SMD LED 19-22/G6R6C-A31/2T 데이터시트 - 패키지 2.0x1.25x0.8mm - 전압 2.0V - 멀티컬러 - 기술 문서

1. 제품 개요

19-22 SMD LED는 고밀도 PCB 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장 장치입니다. AlGaInP 칩 기술을 활용하여 선명한 노란색(G6)과 빨간색(R6)을 구현합니다. 이 부품의 주요 장점은 기존 리드 프레임 LED에 비해 크기가 현저히 줄어들어 최종 장비의 소형화, 회로 기판에서의 더 높은 패킹 밀도, 그리고 저장 공간 요구 사항 감소를 가능하게 한다는 점입니다. 가벼운 구조 덕분에 휴대용 및 소형 전자 장치에 특히 적합합니다.

1.1 핵심 특징 및 규정 준수

이 장치는 7인치 직경 릴에 장착된 8mm 테이프에 공급되어 표준 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 보장합니다. 적외선 및 증기상 리플로우 솔더링 공정 모두에 사용하도록 설계되었습니다. 본 제품은 주요 환경 및 안전 규정을 준수합니다: 무연(Pb-free), EU RoHS 지침 준수, EU REACH 규정 준수, 그리고 할로겐 프리 기준(브롬 <900 ppm, 염소 <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 충족합니다. 멀티컬러 변형 타입은 단일 패키지 크기 내에서 설계 유연성을 제공합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 한계를 초과하여 장치를 작동하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 최대 역전압(VR)은 두 색상 타입 모두 5V입니다. 연속 순방향 전류(IF) 정격은 25 mA입니다. 펄스 동작의 경우, 듀티 사이클 1/10 및 주파수 1 kHz에서 피크 순방향 전류(IFP)는 60 mA입니다. 최대 소비 전력(Pd)은 60 mW입니다. 장치는 작동 온도 범위(Topr) -40°C ~ +85°C 및 저장 온도 범위(Tstg) -40°C ~ +90°C로 정격화되어 있습니다. 인체 모델(HBM) 기준 정전기 방전(ESD) 내전압은 2000V입니다.

2.2 전기광학적 특성

모든 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 20 mA에서 지정됩니다. 광도(Iv)는 G6(노랑)의 경우 22.5 mcd, R6(빨강)의 경우 45.0 mcd의 전형적인 값을 가지며, 특정 빈 범위가 제공됩니다. 시야각(2θ1/2)은 130도로, 넓은 발광 패턴을 제공합니다. G6 칩의 전형적인 피크 파장(λp)은 575 nm, 주도파장(λd)은 573 nm입니다. R6 칩의 전형적인 피크 파장은 632 nm, 주도파장은 624 nm입니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 둘 다 약 20 nm입니다. 순방향 전압(VF)은 전형적으로 2.0V로 측정되며, 범위는 1.7V에서 2.4V입니다. VR=5V에서의 최대 역전류(IR)는 10 µA입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, LED는 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 광도의 허용 오차는 ±11%입니다. G6(노랑) LED의 경우, 빈은 M2(22.5-28.5 mcd)에서 P1(45.0-57.0 mcd)까지 범위입니다. R6(빨강) LED의 경우, 빈은 P1(45.0-57.0 mcd)에서 Q2(90.0-112.0 mcd)까지 범위입니다. 이 빈닝을 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있어, 다중 LED 어레이나 표시기에서 시각적 균일성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 G6 및 R6 변종 모두에 대한 전형적인 전기광학적 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 이 그래프들은 순방향 전류 대 순방향 전압, 순방향 전류 대 광도, 주변 온도가 광도에 미치는 영향과 같은 주요 파라미터 간의 관계를 시각적으로 나타냅니다. 이러한 곡선을 분석하는 것은 비표준 작동 조건에서 장치의 동작을 이해하는 데 중요하며, 특히 전류 제한 및 열 관리와 관련하여 더욱 견고한 회로 설계를 가능하게 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 외형 치수

19-22 SMD LED는 길이 2.0mm, 너비 1.25mm, 높이 0.8mm(별도 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm)의 소형 패키지를 가지고 있습니다. 상세한 기계 도면은 리드 간격, 칩 배치, 렌즈 형상을 지정합니다. 이 도면을 정확히 해석하는 것은 PCB 랜드 패턴 설계에 필수적이며, 적절한 솔더 접합 형성과 기계적 안정성을 보장합니다.

