SMD LED 17-21/G6C-AP1Q1B/3T 데이터시트 - 사이즈 1.6x0.8x0.6mm - 전압 1.75-2.35V - 선명한 옐로우 그린 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

17-21/G6C-AP1Q1B/3T는 고밀도, 초소형 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩을 사용하여 선명한 옐로우 그린 빛을 생성합니다. 이 LED는 컴팩트한 1.6mm x 0.8mm x 0.6mm 크기로 패키징되어 있어, 기존의 리드형 부품에 비해 인쇄 회로 기판(PCB)에서 상당한 공간 절약이 가능합니다. 그 작은 크기와 가벼운 무게는 소형화가 주요 설계 제약 조건인 현대 전자 제품에 이상적입니다.

이 장치는 RoHS(유해 물질 제한), EU REACH 규정을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수하며, 할로겐 프리(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)로 분류됩니다. 7인치 직경 릴에 장착된 8mm 테이프에 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다. 이 LED는 적외선 및 증기 위상 리플로우 솔더링 공정 모두에 적합합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다. 최대 역전압(VR)은 5V입니다. 연속 순방향 전류(IF)는 25mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 1kHz에서 듀티 사이클 1/10 조건에서 최대 60mA의 피크 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 소비 전력(Pd)은 60mW입니다. 이 장치는 HBM(Human Body Model) 기준 2000V의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 동작 온도 범위(Topr)는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도 범위(Tstg)는 -40°C에서 +90°C로 약간 더 넓습니다. 솔더링 온도(Tsol) 프로파일은 매우 중요합니다: 리플로우 솔더링의 경우, 피크 온도는 최대 10초 동안 260°C를 초과해서는 안 됩니다; 핸드 솔더링의 경우, 납땜 인두 팁 온도는 터미널당 최대 3초 동안 350°C 이하여야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

전기-광학 특성은 표준 테스트 조건인 Ta=25°C 및 동작 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다. 광도(Iv)의 전형적인 범위는 45.0 mcd에서 90.0 mcd이며, 특정 값은 빈닝 코드에 따라 결정됩니다(섹션 3 참조). 시야각(2θ1/2)은 전형적으로 140도로, 넓은 빔 패턴을 제공합니다. 피크 파장(λp)은 약 575 nm를 중심으로 합니다. 인지되는 색상을 정의하는 주 파장(λd)은 569.5 nm에서 577.5 nm 사이입니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 약 20 nm입니다. 순방향 전압(VF)은 1.75V에서 2.35V 사이이며, 이 역시 빈닝의 대상입니다. 역전압(VR) 5V가 인가될 때 역전류(IR)는 최대 10 μA입니다. 이 장치는 역바이어스 상태에서 동작하도록 설계되지 않았으며, VR 정격은 IR 테스트 목적으로만 사용된다는 점을 유의해야 합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 IF=20mA에서 세 가지 주요 코드로 빈닝됩니다: P1 (45.0-57.0 mcd), P2 (57.0-72.0 mcd), Q1 (72.0-90.0 mcd). 부품 번호 접미사 "Q1"은 17-21/G6C-AP1Q1B/3T가 가장 높은 밝기의 Q1 빈에 속함을 나타냅니다.

