치의 범용 표시등 애플리케이션.

2. 심층 기술 파라미터 분석

전기적 및 광학적 한계를 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 회로 설계와 장기적인 성능 보장에 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 작동은 항상 이 한계 내에서 유지되어야 합니다.

• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA. 권장 작동 전류는 20 mA이며, 25 mA는 절대 최대값입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA. 이는 펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1 kHz)에서만 허용되며 DC 작동에는 사용해서는 안 됩니다.
• 전력 소산 (P_d):60 mW. 이는 주변 온도 25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD) 휴먼 바디 모델 (HBM):2000 V. 조립 및 취급 중 적절한 ESD 처리 절차가 필요합니다.
• 작동 온도 (T_opr):-40 ~ +85 °C. 이 장치는 산업용 온도 범위로 등급이 지정되었습니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40 ~ +90 °C.
• 솔더링 온도:리플로우 솔더링 피크 온도는 10초 동안 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 핸드 솔더링의 경우, 아이언 팁 온도는 단자당 <3초 동안 <350°C이어야 합니다.

2.2 전기-광학 특성 (T_a=25°C)

이는 20 mA 순방향 전류의 표준 테스트 조건에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_v):45 - 112 mcd (밀리칸델라). 넓은 범위는 빈닝 시스템을 통해 관리됩니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (일반적). 이 넓은 시야각은 다양한 각도에서의 가시성이 중요한 애플리케이션에 적합합니다.
• 피크 파장 (λ_p):632 nm (일반적). 이는 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):617.5 - 633.5 nm. 이는 빛의 인지된 색상을 정의하며 빈닝의 대상이기도 합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm (일반적). 이는 적색 발광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F=20mA에서 1.75 - 2.35 V. LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하여 공급 전압과 LED의 특정 V_F(빈에 따라 다름)에 기반하여 작동 전류를 설정해야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 < 10 µA.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 일관된 색상과 밝기를 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 19-213은 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20 mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(P1, P2, Q1, Q2)으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 적합한 밝기 수준을 선택하여 여러 유닛 간의 시각적 일관성을 보장할 수 있습니다.

• P1:45 - 57 mcd
• P2:57 - 72 mcd
• Q1:72 - 90 mcd
• Q2:90 - 112 mcd

3.2 주 파장 빈닝

색상(색조)은 LED를 네 개의 파장 빈(E4, E5, E6, E7)으로 분류하여 제어합니다. 이는 여러 LED 간의 색상 매칭이 중요한 애플리케이션에서 매우 중요합니다.

• E4:617.5 - 621.5 nm
• E5:621.5 - 625.5 nm
• E6:625.5 - 629.5 nm
• E7:629.5 - 633.5 nm

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 세 개의 빈(0, 1, 2)으로 분류됩니다. V_F빈을 아는 것은 정확한 전류 제한 저항 계산에 필수적이며, 특히 효율이 중요한 배터리 구동 애플리케이션에서 중요합니다.

• 0:1.75 - 1.95 V
• 1:1.95 - 2.15 V
• 2:2.15 - 2.35 V

전체 부품 번호 19-213/R6C-AP1Q2B/3T에는 이러한 빈 선택을 지정하는 코드가 포함되어 있어 정밀한 부품 사양을 가능하게 합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수 및 극성

LED는 표준 SMD 패키지에 장착되어 있습니다. 캐소드는 장치 본체에 표시되어 있습니다. 상세 치수 도면은 데이터시트에 제공되며, 치수 공차는 ±0.1mm입니다. 설계자는 적절한 솔더링 및 정렬을 보장하기 위해 권장 PCB 랜드 패턴을 준수해야 합니다.

4.2 포장 사양

부품은 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 너비의 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 포장에는 방습 조치가 포함됩니다: 릴은 건제 및 표시 라벨과 함께 알루미늄 방습 백 안에 배치됩니다. 이는 솔더링 전 습기 흡수에 민감한 부품에 필수적입니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드라인

적절한 취급 및 솔더링은 손상을 방지하고 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

5.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 리플로우 프로파일이 지정됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

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

동일한 LED에 대해 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

5.2 핸드 솔더링 주의사항

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

• 팁 온도가 350°C 미만인 솔더링 아이언을 사용하십시오.
• 단자당 솔더링 시간을 3초 이하로 제한하십시오.
• 정격 전력 25W 이하의 아이언을 사용하십시오.
• 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초의 냉각 간격을 두십시오.

5.3 습기 민감도 및 보관

이 부품은 습기에 민감합니다. 다음 보관 조건을 준수하십시오:

• 개봉 전:≤ 30°C 및 ≤ 90% 상대 습도(RH)에서 보관.
• 개봉 후:"플로어 라이프"는 ≤ 30°C 및 ≤ 60% RH 조건에서 1년입니다. 사용하지 않은 LED는 새로운 건제와 함께 방습 백에 다시 밀봉해야 합니다.
• 베이킹:건제 표시기가 포화 상태를 나타내거나 보관 시간을 초과한 경우, 사용 전 LED를 60 ± 5°C에서 24시간 동안 베이크하십시오.