5.2 극성 식별 및 장착

패키지는 표시된 캐소드(일반적으로 테이프의 녹색 점 또는 노치로 표시됨)를 특징으로 합니다. 데이터시트는 애노드와 캐소드 패드 위치를 보여주는 명확한 다이어그램을 제공합니다. 권장 PCB 풋프린트를 준수하는 것은 솔더링 문제를 방지하고 올바른 전기적 방향을 보장하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 솔더링의 경우, 특정 온도 프로파일을 따라야 합니다: 150-200°C 사이에서 60-120초 동안 예열; 액상선(217°C) 이상에서 60-150초; 최고 온도는 260°C를 초과하지 않고 최대 10초; 최대 가열 속도는 255°C까지 초당 6°C, 최대 30초 유지; 최대 냉각 속도는 초당 3°C입니다. 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 가열 중 LED 본체에 스트레스를 가해서는 안 되며, 솔더링 후 PCB가 휘어져서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링 및 보관

핸드 솔더링이 필요한 경우, 인두 팁 온도는 350°C 이하여야 하며, 단자당 3초 이하로 적용해야 합니다. 솔더링 인두 전력은 25W 이하이어야 하며, 각 단자를 솔더링하는 사이에는 최소 2초 간격을 두어야 합니다. 보관의 경우, 개봉되지 않은 방습 백은 수령한 상태 그대로 사용할 수 있습니다. 일단 개봉되면, LED는 30°C/60%RH 이하의 환경에서 보관 시 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다. 사용하지 않은 LED는 건제와 함께 재밀봉해야 합니다. 보관 시간을 초과하거나 건제 지시제가 변색된 경우, 사용 전 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 방습 재료로 포장됩니다. 캐리어 테이프에 공급되며, 각각 2000개가 들어 있는 릴에 적재됩니다. 릴은 자동 공급 장치와의 호환성을 위한 표준 치수를 가집니다. 포장에는 중요한 정보가 포함된 라벨이 있습니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도 등급(CAT), 색도 좌표 및 주도파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF), 로트 번호(LOT No).

8. 응용 제안

8.1 전형적인 응용 시나리오

이 LED는 자동차 계기판 및 스위치 패널의 백라이트 응용에 매우 적합합니다. 통신 분야에서는 전화기 및 팩스 기기의 상태 표시기 및 키패드 백라이트로 사용됩니다. 또한 LCD, 스위치, 심볼의 평면 백라이트와 소형 크기와 신뢰성이 중요한 일반 목적 표시기 응용에도 사용됩니다.

8.2 중요한 설계 고려 사항

전류 제한 저항은 절대적으로 필수입니다. LED의 지수적 I-V 특성은 순방향 전압의 작은 변화가 전류의 큰 변화를 일으킨다는 것을 의미하며, 이는 즉시 소손으로 이어질 수 있습니다. 저항 값은 공급 전압, LED의 전형적인 순방향 전압(Vf), 그리고 원하는 작동 전류(예: 20mA)를 기반으로 계산되어야 합니다. 설계자는 LED 자체의 전력 소산도 고려해야 하며, 최대 정격 근처에서 작동할 경우 PCB 레이아웃이 적절한 열 방출을 제공하도록 해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

19-22 패키지는 기존 3mm 및 5mm 스루홀 LED에 비해 크기를 현저히 줄여 현대적이고 슬림한 제품 설계를 가능하게 합니다. 다른 SMD LED와 비교하여, AlGaInP 기술을 사용함으로써 노란색과 빨간색에 대해 높은 발광 효율을 제공합니다. 넓은 130도 시야각은 넓은 가시성이 필요한 응용 분야에서 주요 차별화 요소입니다. 할로겐 프리 및 기타 환경 기준 준수는 엄격한 규제 요구 사항이 있는 제품에 적합하도록 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 직렬 저항이 왜 필요한가요?