3.2 주 파장 빈닝

옐로우 그린의 정확한 색조를 결정하는 주 파장은 네 가지 코드로 빈닝됩니다: C16 (569.5-571.5 nm), C17 (571.5-573.5 nm), C18 (573.5-575.5 nm), C19 (575.5-577.5 nm). 부품 번호의 접미사 "C"는 이 색도 좌표 및 파장 등급에 해당합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 회로 설계, 특히 전류 제한 저항 계산을 돕기 위해 빈닝됩니다. 빈은 다음과 같습니다: 0 (1.75-1.95 V), 1 (1.95-2.15 V), 2 (2.15-2.35 V). 부품 번호의 접미사 "B"는 순방향 전압 등급을 나타냅니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 텍스트에 구체적인 그래픽 곡선은 상세히 설명되지 않았지만, 이러한 LED의 전형적인 성능 곡선에는 순방향 전류(IF)와 순방향 전압(VF) 간의 관계(다이오드의 지수적 특성을 보여줌)가 포함됩니다. 광도와 순방향 전류 간의 관계는 일반적으로 동작 범위 내에서 선형입니다. 광도의 온도 의존성은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 출력이 감소하는 경향을 보입니다. 스펙트럼 분포 곡선은 지정된 20 nm 대역폭을 가진 약 575 nm를 중심으로 하는 단일 피크를 보여주며, 단색의 옐로우 그린 출력을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 17-21 SMD 패키지에 장착됩니다. 주요 치수는 길이 1.6 mm, 너비 0.8 mm, 높이 0.6 mm입니다. 패키지는 조립 시 올바른 극성 식별을 위한 캐소드 마크를 특징으로 합니다. 지정되지 않은 모든 공차는 ±0.1 mm입니다. 컴팩트한 크기는 고밀도 PCB 레이아웃을 가능하게 하는 주요 장점입니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 동작에 필수적입니다. 패키지에는 뚜렷한 캐소드 마크가 포함되어 있습니다. 낮은 최대 역전압 정격(5V)으로 인해 LED를 역바이어스로 설치하면 즉시 고장이 발생할 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 LED는 무연(Pb-free) 리플로우 솔더링과 호환됩니다. 권장 온도 프로파일은 매우 중요합니다: 예열은 150°C에서 200°C 사이에서 60-120초 동안 이루어져야 합니다. 솔더 액상선 온도(217°C) 이상의 시간은 60-150초여야 합니다. 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 255°C 이상의 시간은 최대 30초로 제한해야 합니다. 최대 가열 속도는 6°C/초, 최대 냉각 속도는 3°C/초여야 합니다. 동일한 장치에서 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다. 납땜 인두 팁 온도는 350°C 미만이어야 하며, 각 터미널과의 접촉 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 납땜 인두 전력은 25W 이하여야 합니다. 열 방산과 열 손상을 방지하기 위해 각 터미널을 솔더링할 때마다 최소 2초의 간격을 두어야 합니다.

6.3 저장 및 습기 민감도

LED는 건제제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열어서는 안 됩니다. 개봉 후 사용하지 않은 LED는 30°C 이하 및 상대 습도(RH) 60% 이하에서 보관해야 합니다. 개봉 후 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다. 이 시간을 초과하거나 건제제 지시약 색상이 변한 경우, LED는 사용 전 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

이 장치는 습기 방지 포장으로 공급됩니다. 8mm 너비의 캐리어 테이프에 적재된 후 7인치 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 포장 라벨에는 중요한 정보가 포함됩니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도 등급(CAT), 색도/파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF), 로트 번호(LOT No).

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

선명한 옐로우 그린 색상과 컴팩트한 크기로 인해 이 LED는 다양한 표시등 및 백라이트 애플리케이션에 적합합니다. 일반적인 용도로는 계기판 대시보드 및 멤브레인 스위치 백라이트, 통신 장치(전화기, 팩스 기기)의 상태 표시등 및 키패드 백라이트, 소형 LCD 및 심볼용 평면 백라이트, 소비자 및 산업용 전자 제품의 범용 표시등 애플리케이션이 있습니다.

8.2 설계 고려 사항

전류 제한:외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED는 전류 구동 장치이며, 순방향 전압의 작은 증가도 크고 파괴적인 전류 증가를 유발할 수 있습니다. 저항 값은 공급 전압, LED의 순방향 전압 빈(Vf), 원하는 동작 전류(예: 20mA)를 기반으로 계산해야 합니다.

열 관리:소비 전력은 낮지만, 열 패드(있는 경우) 또는 애노드 및 캐소드에 연결된 트레이스 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 방산하고 LED 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 고주변 온도 환경에서 중요합니다.

ESD 보호:LED는 2000V HBM ESD 정격을 가지고 있지만, 조립 및 취급 시 표준 ESD 처리 예방 조치를 준수해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 17-21 LED의 주요 장점은 기존의 3mm 또는 5mm 스루홀 LED보다 훨씬 작은 매우 작은 크기(1.6x0.8mm)로, 소형화를 가능하게 합니다. AlGaInP 기술의 사용은 구형 기술에 비해 높은 효율과 채도 높은 옐로우 그린 색상을 제공합니다. 넓은 140도 시야각은 우수한 오프-액시스 가시성을 제공합니다. 현대 환경 표준(RoHS, 할로겐 프리) 준수는 엄격한 규제가 있는 글로벌 시장에 적합하게 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 빈닝 코드(P1, C17, B 등)의 목적은 무엇인가요?

