SMD LED 19-213/R6C-AQ1R2B/3T 데이터시트 - 사이즈 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.75-2.35V - 선명한 적색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-213은 고밀도 전자 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. AlGaInP 칩 기술을 활용하여 선명한 적색광을 방출합니다. 컴팩트한 폼 팩터는 인쇄 회로 기판(PCB) 크기와 전체 장비 치수를 크게 줄여 공간이 제한된 응용 분야에 이상적입니다. 이 부품은 무연, RoHS 준수, EU REACH 및 할로겐 프리 표준을 준수하여 환경 안전성과 규제 수용성을 보장합니다.

1.1 핵심 장점

이 LED의 주요 장점은 소형 SMD 패키지에서 비롯됩니다. 자동화 피크 앤 플레이스 조립 라인과의 우수한 호환성을 제공하여 대량 생산을 간소화합니다. 패키지는 표준 적외선 및 증기상 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다. 경량 구조는 PCB에 가해지는 기계적 응력을 최소화하며 휴대용 및 소형 전자 장치에 완벽하게 적합합니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 LED는 소비자 가전, 산업 제어 및 통신 부문을 대상으로 합니다. 일반적인 응용 분야로는 계기판, 스위치 및 키패드의 백라이트가 있습니다. 전화기, 팩스 기기 및 다양한 전자 기기의 상태 표시등으로 일반적으로 사용됩니다. 또한 액정 디스플레이(LCD)용 평면 백라이트 소스 및 범용 표시등 조명으로 사용됩니다.

2. 기술 파라미터 분석

이 섹션에서는 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

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):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):25mA. 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위한 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):1/10 듀티 사이클 및 1kHz에서 60mA. 이 정격은 펄스 동작용이며 연속 사용용이 아닙니다.
• 전력 소산 (Pd):60mW. 주변 온도(Ta) 25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 더 높은 온도에서는 감액이 필요합니다.
• 정전기 방전 (ESD):2000V (인체 모델). 조립 중 적절한 ESD 취급 절차가 필수적입니다.
• 작동 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (작동), -40°C ~ +90°C (보관).
• 솔더링 온도:피크 온도 260°C에서 최대 10초 동안 리플로우 솔더링 또는 단자당 350°C에서 3초 동안 핸드 솔더링을 견딥니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 순방향 전류(IF) 20mA, 주변 온도 25°C에서 측정되며, 일반적인 작동 조건을 나타냅니다.

• 광도 (Iv):최소 72.0 mcd에서 최대 180.0 mcd까지 범위입니다. 전형값은 지정되지 않았으며, 이는 빈닝 시스템을 통해 성능이 관리됨을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):약 120도입니다. 이 넓은 시야각은 다양한 각도에서 좋은 가시성을 보장합니다.
• 피크 파장 (λp):일반적으로 632 nm로, 스펙트럼의 선명한 적색 부분에 방출됩니다.
• 주 파장 (λd):617.5 nm에서 633.5 nm 사이로 지정되며, 주석에 따라 ±1nm의 엄격한 허용 오차를 가집니다. 이는 인지되는 색상을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):일반적으로 20 nm로, 방출된 적색광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):20mA에서 1.75V에서 2.35V까지 범위이며, 허용 오차는 ±0.1V입니다. 이 파라미터는 전류 제한 저항 계산에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 µA입니다. 데이터시트는 이 장치가 역방향 동작을 위해 설계되지 않았음을 명시적으로 언급합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(Q1, Q2, R1, R2)으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 표준 밝기(Q1: 72-90 mcd)에서 고 밝기(R2: 140-180 mcd)까지 응용 분야에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈닝

정확한 적색의 색조를 정의하는 주 파장은 네 개의 코드(E4, E5, E6, E7)로 빈닝됩니다. 617.5 nm에서 633.5 nm까지의 범위를 가진 이 빈닝은 어레이 또는 디스플레이의 여러 LED 간의 정밀한 색상 일치를 가능하게 합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 1.75V에서 2.35V까지의 범위를 포함하는 세 개의 빈(0, 1, 2)으로 분류됩니다. VF 빈에 대한 지식은 효율성과 열 관리를 위해 전류 제한 회로의 설계를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF에는 일반적인 전기-광학 특성 곡선이 언급되어 있지만, 추출된 텍스트에는 IV(전류-전압) 곡선, 광도의 온도 의존성 및 스펙트럼 분포에 대한 구체적인 그래프가 제공되지 않습니다. 완전한 분석에서는 이러한 곡선이 필수적일 것입니다. IV 곡선은 전압과 전류 간의 지수 관계를 보여줄 것입니다. 온도 특성 곡선은 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 광도가 감소하는 것을 보여줄 것입니다. 스펙트럼 분포 플롯은 632nm 피크 주변의 20nm 대역폭을 시각화하여 색상 순도를 확인시켜 줄 것입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 매우 컴팩트한 풋프린트를 가지고 있습니다. 패키지 치수는 길이 2.0mm, 너비 1.25mm, 높이 0.8mm입니다(일반적인 SMD 0805 사이즈와 동등). 캐소드는 일반적으로 패키지의 표시 또는 모따기된 모서리로 식별됩니다. 치수 도면은 랜드 패턴 설계를 위한 정밀한 측정값을 제공하며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

5.2 극성 식별 및 솔더 패드 설계

정확한 극성은 동작에 매우 중요합니다. 데이터시트의 패키지 다이어그램은 애노드와 캐소드 단자를 나타냅니다. 권장 솔더 패드 레이아웃은 리플로우 중 적절한 솔더 접합 형성을 보장하고 충분한 기계적 강도를 제공합니다. 설계자는 툼스토닝 또는 불량한 전기적 연결을 방지하기 위해 이러한 지침을 준수해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 부품은 무연 리플로우 솔더링과 호환됩니다. 권장 온도 프로파일은 다음과 같습니다: 150-200°C 사이의 예열 단계 60-120초; 액상선(217°C) 이상 시간 60-150초; 최대 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 최대 10초 동안 유지; 그리고 제어된 가열 및 냉각 속도(각각 최대 6°C/초 및 3°C/초). 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링 주의사항

핸드 솔더링이 필요한 경우 극도의 주의가 필요합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C 이하여야 하며, 단자당 접촉 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 저전력 아이언(25W 미만)을 권장합니다. 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초의 냉각 간격을 두어 열 충격을 방지해야 합니다.

6.3 보관 및 습도 민감도

LED는 건조제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열어서는 안 됩니다. 개봉 후 사용하지 않은 LED는 ≤ 30°C 및 ≤ 60% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 백 개봉 후 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다. 이 시간을 초과하거나 건조제가 습기 침투를 나타내는 경우 사용 전 60 ± 5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 규격

LED는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동화 피더 설정을 위한 릴 및 테이프 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명 및 모델 번호

릴 라벨에는 추적성과 올바른 적용을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 그리고 광도 등급(CAT), 주 파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF)에 대한 특정 빈 코드입니다. 전체 부품 번호 19-213/R6C-AQ1R2B/3T는 기본 제품과 그 특정 빈 선택을 인코딩합니다.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 전류 제한 및 보호

기본적인 설계 규칙은 직렬 전류 제한 저항의 필수 사용입니다. 순방향 전압에는 범위(1.75-2.35V)가 있으며, V-I 특성은 지수적입니다. 공급 전압의 작은 증가는 순방향 전류의 크고 잠재적으로 파괴적인 증가를 초래할 수 있습니다. 저항 값은 최대 공급 전압과 빈의 최소 순방향 전압을 기준으로 계산되어 모든 조건에서 전류가 25mA 절대 최대 정격을 절대 초과하지 않도록 해야 합니다.

8.2 열 관리

소형 장치이지만, 전력 소산(최대 60mW)은 고려해야 하며, 특히 고주변 온도 또는 밀폐 공간에서 더욱 그렇습니다. PCB 레이아웃은 솔더 패드 주변에 충분한 구리 면적을 제공하여 히트 싱크 역할을 하도록 해야 하며, 이는 LED 접합부에서 열을 전도하여 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 됩니다.

