SMD LED 19-217/R6C-P1Q2/3T 데이터시트 - 브릴리언트 레드 - 20mA - 2.0V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-217은 일반 목적의 지시등 및 백라이트 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. AlGaInP 칩을 사용하여 선명한 빨간색 광 출력을 생성합니다. 컴팩트한 SMD 패키지는 현대 전자 설계에서 보드 공간 절감, 높은 부품 집적도 및 최종 장비의 전반적인 소형화와 같은 상당한 이점을 제공합니다. 본 장치는 RoHS, REACH 및 할로겐 프리 요구사항을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 소형 SMD 폼 팩터에서 비롯됩니다. 기존의 리드 프레임 LED에 비해 더 작은 인쇄 회로 기판(PCB) 설계, 감소된 보관 공간 요구사항 및 더 가벼운 최종 제품을 가능하게 합니다. 이는 공간과 무게가 중요한 제약 조건인 애플리케이션에 특히 적합합니다. 본 장치는 신뢰할 수 있는 컴팩트한 적색 광원이 필요한 소비자 가전, 통신 장비(예: 전화기, 팩스 기기), 자동차 계기판 및 스위치 백라이트, 일반 지시등 애플리케이션을 포함한 광범위한 시장을 대상으로 합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 이러한 한계와 전형적인 값을 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 회로 설계에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 이는 동작 조건이 아닙니다.

• 역방향 전압 (VR): 5V- 5V를 초과하는 역방향 바이어스 전압을 가하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (IF): 25mA- LED를 통해 흐를 수 있는 최대 연속 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP): 60mA- 짧고 고강도의 섬광을 위한 펄스 전류 한계(1/10 듀티 사이클, 1kHz)입니다. 적절한 펄싱 없이 연속 전류 정격을 초과하면 과열로 이어집니다.
• 전력 소산 (Pd): 60mW- 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압(VF) * 순방향 전류(IF)로 계산됩니다.
• ESD (HBM): 2000V- 이 LED는 2kV의 인체 모델 정전기 방전 등급을 가집니다. 조립 중 적절한 ESD 취급 주의가 필요합니다.
• 동작 및 보관 온도: -40°C ~ +85°C / -40°C ~ +90°C- 사용 및 비동작 보관을 위한 전체 환경 범위를 지정합니다.
• 솔더링 온도:본 장치는 최대 260°C의 피크 온도에서 최대 10초 동안 리플로우 솔더링을 견딜 수 있으며, 또는 단자당 350°C에서 최대 3초 동안 핸드 솔더링을 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 별도로 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 IF=20mA의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다. 이는 LED의 전형적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv): 45.0 - 112 mcd (전형값 미지정)- 방출되는 가시광선의 양입니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조). 테스트 전류는 20mA입니다.
• 시야각 (2θ1/2): 120° (전형값)- 광도가 0°(온축)에서의 광도의 절반이 되는 각도입니다. 이는 매우 넓은 시야각으로, 넓은 가시성이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
• 피크 파장 (λp): 632 nm (전형값)- 광 출력 전력이 최대가 되는 파장입니다. AlGaInP 적색 LED의 경우, 이는 일반적으로 주황색-빨간색에서 빨간색 영역에 속합니다.
• 주 파장 (λd): 624 nm (전형값)- 인간의 눈이 인지하는 LED 빛의 색상과 일치하는 단일 파장입니다. 적색 LED의 경우 피크 파장보다 약간 짧은 경우가 많습니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ): 20 nm (전형값)- 최대 전력의 절반(FWHM)에서 방출 스펙트럼의 너비입니다. 20nm 값은 상대적으로 순수한 색상을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF): 1.7V - 2.4V (전형값 2.0V)- LED가 20mA로 구동될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 설계자는 이를 사용하여 필요한 전류 제한 저항 값을 계산해야 합니다. 2.0V의 전형값은 핵심 설계 파라미터입니다.
• 역방향 전류 (IR): 최대 10 μA- 지정된 역방향 전압(5V)이 인가될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 생산 애플리케이션에서 밝기의 일관성을 보장하기 위한 광도 빈닝 시스템을 설명합니다. 부품 번호의 특정 장치 코드 "P1Q2"는 해당 빈을 나타냅니다.

• 빈 코드 P1:광도 45.0 mcd ~ 57.0 mcd.
• 빈 코드 P2:광도 57.0 mcd ~ 72.0 mcd.
• 빈 코드 Q1:광도 72.0 mcd ~ 90.0 mcd.
• 빈 코드 Q2:광도 90.0 mcd ~ 112 mcd.

