SMD LED 19-21/G6C-AL1M2LY/3T 데이터시트 - 크기 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.7-2.3V - 선명한 황록색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-21/G6C-AL1M2LY/3T는 소형 크기, 높은 신뢰성 및 일관된 성능이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 19-21 패키지 패밀리에 속하며, 미니어처 풋프린트가 특징으로 공간이 제한된 설계에 이상적입니다.

1.1 핵심 장점 및 제품 포지셔닝

이 LED의 주요 장점은 기존 리드 프레임 타입 부품에 비해 크기가 현저히 줄어든 점입니다. 이 소형화는 설계자와 제조업체에게 몇 가지 주요 이점을 제공합니다:

• 더 작은 보드 크기:더 컴팩트한 PCB 레이아웃을 가능하게 합니다.
• 더 높은 패킹 밀도:단일 보드에 더 많은 부품을 배치하여 기능성을 높일 수 있습니다.
• 저장 공간 절감:부품 자체와 그 포장(7인치 릴의 8mm 테이프)의 물리적 크기가 작아져 물류 및 재고 관리를 최적화합니다.
• 경량 설계:최소한의 무기는 휴대용 및 미니어처 응용 분야에서 그램 단위가 중요한 경우에 결정적입니다.
• 제조 호환성:이 장치는 표준 자동 실장 장비 및 적외선 및 증기상 리플로우를 포함한 주류 솔더링 공정과 완전히 호환되어 대량 생산을 용이하게 합니다.

1.2 규격 준수 및 환경 표준

이 제품은 현대 환경 및 안전 규정을 고려하여 설계되어 광범위한 시장 수용을 보장합니다:

• 무연:납을 사용하지 않고 제조되어 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 무할로겐:무할로겐 요구사항을 준수하며, 브롬(Br) 및 염소(Cl) 함량이 각각 900 ppm 미만이고 그 합이 1500 ppm 미만입니다.
• REACH 준수:화학 물질의 등록, 평가, 승인 및 제한에 관한 EU의 REACH 규정을 준수합니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 장치의 전기적, 광학적 및 열적 매개변수에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않으며 신뢰할 수 있는 설계에서는 피해야 합니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 즉시 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA. 연속 동작을 위한 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA (듀티 1/10 @1kHz). 짧은 펄스 동작에는 적합하지만 DC에는 적합하지 않습니다.
• 전력 소산 (P_d):60 mW. 패키지가 Ta=25°C에서 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 더 높은 주변 온도에서는 감액이 필요합니다.
• 정전기 방전 (ESD) HBM:2000V. 정전기에 대한 장치의 견고성을 측정하며, Human Body Model(HBM) 기준 Class 2로 분류됩니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 신뢰할 수 있는 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:조립을 위한 열 프로파일 한계를 명시합니다.
  • 리플로우 솔더링: 최대 260°C 피크, 최대 10초.
  • 핸드 솔더링: 인두 팁 350°C, 단자당 최대 3초.

2.2 전기-광학 특성 (Ta=25°C)

이는 표준 테스트 조건(I_F= 5mA)에서 측정된 대표적인 성능 매개변수입니다.

• 광도 (I_v):11.5 mcd(최소)에서 28.5 mcd(최대)까지 범위하며, 일반적인 허용 오차는 ±11%입니다. 이는 인지되는 밝기를 정의합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):100도(대표값). 이 넓은 시야각은 LED를 정면으로 보지 않을 수 있는 응용 분야에 적합하게 만듭니다.
• 피크 파장 (λ_p):575 nm(대표값). 스펙트럼 방사가 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):569.5 nm ~ 577.5 nm. 이 매개변수는 인지되는 색상(선명한 황록색)과 더 밀접하게 연관되며 빈닝 대상입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm(대표값). 최대 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭(FWHM)입니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F=5mA에서 1.70V ~ 2.30V, 일반적인 허용 오차는 ±0.05V입니다. 이 범위는 전류 제한 저항 계산에 중요합니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 10 μA. 데이터시트는 이 장치가 역방향 동작을 위해 설계되지 않았음을 명시적으로 언급합니다; 이 매개변수는 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 이 장치는 세 가지 독립적인 빈닝 매개변수를 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 I_F=5mA에서 측정된 광도에 따라 그룹화됩니다. 빈 코드(L1, L2, M1, M2)는 11.5-14.5 mcd(L1)에서 22.5-28.5 mcd(M2)까지 오름차순의 밝기 수준을 나타냅니다. 설계자는 특정 밝기 요구사항을 충족시키기 위해 빈을 선택할 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈닝

