SMD LED 17-215/G6C-FN2P2B/3T 데이터시트 - 브릴리언트 옐로우 그린 - 2.0x1.25x0.8mm - 최대 2.35V - 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

17-215/G6C-FN2P2B/3T는 고밀도 전자 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 AIGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 사용하여 브릴리언트 옐로우 그린 광 출력을 생성합니다. 주요 장점은 미니어처 풋프린트에 있으며, 이는 인쇄 회로 기판(PCB) 크기의 상당한 감소, 부품 포장 밀도 증가를 가능하게 하며 궁극적으로 더 작고 가벼운 최종 사용자 장비 개발에 기여합니다. 이 장치는 7인치 직경 릴에 8mm 표준 테이프로 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환되므로 대량 생산 공정을 간소화합니다.

이 LED는 단색 타입으로 분류되며 무연(Pb-free) 재료를 사용하여 제작됩니다. 유럽 연합의 유해 물질 제한(RoHS) 지침, 화학 물질의 등록, 평가, 승인 및 제한(REACH) 규정 및 할로겐 프리 표준(브롬 <900 ppm, 염소 <900 ppm, 합계 <1500 ppm)을 포함한 주요 국제 환경 및 안전 규정을 준수합니다. 이 준수는 엄격한 재료 요구 사항이 있는 광범위한 글로벌 시장 및 애플리케이션에 적합함을 보장합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이러한 값은 정상 작동을 위한 것이 아닙니다. 17-215 LED의 경우 최대 연속 순방향 전류(I_F)는 25 mA로 정격화됩니다. 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서 피크 순방향 전류(I_FP)는 60 mA에 도달할 수 있습니다. 최대 허용 역방향 전압(V_R)은 5 V입니다. 장치가 역방향 바이어스에서 작동하도록 설계되지 않았으며 이 정격은 주로 역방향 전류(I_R) 테스트 조건에 적용된다는 점을 유의하는 것이 중요합니다. 총 전력 소산(P_d)은 순방향 전압과 순방향 전류의 곱으로 계산된 60 mW를 초과해서는 안 됩니다. 이 장치는 인체 모델(HBM)에 따라 2000 V의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 작동 온도 범위(T_opr)는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도(T_stg)는 약간 더 넓은 +90°C까지입니다.

2.2 전기광학 특성

전기광학 성능은 주변 온도(T_a) 25°C 및 순방향 전류 20 mA의 표준 테스트 조건에서 지정됩니다. 광도(I_v)는 일반적으로 36.00 mcd에서 72.00 mcd 범위이며 지정된 허용 오차는 ±11%입니다. 빛의 공간 분포는 130도의 넓은 시야각(2θ_1/2)으로 특징지어지며 넓은 조명을 제공합니다. 스펙트럼 특성은 피크 파장(λ_p) 575 nm 및 주 파장(λ_d) 범위 570.00 nm에서 574.50 nm(±1nm 허용 오차)로 정의됩니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 약 20 nm입니다. 순방향 전압(V_F)은 일반적으로 20 mA에서 1.75 V에서 2.35 V 범위이며 허용 오차는 ±0.1 V입니다. 역방향 전류(I_R)는 역방향 전압 5 V가 인가될 때 10 μA 이하로 보장됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 성능 파라미터를 기반으로 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기, 색상 및 전기적 동작에 대한 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 I_F= 20 mA에서 측정된 세 가지 주요 빈으로 분류됩니다:

• 빈 N2:36.00 mcd (최소) ~ 45.00 mcd (최대)
• 빈 P1:45.00 mcd (최소) ~ 57.00 mcd (최대)
• 빈 P2:57.00 mcd (최소) ~ 72.00 mcd (최대)

빈 내 광도의 허용 오차는 ±11%입니다.

