SMD LED 19-223/G6S2C-A01/2T 사양서 - 멀티컬러 - 전압 2.0V - 전력 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-223 시리즈는 소형화와 높은 신뢰성이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 컴팩트한 표면 실장 LED 솔루션을 나타냅니다. 이 멀티컬러 타입 LED는 기존 리드 프레임 구성 요소보다 상당히 작아 PCB 점유 면적을 크게 줄이고, 패킹 밀도를 높이며, 궁극적으로 더 작은 최종 제품 설계에 기여합니다. 가벼운 구조 덕분에 공간이 제한된 휴대용 응용 분야에 특히 적합합니다.

이 제품의 핵심 장점은 표준 자동 장착 장비 및 적외선, 기상 재플로우와 같은 주류 납땜 공정과의 호환성을 포함합니다. 무연, RoHS 준수, 할로겐 프리 구성 요소로 제조되어 EU REACH를 포함한 엄격한 환경 규정을 준수합니다. 지정된 할로겐 한계는 브롬(Br) <900 ppm, 염소(Cl) <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (IF):G6 및 S2 칩 타입 모두 25 mA. 이는 최대 연속 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA (듀티 1/10 @1KHz). 이 정격은 펄스 동작을 위한 것으로, 더 높은 순간 전류를 허용합니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 주어진 조건에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전 (ESD) HBM:2000 V. 이는 중간 수준의 ESD 강건성을 나타냅니다. 적절한 취급 주의 사항이 여전히 필요합니다.
• 동작 온도 (Topr):-40 ~ +85 °C. 이 장치는 산업용 온도 범위 응용 분야에 적합하도록 정격화되었습니다.
• 보관 온도 (Tstg):-40 ~ +90 °C.
• 납땜 온도:재플로우 납땜은 최대 10초 동안 피크 온도 260°C로 지정됩니다. 핸드 납땜은 단자당 3초 동안 350°C로 제한해야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 Ta=25°C에서 측정되며, 장치의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):
  • G6 (브릴리언트 옐로우 그린): 최소 30.0 mcd, 최대 60.0 mcd @ IF=20mA.
  • S2 (브릴리언트 오렌지): 최소 90.0 mcd, 최대 180.0 mcd @ IF=20mA.
  • 허용 오차: ±11%.
• 시야각 (2θ1/2):일반 130도. 이 넓은 시야각은 넓은 가시성이 필요한 표시기 및 백라이트 응용 분야에 적합합니다.
• 피크 파장 (λp):
  • G6: 일반 575 nm.
  • S2: 일반 611 nm.
• 주 파장 (λd):
  • G6: 568.5 ~ 574.5 nm.
  • S2: 602.0 ~ 608.0 nm.
  • 허용 오차: ±1 nm.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):
  • G6: 일반 20 nm.
  • S2: 일반 17 nm.
• 순방향 전압 (VF):
  • G6 & S2: 최소 1.70 V, 일반 2.00 V, 최대 2.40 V @ IF=20mA.
  • 허용 오차: ±0.1V.
• 역방향 전류 (IR):두 타입 모두 VR=5V에서 최대 10 μA. 이 장치는 역방향 바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 광도에 따라 LED를 분류하기 위해 빈닝 시스템을 사용합니다. 이는 생산 배치 내 일관성을 보장합니다.

• G6 칩 (브릴리언트 옐로우 그린):모든 유닛은 단일 빈(빈 코드 1)에 속하며, 20mA에서 광도 범위는 30.0 ~ 60.0 mcd입니다.
• S2 칩 (브릴리언트 오렌지):모든 유닛은 단일 빈(빈 코드 1)에 속하며, 20mA에서 광도 범위는 90.0 ~ 180.0 mcd입니다.