A: 빈닝은 일관성을 보장합니다. 설계자는 빈 코드를 지정하여 생산 라인에서 사용되는 LED가 거의 동일한 밝기(P1/Q1), 색상(C16-C19), 순방향 전압(0-2)을 가지도록 보장할 수 있으며, 이는 최종 제품에서 균일한 외관과 성능으로 이어집니다.

Q: 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 전압원에서 LED를 직접 구동하는 것은 즉각적인 고장의 일반적인 원인입니다. 순방향 전압에는 공차가 있으며, 약간의 과전압은 과전류를 유발하여 LED를 태워버립니다. 항상 직렬 저항이 필요합니다.

Q: 데이터시트에는 최대 전류 25mA가 표시되어 있지만 테스트 조건은 20mA입니다. 어느 것을 사용해야 하나요?

A: 안정적인 장기 동작을 위해, 부품을 디레이팅하는 것이 표준 관행입니다. 20mA에서 동작하면 절대 최대치 25mA 아래에 안전 마진을 제공하여 수명과 신뢰성을 향상시킵니다. 20mA가 권장 동작 전류입니다.

Q: 저장 및 베이킹 공정이 왜 그렇게 중요한가요?

A: SMD 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 리플로우 솔더링의 고열 중에 이 수분이 빠르게 증기로 변하여 내부 박리 또는 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 베이킹 공정은 이 수분을 안전하게 제거합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 대시보드 표시등:자동차 대시보드에서, 여러 개의 17-21 LED를 반투명 아이콘(예: 점검 엔진, 연료 부족) 뒤에 배치할 수 있습니다. 동일한 광도(Q1) 및 주 파장(예: C18) 빈의 LED를 사용하면 모든 아이콘이 동일한 밝기와 색상으로 켜져 전문적이고 일관된 모습을 제공합니다. 12V 공급, 차량 전압 변동을 고려하여 약 18mA로 계산된 전류 제한 저항, 차량의 ECU에 의해 제어되는 드라이버 트랜지스터로 구성된 간단한 회로가 일반적입니다.

예시 2: 휴대용 장치 백라이트:휴대용 장치의 키패드 백라이트의 경우, 17-21 LED의 낮은 프로파일(0.6mm 높이)이 매우 중요합니다. 얇은 고무 키패드나 라이트 가이드 바로 아래에 배치할 수 있습니다. 전원은 저전압 배터리(예: 3.3V)에서 공급됩니다. 순방향 전압 빈(예: Bin 1: 1.95-2.15V)을 사용하여 배터리 방전 시 일관된 밝기를 유지하기 위해 직렬 저항 값을 정확하게 계산해야 합니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 반도체 광자 장치입니다. 핵심은 기판 위에 성장된 AlGaInP 층으로 만들어진 칩입니다. 다이오드의 문턱값(약 1.8-2.0V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 칩의 활성 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어들이 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 약 575 nm의 선명한 옐로우 그린입니다. 칩을 둘러싼 에폭시 수지 렌즈는 "워터 클리어"로 빛 추출을 극대화하고 빔을 140도 시야각으로 형성합니다.

13. 기술 동향 및 배경

17-21 패키지는 지속적인 전자 부품 소형화 추세의 한 단계를 나타냅니다. 스마트폰, 웨어러블, IoT 장치와 같은 최종 제품이 작아짐에 따라, 더 작고 낮은 프로파일의 LED에 대한 수요가 증가하고 있습니다. GaAsP와 같은 구형 기술에서 AlGaInP로의 전환은 더 높은 효율을 제공하며, 이는 동일한 전류에서 더 밝은 빛 출력 또는 동일한 밝기에서 더 낮은 전력 소비를 의미합니다—배터리 구동 장치에 있어서 중요한 요소입니다. 더 나아가, 이 부품에서 볼 수 있듯이, 무연 솔더링 및 할로겐 프리 소재로의 업계 전반의 이동은 글로벌 환경 규제와 "친환경" 전자 제품에 대한 소비자 수요에 의해 주도되고 있습니다. 미래 동향은 더 작은 패키지, 더 높은 효율, 패키지 내에 LED 드라이버 회로를 결합한 통합 솔루션을 추진할 수 있습니다.