3.2 주 파장 빈닝

인지된 색상과 밀접하게 관련된 주 파장은 세 가지 빈으로 나뉩니다:

• 빈 CC2:570.00 nm (최소) ~ 571.50 nm (최대)
• 빈 CC3:571.50 nm (최소) ~ 573.00 nm (최대)
• 빈 CC4:573.00 nm (최대) ~ 574.50 nm (최대)

주 파장의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 회로 설계, 특히 전류 제한 저항 계산 및 전원 공급 장치 설계를 돕기 위해 세 가지 빈으로 분류됩니다:

• 빈 0:1.75 V (최소) ~ 1.95 V (최대)
• 빈 1:1.95 V (최소) ~ 2.15 V (최대)
• 빈 2:2.15 V (최소) ~ 2.35 V (최대)

순방향 전압의 허용 오차는 ±0.1 V입니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF는 5페이지에 일반적인 전기광학 특성 곡선이 있음을 나타내지만, 특정 그래프는 텍스트 내용에 제공되지 않습니다. 일반적으로 이러한 데이터시트에는 순방향 전류와 광도의 관계, 순방향 전압 대 순방향 전류, 주변 온도의 함수로서의 상대 광도를 설명하는 곡선이 포함됩니다. 이러한 곡선은 설계자가 비표준 조건에서 장치의 동작을 이해하는 데 필수적입니다. 예를 들어, 광도는 일반적으로 주변 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 순방향 전압도 음의 온도 계수를 가지며, 이는 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다. 설계자는 특정 작동 환경에 대한 성능을 적절히 감액하고 의도된 온도 범위에서 안정적인 전류 구동을 보장하기 위해 그래픽 데이터를 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

17-215 SMD LED는 컴팩트한 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수(밀리미터)는 다음과 같으며, 달리 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.1 mm입니다: 전체 패키지 길이는 2.0 mm, 너비는 1.25 mm, 높이는 0.8 mm입니다. 이 장치는 전기적 연결을 위한 두 개의 애노드/캐소드 단자를 포함합니다. 패드 간격, 단자 크기 및 렌즈 형상을 포함한 상세 치수 도면이 데이터시트에 제공되어 최적의 솔더링 및 기계적 안정성을 위한 PCB 랜드 패턴 설계를 안내합니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 LED 작동에 중요합니다. 데이터시트의 패키지 도면은 애노드 및 캐소드 단자를 명확하게 나타냅니다. 일반적으로 한 단자는 수동 조립 또는 검사 중 시각적 식별을 용이하게 하기 위해 표시되거나 다른 모양(예: 노치 또는 모따기된 모서리)을 가질 수 있습니다. 설계자는 잘못된 배치를 방지하기 위해 PCB 풋프린트가 이 극성을 반영하도록 해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 LED는 적외선 및 기상 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 무연 솔더링의 경우 특정 온도 프로파일을 따라야 합니다:

• 예열:60-120초 동안 주변 온도에서 150-200°C까지 상승.
• 소킹/리플로우:217°C(액상선 온도) 이상을 60-150초 동안 유지합니다. 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 255°C 이상의 시간은 최대 30초로 제한해야 합니다.
• 냉각:최대 냉각 속도는 초당 6°C를 초과해서는 안 됩니다.

LED 패키지 및 내부 와이어 본드에 대한 열 응력 손상을 방지하기 위해 리플로우 솔더링은 두 번 이하로 수행하는 것이 강력히 권장됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 불가피한 경우 극도의 주의가 필요합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C 이하여야 하며, 각 단자와의 접촉 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 솔더링 아이언 전력은 25W 이하여야 합니다. 각 단자를 솔더링하는 사이에는 최소 2초의 간격을 두어야 합니다. 열 응력을 최소화하기 위해 수리를 위한 더블 헤드 솔더링 아이언 사용이 제안되지만, 초기 솔더링 후 수리는 일반적으로 권장되지 않습니다.

6.3 보관 및 습도 민감도

LED는 건조제가 포함된 방습 배리어 백에 포장됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열어서는 안 됩니다. 개봉 후:

• 사용하지 않은 LED는 30°C 이하 및 60% 상대 습도(RH) 이하에서 보관해야 합니다.
• 백 개봉 후 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다.
• 이 기간 내에 사용되지 않으면 남은 LED는 건조제와 함께 다시 포장해야 합니다.
• 건조제 지시약이 변색되었거나 노출 시간을 초과한 경우 사용 전 60°C ±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 릴 및 테이프 사양

