SMD LED 19-217/GHC-YR1S2/3T 사양서 - 선명한 녹색 - 120° 시야각 - 3.3V 정격 - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-217/GHC-YR1S2/3T은 소형 크기, 높은 신뢰성 및 효율적인 조립이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 기존 리드 프레임 LED에 비해 획기적인 발전을 이루어 보드 공간을 크게 줄이고, 부품 밀도를 높이며, 궁극적으로 최종 장비의 소형화에 기여합니다. 가벼운 구조 덕분에 공간과 무게가 중요한 제약 조건인 응용 분야에 특히 적합합니다.

이 LED는 투명 수지로 캡슐화된 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 칩을 통해 선명한 녹색 빛을 방출합니다. 이 조합은 높은 광도와 우수한 색 순도를 제공합니다. 이 장치는 업계 표준 8mm 테이프에 7인치 직경 릴로 공급되어 현대 전자 제조에 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다.

1.1 핵심 장점 및 규격 준수

본 제품은 현대 제조 및 환경 표준에 부합하는 여러 핵심 장점을 제공합니다:

• 소형화:SMD 패키지는 리드 방식 대안에 비해 상당히 작아, 더 작은 PCB 설계와 높은 부품 밀도를 직접 가능하게 합니다.
• 자동화 친화적:테이프-릴 방식으로 포장되어 자동화 조립 공정과 완벽하게 호환되며, 노동 비용을 절감하고 배치 정확도를 향상시킵니다.
• 환경 규정 준수:이 장치는 무연(Pb-free) 부품으로 제조됩니다. EU의 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 계속 준수하도록 설계되었습니다.
• REACH 및 할로겐 프리:본 제품은 화학 물질에 관한 EU의 REACH 규정을 준수합니다. 또한 브롬(Br)과 염소(Cl) 함량이 각각 900 ppm 미만이고 그 합계가 1500 ppm 미만인 할로겐 프리로 분류됩니다.
• 솔더링 공정 호환성:적외선 및 증기 위상 리플로우 솔더링 공정 모두에 적합하여 생산 라인 설정에 유연성을 제공합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

본 섹션은 절대 최대 정격 및 전기-광학 특성 표에 정의된 LED의 전기적, 광학적 및 열적 사양에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 권장되지 않습니다.

• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA. 이는 LED 애노드에 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):50 mA. 이 더 높은 전류는 펄스 조건, 특히 듀티 사이클 1/10 및 주파수 1 kHz에서만 허용됩니다. 연속 정격을 초과하는 경우, DC 동작에서 잠시라도 치명적인 고장의 위험이 있습니다.
• 전력 소산 (P_d):95 mW. 이는 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압(V_F)에 순방향 전류(I_F)를 곱하여 계산됩니다. 설계자는 주변 온도를 고려하여 동작 조건이 이 한계 내에 머물도록 해야 합니다.
• 정전기 방전 (ESD):인체 모델(HBM) 150V. 이는 상대적으로 낮은 ESD 내성입니다. 잠재적 또는 즉각적인 손상을 방지하기 위해 조립 및 취급 중 엄격한 ESD 처리 절차(접지된 작업대, 손목 스트랩 사용 등)가필수적입니다.
• 온도 범위:
  • 동작 온도 (T_opr): -40°C ~ +85°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
  • 보관 온도 (T_stg): -40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도 (T_sol):
  • 리플로우 솔더링: 최대 10초 동안 피크 온도 260°C.
  • 핸드 솔더링: 단자당 최대 3초 동안 인두 팁 온도 350°C 이하.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 주변 온도 25°C, 순방향 전류 20mA의 표준 테스트 조건에서 측정되며, 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_v):최소 112 mcd에서 최대 285 mcd까지 범위입니다. 특정 값은 제품의 빈 코드에 의해 결정됩니다(섹션 3 참조). 전형적인 값은 명시되지 않았으며, 이는 생산 편차에 따른 상당한 변동을 의미합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (전형적). 이는 광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 120° 각도는 매우 넓은 시야 패턴을 나타내며, 넓은 조명이나 광각에서의 가시성이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 피크 파장 (λ_p):518 nm (전형적). 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):520 nm에서 535 nm까지 범위입니다. 이는 인간의 눈이 빛의 색으로 인지하는 단일 파장입니다. 색도 좌표와 밀접한 관련이 있으며 빈닝의 대상이기도 합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):35 nm (전형적). 이는 최대 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭입니다(반치폭 - FWHM). 35nm 값은 InGaN 칩에서 나오는 상대적으로 순수한 녹색의 특징입니다.
• 순방향 전압 (V_F):최소 2.7V에서 최대 3.7V까지 범위이며, I_F=20mA에서 전형적인 값은 3.3V입니다. 이 파라미터는 회로 설계, 특히 전류 제한 저항 값 계산에 중요합니다: R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 50 μA입니다. LED는 역바이어스되도록 설계되지 않았으며, 이 파라미터는 그러한 조건에서의 누설 수준을 나타냅니다.

