SMD LED 19-22/R6 BHC-B01/2T 데이터시트 - 패키지 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.7-3.25V - 전력 40-60mW - 적색/청색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-22 시리즈는 고밀도 PCB 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장 LED 솔루션을 나타냅니다. 이 다중 색상 타입 장치는 두 가지 주요 칩 재료 변종으로 제공됩니다: R6 코드는 선명한 적색 발광을 위해 AlGaInP를 사용하고, BH 코드는 청색 발광을 위해 InGaN을 사용합니다. 레진 패키지는 두 타입 모두 투명합니다. 리드 프레임 구성 요소에 비해 크게 줄어든 점유 면적은 더 작은 보드 설계, 더 높은 패킹 밀도를 가능하게 하며, 궁극적으로 최종 장비의 소형화에 기여합니다. 경량 구조는 휴대용 및 미니어처 응용 분야에 이상적입니다.

강조된 주요 장점으로는 자동 배치 장비 및 표준 적외선 또는 기상 리플로우 솔더링 공정과의 호환성이 포함됩니다. 본 제품은 주요 산업 표준을 준수하며, 무연, RoHS 준수, EU REACH 준수, 할로겐 프리(브롬 <900 ppm, 염소 <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다. 이 한계를 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 역방향 전압 (VR):5 V (모든 코드).
• 순방향 전류 (IF):R6: 25 mA; BH: 10 mA.
• 피크 순방향 전류 (IFP):듀티 사이클 1/10 @ 1kHz. R6: 50 mA; BH: 40 mA.
• 전력 소산 (Pd):R6: 60 mW; BH: 40 mW. 이 파라미터는 열 관리에 매우 중요합니다.
• 정전기 방전 (ESD) 인체 모델 (HBM):R6: 2000 V; BH: 150 V. BH (InGaN) 변종은 ESD에 훨씬 더 민감하며 엄격한 취급 주의가 필요합니다.
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (Tsol):리플로우: 최대 260°C, 10초. 핸드 솔더링: 터미널당 최대 350°C, 3초.

2.2 전기-광학적 특성

표준값은 달리 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 IF=5mA에서 측정됩니다. 허용 오차 적용: 광도 ±11%, 주 파장 ±1nm, 순방향 전압 ±0.1V.

• 광도 (Iv):최소 14.5 mcd, 표준 20.0 mcd (R6 및 BH 코드 모두).
• 시야각 (2θ1/2):표준 130도, 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 파장 (λp):R6: 632 nm (표준); BH: 468 nm (표준).
• 주 파장 (λd):R6: 617.5 ~ 629.5 nm; BH: 467.5 ~ 472.5 nm. 이는 색상 빈닝에 사용되는 파라미터입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):R6: 20 nm (표준); BH: 25 nm (표준).
• 순방향 전압 (VF):R6: 1.70 ~ 2.25 V; BH: 2.65 ~ 3.25 V. 청색 LED의 더 높은 전압은 InGaN 기술의 특징입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 측정. R6: 최대 10 µA; BH: 최대 50 µA.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 생산 배치 내 색상 일관성을 보장하기 위해 주 파장에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 R6 (적색) 빈닝

• 빈 E4:617.5 nm ≤ λd < 621.5 nm
• 빈 E5:621.5 nm ≤ λd < 625.5 nm
• 빈 E6:625.5 nm ≤ λd < 629.5 nm

3.2 BH (청색) 빈닝

• 빈 A10:467.5 nm ≤ λd < 470.0 nm
• 빈 A11:470.0 nm ≤ λd < 472.5 nm

광도도 순위(CAT 코드)로 분류되며, 순방향 전압도 순위(REF 코드)로 분류되어 정밀한 설계 매칭을 위한 다중 파라미터 선택 시스템을 제공합니다.