제품은 너비 8 mm의 표준 "암모 팩" 스타일 캐리어 테이프에 공급되며 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동 피더와의 호환성을 보장하기 위해 릴, 캐리어 테이프 포켓 및 커버 테이프에 대한 상세 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 추적성 및 사양을 위한 몇 가지 주요 코드가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객 제품 번호(구매자가 할당).
• P/N:제조업체 제품 번호(17-215/G6C-FN2P2B/3T).
• QTY:포장 수량(예: 3000).
• CAT:광도 등급(예: N2, P1, P2).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급(예: CC2, CC3, CC4).
• REF:순방향 전압 등급(예: 0, 1, 2).
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

브릴리언트 옐로우 그린 색상과 컴팩트한 크기로 인해 이 LED는 다양한 표시 및 백라이트 기능에 적합합니다:

• 자동차 내장:계기판 계기, 스위치 및 제어판의 백라이트.
• 통신:전화기, 팩스 기기 및 기타 통신 장치의 상태 표시기 및 키패드 백라이트.
• 소비자 가전:소형 LCD 디스플레이용 평면 백라이트, 스위치 조명 및 상징적 표시기.
• 일반 목적 표시:다양한 전자 장비의 전원 상태, 모드 선택 및 경고 표시기.

8.2 중요한 설계 고려사항

전류 제한은 필수입니다:LED는 전류 구동 장치입니다. 외부 전류 제한 저항은 항상 LED와 직렬로 사용해야 합니다. 값은 공급 전압(V_supply), LED의 순방향 전압(V_F해당 빈에서), 및 원하는 순방향 전류(I_F, 일반적으로 20 mA 이하)를 기반으로 계산됩니다. 공식은 다음과 같습니다: R = (V_supply- V_F) / I_F. 이 저항이 없으면 공급 전압의 작은 증가조차도 파괴적인 큰 전류 증가를 유발할 수 있습니다.

열 관리:전력 소산이 낮지만, LED 패드 주변에 적절한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 방산하는 데 도움이 되며, 특히 고주변 온도 환경에서 또는 최대 연속 전류로 구동할 때 유용합니다. 이는 광 출력과 수명을 유지하는 데 도움이 됩니다.

애플리케이션 제한:이 표준 상용 등급 LED는 고장이 안전 위험으로 이어질 수 있는 고신뢰성 애플리케이션을 위해 특별히 설계되거나 인증되지 않았습니다. 여기에는 군사/항공우주 시스템, 자동차 안전 중요 시스템(예: 브레이크 등, 에어백 표시기) 및 생명 유지 의료 장비가 포함되지만 이에 국한되지 않습니다. 이러한 애플리케이션의 경우 적절한 인증 및 신뢰성 데이터가 있는 부품을 조달해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

17-215 LED의 주요 차별화 요소는 브릴리언트 옐로우 그린 색상을 생성하는 특정 AIGaInP 칩 재료, 매우 컴팩트한 2012(2.0x1.25mm) 풋프린트 및 현대 환경 표준(무연, 할로겐 프리, RoHS, REACH) 준수의 조합입니다. 기존의 스루홀 또는 더 큰 SMD LED와 비교할 때 상당한 소형화를 가능하게 합니다. 다른 옐로우 그린 LED와 비교할 때 AIGaInP 기술은 일반적으로 유사한 색상에 사용되는 일부 대체 반도체 재료보다 더 높은 발광 효율과 온도 및 전류 변화에 대한 더 나은 색상 안정성을 제공합니다. 넓은 130도 시야각은 집중된 빔보다는 넓고 균일한 조명이 필요한 애플리케이션의 핵심 기능이기도 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 피크 파장(λp)과 주 파장(λd)의 차이점은 무엇입니까?

A1: 피크 파장은 스펙트럼 파워 분포가 최대인 파장입니다. 주 파장은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 상대적으로 좁은 스펙트럼을 가진 LED의 경우 종종 가깝지만, λd는 애플리케이션에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

Q2: LED의 순방향 전압으로 설정된 정전압 소스를 사용하면 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A2: 아니요, 권장되지 않으며 LED를 손상시킬 가능성이 높습니다. 순방향 전압에는 허용 오차와 음의 온도 계수가 있습니다. 공급 전압의 약간의 변동 또는 LED 온도 상승은 제어되지 않는 상당한 전류 증가를 유발하여 과열 및 고장으로 이어질 수 있습니다. 항상 직렬 저항 또는 전용 정전류 드라이버를 사용하십시오.