허용 오차에 대한 중요 참고사항:데이터시트는 광도 허용 오차 ±11% 및 주 파장 허용 오차 ±1nm를 명시합니다. 이들은 다음에 설명된 빈닝 시스템을 통해 관리되는 고유한 제조 변동입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

반도체 제조의 자연적 변동을 관리하기 위해 LED는 주요 성능 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기와 색상에 대한 특정 응용 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 네 가지 별개의 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 제품 주문 코드의 일부입니다(예: GHC-YR1S2/3T의 S2).

• 빈 R1:112 mcd (최소) ~ 140 mcd (최대)
• 빈 R2:140 mcd ~ 180 mcd
• 빈 S1:180 mcd ~ 225 mcd
• 빈 S2:225 mcd ~ 285 mcd

더 높은 빈 코드(예: S2)를 선택하면 더 밝은 LED가 보장되며, 이는 고주변광 조건이나 최대 가시성이 중요한 응용 분야에 필요할 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈닝

녹색 빛의 색조(색상)는 주 파장을 빈닝하여 제어됩니다. 이는 한 배치의 LED 내에서 색상 일관성을 보장합니다.

• 빈 X:520 nm (최소) ~ 525 nm (최대) – 더 녹색에 가깝고 약간 짧은 파장.
• 빈 Y:525 nm ~ 530 nm
• 빈 Z:530 nm ~ 535 nm – 약간 더 황록색에 가깝고 긴 파장.

특정 빈(예: GHC-YR1S2/3T의 Y)은 응용 분야의 미적 또는 기능적 요구 사항에 따라 여러 LED 간의 색상 일치가 중요할 때 지정해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 LED 성능이 동작 조건에 따라 어떻게 변화하는지 보여주는 여러 전형적인 특성 곡선을 제공합니다. 이를 이해하는 것은 견고한 설계의 핵심입니다.

• 상대 광도 대 순방향 전류:이 곡선은 전형적인 동작 범위에서 빛 출력이 순방향 전류에 거의 비례함을 보여줍니다. 그러나 정격 전류 이상으로 LED를 구동하면 초선형적인 열 발생과 효율 저하가 발생하여 수명이 단축됩니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:LED의 빛 출력은 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 그 디레이팅을 정량화합니다. 고신뢰성 응용 분야나 고온 환경에서 동작하는 경우, 밝기를 유지하기 위해 열 관리(적절한 PCB 구리 면적, 가능한 방열)가 필요합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:이는 다이오드의 IV 곡선입니다. 비선형이며 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 턴온 문턱을 지나면 전압이 급격히 상승합니다. 20mA에서 지정된 V_F는 이 곡선상의 동작점입니다.
• 스펙트럼 분포:상세한 그래프는 아니지만, 피크 파장(518nm)과 대역폭(35nm)은 녹색 빛을 중심으로 한 대략 가우시안 형태의 곡선을 정의합니다.
• 방사 패턴:극좌표도는 120° 시야각을 확인하며, 0°(LED 면에 수직)에서 강도가 가장 높고 측면으로 대칭적으로 감소하는 람베르트형 분포를 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지를 특징으로 합니다. 치수 도면은 PCB 랜드 패턴(풋프린트) 설계에 중요한 측정치, 즉 본체 길이, 너비, 높이 및 솔더 패드의 위치와 크기를 제공합니다. 이러한 치수를 준수하는 것은 자동화 조립 중 신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 정렬에 필요합니다. 명시되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 장치에 표시되어 있으며, 녹색 점, 패키지의 노치 또는 모양이 다른 패드로 표시되는 경우가 많습니다. PCB 풋프린트에는 잘못된 배치를 방지하기 위해 해당 극성 마커(실크스크린 윤곽선 또는 점 등)가 포함되어야 합니다. 회로 설계에서 I_R 사양에 따라 5V로 제한되기는 하지만, LED를 역바이어스로 연결하는 것은 피해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드

