SMD LED 12-23C 시리즈 데이터시트 - 멀티컬러(적색/녹색/청색) - 3.2x1.6x1.4mm - 2.0-3.9V - 20-25mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

12-23C 시리즈는 소형화와 높은 신뢰성이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 컴팩트한 표면 실장 LED 솔루션입니다. 이 멀티컬러 LED 패밀리는 기존의 리드 프레임 소자보다 상당히 작아 PCB 점유 면적을 크게 줄이고, 패키징 밀도를 높이며, 궁극적으로 더 작은 최종 사용자 장비 개발에 기여합니다. 경량 구조로 인해 공간이 제한된 휴대용 응용 분야에 특히 적합합니다.

이 시리즈의 핵심 장점은 다양성과 현대 제조 및 환경 표준 준수에 있습니다. 소자는 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장되어 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 보장합니다. 대량 전자 제품 생산에서 표준인 적외선 및 기상 재류 솔더링 공정 모두에 사용이 적합합니다.

환경 및 규제 준수는 핵심 특징입니다. 제품은 무연 소재로 제작되었으며, RoHS 지침을 준수하고, EU REACH 규정을 따르며, 할로겐 프리 표준(브롬 <900 ppm, 염소 <900 ppm, 합계 <1500 ppm)을 충족합니다. 이는 엄격한 환경 요구사항을 가진 다양한 글로벌 시장에 적합하도록 합니다.

2. 소자 선정 및 절대 최대 정격

2.1 소자 선정 가이드

이 시리즈는 각기 다른 반도체 칩 소재를 기반으로 한 세 가지 색상 옵션을 제공합니다:

• 코드 R6 (Brilliant Red):AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩 기술을 사용합니다. 수지 색상은 투명합니다.
• 코드 GH (Brilliant Green):InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩 기술을 사용합니다. 수지 색상은 투명합니다.
• 코드 BH (Blue):InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩 기술을 사용합니다. 수지 색상은 투명합니다.

투명 수지 패키지는 최적의 광 추출과 진정한 색상 표현을 가능하게 합니다.

2.2 절대 최대 정격 (Ta=25°C)

이 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 권장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5 V (모든 코드)
• 순방향 전류 (I_F):R6: 25 mA, GH: 25 mA, BH: 20 mA
• 피크 순방향 전류 (I_FP, 듀티 1/10 @1kHz):R6: 60 mA, GH: 100 mA, BH: 100 mA
• 소비 전력 (P_d):R6: 60 mW, GH: 95 mW, BH: 75 mW
• 정전기 방전 (ESD) Human Body Model (HBM):R6: 2000 V, GH: 150 V, BH: 150 V. 녹색 및 청색 변종보다 적색(R6) LED의 ESD 내성이 현저히 높으므로, 녹색과 청색은 더 주의 깊게 다루어야 합니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C
• 솔더링 온도 (T_sol):재류 솔더링: 최대 10초 동안 피크 260°C. 핸드 솔더링: 단자당 최대 3초 동안 350°C.

3. 전기-광학 특성 (Ta=25°C)

다음 매개변수는 지정된 테스트 조건에서 보장됩니다. 전형값은 생산 분포의 중심을 나타냅니다.

3.1 광도 및 각도 특성

• 광도 (I_V) @ I_F=20mA:
  • R6 (적색): 전형 90 mcd (최소 63 mcd)
  • GH (녹색): 전형 180 mcd (최소 125 mcd)
  • BH (청색): 전형 50 mcd (최소 32 mcd)
  허용 오차: ±11%.
• 시야각 (2θ_1/2):모든 색상 코드에 대해 전형 100도입니다. 이 넓은 시야각은 축외 각도에서의 가시성이 중요한 표시기 및 백라이트 응용 분야에 적합합니다.