A: LED는 비선형 I-V 곡선을 가진 다이오드입니다. 전류 제한 저항 없이는 전류는 전원 공급 장치의 내부 저항과 다이오드의 동적 저항에 의해서만 제한되며, 이는 매우 낮습니다. 이는 거의 항상 절대 최대 정격을 초과하는 전류를 유발하여 즉시 고장을 일으킵니다.

Q: 3.3V 또는 5V 논리 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?

A: 네, 가능하지만 직렬 저항이 필요합니다. 예를 들어, 5V 공급 전압과 20mA에서 전형적인 Vf 2.0V를 가정하면, 저항 값은 R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 옴이 됩니다. 저항의 전력 정격은 최소 P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W이어야 하므로, 표준 1/8W(0.125W) 저항으로 충분합니다.

Q: 빈 코드(예: P1, Q2)가 제 설계에 어떤 의미가 있나요?

A: 빈 코드는 보장된 최소 및 최대 광도를 지정합니다. 설계에서 여러 LED 간에 균일한 밝기가 필요한 경우, 동일한 빈 코드 또는 좁은 범위의 빈에서 LED를 지정해야 합니다. 크게 다른 빈(예: P1와 Q2를 함께 사용)의 LED를 사용하면 시각적으로 다른 밝기 수준이 나타납니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

소비자 기기를 위한 다중 상태 표시기 패널을 설계하는 경우를 고려해 보십시오. 19-22 LED를 사용하면 설계자는 매우 작은 영역에 빨간색과 노란색 표시기의 고밀도 어레이를 만들 수 있습니다. 동일한 광도 빈(예: 모두 Q1 빈의 R6)에서 LED를 선택함으로써 시각적 일관성을 달성합니다. 넓은 시야각은 다양한 각도에서 표시기가 보이도록 보장합니다. SMD 패키지는 자동화 조립을 가능하게 하여, 핸드 솔더링된 스루홀 부품에 비해 제조 비용을 줄이고 신뢰성을 높입니다. 설계에는 각 LED 또는 LED 그룹에 대한 적절한 전류 제한 저항이 있는 구동 회로가 포함되어야 합니다.

12. 작동 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, n형 물질의 전자가 활성 영역(이 경우 AlGaInP 층)에서 p형 물질의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 물질의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 칩을 둘러싼 에폭시 수지 렌즈는 반도체 다이를 보호하고, 빛 출력 빔을 형성하여(130도 시야각 달성), 빛 추출 효율을 향상시키는 역할을 합니다.

13. 기술 동향 및 발전

표시기 및 백라이트 LED의 동향은 더 높은 효율(단위 전력당 더 많은 빛 출력), 더 작은 패키지 크기, 그리고 향상된 신뢰성을 지속적으로 추구하고 있습니다. 또한 이 제품의 할로겐 프리 및 무연 준수에서 볼 수 있듯이, 환경 친화적인 재료와 제조 공정의 광범위한 채용을 위한 강력한 추진력도 있습니다. 통합은 또 다른 동향으로, 다중 칩 패키지(RGB, 멀티컬러) 및 내장 제어 IC가 있는 LED가 복잡한 조명 응용 분야에서 더욱 일반화되고 있습니다. 그러나 19-22와 같은 개별 단색 LED는 기본 표시 기능에 대한 단순성, 신뢰성 및 비용 효율성으로 인해 여전히 근본적인 구성 요소로 남아 있습니다.