적절한 취급 및 솔더링은 부품 사양이 약속하는 신뢰성을 달성하는 데 중요합니다.

6.1 보관 및 습기 민감도

LED는 대기 중 수분 흡수를 방지하기 위해 건조제와 함께 방습 백에 포장됩니다.

• 생산 라인에서 사용할 준비가 될 때까지방습 백을 열지 마십시오.
• 개봉 후 사용하지 않은 LED는 30°C 이하 및 상대 습도 60% 이하의 환경에 보관해야 합니다.
• 백을 개봉한 후의"플로어 라이프"는 168시간(7일)입니다. 이 시간 내에 사용하지 않으면 지정된 프로파일(일반적으로 125°C에서 24시간)에 따라 재구워야 하며 새로운 건조제와 함께 재포장해야 합니다.
• 건조제 지시약이 변색된 경우(예: 파란색에서 분홍색으로), 사용 전에 베이킹이 필요합니다.

6.2 리플로우 솔더링 프로파일

권장되는 무연 리플로우 프로파일은 LED를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 조인트를 형성하는 데 중요합니다.

• 예열:60-120초에 걸쳐 주변 온도에서 150-200°C까지 상승합니다. 이 점진적인 가열은 열 충격을 최소화합니다.
• 소크/프리플로우:150-200°C 사이를 유지합니다. 이는 PCB와 부품이 열적으로 균형을 이루도록 하고 플럭스를 활성화합니다.
• 리플로우:리플로우 존으로 급속 상승(최대 6°C/초)합니다. 피크 온도는 60-150초 동안 217°C(일반적인 무연 솔더의 녹는점) 이상에 도달해야 합니다.절대 최대 피크는 260°C이며, 255°C 이상의 시간은 30초를 초과해서는 안 됩니다. 실제 피크(예: 260°C)에서의 시간은 10초를 초과해서는 안 됩니다.
• 냉각:최대 3°C/초의 제어된 냉각 속도로 솔더 조인트의 응력을 최소화합니다.

중요 제한사항:

1. 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.세 번째 리플로우 사이클은 LED의 내부 와이어 본딩 또는 에폭시 캡슐런트를 손상시킬 위험이 있습니다.
2. 솔더링의 가열 및 냉각 단계에서 LED에 기계적 응력을 가하지 마십시오.
3. 솔더링 후 PCB를 뒤틀거나 구부리지 마십시오. 이는 솔더 조인트나 LED 자체를 균열시킬 수 있습니다.

6.3 핸드 솔더링 및 리워크

핸드 솔더링은 허용되지만 더 높은 위험이 따릅니다.