부품 번호 접미사 "P1Q2/3T"는 이 특정 장치가 광도에 대해 Q2 빈에 속함을 나타냅니다. 설계자는 애플리케이션에 필요한 밝기 수준에 따라 적절한 빈을 선택할 수 있습니다. 데이터시트는 또한 빈 내에서 광도에 대해 ±11%의 일반적인 허용 오차를 명시합니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF에서 "전형적인 전기-광학 특성 곡선"을 참조하지만, 특정 그래프는 본문에 제공되지 않습니다. 표준 LED 동작을 기반으로, 이러한 곡선에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:

• IV 곡선 (전류 대 전압):순방향 전압과 순방향 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. "무릎" 전압은 전형적인 VF인 2.0V 근처입니다. 이 곡선은 드라이버 회로 설계에 필수적입니다.
• 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 동작 범위 내에서 거의 선형 관계를 보이다가 매우 높은 전류에서 가열로 인해 효율이 떨어집니다.
• 광도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 광 출력의 디레이팅을 보여줍니다. 대부분의 LED의 경우, 온도가 상승하면 출력이 감소합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 632nm에서 피크와 약 20nm 대역폭을 보여줍니다.

설계자는 온도 및 구동 조건에 걸쳐 성능을 최적화하기 위해 제조업체의 전체 그래픽 데이터시트에서 이러한 상세한 곡선을 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지에 장착되어 있습니다. 데이터시트의 도면은 본체 길이, 너비, 높이 및 캐소드/애노드 단자의 배치를 포함한 중요한 치수를 제공합니다. 캐소드는 일반적으로 패키지의 노치, 녹색 점 또는 잘린 모서리와 같은 시각적 마커로 식별됩니다. 치수 허용 오차는 별도로 명시되지 않는 한 일반적으로 ±0.1mm입니다. 성공적인 자동 피크 앤 플레이스 및 솔더링을 위해서는 정확한 풋프린트 레이아웃이 필요합니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 LED 동작에 필수적입니다. 데이터시트의 패키지 다이어그램은 캐소드(음극) 단자를 명확히 표시할 것입니다. LED를 역방향 바이어스로 장착하면 점등되지 않으며, 역방향 전압 정격을 초과하면 장치가 손상될 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다. 데이터시트는 상세한 지침을 제공합니다.

6.1 보관 및 습기 민감도

LED는 건조제와 함께 습기 방지 백에 포장되어 공급됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열어서는 안 됩니다. 백을 열고 부품을 즉시 사용하지 않으면 제어된 조건(≤30°C, ≤60% RH)에서 1년의 "플로어 라이프"를 가집니다. 이를 초과하거나 건조제 지시약 색상이 변하면 리플로우 솔더링 전에 베이킹 처리(60±5°C, 24시간)가 필요하며, 이는 습기 증발로 인한 "팝콘" 현상 손상을 방지하기 위함입니다.

6.2 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 프로파일이 지정됩니다:

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

6.3 핸드 솔더링 및 리워크

핸드 솔더링이 필요한 경우, 인두 팁 온도는 350°C 이하로 유지하고 단자당 3초 이하로 적용해야 합니다. 저전력 인두(≤25W)를 권장합니다. 각 단자를 솔더링할 때마다 최소 2초의 냉각 간격을 두어야 합니다. 리워크는 강력히 권장되지 않지만, 불가피한 경우 특수 더블 헤드 솔더링 아이언을 사용하여 두 단자를 동시에 가열하고 솔더 조인트에 기계적 스트레스를 피해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 업계 표준 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동 조립 장비와의 호환성을 보장하기 위해 데이터시트에 릴, 테이프 및 커버 테이프 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 몇 가지 주요 필드가 포함됩니다:

• P/N:제품 번호 (예: 19-217/R6C-P1Q2/3T).
• QTY:포장 수량 (3000개).
• CAT:광도 등급 (예: Q2).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급.
• REF:순방향 전압 등급.
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

8. 애플리케이션 설계 제안

8.1 대표적인 애플리케이션 회로

가장 일반적인 구동 방법은 간단한 직렬 저항입니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (공급 전압 - VF) / IF. 예를 들어, 5V 공급 전압, 전형적인 VF 2.0V, 원하는 IF 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. 저항 정격 전력은 최소 (공급 전압 - VF) * IF = 0.06W 이상이어야 합니다; 1/8W 또는 1/10W 저항이면 충분합니다. 이 저항은필수적입니다과전류를 방지하기 위해, LED의 지수 IV 특성은 작은 전압 증가가 큰 전류 서지를 유발하여 장치를 즉시 파괴할 수 있음을 의미하기 때문입니다.

8.2 설계 시 고려사항

• 전류 구동:항상 정전류 또는 직렬 저항이 있는 전압 소스로 구동하십시오. 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오.
• 열 관리:패키지가 작지만, 열 패드(있는 경우) 주변 또는 일반 보드 환기에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하면 더 낮은 접합 온도를 유지하여 광 출력과 수명을 보존하는 데 도움이 됩니다.
• ESD 보호:LED가 사용자가 접근 가능한 위치에 있는 경우 입력 라인에 ESD 보호를 구현하고, 조립 중 ESD 안전 취급 절차를 따르십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

19-217의 주요 차별화 요소는 매우 넓은 120도 시야각과 AlGaInP 재료 시스템에서 비롯된 특정한 선명한 적색 색상점(λd ~624nm)의 조합에 있습니다. 이전 기술 또는 좁은 각도 LED와 비교하여, 더 균일한 축외 가시성을 제공하며, 이는 시청자가 장치 정면에 있지 않을 수 있는 패널 지시등 및 백라이트에 유리합니다. 현대 환경 표준(RoHS, 할로겐 프리) 준수는 또한 대부분의 현대 전자 제조에 대한 핵심 요구사항입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 연속 순방향 전류의 절대 최대 정격은 25mA입니다. 이 정격을 초과하면 과열 및 조기 고장의 위험이 있습니다. 더 높은 밝기를 원한다면 더 높은 광도 빈(예: Q2)의 LED를 선택하거나 더 높은 전류 정격의 다른 제품을 선택하십시오.