3.2 스펙트럼 특성

• 피크 파장 (λ_p):R6: 632 nm, GH: 518 nm, BH: 468 nm.
• 주 파장 (λ_d):R6: 624 nm, GH: 525 nm, BH: 470 nm. 주 파장은 인간의 눈이 인지하는 LED 색상의 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):R6: 20 nm, GH: 35 nm, BH: 25 nm. 이는 방출되는 빛의 스펙트럼 순도 또는 폭을 정의합니다.

3.3 전기적 특성

• 순방향 전압 (V_F) @ I_F=20mA:
  • R6: 전형 2.0 V, 최대 2.4 V
  • GH: 전형 3.3 V, 최대 3.9 V
  • BH: 전형 3.3 V, 최대 3.9 V
  허용 오차: ±0.1V. 적색 LED의 낮은 V_F는 InGaN에 비한 AlGaInP 기술의 특징입니다.
• 역방향 전류 (I_R) @ V_R=5V:R6: 최대 10 μA, GH/BH: 최대 50 μA.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 각 LED 코드(R6, GH, BH)에 대한 전형적인 전기-광학 특성 곡선을 제공합니다. 텍스트에 구체적인 그래프 데이터 포인트는 제공되지 않지만, 이 곡선들은 일반적으로 순방향 전류와 광도, 순방향 전압, 그리고 주변 온도가 광 출력에 미치는 영향 사이의 관계를 보여줍니다. 비표준 조건(예: 다른 구동 전류 또는 온도)에서의 소자 동작을 이해하고 효율성과 수명을 위한 회로 설계를 최적화하기 위해 이 곡선들을 분석하는 것이 중요합니다. 설계자는 적절한 동작점을 선택하고 성능에 대한 열 영향을 모델링하기 위해 이 곡선들을 사용해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

12-23C LED는 컴팩트한 표면 실장 패키지를 가지고 있습니다. 주요 치수(mm, 명시되지 않은 경우 허용 오차 ±0.1mm)는 약 3.2mm(길이) x 1.6mm(폭) x 1.4mm(높이)의 본체 크기를 포함합니다. 패키지는 솔더링을 위한 두 개의 애노드/캐소드 단자를 특징으로 합니다. 치수 도면은 PCB 랜드 패턴(풋프린트) 설계에 중요한 정보를 제공하여 적절한 솔더 조인트 형성과 기계적 안정성을 보장합니다. 권장 풋프린트를 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 조립과 열 관리에 필수적입니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 패키지의 노치, 점 또는 테이프 릴의 녹색 표시와 같은 시각적 마커로 식별됩니다. 올바른 기능을 보장하기 위해 조립 중 정확한 극성 방향이 필수적입니다.

6. 솔더링, 조립 및 보관 지침

6.1 중요 주의사항

• 전류 제한:LED와 직렬로 외부 전류 제한 저항이절대적으로 필요합니다. LED의 지수적 I-V 특성은 전압이 약간 증가해도 전류가 매우 크게, 파괴적으로 증가할 수 있음을 의미하며, 보호 장치 없이는 즉시 소손됩니다.
• 보관 조건:소자는 습도에 민감합니다(MSL).
  • 개봉 전: ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관.
  • 개봉 후: "플로어 라이프"는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 1년입니다. 사용하지 않은 부품은 건조제와 함께 방습 백에 재밀봉해야 합니다.
  • 건조제 지시약 색상이 변하거나 보관 시간을 초과한 경우, 재류 솔더링 전에 60±5°C에서 24시간 베이킹이 필요합니다.

6.2 솔더링 공정

• 재류 프로파일 (무연):상세한 온도 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다: 150-200°C 사이에서 60-120초 동안 예열, 액상선(217°C) 이상에서 60-150초, 최대 10초 동안 최대 260°C의 피크 온도, 그리고 제어된 상승/냉각 속도(각각 최대 3°C/s 및 6°C/s).
• 재류 사이클:재류 솔더링 사이클을 두 번을 초과하지 마십시오.
• 핸드 솔더링:필요한 경우, 팁 온도 <350°C, 용량 ≤25W의 솔더링 아이언을 사용하고, 단자당 접촉 시간을 3초로 제한하십시오. 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초 간격을 두십시오. 가열 중 패키지에 기계적 스트레스를 가하지 마십시오.
• 수리:솔더링 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우, 열-기계적 스트레스를 방지하기 위해 두 단자를 동시에 가열할 수 있는 듀얼 헤드 솔더링 아이언을 사용해야 합니다. 수리 공정이 LED 특성을 저하시키지 않는지 사전 테스트하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 방습 포장으로 공급됩니다. 표준 포장에는 다음이 포함됩니다:

