SMD LED 19-219/T3D-AQ2R2TY/3T 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.77mm - 전압 2.6-3.0V - 전력 95mW - 순백색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-219/T3D-AQ2R2TY/3T는 신뢰할 수 있는 표시등 및 백라이트 조명이 필요한 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 단색 LED는 황색 확산 수지로 캡슐화된 InGaN 칩을 통해 구현된 순백색 빛을 방출합니다. 주요 장점으로는 기존 리드 프레임 LED에 비해 크기가 현저히 줄어 PCB 상에서 더 높은 집적 밀도, 감소된 보관 요구 사항을 가능하게 하며, 궁극적으로 최종 장비의 소형화에 기여합니다. 또한 이 부품은 무연(Pb-free)이며 RoHS 지침을 준수하여 환경 친화적인 설계에 적합합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 소형화된 패키지:작은 폼 팩터(1.6mm x 0.8mm)는 고밀도 보드 레이아웃과 더 작은 최종 제품을 가능하게 합니다.
• 자동화 호환성:7인치 릴에 8mm 테이프로 공급되며, 표준 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다.
• 견고한 솔더링:적외선 및 기상 재플로우 솔더링 공정 모두와 호환되어 신뢰할 수 있는 제조를 보장합니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 무연(Pb-free)이며 RoHS 규정을 준수합니다.
• 경량:무게가 중요한 요소인 휴대용 및 초소형 응용 분야에 이상적입니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 다용도로 사용되며 몇 가지 주요 분야에서 활용됩니다:

• 통신:전화기 및 팩스 기기의 상태 표시등 및 키, 디스플레이 백라이트로 사용됩니다.
• 디스플레이 백라이트:LCD 패널의 평면 백라이트 및 스위치, 심볼 백라이트에 적합합니다.
• 범용 표시:소형 백색 광원이 필요한 다양한 소비자 가전, 산업용 제어 장치 및 자동차 내장재에서 사용할 수 있습니다.

2. 기술 사양 심층 분석

이 섹션에서는 LED의 절대 최대 정격 및 주요 동작 매개변수에 대한 상세한 분석을 제공합니다. 이러한 한계를 준수하는 것은 장기적인 신뢰성을 보장하고 장치 고장을 방지하는 데 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계 또는 그 근처에서의 동작은 권장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):25mA. 연속 동작을 위한 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100mA (1/10 듀티 사이클, 1kHz). 이는 더 높은 전류의 짧은 펄스를 허용하여 멀티플렉싱 또는 펄스 동작에 유용합니다.
• 전력 소산 (P_d):95mW. 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, V_F* I_F.
• 정전기 방전 (ESD):150V (인체 모델). 조립 및 취급 중 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 신뢰할 수 있는 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:재플로우: 최대 260°C, 10초. 핸드 솔더링: 단자당 최대 350°C, 3초.

2.2 전기-광학적 특성

이는 주변 온도(T_a) 25°C에서 측정한 일반적인 성능 매개변수입니다. 설계자는 초기 계산에는 일반(Typ.) 값을 사용하되 최소/최대 범위를 수용하도록 설계해야 합니다.

• 광도 (I_v):90.0 - 180 mcd (최소 ~ 최대, 빈닝됨). 순방향 전류(I_F) 5mA에서 측정됩니다. 넓은 범위는 후술할 빈닝 시스템을 통해 관리됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도 (일반). 이 넓은 시야각은 광범위한 조명 또는 다중 각도에서의 가시성이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.6V - 3.0V (I_F=5mA). 이 매개변수 또한 빈닝됩니다. LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하여 공급 전압과 V_F range.
• 역방향 전류 (I_R):최대 50 µA (V_R=5V). 이는 장치가 역방향 바이어스되었을 때의 누설 전류 수준을 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 밝기와 색상의 일관성을 보장하기 위해 LED는 측정된 성능에 따라 빈으로 분류됩니다. 19-219 LED는 세 가지 구별된 빈닝 기준을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 5mA에서 측정된 광도에 따라 빈(Q1, R1, R2)으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있어 다중 LED 설계에서 균일한 외관을 보장합니다.