8.3 응용 제한사항

데이터시트에는 응용 제한사항에 대한 중요한 주석이 포함되어 있습니다. 이 제품은 명시된 바와 같이, 군사/항공 우주 시스템, 자동차 안전-중요 시스템(예: 에어백, 제동) 또는 생명 유지 의료 장비와 같이 실패 허용 오차가 없는 고신뢰성 응용 분야에는 적합하지 않을 수 있습니다. 이러한 용도에는 다른 자격 및 테스트를 거친 제품이 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

기존 스루홀 LED와 비교하여, 이 SMD 타입은 크기와 무게를 극적으로 줄여 현대의 소형화된 전자 제품을 가능하게 합니다. SMD 적색 LED 카테고리 내에서, 주요 차별화 요소는 특정 선명한 적색(AlGaInP 칩), 넓은 120도 시야각, 그리고 밝기와 색상 일관성을 위한 명확하게 정의된 빈닝 구조입니다. 포괄적인 취급 및 솔더링 지침은 또한 설계자에게 명확한 구현 지침을 제공하여 조립 공정의 위험을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 직렬 저항을 어떻게 계산하나요?

옴의 법칙을 사용하세요: R = (V_공급 - VF_LED) / I_원하는. 데이터시트 또는 특정 빈(예: 빈 0의 1.75V)의 최소 VF와 원하는 작동 전류(예: 20mA)를 사용하세요. 5V 공급의 경우: R = (5V - 1.75V) / 0.020A = 162.5Ω. 다음으로 높은 표준 값(예: 180Ω)을 선택하고 실제 전류를 계산하여 25mA 미만인지 확인하세요.

10.2 자동차 실내 조명에 사용할 수 있나요?

계기판 백라이트 또는 스위치 조명과 같은 비중요 실내 조명에는 적합할 수 있습니다. 그러나 외부 조명이나 안전-중요 신호의 경우, 응용 제한사항 주석은 자동차용으로 자격을 갖춘 제품에 대해 제조업체에 문의할 것을 권고합니다.

10.3 포장 개봉 후 보관 조건이 왜 그렇게 중요한가요?

SMD 패키지는 대기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 팽창하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 패키지를 균열시키고 장치를 파괴할 수 있습니다. 7일 플로어 라이프와 베이킹 지침은 이 고장 모드를 방지하는 데 매우 중요합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 상태 표시등 패널 설계:설계자가 여러 개의 적색 상태 표시등이 있는 제어판을 만들고 있습니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 동일한 주 파장 빈(예: 모두 E6: 625.5-629.5nm)의 LED를 지정합니다. 높은 주변광 아래에서 충분한 밝기를 보장하기 위해 R1 광도 빈(112-140 mcd)을 선택합니다. 5V 레일을 사용하여 PCB를 설계하고, 최소 밝기가 충족되도록 빈의 최대 VF를 사용하여 전류 제한 저항을 계산하며, 열 방산을 위한 충분한 구리 영역을 제공합니다. 제조업체에 리플로우 프로파일을 정확히 따르고, 습기 방지 백이 조립 7일 전에 개봉된 경우 부품을 베이킹하도록 지시합니다.

12. 동작 원리

이 LED는 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP) 반도체 칩을 기반으로 합니다. 접합의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접 방출된 빛의 파장에 해당합니다—이 경우 약 632 nm의 선명한 적색입니다. 에폭시 수지 렌즈는 물처럼 투명하여 광 추출을 극대화하고 120도 시야각을 형성합니다.

13. 기술 동향

표시등 LED의 동향은 계속해서 더 높은 효율(단위 전력당 더 많은 광 출력), 증가된 밀도를 위한 더 작은 패키지 크기, 그리고 더 엄격한 빈닝을 통한 향상된 색상 일관성을 향해 나아가고 있습니다. 또한 더 높은 온도 내성과 열 사이클 저항성을 포함한 가혹한 환경에 대한 신뢰성과 자격에 대한 강조도 증가하고 있습니다. 더 나아가, 단순한 표시등을 넘어서는 고급 응용 분야에서 디밍 및 색상 제어를 위한 지능형 드라이버와의 통합이 점점 더 일반화되고 있습니다.