Q3: 방습 배리어 백을 개봉한 후 엄격한 "플로어 라이프"가 있는 이유는 무엇입니까?

A3: SMD 부품은 대기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 패키지 균열("팝콘 현상") 또는 박리와 같은 내부 압력을 생성하여 고장으로 이어질 수 있습니다. 플로어 라이프 및 베이킹 절차는 이 습도 민감도 수준(MSL)을 관리합니다.

Q4: 주문 시 빈 코드(CAT, HUE, REF)를 어떻게 해석합니까?

A4: 밝기(CAT), 색상(HUE) 및 순방향 전압(REF)에 대한 애플리케이션 요구 사항을 기반으로 필요한 정확한 빈 코드를 지정할 수 있습니다. 더 엄격한 빈을 주문하면 최종 제품의 외관 및 전기적 성능에서 더 큰 일관성을 보장합니다. 지정하지 않으면 표준 생산 빈의 부품을 받게 됩니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 계기판 스위치 백라이트

자동차 계기판에서 여러 개의 17-215 LED를 반투명 스위치 캡 뒤에 배치할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이 트랜지스터를 통해 차량의 12V 시스템에서 전원을 공급할 수 있습니다. 각 LED에 대해 직렬 저항이 계산됩니다. 예를 들어, 12V 공급 전압, V_F2.1V(빈 1), 및 목표 I_F20mA를 사용하는 경우: R = (12V - 2.1V) / 0.02A = 495 Ohms. 표준 510 Ohm 저항이 적합하며, 결과적으로 I_F≈ 19.4 mA가 됩니다. 넓은 시야각은 스위치가 고르게 조명되도록 보장합니다.

예시 2: 네트워크 장치의 상태 표시기

라우터의 "링크 활성" 표시기의 경우 단일 LED를 3.3V 논리 신호에서 직접 구동할 수 있습니다. V_F= 1.9V(빈 0) 및 I_F= 15 mA(전력 감소 및 수명 연장을 위해)를 사용하는 경우: R = (3.3V - 1.9V) / 0.015A ≈ 93.3 Ohms. 100 Ohm 저항이 사용됩니다. 브릴리언트 옐로우 그린 색상은 가시성이 높으며 일반적으로 네트워크 활동과 관련이 있습니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광이라는 과정을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 17-215 LED는 AIGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 화합물 반도체를 사용합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어(전자와 정공)가 재결합할 때 에너지를 방출합니다. AIGaInP 재료에서 이 에너지는 주로 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 해당하는 파장을 가진 광자(빛 입자)로 방출됩니다. Al, Ga, In 및 P 원자의 특정 구성은 약 575 nm의 피크 파장을 가진 옐로우 그린 빛을 생성하는 밴드갭을 만들도록 설계되었습니다. 에폭시 수지 렌즈는 칩을 캡슐화하고 보호하며 원하는 130도 시야각을 달성하기 위해 광 출력을 형성합니다.

13. 기술 동향 및 발전

SMD LED 기술의 일반적인 동향은 몇 가지 주요 영역을 계속해서 향하고 있습니다:효율성 증가:지속적인 재료 과학 및 칩 설계 개선은 와트당 더 많은 루멘(lm/W)을 생산하여 주어진 광 출력에 대한 전력 소비를 줄이는 것을 목표로 합니다.소형화:패키지는 계속해서 축소되어(예: 2012에서 1608, 1005 미터법 크기로) 점점 더 작아지는 소비자 가전을 지원합니다.색 재현성 및 일관성 개선:형광체 기술(백색 LED용) 및 에피택셜 성장 공정(AIGaInP와 같은 컬러 LED용)의 발전으로 더 엄격한 색상 빈과 수명 및 온도에 걸친 더 안정적인 성능을 이끌어냅니다.더 높은 신뢰성:향상된 패키징 재료 및 제조 공정은 LED 수명을 연장하고 열 및 환경 응력에 대한 저항성을 향상시킵니다.통합 솔루션:내장된 전류 제한 저항, 보호 다이오드 또는 심지어 드라이버 IC가 있는 LED 시장이 성장하고 있어 회로 설계를 단순화합니다. 17-215은 성숙하고 널리 채택된 패키지 및 기술을 나타내며 제조 수율 및 성능에 대한 이러한 지속적인 산업 전반의 개선의 혜택을 받습니다.