이 특정 파트 넘버에 대해 주 파장 또는 순방향 전압에 대한 별도의 빈이 표시되지 않아, 이 파라미터들에 대한 엄격한 제어 또는 단일 선택을 시사합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 G6 및 S2 칩 모두에 대한 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 정확한 그래픽 데이터 포인트는 텍스트에 제공되지 않지만, 곡선은 일반적으로 설계에 중요한 다음 관계를 보여줍니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 증가하는 방식을 보여주며, 특히 전류가 최대 정격에 접근할 때 일반적으로 비선형적인 방식입니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 열 소광 효과를 보여줍니다. 이는 열 관리 설계에 중요합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:지수 관계를 보여주는 IV 곡선입니다. 20mA에서 일반적인 Vf 2.0V는 전류 제한 저항 계산을 위한 핵심 설계 파라미터입니다.
• 스펙트럼/파장:정규화된 방출 스펙트럼을 보여주며, 피크 및 주 파장을 강조할 가능성이 높습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

패키지는 표준 SMD(표면 실장 장치) 타입입니다. 치수 도면(여기에는 재현되지 않았지만 PDF에서 참조됨)은 PCB 패드 설계 및 구성 요소 배치를 위한 중요한 측정값을 제공합니다. 주요 요점은 다음과 같습니다:

• LED는 고밀도 보드에 적합한 컴팩트한 점유 면적을 가집니다.
• 다르게 지정되지 않는 한 대부분의 치수에 대한 허용 오차는 ±0.1mm입니다.
• 도면은 구성 요소 외곽선, 리드 위치 및 권장 PCB 랜드 패턴을 정의합니다.
• 극성 식별은 일반적으로 장치에 표시되거나 패드 설계에 의해 암시됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 재플로우 납땜 프로파일

무연 납땜 온도 프로파일이 지정됩니다:

• 예열:60~120초 동안 150~200°C.
• 액상선 이상 시간 (217°C):60~150초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 피크 온도 유지 시간:최대 10초.
• 가열 속도:최대 6°C/초.
• 255°C 이상 시간:최대 30초.
• 냉각 속도:최대 3°C/초.

중요 참고:동일한 장치에서 재플로우 납땜은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 납땜

핸드 납땜이 불가피한 경우:

• 인두 팁 온도는 350°C 미만이어야 합니다.
• 단자당 접촉 시간은 3초 미만이어야 합니다.
• 납땜 인두 전력은 25W 미만이어야 합니다.
• 각 단자를 납땜하는 사이에 2초 이상의 간격을 두십시오.
• 열 응력을 피하기 위해 수리 작업에는 더블 헤드 납땜 인두를 사용하십시오.

6.3 보관 및 습기 민감도

구성 요소는 건조제와 함께 습기 방지 백에 포장됩니다.

• 사용 전:조립 준비가 될 때까지 습기 방지 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오.
• 플로어 라이프:개봉 후 168시간(7일) 이내에 사용하십시오. 사용하지 않은 부품은 습기 방지 패키지에 다시 밀봉하십시오.
• 베이킹:보관 시간을 초과하거나 건조제가 습기를 나타내는 경우, 사용 전 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

제품은 자동 조립과 호환되는 형식으로 공급됩니다.

• 테이프 및 릴:직경 7인치 릴에 8mm 너비 테이프로 포장됩니다.
• 수량:릴당 2000개.
• 캐리어 테이프 치수:상세 도면은 포켓 크기 및 테이프 진행 피치를 지정합니다.
• 릴 치수:피더 호환성을 위한 표준 릴 치수가 제공됩니다.
• 라벨 정보:릴 라벨에는 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 수량(QTY) 및 광도(CAT), 색도/주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 기술 빈 필드가 포함됩니다.

8. 응용 권장 사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 백라이트:계기판 표시기, 스위치 백라이트, LCD 및 심볼용 평면 백라이트.
• 통신 장비:전화기 및 팩스기의 상태 표시기 및 키패드 백라이트.
• 일반 표시:컴팩트하고 신뢰할 수 있는 컬러 광원이 필요한 모든 응용 분야.