• 빈 Q1:90.0 - 112 mcd
• 빈 R1:112 - 140 mcd
• 빈 R2:140 - 180 mcd

3.2 순방향 전압 빈닝

LED는 또한 5mA에서의 순방향 전압 강하(V_F)에 따라 빈닝됩니다. V_F빈을 일치시키면 LED를 병렬로 연결할 때 더 균일한 전류 분배를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

• 빈 28:2.6V - 2.7V
• 빈 29:2.7V - 2.8V
• 빈 30:2.8V - 2.9V
• 빈 31:2.9V - 3.0V

3.3 색도 좌표 빈닝

백색 LED의 경우 색상 일관성이 중요합니다. 제품은 I_F=5mA에서 측정된 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표를 기반으로 여섯 개의 빈(1-6)으로 등급이 매겨집니다. 각 빈은 CIE 차트상의 사변형 영역을 정의합니다. 사양은 좌표에서 ±0.01의 허용 오차를 요구합니다. 색상 매칭이 중요한 응용 분야에서는 동일한 색도 빈에서 LED를 선택하는 것이 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 LED의 동작을 설명하는 여러 특성 곡선을 제공합니다. 이러한 곡선을 이해하는 것이 최적의 회로 설계의 핵심입니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 전류가 증가함에 따라 증가합니다. 이 곡선은 적절한 전류 제한 저항 값을 선택하는 데 필수적입니다. 전압의 작은 변화는 전류의 큰 변화를 초래할 수 있으며, 이는 전류 조절의 필요성을 강조합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

이 그래프는 동작 범위 내에서 광 출력이 순방향 전류에 거의 비례함을 보여줍니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.

4.3 광도 대 주변 온도

LED 광 출력은 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 그 디레이팅을 정량화합니다. 고온 환경 또는 고출력 동작의 경우 밝기를 유지하기 위해 열 관리가 고려되어야 합니다.

4.4 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 곡선은 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 정의합니다. 온도가 증가함에 따라 장치의 전력 소산 한계를 초과하지 않고 신뢰성을 보장하기 위해 최대 전류를 줄여야 합니다.

4.5 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 곡선은 이 백색 LED에 대한 파장별 상대 강도를 보여줍니다. 일반적으로 InGaN 칩에서 나오는 청색 피크와 형광체에서 나오는 더 넓은 황색 방출을 특징으로 하며, 이들이 결합하여 백색광을 생성합니다.

4.6 방사 패턴

이 극좌표도는 빛의 공간적 분포(시야각 패턴)를 시각적으로 나타내며, 130도의 일반적인 시야각을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 1.6mm(길이) x 0.8mm(폭)의 소형 풋프린트를 가지며 일반적인 높이는 0.77mm입니다. 중요한 치수로는 패드 간격과 크기가 포함됩니다. 신뢰할 수 있는 솔더 접합과 재플로우 중 적절한 정렬을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 캐소드는 패키지 바닥면 뷰에서 특정 패드 표시 또는 모따기된 모서리로 식별됩니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 매우 중요합니다. 캐소드 패드는 패키지 도면에 명확하게 표시되어 있습니다. 캐리어 테이프에서도 극성 방향이 표시되어 자동 조립 장비를 안내합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 재플로우 솔더링 프로파일

무연 솔더링의 경우 특정 온도 프로파일을 따라야 합니다:

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

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 각별한 주의가 필요합니다. 팁 온도가 350°C 이하인 솔더링 아이언을 사용하여 각 단자에 3초 이하로 열을 가합니다. 솔더링 아이언의 출력은 25W 이하여야 합니다. 열 충격을 방지하기 위해 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초의 간격을 두십시오.

6.3 보관 및 습기 민감도

LED는 건조제와 함께 습기 방지 백에 포장되어 공급됩니다.

