SMD LED 확산 렌즈 듀얼 컬러 (적색/녹색) - 패키지 치수 - 순방향 전압 1.8-2.4V - 소비 전력 72mW - 한국어 데이터시트

1. 제품 개요

본 문서는 단일 패키지 내에 듀얼 컬러(적색 및 녹색) 구성을 갖춘 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)의 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 확산 렌즈를 사용하여 더 넓고 균일한 광 분포를 달성하는 데 도움이 되어 색상 구분이 필요한 표시등 기능 또는 백라이트 응용 분야에 적합합니다. LED는 효율성과 밝기로 알려진 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 기술을 양쪽 색상 칩에 사용하여 제작되었습니다. 자동 피크 앤 플레이스 장비 및 표준 적외선 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되어 현대 전자 제조 워크플로우에 부합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다. 적색 및 녹색 칩의 경우, 연속 DC 순방향 전류 정격은 30 mA입니다. 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 적용 가능한 피크 순방향 전류는 80 mA입니다. 허용 최대 역방향 전압은 5 V입니다. 각 칩의 총 소비 전력은 72 mW입니다. 장치는 -40°C ~ +85°C의 온도 범위 내에서 동작하도록 정격되며, -40°C ~ +100°C의 환경에서 보관할 수 있습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

주요 성능 파라미터는 Ta=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 20 mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):적색 칩의 경우 최소 광도는 112.0 mcd이며, 최대는 280.0 mcd입니다. 녹색 칩은 최소 71.0 mcd, 최대 224.0 mcd입니다. 전형값은 지정되지 않았으며, 이는 빈닝을 통해 성능이 관리됨을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):전형적인 전체 시야각은 120도로, 광도가 온축 값의 절반으로 떨어지는 오프축 각도가 60도임을 의미합니다. 이 넓은 각도는 확산 렌즈의 특징입니다.
• 파장:적색 칩의 전형적인 피크 발광 파장(λP)은 639 nm이고, 주도파장(λd)은 631 nm입니다. 녹색 칩의 전형적인 λP는 574 nm, λd는 571 nm입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 적색의 경우 20 nm, 녹색의 경우 15 nm입니다.
• 순방향 전압 (VF):양쪽 색상의 순방향 전압은 20 mA에서 최소 1.8 V에서 최대 2.4 V 범위이며, 허용 오차는 ±0.1 V로 명시되어 있습니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5 V가 인가될 때 최대 역방향 전류는 10 μA입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

응용 분야에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 적색 빈닝

적색 칩의 광도는 네 개의 빈으로 분류됩니다: R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd), S2 (224.0-280.0 mcd).

3.2 녹색 빈닝

녹색 칩은 다섯 개의 빈을 사용합니다: Q1 (71.0-90.0 mcd), Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd). 각 광도 빈에는 ±11%의 허용 오차가 적용됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 전형적인 전기적 및 광학적 특성 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 본문에 제공되지 않지만, 이러한 곡선은 일반적으로 순방향 전류와 순방향 전압의 관계(IV 곡선), 순방향 전류에 따른 광도의 변화, 순방향 전압 및 광도의 온도 의존성, 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 이러한 곡선을 분석하는 것은 비표준 조건(예: 다른 구동 전류 또는 주변 온도)에서의 장치 동작을 이해하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 장치 치수 및 핀 할당

LED는 EIA 표준 패키지 외형을 따릅니다. 특정 치수 도면이 참조됩니다. 듀얼 컬러 LED의 핀 할당은 다음과 같습니다: 핀 1과 2는 적색 칩에 할당되고, 핀 3과 4는 녹색 칩에 할당됩니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.2 mm입니다.

5.2 테이프 및 릴 패키징

부품은 자동 조립과 호환되는 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 패키징은 EIA-481-1-B 사양을 따릅니다. 참고 사항에는 빈 포켓은 밀봉되며, 잔여물의 최소 주문 수량은 500개이고, 릴당 최대 2개의 연속 누락 부품이 허용됨이 명시되어 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 솔더링 공정의 경우, J-STD-020B를 준수하는 적외선 리플로우 프로파일을 권장합니다. 주요 파라미터는 예열 온도 150-200°C, 최대 예열 시간 120초, 최대 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 액상선 이상(또는 피크) 시간 최대 10초를 포함합니다. 리플로우는 최대 2회 수행해야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

솔더링 아이언을 사용하는 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 리드당 솔더링 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 핸드 솔더링은 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 보관 및 취급

건조제가 들어 있는 개봉되지 않은 방습 백의 경우, LED는 ≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 개봉 후에는 보관 환경이 ≤30°C 및 ≤60% RH이어야 합니다. 원래 포장에서 꺼낸 부품은 168시간 이내에 IR 리플로우를 거쳐야 합니다. 이 기간을 초과하여 보관할 경우, 조립 전에 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹하는 것이 권장됩니다.

6.4 세척

세척이 필요한 경우, 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 지정된 용매만 사용해야 합니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지를 손상시킬 수 있으므로 피해야 합니다.

