SMD LED 23-23B 데이터시트 - 멀티컬러(적색/녹색/청색) - 3.2x2.8x1.9mm - 3.3V - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

23-23B는 고밀도 PCB 응용을 위해 설계된 소형 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 제품은 기존의 리드 프레임 타입 LED보다 훨씬 작아 보드 크기 감소, 더 높은 패킹 밀도, 궁극적으로 더 작은 최종 장비를 가능하게 합니다. 가벼운 구조로 인해 소형 및 공간 제약이 있는 응용 분야에 이상적입니다.

이 시리즈는 다양한 칩 재료를 통해 여러 색상으로 제공됩니다: 브릴리언트 레드(R6 코드, AlGaInP 칩), 브릴리언트 그린(GH 코드, InGaN 칩), 블루(BH 코드, InGaN 칩). 모든 변종은 워터 클리어 레진 패키지를 특징으로 합니다. 본 제품은 RoHS, EU REACH를 포함한 주요 산업 표준을 준수하며, 할로겐 프리(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)입니다. 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급되며, 표준 자동 실장 장비와 호환됩니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

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 (적색) 25 mA, GH (녹색) 및 BH (청색) 20 mA.
• 피크 순방향 전류 (IFP):듀티 사이클 1/10 @ 1kHz. R6 60 mA, GH 및 BH 75 mA.
• 전력 소산 (Pd):R6 60 mW, GH 및 BH 95 mW.
• 정전기 방전 (ESD) 휴먼 바디 모델 (HBM):R6 2000 V, GH 및 BH 150 V. 이는 적색 LED가 더 높은 고유 ESD 내성을 가짐을 나타냅니다.
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (Tsol):리플로우 솔더링: 최대 10초 동안 피크 260°C. 핸드 솔더링: 터미널당 최대 3초 동안 350°C.

2.2 광전기적 특성

일반값은 별도로 명시하지 않는 한 Ta=25°C, IF=20mA에서 측정됩니다. 최소/최대값은 사양 한계를 정의합니다.

• 광도 (Iv):
  • R6 (적색): 일반 100 mcd, 최소 72 mcd.
  • GH (녹색): 일반 200 mcd, 최소 140 mcd.
  • BH (청색): 일반 65 mcd, 최소 45 mcd.
  • 허용 오차:±11%.
• 시야각 (2θ1/2):일반 130도 (모든 코드).
• 피크 파장 (λp):
  • R6: 632 nm.
  • GH: 518 nm.
  • BH: 468 nm.
• 주 파장 (λd):
  • R6: 624 nm.
  • GH: 525 nm.
  • BH: 470 nm.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):
  • R6: 20 nm.
  • GH: 35 nm.
  • BH: 25 nm.
• 순방향 전압 (VF) @ IF=20mA:
  • R6: 일반 2.0V (최소 1.7V, 최대 2.4V)
  • GH/BH: 일반 3.3V (최소 2.7V, 최대 3.7V)
• 역방향 전류 (IR) @ VR=5V:
  • R6: 최대 10 μA.
  • GH/BH: 최대 50 μA.

3. 빈닝 시스템 설명

본 제품은 릴 라벨에 표시된 바와 같이, 추적성과 성능 분류를 위한 포괄적인 라벨링 시스템을 사용합니다.

• CAT:광도 등급을 나타냅니다.
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급을 나타냅니다.
• REF:순방향 전압 등급을 지정합니다.
• LOT No:제조 추적성을 위한 고유 로트 번호.

이 빈닝은 설계자가 응용 분야에서 일관된 성능을 위해 전기적 및 광학적 파라미터가 밀집된 LED를 선택할 수 있게 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 각 LED 코드(R6, GH, BH)에 대한 일반적인 광전기적 특성 곡선이 포함됩니다. 특정 그래프는 본문에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 곡선은 일반적으로 다음 관계를 보여줍니다:

• 순방향 전류 (IF) 대 순방향 전압 (VF):드라이버 설계에 중요한 다이오드의 IV 특성을 보여줍니다.
• 순방향 전류 (IF) 대 광도 (Iv):광 출력이 전류에 따라 어떻게 비례하는지 보여주며, 선형성과 포화점을 나타냅니다.
• 주변 온도 (Ta) 대 상대 광도:온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여줍니다.
• 스펙트럼 분포:파장에 걸친 상대 출력을 묘사하여 피크 및 주 파장을 확인합니다.

이 곡선들은 비표준 조건(다른 전류, 온도)에서의 소자 동작을 이해하고 회로 설계를 최적화하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 소형 SMD 풋프린트를 가집니다. 주요 치수(mm, 별도로 명시하지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm)는 다음과 같습니다:

• 전체 크기: 약 3.2mm (길이) x 2.8mm (너비) x 1.9mm (높이).
• 터미널 패드 크기와 간격은 안정적인 솔더링을 위해 정의됩니다.
• 캐소드 식별은 일반적으로 패키지에 표시됩니다.