이 빈닝은 색상 일관성을 보장합니다. 주 파장은 2nm 단계로 분류되며, 빈 코드 C16(569.5-571.5nm)부터 C19(575.5-577.5nm)까지 있습니다. 더 좁은 빈 선택은 어레이 내 여러 LED에서 더 균일한 색상 외관을 가져옵니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 0.1V 단계로 빈닝되며, 코드 19(1.70-1.80V)부터 코드 24(2.20-2.30V)까지입니다. V_F빈을 알면 전류 제한 회로의 설계를 효율적으로 최적화하고 LED를 병렬로 구동할 때 일관된 밝기를 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 비표준 조건에서 장치의 동작을 이해하는 데 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 전류에 비례하지 않음을 보여줍니다. 전류가 증가함에 따라 증가하지만 더 높은 전류에서는 포화되거나 효율이 떨어질 수 있습니다. 최대 정격 전류(25mA) 근처에서 동작하면 비례하는 밝기 증가를 얻지 못할 수 있으며 열이 증가합니다.

4.2 상대 광도 대 주변 온도

LED 효율은 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 일반적으로 주변 온도가 25°C에서 최대 동작 온도(+85°C)로 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. 이는 고온 환경을 위한 설계에 고려되어야 합니다.

4.3 순방향 전류 감액 곡선

이는 열 관리에 중요한 그래프입니다. 이는 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 보여줍니다. Ta가 증가함에 따라 최대 I_F는 접합 온도가 안전 한계를 초과하지 않도록 하고 장기적인 신뢰성을 유지하기 위해 감소되어야 합니다.

4.4 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

스펙트럼 분포 플롯은 575nm를 중심으로 한 단색 황록색 출력을 확인시켜 줍니다. 방사 다이어그램(극좌표 플롯)은 100도 시야각을 시각적으로 나타내며, 광 강도의 각도 분포를 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

19-21 패키지의 공칭 치수는 길이 2.0mm, 너비 1.25mm, 높이 0.8mm입니다(달리 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm). 데이터시트에는 패드 레이아웃, 부품 외곽선 및 캐소드 식별 마크를 보여주는 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다. 이 도면을 기반으로 한 정확한 풋프린트 설계는 적절한 솔더링 및 정렬에 필수적입니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 패키지 다이어그램에 표시된 대로 장치에 명확하게 표시되어 있습니다. 올바른 극성은 실장 중에 반드시 준수되어야 하며 적절한 회로 동작을 보장합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

상세한 무연 리플로우 프로파일이 제공됩니다:

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

6.2 주요 주의사항

• 전류 제한:외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED는 전류 구동 장치입니다; 순방향 전압의 작은 변화는 전류의 큰 변화를 일으켜 빠른 고장(소손)으로 이어질 수 있습니다.
• 리플로우 사이클:과도한 열 응력을 방지하기 위해 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.
• 기계적 응력:가열 중에 LED 본체에 응력을 가하거나 솔더링 후 PCB를 구부리는 것을 피하십시오.
• 핸드 솔더링:필요한 경우, ≤350°C의 솔더링 아이언을 사용하여 단자당 ≤3초 동안, 정격 전력 ≤25W로 작업하십시오. 단자 사이에 ≥2초의 냉각 간격을 두십시오. 핸드 솔더링은 손상 위험이 더 높습니다.
• 수리:솔더링 후 재작업은 피하십시오. 절대적으로 필요한 경우, 듀얼 헤드 솔더링 아이언을 사용하여 두 단자를 동시에 가열하고 패드 손상을 방지하기 위해 부품을 균등하게 들어 올리십시오.