• 개봉 전:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관.
• 개봉 후 (플로어 라이프):≤30°C 및 ≤60% RH에서 1년. 사용하지 않은 부품은 재밀봉해야 합니다.
• 베이킹:건조제 지시약이 변하거나 보관 시간을 초과한 경우, 재플로우 공정에 사용하기 전에 60±5°C에서 24시간 동안 베이킹해야 합니다.

6.4 중요한 주의사항

• 전류 제한:외부 직렬 저항은 필수입니다. 이것이 없으면 공급 전압의 작은 변동이 크고 파괴적인 전류 서지를 일으킬 수 있습니다.
• 기계적 응력:솔더링 중 또는 최종 응용 분야에서 LED 본체에 응력을 가하지 마십시오. 조립 후 PCB를 휘지 마십시오.
• 수리:솔더링 후 수리는 강력히 권장되지 않습니다. 불가피한 경우, 열팽창 불일치로 인한 기계적 응력을 방지하기 위해 두 단자를 동시에 가열하는 전문 이중 헤드 솔더링 아이언을 사용해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 릴 및 테이프 사양

부품은 표준 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 너비의 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동 조립 장비와의 호환성을 위해 상세한 릴 및 캐리어 테이프 치수가 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 여러 코드가 포함되어 있습니다:

• P/N:제품 번호 (예: 19-219/T3D-AQ2R2TY/3T).
• CAT:광도 등급 (예: Q1, R1, R2).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급 (예: 1-6).
• REF:순방향 전압 등급 (예: 28-31).
• LOT No:추적 가능한 제조 로트 번호.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 회로 설계

이 LED를 구동하는 가장 중요한 측면은 전류 조절입니다. 많은 응용 분야에 대해 간단한 직렬 저항으로 충분합니다. 저항 값(R_s)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. 항상 빈 범위에서 최대 V_F를 사용하여 V_Fsupply_{가 최대일 때 전류가 원하는 I}를 초과하지 않도록 보장하십시오. 온도 변화 또는 가변 공급 전압에 대한 안정성을 위해 정전류 드라이버 사용을 고려하십시오.

8.2 열 관리

전력 소산은 낮지만, 높은 주변 온도 또는 밀폐된 공간에서는 접합 온도가 상승하여 광 출력과 수명이 감소할 수 있습니다. 특히 여러 LED가 서로 가깝게 사용되는 경우 PCB 레이아웃에서 적절한 공기 흐름 또는 열 방출을 보장하십시오.

8.3 광학 설계

130도의 시야각은 넓고 확산된 조명을 제공합니다. 더 집중된 빔이 필요한 응용 분야의 경우 2차 광학 장치(렌즈)가 필요합니다. 황색 확산 수지는 균일한 발광 외관을 달성하는 데 도움이 됩니다.

9. 기술 비교 및 포지셔닝

19-219 LED는 초소형 SMD LED 범주에 속합니다. 주요 차별점은 1.6mm x 0.8mm의 매우 작은 풋프린트로, 이는 0603(면적은 유사하지만 종종 다른 폼 팩터) 또는 0805과 같은 일반적인 패키지보다 작습니다. 이는 제곱밀리미터마다 중요한 공간 제약이 있는 응용 분야에 이상적입니다. 더 큰 PLCC 또는 스루홀 LED에 비해 훨씬 우수한 집적 밀도를 제공하며 현대 자동화 조립에 필수적입니다. 청색 칩과 황색 형광체를 통해 구현된 순백색은 표시등 및 백라이트 사용에 적합한 중립적에서 차가운 백색 점을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 전류 제한 저항이 절대적으로 필요한 이유는 무엇입니까?

LED는 순방향 영역에서 매우 가파른 I-V 곡선을 가진 다이오드입니다. 공칭 V_F를 약간 초과하는 작은 전압 증가는 비례적으로 큰 전류 증가를 일으켜 과열로 인해 장치를 즉시 파괴할 수 있습니다. 저항은 선형적이고 예측 가능한 전압 강하를 제공하여 전류를 안정화시킵니다.