6. 애플리케이션 설계 고려사항

6.1 회로 설계

전류 제한은 필수입니다:순방향 전류를 설정하기 위해 외부 직렬 저항이 절대적으로 필요합니다. LED의 V-I 특성은 지수적입니다; 전압의 작은 증가가 파괴적인 큰 전류 증가를 초래할 수 있습니다. 저항 값(R)은 R = (V_공급- V_F) / I_F로 계산됩니다. 최악의 조건에서 I_F가 20 mA를 절대 초과하지 않도록 보장하는 보수적인 설계를 위해 빈 또는 데이터시트의 최대 V_F를 항상 사용하십시오.

6.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 60 mW), 적절한 PCB 레이아웃은 수명을 연장할 수 있습니다. 특히 높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 작동할 경우, 히트 싱크 역할을 하도록 LED 패드 주변에 충분한 구리 면적을 확보하십시오.

6.3 광학 설계

120도의 시야각은 넓은 발광을 제공합니다. 집중된 빛이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학 장치(렌즈, 라이트 파이프)를 사용할 수 있습니다. 투명 수지 렌즈는 특정 색조의 빨간색이 필요한 경우 외부 컬러 필터와 함께 사용하기에 적합합니다.

7. 기술 비교 및 차별화

19-213은 표준적이고 널리 호환되는 SMD 풋프린트, 색상 및 밝기 일관성을 위한 명확한 빈닝 구조, 현대 환경 표준 준수를 결합하여 차별화됩니다. 더 큰 스루홀 LED와 비교하여 상당한 공간 절약과 자동화 조립 호환성을 제공합니다. SMD 적색 LED 세그먼트 내에서 특정 AlGaInP 기술은 효율적인 적색 발광을 제공하며, 명확한 빈닝 및 애플리케이션 노트가 포함된 상세한 데이터시트는 견고한 설계 지원을 제공합니다.

8. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 로직 공급 전원에 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 항상 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 공급 전원과 20mA에서 일반적인 V_F가 2.0V인 경우, 저항 값은 (5V - 2V) / 0.02A = 150 옴이 됩니다. 150옴 저항이 좋은 시작점이 될 것입니다.

Q: "투명 수지" 색상은 무엇을 의미하나요?

A> 이는 LED의 캡슐화 렌즈가 확산되거나 착색되지 않고 투명하다는 것을 의미합니다. 빨간색은 반도체 칩 자체에서 방출되는 빛에서 완전히 비롯됩니다. 이는 종종 더 포화된 색상 외관을 초래합니다.

Q: 주문을 위해 부품 번호를 어떻게 해석하나요?

A> 접미사(예: /R6C-AP1Q2B/3T)에는 성능 빈에 대한 코드가 포함되어 있습니다. "Q2"는 광도 빈(Q2: 90-112 mcd)을 가리키는 것으로 보이며, 다른 문자는 파장 및 전압 빈을 지정합니다. 일관성이 중요한 경우 정확한 해석을 위해 제조사의 상세 빈 코드 가이드를 참조하십시오.

Q: 이 LED는 자동차 외부 조명에 적합한가요?

A> 데이터시트에는 자동차 안전/보안 시스템과 같은 고신뢰성 애플리케이션에는 다른 제품이 필요할 수 있다는 애플리케이션 제한 노트가 포함되어 있습니다. 이러한 애플리케이션의 경우, 이 특정 부품이 필요한 자동차 표준(예: AEC-Q102)에 적합한지 부품 공급업체와 확인하는 것이 필수적입니다.

9. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 대시보드 스위치 백라이트.5개의 19-213 LED 클러스터가 로커 스위치를 백라이트하는 데 사용됩니다. 이들은 병렬로 연결되어 있으며, 각각 자체 180옴 저항을 통해 12V 자동차 레일에 연결됩니다(차량 전압 변동에 대해 감액됨). 넓은 시야각은 스위치 그래픽 전체에 걸쳐 균일한 조명을 보장합니다. 주간에도 가시성이 좋도록 Q2 밝기 빈이 선택되었습니다.

예시 2: PCB 상태 표시등.1kΩ 저항이 있는 단일 LED가 3.3V 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에 연결됩니다. 마이크로컨트롤러는 핀을 하이로 구동하여 LED를 켭니다. 낮은 전류 소모(약 1.3mA)는 배터리 구동 장치의 전력 소비를 최소화합니다. E6 파장 빈은 일관되고 표준적인 적색 표시등 색상을 제공합니다.

10. 동작 원리 및 기술

19-213 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 가시 스펙트럼의 적색 부분(약 632 nm)에서 광자를 생성하도록 설계되었습니다. 생성된 빛은 투명 에폭시 렌즈를 통해 방출되며, 이 렌즈는 반도체 다이에 대한 기계적 및 환경적 보호도 제공합니다.

11. 산업 동향 및 배경

19-213과 같은 SMD LED는 제조 가능성과 비용 효율성으로 인해 표시등 및 저전력 조명 분야의 주류를 이루고 있습니다. 산업 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 엄격한 빈닝을 통한 개선된 색상 일관성, 증가된 통합(예: 내장 전류 조정기 또는 드라이버가 있는 LED)을 지속적으로 향하고 있습니다. 환경 규정 준수(RoHS, REACH, 무할로겐)는 표준 요구 사항이 되었습니다. 적색 표시등의 경우, AlGaInP는 효율성과 색상 품질로 인해 지배적인 기술로 남아 있지만, 다른 색상에는 다른 재료(예: 청색 및 녹색용 InGaN)가 사용됩니다.