7. 보관 및 습기 민감도

이 부품은 습기에 민감합니다. 부적절한 처리는 흡수된 수분의 급속한 기화로 인해 리플로우 중에 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 일으킬 수 있습니다.

• 개봉되지 않은 백:사용 준비가 될 때까지 방습 베리어 백을 열지 마십시오.
• 플로어 라이프:개봉 후, LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관된 경우 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다.
• 재건조:보관 시간을 초과하거나 건제 표시기가 포화 상태를 나타내면 사용 전 60±5°C에서 24시간 동안 건조해야 합니다.
• 재포장:사용하지 않은 LED는 새로운 건제와 함께 방습 백에 다시 밀봉해야 합니다.

8. 포장 및 주문 정보

8.1 표준 포장

이 장치는 방습 포장으로 공급됩니다:

• 캐리어 테이프:8mm 너비 테이프.
• 릴:7인치 직경 릴.
• 수량:릴당 3000개.
• 포장:건제를 포함하며 적절한 라벨이 부착된 알루미늄 방습 백에 밀봉됩니다.

8.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성 및 식별을 위한 주요 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객의 제품 번호.
• P/N:제조사의 제품 번호 (예: 19-21/G6C-AL1M2LY/3T).
• QTY:포장 수량.
• CAT:광도 빈 코드 (예: L1, M2).
• HUE:색도/주 파장 빈 코드 (예: C17, C19).
• REF:순방향 전압 빈 코드 (예: 20, 23).
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

9. 응용 제안

9.1 대표적인 응용 시나리오

• 백라이트:넓은 시야각과 일관된 색상으로 인해 계기판 표시등, 스위치 백라이트, LCD 및 심볼용 평면 백라이트에 이상적입니다.
• 통신 장비:전화기, 팩스 기기 및 기타 통신 장치의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• 일반 표시:소비자 가전, 가전 제품 및 산업 제어 장치의 전원 상태, 모드 표시 및 기타 일반 목적의 시각적 피드백.

9.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 저항 값을 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산하되, 최악의 조건에서도 전류가 한계를 초과하지 않도록 빈 또는 데이터시트의 최대 V_F를 사용하십시오.
• 열 관리:높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 연속 동작하는 경우, PCB 레이아웃을 통해 방열을 고려하십시오. LED를 다른 열원 근처에 배치하지 마십시오.
• 조립 중 표준 ESD 처리 절차를 구현하십시오. 장치에 2kV HBM 보호 기능이 있지만, 높은 ESD 위험 환경에서는 추가적인 회로 수준의 보호가 필요할 수 있습니다.광학 설계:
• 넓은 시야각은 더 집중된 빔이 필요한 경우 도광판이나 확산판이 필요할 수 있습니다. 투명 에폭시 수지 렌즈는 우수한 광 추출을 제공합니다.10. 기술 비교 및 차별화

기존의 스루홀 LED나 더 큰 SMD 패키지와 비교하여, 19-21은 소형화와 성능의 매력적인 조합을 제공합니다. 주요 차별화 요소는 저전력 표시등 LED 범주 내에서 매우 작은 2.0x1.25mm 풋프린트와 AlGaInP 반도체 재료의 사용으로, 이는 황록색 스펙트럼에서 높은 효율과 채도 높은 색상을 제공합니다. 다른 일부 소형화 패키지와 비교하여, 상대적으로 표준적인 패드 레이아웃과 견고한 습기 민감도 수준을 유지하여 자동화 조립에 신뢰할 수 있는 선택지가 됩니다.

11. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

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

A: 아니요. 항상 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 3.3V 공급 전원과 5mA에서의 일반적인 V

가 2.0V인 경우, (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260Ω 저항이 필요합니다. 보수적인 설계를 위해 항상 데이터시트의 최대 V_F(2.3V)를 사용하십시오: (3.3V - 2.3V) / 0.005A = 200Ω._FQ: 보관 및 건조 절차가 왜 그렇게 중요하나요?

A: SMD 부품은 공기 중의 수분을 흡수합니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 이 수분이 빠르게 증기로 변하여 에폭시 패키지를 균열시키는("팝콘 현상") 충분한 내부 압력을 생성하여 즉각적이거나 잠재적인 고장으로 이어질 수 있습니다.

