SMD LED 19-21 딥 레드 데이터시트 - 치수 2.0x1.25x0.8mm - 전압 1.7-2.3V - 전력 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 19-21 패키지 형식의 소형 표면 실장 딥 레드 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 현대적인 자동화 조립 공정을 위해 설계된 이 부품은 보드 공간 활용 및 설계 소형화에서 상당한 이점을 제공합니다. 주요 적용 분야는 다양한 전자 장치에서 높은 밝기와 작은 크기에서의 신뢰할 수 있는 성능을 활용한 표시기 또는 백라이트 소스입니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 LED의 주요 장점은 SMD(표면 실장 소자) 구조에서 비롯됩니다. 기존의 리드형 부품에 비해 다음과 같은 이점을 제공합니다:

• 보드 크기 감소 및 높은 밀도:작은 19-21 패키지는 더 조밀한 부품 배치를 가능하게 하여 더 컴팩트한 PCB 설계로 이어집니다.
• 자동화 호환성:7인치 릴에 8mm 테이프로 공급되며, 고속 픽 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환되어 제조 공정을 간소화합니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 무연(Pb-free)이며, RoHS 및 EU REACH 규정을 준수하고, 할로겐 프리 기준(Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm)을 충족합니다.
• 견고한 솔더링:적외선 및 증기상 리플로우 솔더링 공정 모두에 적합합니다.

1.2 목표 적용 분야

이 LED는 신뢰할 수 있는 적색 표시기 또는 백라이트가 필요한 다양한 애플리케이션에 적합합니다. 예를 들면:

• 계기판, 스위치 및 심볼의 백라이트.
• 통신 장비(예: 전화기, 팩스기)의 상태 표시기 및 백라이트.
• LCD 패널의 일반 백라이트.
• 소비자 및 산업용 전자 제품의 일반 목적 표시기.

2. 기술 파라미터 분석

이 섹션은 LED의 성능 범위를 정의하는 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 즉시 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):25mA. 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위한 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60mA (1/10 듀티 사이클, 1kHz). 펄스 동작에는 적합하지만 DC에는 적합하지 않습니다.
• 전력 소산 (P_d):60mW. Ta=25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압과 전류의 조합을 제한합니다.
• ESD 민감도 (HBM):2000V. 정전기 방전에 대해 중간 정도로 견고한 소자로 분류되지만, 표준 ESD 취급 주의사항은 여전히 필요합니다.
• 온도 범위:동작 온도: -40°C ~ +85°C; 보관 온도: -40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:피크 260°C에서 10초 동안 또는 단자당 350°C에서 3초 동안 핸드 솔더링을 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C 및 I_F=20mA에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_v):36.0 mcd (최소) ~ 90.0 mcd (최대) 범위이며, 일반적인 허용 오차는 ±11%입니다. 이는 인지되는 밝기를 정의합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):약 100도 (일반적). 이 넓은 각도는 축 이외에서도 좋은 가시성을 제공합니다.
• 피크 파장 (λ_p):650 nm (일반적). 스펙트럼 출력이 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):636.0 nm ~ 646.0 nm 사이. 이는 인지되는 색상(딥 레드)을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):약 20 nm (일반적). 방출되는 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):20mA에서 1.70 V ~ 2.30 V 사이이며, 일반적인 허용 오차는 ±0.05V입니다. 이는 전류 제한 저항 계산에 중요합니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 10 μA. 이 소자는 역방향 바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 성능 빈으로 분류됩니다. 부품 번호 19-21/R8C-FN2Q1/3T에는 이러한 빈 코드가 포함되어 있습니다.

3.1 광도 빈닝

I_F=20mA에서 빈닝됩니다. 부품 번호의 "Q1" 코드는 가장 높은 밝기 등급에 해당합니다.

• N2:36.0 – 45.0 mcd
• P1:45.0 – 57.0 mcd
• P2:57.0 – 72.0 mcd
• Q1:72.0 – 90.0 mcd

3.2 주 파장 빈닝

I_F=20mA에서 빈닝됩니다. "FN2" 코드는 이 색도 분류와 관련이 있을 가능성이 높습니다.

• FF4:636.0 – 641.0 nm
• FF5:641.0 – 646.0 nm

3.3 순방향 전압 빈닝

I_F=20mA에서 빈닝됩니다. 부품 번호의 "19-21" 코드는 전압 빈 범위를 나타냅니다.

• 19:1.70 – 1.80 V
• 20:1.80 – 1.90 V
• 21:1.90 – 2.00 V
• 22:2.00 – 2.10 V
• 23:2.10 – 2.20 V
• 24:2.20 – 2.30 V

4. 성능 곡선 분석

제공된 텍스트에 구체적인 그래프가 상세히 설명되어 있지는 않지만, 이러한 소자의 일반적인 곡선은 다음과 같습니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류:전류가 증가함에 따라 밝기가 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 높은 전류에서는 가열로 인해 선형보다 낮은 방식으로 증가합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드의 지수적 I-V 특성을 보여줍니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 열 관리에 있어 핵심 고려사항입니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 20nm 대역폭을 가진 650nm를 중심으로 합니다.