• 최대 350°C로 설정된 온도 제어 인두를 사용하십시오.
• 각 단자에 최대 3초 동안 열을 가하십시오.
• 과도한 열 전달을 피하기 위해 정격 전력 25W 이하의 인두를 사용하십시오.
• 각 단자를 솔더링하는 사이에 최소 2초의 냉각 간격을 두십시오.
• 수리/리워크는 강력히 권장하지 않습니다.절대 불가피한 경우, SMD 부품용으로 설계된 특수 더블 헤드 인두를 사용하여 두 단자를 동시에 가열하고 비틀지 않고 부품을 들어 올리십시오. 리워크 후 LED의 특성이 저하되지 않았는지 항상 확인하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 릴 및 테이프 사양

제품은 자동화 조립을 위해 공급됩니다:

• 캐리어 테이프:8mm 폭 테이프.
• 릴:7인치(178mm) 직경 릴.
• 릴당 수량:3000개.

배치 장치의 피더 메커니즘과의 호환성을 보장하기 위해 캐리어 테이프 포켓 및 릴에 대한 상세 치수 도면이 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 몇 가지 주요 식별자가 포함되어 있습니다:

• P/N:제조사의 제품 번호(예: 19-217/GHC-YR1S2/3T).
• CAT:광도 등급(빈 코드, 예: S2).
• HUE:색도 좌표 및 주 파장 등급(색상 빈, 예: Y).
• REF:순방향 전압 등급.
• LOT No:추적 가능한 로트 번호.

8. 응용 제안

8.1 대표적인 응용 시나리오

넓은 시야각, 녹색 색상 및 SMD 형식을 기반으로, 이 LED는 다음에 매우 적합합니다:

• 백라이트:대시보드, 제어판, 스위치 및 키패드의 기호, 아이콘 또는 패널 조명.
• 상태 표시기:통신 장비(전화, 팩스), 소비자 가전 및 컴퓨터 주변 장치의 전원, 활동 또는 모드 표시기.
• LCD 백라이트:에지 라이팅이 사용되는 소형 평판 LCD용 개별 광원으로.
• 일반 목적 표시:소형, 신뢰할 수 있고 밝은 녹색 표시등이 필요한 모든 응용 분야.

8.2 중요한 설계 고려사항

1. 전류 제한은 필수입니다:LED는 전류 구동 장치입니다.직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다.순방향 전압에는 범위(2.7V-3.7V)가 있습니다. 공급 전압이 V_F보다 약간 증가하면 저항에 의해 제한되지 않을 경우 전류가 크게, 파괴적으로 증가할 수 있습니다. 모든 조건에서 안전한 동작을 보장하기 위해 데이터시트의 최대 V_F를 사용하여 저항 값을 계산하십시오: R_최소= (V_공급- V_{F_최대}) / I_{F_원하는}.
2. 열 관리:전력 소산이 낮지만(최대 95mW), 고주변 온도나 고전류에서 동작하면 빛 출력과 수명이 감소합니다. LED의 열 패드(있는 경우) 또는 캐소드/애노드 트레이스에 연결된 PCB에 충분한 구리 면적을 제공하여 방열판 역할을 하도록 하십시오.
3. ESD 보호:LED가 사용자 접근 가능 포트(버튼이나 커넥터 등)에 연결된 경우 입력 라인에 ESD 보호를 구현하십시오. 조립 중 항상 ESD 안전 취급 절차를 따르십시오.

9. 응용 제한 및 신뢰성 주의사항

데이터시트에는 고신뢰성 응용 분야에 대한 중요한 면책 조항이 포함되어 있습니다. 이 LED는 일반 상업 및 산업용으로 설계 및 지정되었습니다. 추가적인 검증 및 그러한 환경을 위해 설계된 다른 제품 변형 없이는, 고장이 심각한 부상, 생명 손실 또는 상당한 재산 피해로 이어질 수 있는 응용 분야에는 적합하지 않을 수 있습니다.

이러한 제한된 응용 분야의 예는 다음과 같습니다:

• 군사 및 항공우주 시스템(특히 비행 관련 중요 시스템).
• 자동차 안전 및 보안 시스템(예: 에어백 표시등, 브레이크 등).
• 의료 생명 유지 또는 중요 진단 장비.