Q: 데이터시트는 전형적인 VF가 2.0V라고 표시하지만, 제 회로에서는 2.2V로 측정됩니다. 이것이 정상인가요?

A: 예. 순방향 전압은 1.7V에서 2.4V까지 지정된 범위를 가집니다. 2.2V 값은 최대 한계 내에 있으며 제조 변동으로 인해 정상입니다. 전류 제한 저항 계산은 최악의 조건에서 전류가 25mA를 절대 초과하지 않도록 보장하기 위해 최대 VF(2.4V)를 사용해야 합니다.

Q: 백을 열고 일주일 동안 방치했다면 LED를 베이킹해야 하나요?

A: 보관 환경에 따라 다릅니다. 플로어 라이프 조건(≤30°C, ≤60% RH)을 충족하는 제어된 환경에 보관되었다면 베이킹이 필요하지 않을 수 있습니다. 그러나 보관 조건을 알 수 없거나 습한 경우, 권장 베이크(60°C, 24시간)를 수행하는 것이 솔더링 결함을 방지하는 안전한 방법입니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 여러 개의 적색 LED가 있는 상태 표시 패널 설계.

한 설계자가 10개의 균일한 적색 상태 표시등이 필요한 제어 패널을 만들고 있습니다. 일관된 밝기를 위해 19-217/Q2 빈 LED를 선택합니다. 패널은 3.3V 레일로 구동됩니다. 모든 조건에서 안전한 동작을 보장하기 위해 최대 VF 2.4V를 사용하여 직렬 저항을 계산합니다: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω. 가장 가까운 표준 값은 47 Ω입니다. 전형적인 VF 2.0V에서의 실제 전류는 약 27.7mA로, 절대 최대값을 약간 초과합니다. 따라서 모든 조건에서 25mA 한도 내에 머물기 위해서는 더 큰 저항을 사용해야 합니다. 최대 VF에서 목표 20mA로 재계산: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω. 전형적인 VF(2.0V)에서 전류는 (3.3V-2.0V)/47Ω = 27.7mA가 되어 너무 높습니다. 더 나은 접근법은 전형적인 경우를 설계하되 최대 전류를 확인하는 것입니다: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω 선택(68 Ω 사용). VF_min(1.7V)에서 최대 전류 = (3.3V-1.7V)/68Ω = 23.5mA(안전함). 이 사례는 저항 계산에서 전체 VF 범위를 고려하는 것의 중요성을 강조합니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 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. 19-217과 같은 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) LED에서 이 에너지는 주로 가시 스펙트럼의 적색 부분에서 광자(빛)로 방출됩니다. 특정 파장(피크 632nm, 주 파장 624nm)은 결정 성장 공정 중에 설계된 반도체 재료의 정확한 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 넓은 120도 시야각은 반도체 칩을 캡슐화하는 에폭시 렌즈의 모양과 재료를 통해 달성됩니다.

SMD 지시등 LED의 트렌드는 더 높은 효율, 더 작은 패키지 크기 및 향상된 신뢰성을 지속적으로 향하고 있습니다. 19-217이 적색에 대해 검증된 AlGaInP 기술을 사용하는 동안, 새로운 재료 및 칩 설계는 더 높은 광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력)을 제공할 수 있습니다. 또한 풀 컬러 디스플레이 및 자동차 조명 클러스터와 같이 높은 균일성을 요구하는 애플리케이션의 수요를 충족시키기 위해 색상과 강도 모두에 대한 더 엄격한 빈닝 허용 오차에 대한 강조가 증가하고 있습니다. 더 나아가, 소형화를 위한 추진은 전통적인 2.0mm x 1.25mm 풋프린트보다 더 작은 패키지를 밀어붙이고 있습니다. 이 데이터시트에서 강조된 환경 준수 표준(할로겐 프리, REACH)은 이제 전 세계적으로 판매되는 거의 모든 전자 부품에 대한 기본 요구사항입니다.

The trend in SMD indicator LEDs continues towards higher efficiency, smaller package sizes, and improved reliability. While the 19-217 uses a proven AlGaInP technology for red, newer materials and chip designs can offer higher luminous efficacy (more light output per electrical watt). There is also a growing emphasis on tighter binning tolerances for both color and intensity to meet the demands of applications requiring high uniformity, such as full-color displays and automotive lighting clusters. Furthermore, the drive for miniaturization persists, pushing packages smaller than the traditional 2.0mm x 1.25mm footprint. The environmental compliance standards (Halogen-Free, REACH) highlighted in this datasheet are now baseline requirements for virtually all electronic components sold globally.