SMD LED 17-21/GHC-YR1S2/3T 데이터시트 - 1.6x0.8x0.6mm - 3.5V - 25mA - 브릴리언트 그린 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

17-21/GHC-YR1S2/3T는 현대적이고 컴팩트한 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 기존 리드 프레임 LED에 비해 보드 공간 활용도와 조립 효율성 측면에서 상당한 이점을 제공하는 중요한 발전을 나타냅니다.

1.1 제품 포지셔닝 및 핵심 장점

이 LED는 단색 타입으로, 선명한 녹색 빛을 방출합니다. 주요 장점은 초소형 풋프린트에 있습니다. 리드 부품에 비해 현저히 작은 크기는 설계자가 인쇄 회로 기판(PCB)에서 더 높은 패킹 밀도를 달성할 수 있게 합니다. 이는 직접적으로 보드 크기 감소, 부품 보관 요구 사항 최소화, 궁극적으로 더 작고 가벼운 최종 사용자 장비 제작으로 이어집니다. 패키지의 가벼운 특성은 무게가 중요한 요소인 응용 분야에 이상적인 선택이 되게 합니다.

1.2 타겟 시장 및 응용 분야

이 장치는 광범위한 소비자 및 산업용 전자 제품을 대상으로 합니다. 일반적인 응용 분야로는 계기판, 스위치 및 심볼의 백라이트가 있습니다. 또한 전화기 및 팩스 기기와 같은 장치의 상태 표시등이나 백라이트로 통신 장비에 사용하기에도 적합합니다. 더 나아가, 다양한 전자 제품에서 범용 표시등으로 사용됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 LED의 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

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

• 역방향 전압 (VR):5V. 이 정격은 적외선(IR) 테스트 조건에 대해서만 지정되었음을 유의하는 것이 중요합니다. 데이터시트는 이 장치가 실제 회로에서 역방향 동작을 위해 설계되지 않았음을 명시적으로 언급합니다. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 즉시 고장이 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (IF):25 mA. 이는 LED에 인가될 수 있는 최대 연속 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):100 mA. 이는 최대 펄스 전류로, 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10 조건에서만 허용됩니다. 이 파라미터는 멀티플렉싱 또는 PWM 디밍 응용 분야와 관련이 있지만 과열을 피하기 위해 주의해서 사용해야 합니다.
• 전력 소산 (Pd):95 mW. 이는 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압 및 전류 한계에서 계산되며 열 관리에 중요합니다.
• 동작 및 보관 온도:이 장치는 -40°C에서 +85°C까지 동작하고 -40°C에서 +90°C까지 보관할 수 있습니다. 이 넓은 범위는 가혹한 환경에서도 사용하기 적합하게 합니다.
• 솔더링 온도:리플로우 솔더링의 경우, 최대 10초 동안 최고 온도 260°C가 지정됩니다. 핸드 솔더링의 경우, 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C를 초과해서는 안 되며, 단자당 접촉 시간은 3초로 제한해야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 순방향 전류(IF) 20 mA, 주변 온도(Ta) 25°C의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):최소 112.0 mcd에서 최대 285.0 mcd까지 범위입니다. 전형값은 지정되지 않았으며, 이는 빈닝 시스템(후술)을 통해 성능이 관리됨을 나타냅니다. 허용 오차는 ±11%입니다.
• 시야각 (2θ1/2):전형값 140도입니다. 이 넓은 시야각은 광범위한 조명이 필요하거나 여러 각도에서 가시성이 필요한 응용 분야에 LED를 적합하게 합니다.
• 피크 파장 (λp):전형적으로 518 nm로, 가시 스펙트럼의 선명한 녹색 영역에 위치합니다.
• 주 파장 (λd):520.0 nm에서 535.0 nm까지 범위이며, 허용 오차는 ±1 nm로 엄격합니다. 이 파라미터는 인지되는 빛의 색상과 더 밀접하게 관련됩니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):전형적으로 35 nm로, 피크 주변에서 방출되는 빛의 파장 분포를 설명합니다.
• 순방향 전압 (VF):전형적으로 3.5V, 20 mA에서 최대 4.0V입니다. 이는 회로 설계에 있어 중요한 파라미터로, LED 양단의 전압 강하와 필요한 전류 제한 저항 값을 결정합니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압 5V(테스트 조건)에서 최대 50 μA입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

일관된 성능을 보장하기 위해, LED는 주요 광학 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 밝기와 색상 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20 mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(R1, R2, S1, S2)으로 분류됩니다.