10.2 5V 공급 전압으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

예, 하지만 직렬 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, V_F가 3.0V(최대)일 때 I_F=20mA를 달성하려면 저항 값은 R = (5V - 3.0V) / 0.020A = 100 옴이 됩니다. 저항에서 소산되는 전력은 P = I²R = (0.02^2)*100 = 0.04W이므로 표준 1/8W 또는 1/10W 저항으로 충분합니다.

10.3 빈 코드가 내 설계에 어떤 의미가 있습니까?

설계에 여러 LED를 사용하고 균일한 밝기가 필요한 경우 동일한 광도 빈(CAT) 및 색도 빈(HUE)의 LED를 지정해야 합니다. LED를 병렬로 구동하는 경우 동일한 순방향 전압 빈(REF)을 사용하면 더 균형 잡힌 전류 분배를 달성하는 데 도움이 될 수 있지만, LED당 개별 저항을 사용하는 것이 여전히 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다.

10.4 이 LED는 ESD에 얼마나 민감합니까?

150V(HBM)의 ESD 정격을 가지므로 중간 정도의 민감도를 가집니다. 취급 중에는 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다: 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 도전성 용기를 사용하십시오. 자동화된 테이프 및 릴 포장은 인적 취급을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

11.1 사례 연구: 다중 LED 상태 표시 패널

12개의 백색 상태 표시등이 있는 소형 제어판을 설계한다고 상상해 보십시오. 19-219 LED를 사용하면 매우 좁은 피치에 배치할 수 있습니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 설계자는 모든 LED를 빈 R1(112-140 mcd) 및 색조 빈 3에서 지정합니다. 각 LED는 150옴 직렬 저항을 통해 5V 레일로 구동되어 전류를 약 13mA(V_F~ 3.0V 가정)로 설정하며, 이는 25mA 한도 내에 머물면서 충분한 밝기를 제공하고 수명을 극대화합니다. PCB 레이아웃에는 권장 솔더 패드 형상이 포함되어 있으며 패드에 작은 열 방출 연결을 제공하여 솔더링을 용이하게 하면서도 좋은 열 경로를 유지합니다.

12. 기술 원리 소개

이 백색 LED는 전계 발광이라고 하는 반도체 원리에 기반합니다. 핵심은 p-n 접합에 순방향 전류가 인가될 때 청색광을 방출하는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 칩입니다. 이 청색광은 캡슐화 에폭시 수지에 내장된 황색 형광체(세라믹 입자) 층을 때립니다. 형광체는 청색광의 일부를 흡수하여 황색광으로 재방출합니다. 남은 청색광과 변환된 황색광의 조합은 인간의 눈에 백색광으로 인지됩니다. 칩의 방출과 형광체의 변환 효율의 특정 비율이 생성되는 백색광의 정확한 색온도(따뜻한, 중립적, 차가운)와 색도 좌표를 결정합니다.

13. 산업 동향 및 발전

표시등 및 백라이트 LED의 동향은 소형화, 더 높은 효율 및 향상된 색상 일관성을 향해 강력하게 계속되고 있습니다. 19-219과 같은 패키지는 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 크기를 줄이기 위한 지속적인 노력을 나타냅니다. 더 나아가, 자동차 및 산업 표준을 충족하기 위해 더 넓은 온도 범위와 더 가혹한 환경 조건에서 더 높은 신뢰성을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 무연 및 RoHS 준수 재료로의 전환은 이제 표준입니다. 미래 발전에는 더 작은 폼 팩터, 패키지 내 통합 드라이버 회로 및 스마트 조명 응용 분야를 위한 조정 가능한 색온도 LED가 포함될 수 있지만, 간단한 표시등 역할의 경우 비용 효율성과 신뢰성으로 인해 청색 칩 + 형광체의 핵심 기술이 여전히 지배적입니다.