8.2 중요한 설계 고려 사항

• 전류 제한:외부 직렬 저항이 필수적입니다. LED의 지수적 V-I 특성은 작은 전압 변화가 큰 전류 변화를 일으킨다는 것을 의미하며, 전류 조절 없이는 빠른 고장으로 이어집니다.
• 열 관리:패키지는 작지만, 전력 소산(최대 60mW) 및 광 출력의 음의 온도 계수는 특히 높은 주변 온도 또는 높은 구동 전류에서 열 방산을 위한 PCB 레이아웃 고려를 필요로 합니다.
• ESD 보호:2000V HBM으로 정격화되었지만, 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하십시오.
• 웨이브 납땜:권장되지 않습니다. 이 장치는 재플로우 또는 신중한 핸드 납땜만을 위해 지정되었습니다.
• 보드 응력:납땜 중 또는 최종 응용 분야에서 LED 본체에 기계적 응력을 가하지 마십시오. 조립 후 PCB를 휘지 마십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

19-223 시리즈는 AlGaInP 칩 기술(G6 및 S2용)을 통해 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 기존 스루홀 LED 대비:주요 장점은 크기와 무게의 극적인 감소로, 현대적인 소형화 설계를 가능하게 합니다. 또한 리드 구부리기 및 수동 삽입의 필요성을 제거합니다.
• 다른 SMD 컬러 대비:브릴리언트 옐로우 그린(G6, ~575nm) 및 브릴리언트 오렌지(S2, ~611nm)는 가시 스펙트럼의 특정 색상 포인트를 채웁니다. AlGaInP 기술은 일반적으로 적색, 주황색 및 황록색 영역에서 높은 효율과 좋은 색 채도를 제공합니다.
• 규정 준수:무연, RoHS, 할로겐 프리 및 REACH 규정을 완전히 준수하여 엄격한 환경 요구 사항이 있는 글로벌 시장에 적합합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 이 LED와 함께 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

옴의 법칙을 사용하여 계산하십시오: R = (공급 전압 - LED_Vf) / If. 5V 공급 전압 및 If=20mA에서 일반 Vf=2.0V의 경우: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. 최소 전류가 안전하도록 최대 Vf(2.4V)를 사용하여 확인하십시오: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. 표준 150 Ω 저항이 좋은 시작점입니다. 항상 저항의 전력 정격을 고려하십시오: P = I^2 * R = (0.02)^2 * 150 = 0.06W, 따라서 1/8W(0.125W) 저항이면 충분합니다.

10.2 3.3V 공급 전압으로 구동할 수 있습니까?

예. 재계산: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω. 최대 Vf로 확인: (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω. 68 Ω 저항이 적절할 것입니다. 공급 장치가 필요한 전류를 제공할 수 있는지 확인하십시오.

10.3 보관 및 베이킹 공정이 왜 그렇게 중요합니까?

SMD 패키지는 대기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 재플로우 납땜 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증기로 변하여 플라스틱 패키지의 내부 박리, 균열 또는 "팝콘" 현상을 일으켜 즉각적 또는 잠재적 고장으로 이어질 수 있습니다. 규정된 보관 및 베이킹 절차는 이 고장 모드를 방지합니다.

10.4 피크 파장과 주 파장의 차이점은 무엇입니까?

피크 파장 (λp)는 방출 스펙트럼의 강도가 최대인 파장입니다.주 파장 (λd)는 지정된 백색 기준 광원과 결합할 때 LED의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. λd는 인간 눈의 색상 인지와 더 밀접하게 관련되어 있는 반면, λp는 스펙트럼의 물리적 측정입니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 휴대용 의료 기기를 위한 다중 표시기 상태 패널 설계.

요구 사항:컴팩트한 크기, 낮은 전력 소비, "준비"(녹색) 및 "경고"(주황색)에 대한 명확한 색상 구분, 확장된 온도 범위에서 작동 가능, 의료 장비 규정 준수.