4. 성능 곡선 분석

이 데이터시트는 다양한 조건에서의 성능에 대한 통찰력을 제공하는 R6 변종의 표준 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 상대 광도 대 순방향 전류

곡선은 비선형 관계를 보여줍니다. 광도는 전류와 함께 증가하지만 더 높은 전류에서 포화되기 시작하여 효율성과 수명을 유지하기 위해 지정된 IF 범위 내에서 동작하는 것의 중요성을 강조합니다.

4.2 상대 광도 대 주변 온도

광 출력은 주변 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 열 디레이팅은 고온 환경에서 동작하거나 열 싱크가 제한된 설계에서 중요한 요소입니다.

4.3 순방향 전압 대 순방향 전류

이 IV 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가집니다.

4.4 스펙트럼 분포

R6 LED의 스펙트럼 플롯은 정의된 대역폭과 함께 약 632 nm(표준) 주변에서 지배적인 피크를 보여주며, 단색 적색의 색상 순도를 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

19-22 SMD 패키지는 명목 치수가 2.0mm(길이) x 1.25mm(폭) x 0.8mm(높이)입니다. 도면에는 달리 명시되지 않는 한 ±0.1mm의 허용 오차가 지정되어 있습니다. 렌즈, 캐소드 표시기 및 적절한 솔더링과 정렬을 보장하기 위한 솔더 패드 랜드 패턴 권장 사항에 대한 세부 정보가 포함됩니다.

5.2 극성 식별

패키지는 캐소드 측에 시각적 마커(일반적으로 노치 또는 녹색 표시)를 특징으로 합니다. 올바른 회로 동작을 보장하기 위해 배치 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 프로파일이 지정됩니다:

• 예열: 150-200°C, 60-120초.
• 액상선(217°C) 이상 시간: 60-150초.
• 피크 온도: 최대 260°C, 최대 10초 유지.
• 가열 속도: 255°C까지 최대 6°C/초; 255°C 이상에서 최대 3°C/초.

리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 인두 팁 온도는 350°C 이하로 유지하고 터미널당 3초 이하로 적용해야 합니다. 용량 25W 이하의 솔더링 아이언을 사용하십시오. 열 충격을 방지하기 위해 각 터미널을 솔더링하는 사이에 최소 2초 간격을 두십시오.

6.3 보관 및 습기 민감도

구성 요소는 건조제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장됩니다.

• 사용 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후 사용하지 않은 LED는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다.
• 백 개봉 후 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다.
• 플로어 라이프를 초과하거나 건조제가 습기 침투를 나타내는 경우, 리플로우 전에 60±5°C에서 24시간 베이크아웃이 필요합니다.

6.4 중요한 주의 사항

• 전류 제한:외부 직렬 저항은 필수입니다. LED는 전류 구동 장치입니다; 작은 전압 변화로 인해 큰 전류 서지가 발생하여 즉시 고장날 수 있습니다.
• 응력 회피:가열(솔더링) 중 패키지에 기계적 응력을 가하지 말고, 조립 후 PCB를 휘지 마십시오.
• 수리:솔더링 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우, 두 터미널을 동시에 가열하기 위해 특수 이중 헤드 솔더링 아이언을 사용해야 하며, LED 특성에 미치는 영향을 사전에 확인해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 7인치 직경 릴에 8mm 너비 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 자동 픽 앤 플레이스 기계와의 호환성을 보장하기 위해 캐리어 테이프 포켓 및 릴에 대한 상세 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 몇 가지 주요 코드가 포함됩니다:

• CPN: 고객 부품 번호.
• P/N: 제조업체 부품 번호 (예: 19-22/R6 BHC-B01/2T).
• QTY: 포장 수량.
• CAT: 광도 순위.
• HUE: 색도 좌표 및 주 파장 순위 (빈 코드).
• REF: 순방향 전압 순위.
• LOT No: 추적 가능한 로트 번호.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 백라이트:계기판 표시등, 스위치 조명, 키패드 백라이트.
• 통신 장비:전화기, 팩스기의 상태 표시등 및 백라이트.
• LCD 디스플레이:소형 단색 또는 컬러 LCD용 엣지 라이트 또는 직접 백라이트.
• 일반 표시:소형 소비자 가전의 전원 상태, 모드 표시기, 장식 조명.

