SMD LED 16-213/T3D-AP1Q2QY/3T 데이터시트 - 순백색 - 120° 시야각 - 최대 3.2V - 25mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

16-213/T3D-AP1Q2QY/3T는 소형화와 높은 신뢰성이 요구되는 현대 전자 애플리케이션을 위해 설계된 컴팩트한 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 단색 순백색 LED는 황색 확산 수지로 캡슐화된 InGaN 칩 기술을 사용합니다. 주요 장점은 기존 리드 프레임 LED에 비해 크게 줄어든 설치 면적으로, 인쇄 회로 기판(PCB)에서 더 높은 부품 집적 밀도, 감소된 보관 요구 사항을 가능하게 하며 궁극적으로 더 작고 가벼운 최종 사용자 장비 개발에 기여합니다. 가벼운 구조는 공간이 제한된 휴대용 장치에 특히 적합합니다.

2. 주요 특징 및 규정 준수

이 LED는 지름 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프에 공급되어 표준 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환되며, 대량 생산을 간소화합니다. 적외선(IR) 및 기상 리플로우 솔더링 공정 모두에 사용하도록 설계되어 생산 라인의 유연성을 보장합니다. 이 장치는 환경 친화적인 재료로 제작되었습니다: 무연(Pb-free)이며, EU의 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하고, REACH(화학물질의 등록, 평가, 승인 및 제한) 요구 사항을 충족합니다. 또한, 브롬(Br)과 염소(Cl) 함량이 각각 900 ppm 미만이고 그 합계가 1500 ppm 미만인 무할로겐으로 분류됩니다.

3. 절대 최대 정격

The device's operational limits are defined under conditions where the ambient temperature (Ta) is 25°C. Exceeding these ratings may cause permanent damage.

• 역방향 전압 (V_R):5 V
• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA (1/10 듀티 사이클, 1 kHz에서)
• 전력 소산 (P_d):110 mW
• 정전기 방전 (ESD) 인체 모델:150 V
• 동작 온도 범위 (T_opr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 범위 (T_stg):-40°C ~ +90°C
• 솔더링 온도 (T_sol):리플로우: 최대 260°C에서 10초; 핸드 솔더링: 최대 350°C에서 3초.

4. 전기-광학 특성

모든 특성은 별도로 명시되지 않는 한 주변 온도 25°C 및 표준 시험 전류(I_F) 5 mA에서 측정됩니다.

• 광도 (I_v):최소 45 mcd, 대표값 명시되지 않음, 최대 112 mcd. 광도 허용 오차는 ±11%입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (대표값). 이 넓은 시야각은 다양한 각도에서 우수한 가시성을 보장하며, 표시등 및 백라이트 애플리케이션에 이상적입니다.
• 순방향 전압 (V_F):최소 2.7 V, 대표값 명시되지 않음, 최대 3.2 V. 순방향 전압 허용 오차는 ±0.05V입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 50 μA.

허용 오차 참고:주 파장의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

5. 빈 범위 및 등급 시스템

LED는 일관된 배치를 보장하기 위해 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 밝기 및 전기적 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

5.1 광도 빈 범위

I_F= 5mA에서 빈 분류. 허용 오차: ±11%.

• P1:45 mcd (최소) ~ 57 mcd (최대)
• P2:57 mcd ~ 72 mcd
• Q1:72 mcd ~ 90 mcd
• Q2:90 mcd ~ 112 mcd

5.2 순방향 전압 빈 범위

I_F= 5mA에서 빈 분류. 허용 오차: ±0.1V.

• 29:2.7 V ~ 2.8 V
• 30:2.8 V ~ 2.9 V
• 31:2.9 V ~ 3.0 V
• 32:3.0 V ~ 3.1 V
• 33:3.1 V ~ 3.2 V

5.3 색도 좌표 빈 등급

백색 색상점은 CIE 1931 다이어그램 상의 색도 좌표(CIE_x, CIE_y)로 정의되며, 허용 오차는 ±0.01입니다. 제품은 그룹(A)과 빈(1-6)으로 등급이 매겨지며, 각각 색도 차트 상의 사각형 영역을 정의하여 색상 일관성을 보장합니다. 빈 1부터 6까지의 구체적인 좌표 범위는 데이터시트에 제공되어 백색점의 허용 변동을 정의합니다.

6. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 회로 설계 및 열 관리에 중요한 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

• 순방향 전류 감액 곡선:주변 온도의 함수로서 최대 허용 연속 순방향 전류를 보여줍니다. 과열을 방지하기 위해 온도가 상승함에 따라 전류를 감소시켜야 합니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 설명합니다. 넓은 온도 범위에서 동작하는 애플리케이션에 중요합니다.
• 광도 대 순방향 전류:구동 전류와 광 출력 사이의 비선형 관계를 보여줍니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류 (I-V 곡선):전류 제한 회로 설계에 필수적입니다. 이 곡선은 다양한 전류에서 LED 양단의 대표적인 전압 강하를 보여줍니다.
• 스펙트럼 분포:방출된 백색광의 스펙트럼 파워 분포를 나타내며, 파장에 따른 상대 강도를 보여줍니다.
• 방사 패턴:120도 시야각과 광도의 공간 분포를 시각적으로 나타내는 극좌표 그래프입니다.

7. 기계적 및 패키지 정보

LED는 표준 SMD 패키지로 제공됩니다. 패키지 도면에는 길이, 너비, 높이 및 패드 간격을 포함한 주요 치수가 표시됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 허용 오차는 ±0.1mm입니다. PCB 설계를 위한 참고용 권장 패드 레이아웃이 제공되지만, 설계자는 특정 제조 공정 및 열 요구 사항에 따라 이를 수정하는 것이 좋습니다. 도면에는 조립 시 올바른 방향을 위한 캐소드(음극) 및 애노드(양극) 단자도 명확히 표시되어 있습니다.

8. 솔더링 및 조립 지침

8.1 솔더링 공정

이 장치는 무연 리플로우 솔더링과 호환됩니다. 권장 온도 프로파일이 제공됩니다: 150-200°C 사이에서 60-120초 동안 예열, 액상선(217°C) 이상에서 60-150초, 최대 260°C의 피크 온도를 최대 10초 동안 유지. 최대 가열 속도는 6°C/초, 냉각 속도는 3°C/초여야 합니다. 리플로우 솔더링은 2회 이상 수행해서는 안 됩니다. 가열 중 LED 본체에 스트레스를 가해서는 안 되며, 솔더링 후 PCB가 휘어지지 않아야 합니다.

8.2 보관 및 습기 민감도

LED는 건조제와 함께 습기 방지 백에 포장됩니다. 개봉 전에는 ≤30°C 및 ≤90% RH 조건에서 보관해야 합니다. 개봉 후 "플로어 라이프"(부품이 공장 환경에 노출될 수 있는 시간)는 ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 1년입니다. 사용하지 않은 부품은 재밀봉해야 합니다. 건조제 지시약 색상이 변하거나 보관 시간을 초과한 경우, 사용 전 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리를 통해 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

8.3 회로 보호

중요:LED와 직렬로 외부 전류 제한 저항을 반드시 사용해야 합니다. 순방향 전압에는 범위(2.7-3.2V)가 있으며, 공급 전압의 작은 변화도 적절히 제한되지 않으면 순방향 전류에 크고 파괴적인 변화를 일으킬 수 있습니다.

9. 포장 및 주문 정보

LED는 데이터시트에 명시된 치수의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동 처리 장비를 위한 릴 치수도 제공됩니다. 릴 라벨에는 주요 정보가 포함됩니다: 고객 부품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도 등급(CAT), 색도 및 파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF), 로트 번호(LOT No).

10. 애플리케이션 제안

10.1 대표적인 애플리케이션

• 백라이트:계기판 표시등, 스위치 백라이트, LCD 패널 및 심볼용 평면 백라이트 제공에 이상적입니다.
• 통신 장비:전화기 및 팩스기의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• 일반 표시등 용도:작고 밝으며 넓은 시야각의 백색 표시등이 필요한 모든 애플리케이션.

10.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 정전류원 또는 직렬 저항이 있는 정전압원을 사용하십시오. 공급 전압(V_supply), LED의 최대 순방향 전압(V_Fmax), 원하는 순방향 전류(I_F)를 기반으로 저항 값을 계산합니다: R = (V_supply- V_Fmax) / I_F. 최악의 경우 V_F를 사용하여 전류가 최대 정격을 절대 초과하지 않도록 하십시오.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작하는 경우 열이 광 출력과 수명을 감소시키므로 LED 패드 아래에 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:이 장치는 정전기 방전(150V HBM)에 민감합니다. 조립 중 표준 ESD 취급 주의 사항을 시행하십시오.