• 캐리어 테이프:폭 8mm, 릴에 적재됨.
• 릴:직경 7인치. 적재 수량은 릴당 2000개입니다.
• 외부 백:건조제가 들어 있는 알루미늄 방습 백 내부에 밀봉됨.

자동 공급 장치와의 호환성을 보장하기 위해 캐리어 테이프 포켓과 릴의 상세 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성과 빈 선택을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN (고객 제품 번호)
• P/N (제품 번호): 예: 12-23C/R6GHBHC-A01/2C
• QTY (포장 수량)
• CAT (광도 등급)
• HUE (색도 좌표 및 주 파장 등급)
• REF (순방향 전압 등급)
• LOT No (추적을 위한 로트 번호)

이 빈 정보를 통해 설계자는 응용 분야에서 일관된 성능을 위해 엄격하게 제어된 매개변수를 가진 LED를 선택할 수 있습니다.

8. 응용 노트 및 설계 고려사항

8.1 대표적인 응용 분야

• 계기판, 스위치 및 심볼의 백라이트.
• 통신 장비(전화, 팩스)의 상태 표시기 및 키패드 백라이트.
• 소형 LCD 디스플레이용 평판 백라이트 유닛.
• 소비자 및 산업용 전자제품의 일반 목적 표시등.

8.2 설계 고려사항

• 회로 설계:항상 직렬 저항을 포함하십시오. R = (V_공급- V_F) / I_F 공식을 사용하여 값을 계산하십시오. 여기서 V_F와 I_F는 데이터시트의 목표 동작점입니다. 저항의 정격 전력을 고려하십시오.
• 열 관리:소비 전력은 낮지만, 접합 온도를 한계 내로 유지하는 것이 장기 신뢰성과 안정적인 광 출력의 핵심입니다. 높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작하는 경우 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:PCB 및 취급 절차에 ESD 보호 조치를 구현하십시오. 특히 더 민감한 GH 및 BH(InGaN) LED의 경우 더욱 중요합니다.

8.3 응용 제한사항

이 제품은 상업용 및 일반 산업용 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 사전 협의 없이는고신뢰성 응용 분야에 대해 특별히 적합하거나 권장되지 않습니다. 여기에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다:

• 군사, 항공우주 또는 항공 시스템.
• 자동차 안전 또는 보안 시스템(예: 에어백, 제동).
• 생명 유지 또는 중요한 의료 장비.

이러한 응용 분야에는 다른 사양, 적합성 및 신뢰성 보증을 가진 제품이 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

12-23C 시리즈는 매우 컴팩트한 폼 팩터, 단일 패키지 외형에서의 멀티컬러 가용성, 그리고 현대 환경 규정(RoHS, 할로겐 프리)의 완전한 준수를 결합하여 차별화됩니다. 더 큰 스루홀 LED와 비교하여 상당한 소형화를 가능하게 합니다. 모든 색상에 대한 투명 수지 패키지는 설계 유연성을 제공합니다. 제공된 ESD 정격(특히 적색 변종에 대해 높음)과 상세한 습도 민감도 취급 지침은 강력한 제조 공정을 위한 설계를 반영합니다. 라벨에 포함된 특정 빈 매개변수(CAT, HUE, REF)는 일관된 색상과 밝기를 제공할 수 있는 생산 공정을 나타내며, 이는 여러 LED를 사용하는 응용 분야에 중요합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: R6, GH, BH 코드 간의 주요 차이점은 무엇입니까?
A1: 주요 차이점은 반도체 소재와 그에 따른 색상입니다. R6은 적색광(주 파장 624nm)을 위해 AlGaInP를 사용하며 더 낮은 순방향 전압(~2.0V)을 가집니다. GH(녹색)와 BH(청색)는 InGaN을 사용하며 더 높은 순방향 전압(~3.3V)을 가지고 각각 녹색(525nm)과 청색(470nm) 빛을 방출합니다. GH 및 BH 코드는 또한 ESD에 더 민감합니다.