Q: 빈 코드가 제 설계에 어떤 의미가 있나요?

A: 균일한 외관이 필요한 응용 분야(예: LED 어레이)의 경우, 주 파장(HUE)과 광도(CAT)에 대해 좁은 빈을 지정해야 합니다. 단일 표시등의 경우 일반적으로 표준 빈으로 충분합니다. 순방향 전압(REF) 빈은 많은 LED를 병렬로 구동하여 균등한 전류 분배를 보장하려는 경우 도움이 될 수 있습니다.

12. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 휴대용 장치용 다중 표시등 상태 패널 설계.

설계자는 작은 배터리 구동 장치에서 배터리, 연결성 및 모드 상태를 표시하기 위해 5개의 동일한 황록색 LED가 필요합니다.

부품 선택:

1. 19-21 LED는 작은 크기, 낮은 전력 소비 및 적합한 색상으로 선택되었습니다.빈닝 사양:
2. 5개의 LED가 모두 동일하게 보이도록 하기 위해, 설계자는 구매 주문서에 CAT(예: M1만)와 HUE(예: C18만) 모두에 대해 단일하고 좁은 빈을 지정합니다.회로 설계:
3. 장치는 3.0V 코인 셀로 구동됩니다. 충분한 밝기와 긴 배터리 수명을 위해 최대 V2.3V와 목표 I_F5mA를 사용하여 전류 제한 저항을 계산합니다: R = (3.0V - 2.3V) / 0.005A = 140Ω. 표준 150Ω 저항이 선택됩니다._FPCB 레이아웃:
4. 컴팩트한 19-21 풋프린트로 5개의 LED를 가깝게 배치할 수 있습니다. 실크스크린의 캐소드 마크는 올바른 방향을 보장합니다.조립:
5. 공장은 릴을 받아 생산 라인이 준비될 때까지 밀봉된 백에 보관합니다. PCB는 지정된 프로파일을 사용하여 단일 리플로우 사이클을 거칩니다.결과:
6. 적절한 빈 선택과 회로 설계 덕분에 최종 제품은 균일하게 밝고 색상이 일관된 LED를 가진 깔끔하고 전문적인 표시등 패널을 갖게 됩니다.13. 동작 원리 소개

이 LED는 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP) 반도체 기술을 기반으로 합니다. 다이오드의 접합 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 재료로부터 활성 영역으로 주입됩니다. 이들 전하 캐리어가 재결합하면서 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 선명한 황록색(~575nm)입니다. 투명 에폭시 수지 캡슐은 반도체 다이를 보호하고, 광 출력을 형성하는 렌즈 역할을 하며, 칩으로부터의 광 추출을 향상시킵니다.

14. 기술 동향 및 배경

19-21 패키지는 전자 제품의 소형화 및 표면 실장 기술로의 지속적인 동향을 나타냅니다. 리드 패키지에서 이와 같은 SMD로의 전환은 자동화된 고속 픽 앤 플레이스 조립을 가능하게 하여 수동 솔더링 단계를 제거함으로써 제조 비용을 크게 줄이고 신뢰성을 높입니다. AlGaInP 재료의 사용은 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 발전을 나타내며, 더 높은 발광 효율과 더 생생하고 채도 높은 색상을 제공합니다. 더 나아가, 무연, 무할로겐 및 REACH 표준 준수는 환경 지속 가능한 제조 공정 및 재료로의 산업 전반의 변화를 반영하며, 이는 이제 글로벌 시장 접근을 위한 중요한 요구사항이 되었습니다.

The 19-21 package represents the ongoing trend in electronics towards miniaturization and surface-mount technology. The move from leaded packages to SMDs like this one enables automated, high-speed pick-and-place assembly, significantly reducing manufacturing costs and increasing reliability by eliminating manual soldering steps. The use of AlGaInP material represents an advancement over older technologies like GaAsP, offering higher luminous efficiency and more vibrant, saturated colors. Furthermore, the compliance with Pb-free, halogen-free, and REACH standards reflects the industry-wide shift towards environmentally sustainable manufacturing processes and materials, which is now a critical requirement for global market access.