8.2 설계 고려 사항

• 회로 설계:항상 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 포함하십시오. 공급 전압(Vs), 원하는 전류(IF)에서의 LED 순방향 전압(VF) 및 필요한 전류를 기반으로 저항 값을 계산하십시오: R = (Vs - VF) / IF. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 VF를 사용하십시오.
• 열 관리:PCB 레이아웃이 열 방산을 허용하도록 하십시오, 특히 최대 전류 근처 또는 고주변 온도에서 동작할 때. LED를 다른 발열 구성 요소 근처에 배치하지 마십시오.
• ESD 보호:조립 라인에 ESD 보호 조치를 구현하십시오, 특히 민감한 BH(청색) 변종의 경우. 접지된 작업대 및 손목 스트랩을 사용하십시오.
• 광학 설계:넓은 130도 시야각은 좋은 축외 가시성을 제공합니다. 집중된 빛의 경우 외부 렌즈 또는 라이트 가이드가 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

19-22 시리즈는 특정 상황에서 뚜렷한 장점을 제공합니다. 더 큰 스루홀 LED와 비교하여 주요 이점은 공간 절약과 자동 조립에 적합성입니다. SMD LED 환경 내에서 2.0x1.25mm 점유 면적은 일반적인 크기로, 광 출력과 소형화 사이의 균형을 제공합니다. 이 특정 부품의 주요 차별화 요소는 동일한 기계적 패키지 내에서 두 가지 뚜렷한 반도체 기술(적색용 AlGaInP, 청색용 InGaN)의 가용성으로, 다중 색상 응용 분야에 대한 조달 및 설계를 단순화합니다. 파장 및 광도에 대한 상세한 빈닝 시스템은 생산 런에서 높은 색상 일관성을 허용하며, 색상 매칭이 중요한 다중 세그먼트 디스플레이 또는 백라이트 어레이와 같은 응용 분야에 중요합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 적색(R6)과 청색(BH) LED의 최대 순방향 전류가 다른 이유는 무엇입니까?

차이는 기본 반도체 재료(AlGaInP 대 InGaN) 및 각각의 내부 양자 효율과 열 특성에서 비롯됩니다. R6 LED의 AlGaInP 칩은 일반적으로 동일한 패키지 열 제약 내에서 더 높은 전류 밀도를 처리할 수 있으므로 더 높은 정격 전류(25mA 대 10mA)를 가집니다.

10.2 청색(BH) LED의 ESD 정격이 적색(R6)보다 훨씬 낮은 이유는 무엇입니까?

InGaN 기반 청색 LED는 재료 특성 및 칩 구조에 포함된 더 얇은 활성층으로 인해 본질적으로 정전기 방전 손상에 더 취약합니다. 150V HBM 정격은 매우 민감한 것으로 분류하며, Class 0 ESD 취급 절차가 필요합니다.

10.3 전원 공급 장치가 LED의 순방향 전압으로 정밀하게 조정된 경우 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있습니까?

아니요, 이는 강력히 권장되지 않으며 실패로 이어질 가능성이 높습니다.순방향 전압(VF)에는 허용 오차(±0.1V)와 음의 온도 계수(접합부가 가열됨에 따라 감소)가 있습니다. 가열로 인한 작은 과전압 또는 VF 하락조차도 전류의 폭주적 증가를 일으켜 절대 최대 정격을 초과하고 LED를 파괴할 수 있습니다. 안정적인 동작을 위해 직렬 저항은 필수 불가결합니다.

10.4 피크 파장과 주 파장의 차이점은 무엇입니까?

피크 파장 (λp)는 스펙트럼 파워 분포가 최대인 파장입니다.주 파장 (λd)는 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 대칭 스펙트럼을 가진 LED의 경우 종종 가깝습니다. 색상 사양 및 빈닝을 목적으로 주 파장이 사용되는 표준 메트릭입니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 적색 및 청색 LED가 있는 소형 상태 표시 패널 설계.