7. 응용 제안

7.1 전형적인 응용 시나리오

이 듀얼 컬러 LED는 상태 표시등, 전원/충전 표시등, 두 가지 색상 상태(예: 켜짐/꺼짐, 활성/대기, 진행/대기)가 필요한 아이콘 또는 기호의 백라이트, 소비자 가전 디스플레이에 매우 적합합니다. 확산 렌즈는 넓은 시야각과 부드럽고 눈부심 없는 빛이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

7.2 설계 고려 사항

구동 방법:LED는 전류 구동 장치입니다. 특히 여러 LED가 병렬로 연결된 경우 균일한 밝기를 보장하려면 각 LED 또는 각 색상 채널과 직렬로 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 저항 값은 공급 전압(Vcc), 원하는 순방향 전류(IF, 일반적으로 20 mA), LED의 순방향 전압(VF)을 기반으로 계산됩니다: R = (Vcc - VF) / IF.

열 관리:소비 전력이 상대적으로 낮지만, 특히 고주변 온도 환경에서 또는 최대 정격 근처에서 구동할 때 적절한 PCB 레이아웃으로 방열을 보장하는 것이 좋은 관행입니다.

극성 및 배치:핀 할당 다이어그램에 따른 올바른 방향이 매우 중요합니다. 적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 PCB 부착 패드 레이아웃을 따라야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 요소는 단일 SMD 패키지 내 듀얼 컬러 기능으로, 두 개의 개별 LED를 사용하는 것보다 보드 공간을 절약합니다. AlInGaP 기술의 사용은 일반적으로 적색 및 호박색에 대한 다른 일부 재료 시스템에 비해 더 높은 효율성과 온도에 따른 더 나은 성능 안정성을 제공합니다. 확산 렌즈가 제공하는 120도 시야각은 더 넓은 가시성을 제공합니다. RoHS 준수 및 무연 리플로우 공정과의 호환성은 현대적이고 환경을 고려한 제조에 적합하게 만듭니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 적색과 녹색 칩을 동시에 구동하여 노란색/주황색을 만들 수 있나요?

A: 전기적으로는 가능하지만, 두 칩을 모두 구동하여 색상을 혼합하려면 특정 색도를 달성하기 위해 신중한 전류 제어가 필요합니다. 데이터시트는 혼합 색상 사양을 제공하지 않으므로 결과가 달라질 수 있습니다. 전용 색상 혼합을 위해서는 특성화된 색좌표를 가진 전용 RGB LED를 권장합니다.

Q: 피크 파장과 주도파장의 차이는 무엇인가요?

A> 피크 파장(λP)은 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다. 주도파장(λd)은 CIE 색도도에서 유도되며 LED의 지각된 색상과 일치하는 스펙트럼의 단일 파장을 나타냅니다. λd는 디스플레이 응용 분야에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

Q: 내 응용 분야에 맞는 올바른 빈을 어떻게 선택하나요?

A> 최악의 조건(예: 최대 순방향 전압, 고온)에서 설계에 필요한 최소 밝기를 기준으로 빈을 선택하십시오. 더 높은 최소 광도를 가진 빈을 사용하면 설계 마진을 제공합니다. 제품 내 여러 유닛 간의 일관성은 단일 빈 코드를 지정하여 달성됩니다.

10. 실용 응용 사례

시나리오: 휴대용 장치용 듀얼 상태 표시등

휴대용 의료 모니터에서 이 LED는 배터리 상태를 표시하는 데 사용될 수 있습니다. 배터리가 충전 중일 때 녹색 LED가 점등됩니다. 배터리가 부족할 때 적색 LED가 점등됩니다. 마이크로컨트롤러 GPIO 핀은 직렬 저항이 있는 간단한 트랜지스터 스위치 회로를 통해 각 색상을 제어할 수 있습니다. 넓은 시야각은 다양한 각도에서 상태를 볼 수 있도록 보장합니다. 설계는 순방향 전압 차이를 고려해야 하며, 동일한 전압 레일에서 구동되는 경우 각 색상에 대해 전류 제한 저항을 별도로 계산해야 하지만, 이 경우 VF 범위가 유사합니다.

11. 동작 원리 소개

AlInGaP LED의 발광은 전계발광을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 활성 영역의 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 확산 렌즈는 일반적으로 산란 입자가 포함된 에폭시 또는 실리콘으로 만들어져 칩 위에 성형됩니다. 이 렌즈는 빛을 산란시켜 발광 패턴을 좁은 빔에서 넓은, 람베르트 분포와 유사하게 확장하여 효과적인 시야각을 증가시킵니다.

12. 기술 동향

SMD 표시등 LED의 일반적인 동향은 더 높은 효율성(와트당 더 많은 루멘)을 지향하여 계속되고 있으며, 이는 더 낮은 전류에서 동일한 밝기를 허용하여 전력 소비와 발열을 줄입니다. 또한 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 소형화를 추구하고 있습니다. 가혹한 환경 조건(온도, 습도)에서의 향상된 신뢰성은 지속적인 초점입니다. 더 나아가, 표준 패키지 풋프린트 내에서 여러 색상 및 내장 제어 IC(주소 지정 가능 RGB LED와 같은)의 통합이 더 일반화되어 PCB의 단위 면적당 더 큰 기능성을 제공하고 있습니다.