이러한 응용 분야의 경우, 구성 요소 제조업체와 상담하여 특정 요구 사항, 잠재적 디레이팅 및 더 높은 신뢰성 표준(예: 자동차용 AEC-Q100)에 적합한 제품의 가용성에 대해 논의하는 것이 필수적입니다. 이 데이터시트는 명시된 사양 내에서만 성능을 보장하며, 이를 초과하거나 명시되지 않은 조건에서 사용하는 경우에는 보장하지 않습니다.

10. 기술 파라미터 기반 FAQ

Q: 5V 공급 전압으로 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

A: 최악의 경우 최대 V_F 3.7V와 원하는 I_F 20mA를 사용합니다: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 옴. 가장 가까운 표준 값은 68 옴입니다. 저항의 정격 전력은 (5V-3.3V)^2 / 68Ω ≈ 0.042W이므로, 표준 1/8W(0.125W) 저항으로 충분합니다.

Q: 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있습니까?

A: 아니요. 연속 순방향 전류의 절대 최대 정격은 25mA입니다. 30mA로 동작하면 이 정격을 초과하여 LED의 수명을 크게 단축시키고 과열로 인한 즉각적인 고장을 일으킬 수 있습니다. 항상 지정된 한계 내에서 동작하십시오.

Q: 최종 제품에서 LED가 샘플보다 더 어둡습니다. 왜 그렇습니까?

A> 일반적인 원인은 다음과 같습니다: 1) 25°C보다 높은 주변 온도에서 동작하여 강도가 떨어짐. 2) 실제 순방향 전류를 낮추는 저항 값을 사용함. 3) 공급 라인의 전압 강하. 4) 더 낮은 광도 빈(예: S2 대신 R1)의 LED를 선택함.

Q: 제품 내 여러 유닛에서 일관된 녹색을 어떻게 보장합니까?

A> 동일한 주 파장 빈(예: 모두 빈 Y)에서 LED를 지정하고 주문해야 합니다. 빈(X, Y, Z)을 혼합하면 LED 간에 눈에 띄는 색상 차이가 발생합니다.

11. 설계 적용 사례 연구 예시

시나리오:네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계. 패널에는 10개의 동일한 녹색 "링크 활성" 표시등이 있습니다.

설계 선택:

1. 밝기 일관성:10개의 표시등이 모두 동일하게 밝게 보이도록 하기 위해, 설계자는 구매 주문서에서 사용 가능한 가장 높은 광도 빈(S2: 225-285 mcd)을 지정합니다.
2. 색상 일관성:한 표시등이 다른 것보다 약간 더 노란색이나 청록색으로 보이는 것을 방지하기 위해, 설계자는 단일 주 파장 빈(예: 빈 Y)도 지정합니다.
3. 회로 설계:라우터의 내부 논리 공급 전압은 3.3V입니다. 전형적인 V_F 3.3V를 사용하면 전류 제한 저항 양단의 전압 강하는 거의 0에 가깝습니다. 따라서 V_F 변동에 관계없이 안정적인 밝기를 보장하고 효율성을 향상시키기 위해 간단한 저항 대신 정전류 LED 드라이버 IC를 선택합니다. 드라이버는 20mA를 제공하도록 설정됩니다.
4. PCB 레이아웃:PCB 풋프린트는 패키지 치수 도면에 따라 정확하게 설계됩니다. 라우터 외함이 따뜻해질 수 있으므로, 열 방산을 돕기 위해 내부 층의 LED 솔더 패드에 추가 구리 푸어가 연결됩니다.
5. 조립:LED는 8mm 테이프-릴로 주문됩니다. 제조 팀은 지정된 리플로우 프로파일을 정확히 따르며 피크 온도가 260°C를 초과하지 않도록 합니다. PCB 조립 공정에 여러 번의 패스가 포함되므로, 습기 민감 장치는 사용 전에 베이킹됩니다.

데이터시트에 대한 철저한 이해를 바탕으로 한 이 체계적인 접근 방식은 균일한 표시등 성능을 가진 신뢰할 수 있고 전문적으로 보이는 제품을 만들어냅니다.