• 빈 R1:112.0 – 140.0 mcd
• 빈 R2:140.0 – 180.0 mcd
• 빈 S1:180.0 – 225.0 mcd
• 빈 S2:225.0 – 285.0 mcd

더 높은 빈(예: S2)을 선택하면 더 높은 최소 밝기가 보장되며, 이는 높은 가시성이 필요하거나 여러 LED가 균일한 외관을 위해 매칭되어야 하는 응용 분야에 필수적입니다.

3.2 주 파장 빈닝

LED는 또한 색상 일관성을 제어하기 위해 주 파장에 따라 세 그룹(X, Y, Z)으로 빈닝됩니다.

• 빈 X:520.0 – 525.0 nm
• 빈 Y:525.0 – 530.0 nm
• 빈 Z:530.0 – 535.0 nm

여러 LED 간의 색상 매칭이 중요한 응용 분야(예: 상태 표시줄, 백라이트 어레이)의 경우, 가시적인 색상 차이를 피하기 위해 단일하고 좁은 빈을 지정하는 것이 필요합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

17-21 SMD LED는 컴팩트한 직사각형 패키지를 가지고 있습니다. 주요 치수로는 길이 1.6 mm, 너비 0.8 mm, 높이 0.6 mm(별도 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1 mm)가 포함됩니다. 데이터시트는 패드 레이아웃을 포함한 상세한 치수 도면을 제공하며, 이는 PCB 풋프린트를 생성하는 데 필수적입니다. 올바른 패드 설계는 적절한 솔더링, 정렬 및 열 성능을 보장합니다.

4.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 패키지의 표시나 특정 패드 형상(예: 모따기된 모서리)으로 식별됩니다. 배치 시 올바른 극성 방향은 회로가 작동하기 위해 매우 중요합니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드

적절한 취급과 솔더링은 SMD LED의 신뢰성과 성능에 매우 중요합니다.

5.1 리플로우 솔더링 프로파일

데이터시트는 무연 리플로우 솔더링 프로파일을 지정합니다. 주요 단계는 다음과 같습니다:

• 예열:60-120초에 걸쳐 주변 온도에서 150-200°C까지 상승.
• 소킹/리플로우:액상선(217°C) 이상의 시간은 60-150초여야 합니다. 최고 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 255°C 이상의 시간은 최대 30초로 제한해야 합니다.
• 냉각:최대 냉각 속도는 초당 6°C를 초과해서는 안 됩니다.

중요 참고:동일한 LED 어셈블리에 대해 리플로우 솔더링은 패키지와 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위해 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

5.2 보관 및 습기 민감도

이 부품은 습기에 민감합니다. 주의사항은 다음과 같습니다:

• 부품을 사용할 준비가 될 때까지 방습 배리어 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후, 사용하지 않은 LED는 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관해야 합니다.
• 백 개봉 후의 "플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다. 이 시간 내에 사용되지 않으면, 사용 전에 60 ±5°C에서 24시간 동안 재건조해야 합니다.
• 건조제 지시약 색상이 변한 경우, 시간에 관계없이 건조가 필요합니다.

5.3 핸드 솔더링 및 리워크

핸드 솔더링이 불가피한 경우, 극도의 주의가 필요합니다:

• 솔더링 아이언 팁 온도는 ≤350°C여야 합니다.
• 단자당 접촉 시간은 ≤3초여야 하며, 각 단자를 솔더링할 때마다 최소 2초 간격을 두어 냉각 시간을 확보해야 합니다.
• 솔더링 후 수리는 강력히 권장되지 않습니다. 절대적으로 필요한 경우, 열 응력을 최소화하기 위해 양쪽 단자를 동시에 가열하는 듀얼 헤드 솔더링 아이언을 사용해야 합니다. LED 특성에 미치는 영향은 사전에 확인해야 합니다.