솔루션 구현:

1. 구성 요소 선택:19-223 시리즈가 선택되었습니다. G6(황록색)은 "준비" 표시기 역할을 하고, S2(주황색)는 "경고" 표시기 역할을 합니다. 넓은 130도 시야각은 다양한 각도에서 가시성을 보장합니다.
2. 회로 설계:3.3V 시스템 전압이 사용됩니다. 전류 제한 저항은 FAQ 10.2에 따라 계산됩니다(예: 68Ω). LED는 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀을 통해 구동되어 향상된 경고 상태를 위한 소프트웨어 제어 깜빡임 패턴을 허용합니다.
3. PCB 레이아웃:컴팩트한 SMD 점유 면적을 통해 전면 패널 PCB의 작은 영역에 여러 상태 LED를 배치할 수 있습니다. 열 릴리프 패드가 납땜 연결에 사용되어 납땜을 용이하게 하지만, 열 방산을 돕기 위해 소량의 구리가 연결된 상태로 유지됩니다.
4. 조립 공정:테이프 및 릴로 배송된 LED는 픽 앤 플레이스 머신에 로드됩니다. 전체 보드는 지정된 무연 프로파일을 사용하여 단일 재플로우 패스를 거쳐 LED를 포함한 모든 구성 요소가 동시에 안정적으로 납땜되도록 합니다.
5. 결과:19-223 LED의 작은 크기, 지정된 성능 및 규정 준수 인증을 활용하여 모든 초기 요구 사항을 충족하는 견고하고 신뢰할 수 있으며 컴팩트한 표시기 시스템.

12. 기술 원리 소개

19-223 LED는 발광 칩에 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. 이 재료 시스템은 스펙트럼의 적색, 주황색, 호박색 및 황록색 영역(대략 560nm ~ 650nm)에서 빛을 생성하는 데 특히 효율적입니다.

작동 원리:LED의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 결정 성장 중 알루미늄, 갈륨, 인듐 및 인의 비율을 정밀하게 제어하여 설계된 AlGaInP 반도체의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. "워터 클리어" 수지 렌즈는 칩의 고유한 색상 빛이 상당한 여과 또는 파장 변환 없이 방출되도록 합니다.

13. 산업 동향 및 발전

19-223 시리즈와 같은 SMD LED 시장은 계속 발전하고 있습니다. 이 제품 부문에 영향을 미치는 주요 동향은 다음과 같습니다:

• 증가된 소형화:초소형 장치를 위한 더 작은 패키지 크기(예: 0402, 0201 미터법)에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다.
• 더 높은 효율:에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선은 더 높은 광 효율(단위 전기 입력당 더 많은 광 출력)로 이어져 주어진 밝기에 대한 전력 소비를 줄입니다.
• 향상된 신뢰성 및 강건성:패키지 재료 및 구조의 개선은 특히 자동차 및 산업 응용 분야를 위해 내습성, 열 사이클 성능 및 전반적인 수명을 높이는 것을 목표로 합니다.
• 통합:여러 LED 칩(RGB 또는 여러 단색)을 단일 패키지로 통합하거나, LED를 제어 IC(정전류 드라이버와 같은)와 결합하여 더 스마트하고 사용하기 쉬운 광 모듈을 형성하는 추세입니다.
• 엄격한 규정 준수:환경 및 안전 규정(RoHS, REACH, 할로겐 프리)이 더욱 엄격해지고 확산되어 규정 준수가 차별화 요소가 아닌 기본 요구 사항이 되고 있습니다.

19-223 시리즈는 광범위한 표시기 및 백라이트 응용 분야를 위한 소형화, 자동화된 조립 및 규정 준수의 핵심 요구 사항을 해결하는 성숙하고 신뢰할 수 있는 솔루션을 나타냅니다.