설계자는 비표준 조건(다른 전류, 온도)에서의 성능을 이해하기 위해 이러한 곡선을 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

19-21 SMD 패키지의 공칭 치수는 2.0mm(길이) x 1.25mm(폭) x 0.8mm(높이)입니다. 올바른 방향을 위해 패키지에 캐소드 마크가 명확하게 표시되어 있습니다. 지정되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1mm입니다. 정확한 치수 도면은 PCB 패드 레이아웃 설계에 필수적입니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 매우 중요합니다. 패키지에는 뚜렷한 캐소드 마크가 있습니다. 잘못된 삽입은 LED가 역방향 바이어스가 되어 점등되지 않게 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 LED는 무연 리플로우 솔더링에 적합합니다. 권장 프로파일은 다음과 같습니다:

• 예열:150–200°C에서 60–120초.
• 액상선 온도 이상 시간 (217°C):60–150초.
• 피크 온도:최대 260°C, 10초 이하로 유지.
• 가열/냉각 속도:255°C 이상에서 최대 6°C/초 가열 및 3°C/초 냉각.

중요:열 응력 손상을 피하기 위해 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우:

• 팁 온도 <350°C의 솔더링 아이언을 사용하십시오.
• 단자당 접촉 시간을 3초로 제한하십시오.전력 ≤25W의 아이언을 사용하십시오.
• 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초 간격을 두십시오.
• 솔더링 중에 부품에 기계적 응력을 가하지 마십시오.

6.3 보관 및 습도 민감도

부품은 건조제와 함께 방습 배리어 백에 포장되어 있습니다.

• 사용 전:조립 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관 시 168시간(7일) 이내에 사용하십시오.
• 노출 한계:노출 시간을 초과하거나 건조제가 포화 상태를 나타내는 경우, 리플로우 전에 60±5°C에서 24시간 동안 베이크아웃이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 자동화 조립에 적합한 테이프 및 릴 형식으로 공급됩니다.

• 캐리어 테이프 폭: 8mm.
• 릴 직경:7인치.
• 릴당 수량:3000개.
• 방습 백:건조제 및 습도 표시 라벨 포함.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 추적성 및 검증을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• 고객 부품 번호 (CPN)
• 제품 번호 (P/N)
• 포장 수량 (QTY)
• 광도 등급 (CAT)
• 색도/주 파장 등급 (HUE)
• 순방향 전압 등급 (REF)
• 로트 번호 (LOT No.)

8. 애플리케이션 설계 고려사항

8.1 전류 제한은 필수입니다

LED는 전류 구동 소자입니다.항상 외부 전류 제한 저항을 직렬로 사용해야 합니다.순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며; 적절히 제한되지 않으면 전압의 약간의 증가가 전류의 크고 잠재적으로 파괴적인 증가를 초래할 수 있습니다. 저항 값을 계산하려면 R = (V_공급- V_F) / I_F.

공식을 사용하십시오.

8.2 열 관리

패키지는 작지만, 최대 60mW의 전력 소산은 열을 발생시킵니다. 높은 전류에서의 연속 동작 또는 높은 주변 온도에서는 LED의 솔더 패드에서 열을 전도하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 사용하여 접합 온도를 낮게 유지하여 최적의 수명과 광 출력 안정성을 확보하십시오.

8.3 적용 제한사항

이 제품은 일반 상업 및 산업용 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 사전 검증 없이는 고신뢰성 애플리케이션에는 적합하지 않을 수 있습니다. 이러한 애플리케이션에는 자동차 안전/보안 시스템, 군사/항공우주, 생명 유지 의료 장비 등이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다. 이 소자는 본 데이터시트에 명시된 사양을 벗어나서 동작시켜서는 안 됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

• 이 19-21 딥 레드 LED의 주요 차별화 요소는 다음과 같은 특성 조합에 있습니다:vs. 더 큰 SMD LED (예: 3528):
• 공간이 제한된 설계를 위해 상당히 작은 크기를 제공하지만, 종종 총 광 출력은 낮습니다.vs. 표준 레드 LED (예: 630nm):
• 650nm 딥 레드 방출은 뚜렷한 색상 포인트를 제공하며, 이는 특정 미적 또는 기능적 이유(예: 특정 센서 애플리케이션, 특정 백라이트 색상 요구사항)로 필요할 수 있습니다.vs. 빈닝되지 않은 LED:

포괄적인 빈닝 시스템(광도, 파장, 전압)은 생산 런 내에서 훨씬 더 엄격한 색상 및 밝기 일관성을 보장하며, 균일성이 중요한 다중 LED를 사용하는 애플리케이션에 중요합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 내 LED에 직렬 저항이 필요한 이유는 무엇인가요?