6. 패키징 및 주문 정보

6.1 표준 패키징

LED는 방습 패키징으로 공급되며, 여기에는 다음이 포함됩니다:

• 8mm 너비의 캐리어 테이프에 배치된 부품.
• 테이프는 직경 7인치 릴에 감겨 있습니다.
• 표준 릴에는 3000개가 들어 있습니다.
• 릴은 건조제 패킷과 습도 지시 카드와 함께 알루미늄 방습 백 안에 배치됩니다.

6.2 라벨 설명

릴 라벨에는 해당 릴에 있는 LED의 정확한 특성을 지정하는 코드가 포함되어 있습니다:

• P/N:제품 번호 (예: 17-21/GHC-YR1S2/3T).
• CAT:광도 등급 (빈 코드: R1, R2, S1, S2에 해당).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급 (빈 코드: X, Y, Z에 해당).
• REF:순방향 전압 등급.
• LOT No:추적 가능한 제조 로트 번호.

7. 응용 제안 및 설계 고려사항

7.1 전류 제한은 필수입니다

외부 전류 제한 저항은 절대적으로 필요합니다. LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압의 작은 증가는 순방향 전류의 크고 잠재적으로 파괴적인 증가를 초래할 수 있습니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (공급 전압 - LED_VF) / 원하는_전류. 실제 VF가 지정된 최소값일 때 전류가 한계 내에 있도록 보장하기 위해 항상 *전형* VF를 기준으로 설계하십시오.

7.2 열 관리

작지만 LED는 열을 발생시킵니다. 95 mW의 전력 소산 한계를 준수해야 합니다. 특히 최대 연속 전류(25 mA) 근처에서 동작할 경우 PCB 패드 설계가 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오. LED를 다른 발열 부품 근처에 배치하지 마십시오.

7.3 ESD 주의사항

이 장치는 1000V(HBM)의 ESD 정격을 가지고 있습니다. 조립 및 취급 중에 즉각적인 고장을 일으키지 않을 수 있지만 장기적인 신뢰성을 저하시킬 수 있는 잠재적 손상을 방지하기 위해 표준 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

17-21 LED의 주요 차별화 요소는 폼 팩터와 성능 균형에 있습니다.

• vs. 더 큰 SMD LED (예: 3528, 5050):현저히 작은 풋프린트를 제공하여 더 높은 밀도 설계를 가능하게 하지만, 일반적으로 장치당 총 광 출력은 더 낮습니다.
• vs. 칩 스케일 패키지 (CSP):최첨단 CSP LED보다 크지만 표준 SMT 장비로 더 쉽게 취급할 수 있으며 많은 응용 분야에 더 강력한 패키지를 제공합니다.
• vs. 리드 LED:스루홀 필요성을 제거하고 자동 피크 앤 플레이스 조립을 가능하게 하며 기생 인덕턴스를 줄이고 훨씬 더 작고 가벼운 최종 제품을 만들 수 있게 합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

9.1 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

No.이는 "사용 시 주의사항" 섹션에서 명시적으로 경고하고 있습니다. 순방향 전압에는 범위가 있습니다(전형 3.5V, 최대 4.0V). VF보다 약간 높은 전압원에 직접 연결하더라도 과도한 전류를 유발하여 빠른 과열과 고장으로 이어집니다. 안전한 동작을 위해 직렬 저항은 필수입니다.

9.2 역방향 전압 정격이 왜 5V만 되며, 주석은 무엇을 의미하나요?

5V 정격은 역방향 누설 전류(IR)를 측정하기 위한 테스트 목적으로만 사용됩니다. 데이터시트는 "이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다."라고 명확히 명시하고 있습니다. 회로에서 LED가 역방향 바이어스를 받지 않도록 해야 합니다. 제너 다이오드가 아니며 역방향 바이어스 시 5V보다 훨씬 낮은 전압에서도 손상될 가능성이 있습니다. 역방향 전압이 발생할 수 있는 회로(예: AC 커플링, 유도성 부하)에서는 보호 다이오드를 사용하십시오.