1. 선택:동일한 점유 면적과 솔더링 프로파일을 유지하기 위해 적색용 19-22/R6 및 청색용 19-22/BH를 선택하십시오.
2. 회로 계산:5V 공급(Vs)의 경우.
   • 적색 (R6, 최대 VF=2.25V 사용, 목표 IF=15mA): R = (5 - 2.25) / 0.015 ≈ 183 Ω. 표준 180 Ω 또는 200 Ω 저항 사용.
   • 청색 (BH, 최대 VF=3.25V 사용, 목표 IF=8mA): R = (5 - 3.25) / 0.008 ≈ 219 Ω. 표준 220 Ω 저항 사용.
   저항의 전력 소산이 정격 내에 있는지 확인하십시오.
3. PCB 레이아웃:올바른 극성으로 LED를 배치하십시오. 여러 LED가 군집된 경우 열 방산을 위한 충분한 간격을 확보하십시오. 패키지 도면의 권장 랜드 패턴을 따르십시오.
4. 조립:생산 라인이 준비될 때까지 구성 요소를 밀봉된 백에 보관하십시오. 지정된 리플로우 프로파일을 정확히 따르십시오. 조립 후 LED 근처에서 PCB를 구부리지 마십시오.
5. 빈닝:균일한 외관을 위해 주문 시 엄격한 빈 코드(예: 적색용 E5, 청색용 A10)를 지정하십시오, 특히 여러 유닛이 나란히 보일 경우.

12. 기술 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 색상(파장)은 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다.

• R6 (AlGaInP):알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드는 적색, 주황색 및 노란색 스펙트럼에서 고효율 빛을 생산하는 데 적합한 직접 밴드갭 재료 시스템입니다. 높은 밝기와 안정성으로 알려져 있습니다.
• BH (InGaN):인듐 갈륨 나이트라이드는 고휘도 청색, 녹색 및 백색 LED를 가능하게 하는 재료 시스템입니다. 인듐 함량을 변화시켜 밴드갭을 조정할 수 있습니다. 청색 LED는 형광체 변환을 통해 백색광을 생성하는 기본 구성 요소입니다.

SMD 패키지는 작은 반도체 칩을 캡슐화하고, 금속 리드를 통해 전기적 연결을 제공하며, 투명 에폭시 레진 렌즈를 사용하여 칩을 보호하고 빛 출력을 형성합니다.

13. 기술 발전 동향

19-22 시리즈와 같은 SMD LED의 일반적인 궤적은 몇 가지 주요 영역에 초점을 맞춥니다:

• 효율성 증가 (루멘/와트):내부 양자 효율 및 광 추출 기술의 지속적인 개선으로 동일하거나 더 작은 칩 크기에서 더 높은 광도를 얻어 주어진 광 출력에 대한 전력 소비를 줄입니다.
• 색상 일관성 및 렌더링 개선:에피택셜 성장 및 빈닝 공정의 발전으로 주 파장 및 광도에 대한 더 엄격한 허용 오차가 가능해져 정밀한 색상 매칭이 필요한 응용 분야에 중요합니다.
• 신뢰성 및 수명 향상:보다 강력한 패키지 재료, 더 나은 열 인터페이스 및 더 안정적인 반도체 구조에 대한 연구는 까다로운 작동 조건에서도 평균 고장 간격(MTBF)을 계속 높이고 있습니다.
• 소형화:더 작은 최종 제품을 위한 추진력은 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 LED 패키지를 더 작은 점유 면적으로 밀어붙입니다.
• 통합:여러 LED 칩(RGB)을 단일 패키지에 통합하거나 LED를 제어 IC(정전류 드라이버와 같은)와 결합하여 더 스마트하고 사용하기 쉬운 구성 요소를 만드는 추세가 포함됩니다.

이러한 동향은 19-22 SMD LED와 같은 기본 구성 요소가 계속 발전하여 설계자에게 더 나은 성능, 신뢰성 및 유연성을 제공할 것임을 보장합니다.