Q2: 왜 전류 제한 저항이 필수입니까?
A2: LED는 비선형적이고 지수적인 전류-전압 관계를 가진 다이오드입니다. 정격 V_F를 약간 초과하는 작은 전압 증가는 매우 크고 잠재적으로 파괴적인 전류 증가를 유발합니다. 직렬 저항은 선형 관계를 제공하여 주어진 공급 전압에 대해 전류를 예측 가능하고 안전하게 만듭니다.

Q3: 프로토타입 조립에 핸드 솔더링을 사용할 수 있습니까?
A3: 예, 하지만 극도의 주의가 필요합니다. 지침을 엄격히 따르십시오: 아이언 팁 <350°C, 전력 ≤25W, 단자당 접촉 시간 ≤3초, 그리고 단자 사이에 냉각 시간을 두십시오. 재류 솔더링이 권장되고 더 신뢰할 수 있는 방법입니다.

Q4: "할로겐 프리"는 무엇을 의미하며 왜 중요합니까?
A4: 할로겐 프리는 소재에 브롬(Br)과 염소(Cl) 함량이 매우 낮음을 의미합니다. 이러한 할로겐은 연소 시 유독하고 부식성 가스를 생성할 수 있습니다. 할로겐 프리 전자제품은 더 안전하고 환경 친화적이며, 특정 규정과 고객 사양에서 종종 요구됩니다.

Q5: 라벨의 빈 정보(CAT, HUE, REF)를 어떻게 해석합니까?
A5: 이 정보는 유사한 성능을 가진 LED를 그룹화합니다. 어레이에서 일관된 외관을 위해 동일하거나 인접한 HUE(색상) 및 CAT(밝기) 빈에서 LED를 조달해야 합니다. REF(전압) 빈은 전류 제어 응용 분야의 전원 공급 설계에 중요할 수 있습니다.

11. 동작 원리 및 기술 동향

11.1 기본 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, n형 물질의 전자가 활성 영역에서 p형 물질의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 활성 영역에 사용된 반도체 소재의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlGaInP는 적색/주황색/황색광에 적합한 밴드갭을 가지고 있으며, InGaN은 녹색, 청색 및 백색(인광체 포함) 스펙트럼을 포괄합니다.

12-23C 시리즈와 같은 SMD LED 시장은 소형화, 더 높은 효율(루멘/와트), 개선된 색상 일관성 및 더 엄격한 환경 규정 준수에 대한 요구에 의해 계속해서 주도되고 있습니다. 초소형 장치를 위한 더 작은 패키지 크기(예: 0201, 01005)로의 추세가 있습니다. 더 나아가, 설계 단순화를 위해 LED 패키지 내 제어 회로(예: 정전류 드라이버)의 통합이 점점 더 일반화되고 있습니다. 다양한 환경 스트레스 하에서 더 높은 신뢰성과 더 긴 수명을 위한 노력은 여전히 부품 제조업체와 최종 사용자 모두에게 지속적인 초점입니다.

The market for SMD LEDs like the 12-23C series continues to be driven by demands for miniaturization, higher efficiency (lumens per watt), improved color consistency, and stricter environmental compliance. There is a trend towards even smaller package sizes (e.g., 0201, 01005) for ultra-compact devices. Furthermore, integration of control circuitry (e.g., constant current drivers) within the LED package is becoming more common for simplified design. The push for higher reliability and longer lifetime under various environmental stresses remains a constant focus for component manufacturers and end-users alike.