5.2 극성 식별

이 부품은 캐소드 터미널을 식별하기 위한 극성 표시(노치, 모따기 또는 점)를 특징으로 합니다. 올바른 기능을 보장하고 역방향 바이어스 손상을 피하기 위해 조립 중 올바른 방향이 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

무연(Pb-free) 리플로우 프로파일이 지정됩니다:

• 예열:60~120초 동안 150~200°C.
• 액상선(217°C) 이상 시간:60~150초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 피크 시간:최대 10초.
• 가열 속도:255°C까지 최대 6°C/초.
• 255°C 이상 시간:최대 30초.
• 냉각 속도:최대 3°C/초.
• 제한:리플로우 솔더링은 2회 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우:

• 팁 온도 < 350°C의 솔더링 아이언을 사용하십시오.
• 각 터미널에 ≤ 3초 동안 열을 가하십시오.
• 출력 ≤ 25W의 아이언을 사용하십시오.
• 각 터미널을 솔더링하는 사이에 ≥ 2초 간격을 두십시오.
• 손상이 종종 핸드 솔더링 중에 발생하므로 주의하십시오.

6.3 보관 및 습기 민감도

부품들은 건조제와 함께 습기 방지 배리어 백에 포장됩니다.

• 개봉 전:≤ 30°C 및 ≤ 90% RH에서 보관하십시오.
• 개봉 후:"플로어 라이프"는 ≤ 30°C 및 ≤ 60% RH에서 1년입니다. 사용하지 않은 부품은 방습 포장에 다시 밀봉해야 합니다.
• 베이킹:건조제 지시약 색상이 변하거나 보관 시간이 초과된 경우, 사용 전 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.

6.4 주의사항

• 전류 보호:외부 전류 제한 저항이 필수입니다. LED는 전류 구동 장치입니다; 작은 전압 변화로 인해 큰 전류 서지가 발생하여 소손될 수 있습니다.
• 응력 회피:가열(솔더링) 중 또는 이후 PCB 휨으로 인해 LED에 기계적 응력을 가하지 마십시오.
• 수리:솔더링 후에는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우, 한쪽에 응력을 가하지 않고 부품을 들어 올리기 위해 양쪽 터미널을 동시에 가열하는 전문 더블 헤드 솔더링 아이언을 사용하십시오. 수리 후 특성을 확인하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

• 캐리어 테이프:8mm 너비.
• 릴:7인치(178mm) 직경.
• 릴당 수량:2000개.
• 방습 배리어 백:건조제 및 습도 지시 카드가 들어 있는 알루미늄 라미네이트 백.

7.2 모델 번호 규칙

부품 번호23-23B/R6GHBHC-A01/2A는 다음과 같이 해석될 수 있습니다:

• 23-23B:기본 패키지 유형 및 크기.
• /R6GHBHC:특정 칩/색상 구성(R6, GH, BH의 조합 또는 선택)을 나타냅니다.
• -A01/2A:빈닝, 버전 또는 기타 속성에 대한 내부 코드.

8. 응용 제안

8.1 대표적인 응용 시나리오

• 백라이트:자동차 및 소비자 가전의 계기판, 스위치 및 심볼용.
• 통신 장비:전화기 및 팩스기의 상태 표시기 및 키패드 백라이트.
• LCD 평면 백라이트:소형 디스플레이용.
• 일반 표시기 용도:다양한 전자 장치의 상태 표시등, 전원 표시기 등.

8.2 설계 고려사항

• 드라이버 회로:항상 정전류원 또는 직렬 저항이 있는 정전압원을 사용하십시오. 최대 VF를 고려하여 전류가 절대 최대 정격을 절대 초과하지 않도록 하기 위해 R = (공급 전압 - LED_VF) / IF 공식을 사용하여 저항값을 계산하십시오.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 고온 환경 또는 고 듀티 사이클에서 작동할 경우 성능과 수명을 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:LED 터미널에 연결된 PCB 라인에 ESD 보호 조치를 구현하십시오, 특히 더 민감한 녹색 및 청색(GH/BH) 변종의 경우.

9. 기술 비교 및 차별화

23-23B 시리즈는 다음과 같은 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 대형 리드형 LED 대비:풋프린트와 무게가 극적으로 감소하여 소형화 및 자동화 조립이 가능합니다.
• 다른 SMD LED 대비:130도 시야각, 클리어 패키지, 단일 패키지 아웃라인에서 제공되는 멀티컬러 옵션(적색, 녹색, 청색)의 특정 조합은 색상 구분 또는 RGB 혼합이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 규정 준수:RoHS, REACH 및 할로겐 프리 준수는 엄격한 환경 규정을 가진 글로벌 시장을 대상으로 하는 제품에 있어 중요한 장점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 녹색(GH) LED에 5V 공급 전압을 사용할 때 어떤 저항값을 사용해야 하나요?

일반 VF 3.3V 및 IF 20mA를 사용합니다: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 옴. 최악의 조건(최소 VF = 2.7V)에서 안전한 작동을 보장하기 위해 최대 전류를 제한하도록 재계산합니다: R_min = (5V - 2.7V) / 0.02A = 115 옴. 표준 120 옴 저항을 사용하는 것이 안전한 선택이며, 일반적인 전류는 ~14mA((5-3.3)/120)가 됩니다.