9.3 올바른 빈 코드는 어떻게 선택하나요?

응용 분야의 요구 사항에 따라 빈을 선택하십시오: - 최대 밝기를 위해 빈 S2를 지정하십시오. - 어레이 내 여러 LED 간의 엄격한 색상 일관성을 위해 단일하고 좁은 주 파장 빈(예: 빈 Y만)을 지정하십시오. - 밝기 변화가 허용되는 비용 민감한 응용 분야의 경우, 더 넓은 혼합 또는 더 낮은 빈(R1, R2)이 적합할 수 있습니다.

10. 설계 및 사용 사례 연구

10.1 컴팩트 상태 표시 패널 설계

시나리오:네트워킹 장치를 위한 20개의 상태 표시등이 밀집된 패널 설계. 균일한 밝기와 색상은 사용자 경험에 중요합니다.설계 단계: 1. 전류 설정:좋은 밝기와 수명을 위해 15 mA(최대 25 mA 미만)의 구동 전류를 선택합니다. 5V 공급 전압에 대한 저항 값 계산: R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100 옴. 1% 허용 오차 저항을 사용합니다. 2.빈닝 선택:균일성을 보장하기 위해, 모든 LED가 동일한 광도 빈(예: S1)과 동일한 주 파장 빈(예: Y)에서 나오도록 지정합니다. 이 정보는 주문 시 제공되어야 합니다. 3.PCB 레이아웃:데이터시트의 정확한 패드 치수를 사용하십시오. 각 패드에 작은 열 방출 연결을 제공하여 솔더링을 돕고 툼스토닝을 방지하되, 구리 면적이 열 방출에 충분한지 확인하십시오. 4.조립:지정된 리플로우 프로파일을 따르십시오. 7일 플로어 라이프를 준수하기 위해 패널을 피크 앤 플레이스 기계에 로드할 때까지 밀봉된 백에 보관하십시오.

11. 동작 원리 소개

17-21/GHC-YR1S2/3T LED는 장치 선택 가이드에 표시된 바와 같이 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 칩을 기반으로 합니다. 다이오드의 내재 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 재료의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)과 상관관계가 있습니다—이 경우 선명한 녹색(~518 nm 피크). 투명 수지 봉지재는 칩을 보호하고 렌즈 역할을 하여 방출된 빛의 140도 시야각을 형성합니다.

12. 기술 트렌드 및 배경

17-21 패키지는 SMD LED 시장에서 성숙하고 널리 채택된 폼 팩터를 나타냅니다. LED 기술의 일반적인 트렌드는 이러한 부품과 관련된 몇 가지 주요 영역을 지속적으로 향하고 있습니다:

• 효율 증가:Ongoing material science improvements aim to produce more lumens per watt (higher efficacy), meaning brighter light or lower power consumption for the same size package.
• 지속적인 재료 과학 개선은 와트당 더 많은 루멘(더 높은 효율)을 생산하는 것을 목표로 하며, 이는 동일한 크기 패키지에 대해 더 밝은 빛 또는 더 낮은 전력 소비를 의미합니다.소형화:
• 17-21(1.6x0.8mm)은 작지만, 산업은 초고밀도 조명 어레이를 가능하게 하는 베어 반도체 다이와 거의 같은 크기의 더 작은 칩 스케일 패키지(CSP)로 나아가고 있습니다.색상 일관성 개선:
• 에피택셜 성장 및 빈닝 공정의 발전으로 주 파장과 광도에 대한 더 엄격한 제어가 가능해져 일부 응용 분야에서 엄격한 빈 선택 필요성을 줄입니다.신뢰성 향상:

보다 강력한 실리콘과 형광체(백색 LED용)와 같은 패키징 재료의 개선 및 더 나은 열 관리 설계는 동작 수명을 연장하고 더 높은 온도 환경에서 사용할 수 있게 합니다.