LED의 I-V 특성은 매우 가파릅니다. 전류를 제한하는 저항 없이는 공급 전압 또는 순방향 전압 강하(온도에 따라 변함)의 작은 변화라도 전류의 큰 변화를 일으켜 절대 최대 정격을 초과하고 LED를 파괴할 가능성이 높습니다. 저항은 안정적이고 예측 가능한 전류를 제공합니다._F?

10.2 이 LED를 V보다 높은 전압으로 구동할 수 있나요?예, 하지만_F초과 전압을 떨어뜨리고 올바른 전류를 설정하기 위해 직렬 저항(또는 정전류 드라이버)을 사용하는 경우에만 가능합니다.

V

와 직접 동일한 전압 소스를 적용하는 것은 단위 간 및 온도 변동으로 인해 비실용적입니다.

10.3 거꾸로 솔더링하면 어떻게 되나요?

LED는 역방향 바이어스가 되어 점등되지 않습니다. 역방향 전압이 최대 정격 5V를 초과하지 않는 한, 짧은 시간 잘못된 삽입으로 인한 즉각적인 손상은 발생하지 않아야 합니다. 그러나 기능하지 않습니다.

10.4 방습 백을 개봉한 후 7일 제한이 있는 이유는 무엇인가요?

SMD 부품의 플라스틱 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 팽창하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 LED 다이 또는 패키지를 균열시킬 수 있습니다. 7일의 플로어 라이프는 적절한 보관 조건을 가정합니다; 이를 초과하는 경우 습기를 제거하기 위해 베이크아웃이 필요합니다.11. 실용적인 설계 및 사용 예시

1. 시나리오:5V 디지털 논리 레일로 구동되는 10개의 균일한 딥 레드 LED로 구성된 상태 표시 패널 설계.
2. 전류 선택:구동 전류를 선택합니다. 좋은 밝기와 수명을 위해 20mA가 지정되어 있습니다. 15mA를 사용하면 수명이 증가하고 열이 감소합니다._F저항 계산:_F최악의 경우 V_F= 2.3V(데이터시트 최대값)을 가정합니다. 5V에서 I
3. =20mA일 때: R = (5V - 2.3V) / 0.02A = 135 Ω. 가장 가까운 표준 값은 130 Ω 또는 150 Ω입니다. 150 Ω을 사용하면 I≈ (5-2.3)/150 = 18mA로, 안전하고 사양 내에 있습니다.²저항에서의 전력:²P = I
4. R = (0.018)* 150 = 0.0486W. 표준 1/8W (0.125W) 저항으로 충분합니다.
5. PCB 레이아웃:150Ω 저항을 각 LED의 애노드와 직렬로 배치하십시오. 패드 레이아웃을 위해 패키지 치수를 따르십시오. PCB 실크스크린의 캐소드 마크가 LED의 마킹과 일치하는지 확인하십시오. 열 성능을 위해 LED 패드를 작은 구리 영역에 연결하십시오.

조립:

생산 라인이 준비될 때까지 릴을 밀봉된 상태로 유지하십시오. 리플로우 프로파일을 정확히 따르십시오. 조립 후에는 LED 근처에서 PCB를 구부리지 마십시오._F12. 동작 원리

이 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 기반으로 합니다. 다이오드의 접합 전위(V

)를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 특정 물질 시스템에서 재결합 중에 방출되는 에너지는 가시 스펙트럼의 딥 레드 부분(약 650nm)에 해당하는 광자에 해당합니다. 에폭시 수지 패키지는 광 추출을 최대화하기 위해 투명하며, 반도체 다이를 환경으로부터 보호하는 역할도 합니다.

• 13. 기술 트렌드19-21 패키지는 광전자 분야에서의 소형화 및 통합을 향한 지속적인 트렌드를 나타냅니다. 오늘날 사용 가능한 가장 작은 패키지는 아니지만, 크기, 제조 가능성 및 성능 사이의 균형을 제공합니다. 표시기형 LED의 산업 트렌드는 계속해서 다음에 초점을 맞추고 있습니다:
• 효율성 증가:시스템 전력 소비를 줄이기 위해 낮은 구동 전류에서 더 높은 광도(mcd) 달성.
• 신뢰성 향상:더 높은 리플로우 온도와 더 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있도록 재료 및 패키징 개선.
• 더 엄격한 빈닝:전체 색상 디스플레이 또는 백라이트 어레이와 같이 높은 균일성이 필요한 애플리케이션의 요구를 충족시키기 위해 색상 및 광도에 대한 더 정밀한 분류 제공.