10.2 이 LED를 디밍을 위해 PWM 신호로 구동할 수 있나요?

예, PWM 디밍은 효과적인 방법입니다. 펄스의 피크 전류가 피크 순방향 전류(IFP) 정격(GH/BH 75mA, R6 60mA)을 초과하지 않도록 하십시오. 주파수는 가시적인 깜빡임을 피할 수 있을 만큼 충분히 높아야 합니다(일반적으로 >100Hz).

10.3 적색 LED의 ESD 정격이 녹색/청색과 다른 이유는 무엇인가요?

적색 LED는 AlGaInP 반도체 재료를 사용하며, 이 재료는 일반적으로 녹색 및 청색 LED에 사용되는 InGaN 재료에 비해 정전기 방전에 대해 더 강력한 결정 구조를 가집니다. 이는 산업계에서 흔한 특성으로, 녹색 및 청색 변종에 대해 더 엄격한 ESD 취급 예방 조치가 필요합니다.

10.4 광 출력에 대한 "워터 클리어" 레진의 의미는 무엇인가요?

"워터 클리어"는 에폭시 캡슐런트가 비확산성이고 투명함을 의미합니다. 이는 빛을 산란시켜 더 넓고 부드러운 외관을 만드는 "밀키" 또는 확산 레진과 달리, 더 집중되고 강렬한 빔과 잘 정의된 시야각(이 경우 130°)을 초래합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 멀티 상태 표시기 패널 설계

설계자가 소형 소비자 기기 제어판에 적색(전원/고장), 녹색(준비/켬), 청색(활성/연결) 표시기가 필요합니다. R6, GH, BH 코드의 23-23B 시리즈를 사용하면 다음과 같은 것이 보장됩니다:

• 균일한 풋프린트:세 가지 색상 모두 동일한 PCB 랜드 패턴을 공유하여 레이아웃과 조립을 단순화합니다.
• 일관된 시야각:모든 LED는 동일한 130° 시야각을 가져 다양한 각도에서 균일한 시각적 외관을 제공합니다.
• 단순화된 BOM:유사한 구동 회로를 사용할 수 있으며, 다른 순방향 전압(적색 ~2.0V, 녹색/청색 ~3.3V)에 따라 전류 제한 저항값만 약간 조정하면 됩니다.
• 규정 준수:단일 부품 시리즈가 목표 시장에 필요한 모든 환경 규정을 충족합니다.

12. 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. 이 현상은 전기발광이라고 하며, 소자 내에서 전자가 전자 정공과 재결합할 때 광자의 형태로 에너지를 방출할 때 발생합니다. 방출된 빛의 색상은 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드 갭에 의해 결정됩니다:

• AlGaInP (알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드):R6(적색) LED에 사용되며, 이 재료 시스템은 적색에서 황색-주황색 스펙트럼의 빛을 생성합니다. 특정 조성은 624nm(적색)의 주 파장에 맞게 조정됩니다.
• InGaN (인듐 갈륨 나이트라이드):GH(녹색) 및 BH(청색) LED에 사용됩니다. 인듐/갈륨 비율을 변화시켜 밴드 갭을 조정하여 녹색(~525nm) 또는 청색(~470nm) 빛을 방출할 수 있습니다. InGaN 기술은 또한 청색 LED 칩과 형광체 코팅을 결합한 백색 LED의 기초이기도 합니다.

SMD 패키지는 취약한 반도체 칩을 보호하고, 전기적 접점(애노드 및 캐소드)을 제공하며, 광 출력 패턴을 제어하는 렌즈(클리어 레진으로 형성됨)를 포함합니다.

13. 발전 동향

23-23B와 같은 SMD LED의 진화는 전자 분야의 몇 가지 주요 동향에 의해 주도됩니다:

• 효율 증가 (루멘/와트):지속적인 재료 과학 및 칩 설계 개선으로 동일한 입력 전류에 대해 더 높은 광도가 달성되어 전력 소비와 열 부하가 감소합니다.
• 소형화:더 작은 장치에 대한 추진은 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 더 작은 패키지 크기(예: 2016, 1608, 1005 메트릭 코드)로 이어지고 있습니다.
• 향상된 색상 일관성 및 빈닝:제조 공정이 더 정밀해져 광도, 파장 및 순방향 전압에 대해 더 좁은 빈을 생산합니다. 이는 색상이 중요한 응용 분야에서 회로 보정의 필요성을 줄입니다.
• 더 높은 신뢰성 및 수명:패키징 재료(에폭시, 실리콘) 및 다이 부착 기술의 발전으로 열 사이클링, 습기 및 기타 환경 스트레스에 대한 내성이 향상되어 작동 수명이 연장됩니다.
• 통합:여러 LED 칩(예: RGB)을 내장 제어 IC가 있는 단일 패키지에 통합하여 시스템 설계를 단순화하는 스마트 LED 모듈을 만드는 추세가 있습니다.

23-23B는 이러한 지속적인 기술 발전 속에서 성숙하고 신뢰할 수 있는 부품으로, 광범위한 표시기 및 백라이트 응용 분야에 대해 성능, 크기 및 비용의 균형을 맞춥니다.