11. 기술 비교 및 장점

기존 스루홀 LED와 비교하여 16-213 SMD LED는 상당한 장점을 제공합니다: 소형화를 가능하게 하는 훨씬 작은 설치 면적, 노동 비용을 줄이는 자동 조립 적합성, 더 나은 가시성을 위한 더 넓은 시야각(120°). 무할로겐 및 RoHS 준수는 엄격한 환경 규정을 가진 글로벌 시장에 적합하게 합니다. 상세한 빈 분류 시스템은 설계자에게 예측 가능한 성능을 제공하여 대량 생산 제품에서 일관된 밝기와 색상을 가능하게 합니다.

12. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 빈 코드(P1, Q2, 29, 31 등)의 목적은 무엇입니까?

A: 빈 코드는 전기적 및 광학적 일관성을 보장합니다. 광도 빈(P1, Q1 등)은 최소 밝기를 보장합니다. 순방향 전압 빈(29, 31 등)은 예측 가능한 전력 소비를 보장합니다. 색도 빈은 일관된 백색 색상을 보장합니다. 설계자는 애플리케이션의 요구 사항에 맞는 빈을 지정할 수 있습니다.

Q: 전류 제한 저항이 절대적으로 필요한 이유는 무엇입니까?

A: LED는 전류 구동 장치입니다. 그들의 V-I 특성은 지수적입니다. 명목 V_F를 초과하는 작은 전압 증가는 전류를 매우 크게 증가시켜 LED를 즉시 파괴할 수 있습니다. 저항(또는 정전류 드라이버)은 안정적이고 안전한 동작 전류를 제공합니다.

Q: 이 LED를 실외에서 사용할 수 있습니까?

A: 동작 온도 범위는 -40°C ~ +85°C로 대부분의 실외 조건을 포함합니다. 그러나 패키지는 방수 또는 자외선 저항에 대해 특별히 등급이 매겨지지 않았습니다. 직접적인 실외 노출의 경우 추가적인 환경 보호(컨포멀 코팅, 렌즈)가 필요합니다.

Q: "무연" 및 "무할로겐"이 내 설계에 어떤 의미가 있습니까?

A: "무연"은 솔더 및 도금에 납이 없음을 의미하며 환경 규정을 준수합니다. "무할로겐"은 브롬 및 염소 함량이 감소되었음을 의미하며, 이는 장치가 극한의 열이나 화재에 노출될 경우 유독 가스 방출을 최소화하여 안전성과 환경 프로필을 개선합니다.

13. 동작 원리

이 LED는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 칩을 기반으로 합니다. 다이오드의 문턱 전압을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역 내에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 층의 특정 구성은 방출된 빛의 주 파장을 결정합니다. 백색광을 생성하기 위해 칩은 일반적으로 청색광을 방출한 다음, 황색 형광체 층(황색 확산 수지 캡슐화 내에 포함됨)을 여기시킵니다. 칩의 청색광과 형광체의 황색광의 조합은 인간의 눈에 백색광으로 인식됩니다. 확산 수지는 빛을 산란시키는 데 도움이 되어 넓은 120도 시야각에 기여합니다.

14. 산업 동향 및 배경

16-213 LED는 전자 제품 소형화 및 효율성이라는 광범위한 트렌드 내에서 성숙한 제품 범주를 대표합니다. 스루홀에서 SMD 패키징으로의 전환은 수십 년 동안 지배적인 트렌드였으며, 더 작고 가볍고 자동화 가능한 부품에 대한 필요성에 의해 주도되었습니다. 현재 산업 발전은 더 높은 효율성(와트당 더 많은 루멘), 백색 LED의 개선된 색 재현 지수(CRI), 더 엄격한 색상 일관성에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 자동차 및 산업 애플리케이션을 위해 더 높은 신뢰성과 더 긴 동작 수명을 위한 강력한 추진력도 있습니다. 또한, 무할로겐 및 저가스 방출 재료에 대한 강조는 소비자 및 전문 전자 제품에 대한 더 엄격한 글로벌 환경 및 안전 표준과 일치합니다.