SMD LED 오렌지 AlInGaP 데이터시트 - 치수 3.2x2.8x1.9mm - 전압 1.8-2.6V - 전력 130mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

이 문서는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 사용하여 오렌지색 광 출력을 생성하는 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)의 사양을 상세히 설명합니다. 이 LED는 소형 패키지로 설계되어 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립에 특화되어 있으며, 다양한 소비자 및 산업용 전자 제품의 공간 제약이 있는 응용 분야에 이상적입니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED 시리즈의 주요 장점은 RoHS(유해 물질 제한) 지침 준수, 자동화 피크 앤 플레이스 장비 호환성, 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정 적합성을 포함합니다. 장치는 효율적인 제조를 위해 EIA(전자 산업 연합) 표준을 준수하는 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 패키징됩니다. 주요 타겟 시장은 통신 장비, 사무 자동화 장치, 가전 제품, 산업 제어 시스템 및 신뢰할 수 있는 소형 표시등 조명이 필요한 다양한 실내 간판 및 디스플레이 응용 분야를 포함합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

이 섹션은 정의된 조건에서 장치의 작동 한계 및 성능 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정되며 어떤 상황에서도 초과해서는 안 됩니다.

• 전력 소산(Pd):130 mW. 이는 LED 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류(IFP):100 mA. 이는 최대 허용 순간 순방향 전류로, 일반적으로 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 지정됩니다.
• DC 순방향 전류(IF):50 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 역방향 전압(VR):5 V. 이 한계를 초과하는 역방향 전압을 가하면 항복이 발생하여 LED 접합을 손상시킬 수 있습니다. 데이터시트는 장치가 역방향 작동을 위해 설계되지 않았음을 명시적으로 언급합니다.
• 작동 온도 범위:-40°C ~ +85°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 작동이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C. 장치는 이 한계 내에서 열화 없이 보관될 수 있습니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터는 정상 조건(Ta=25°C, IF=20mA)에서 작동할 때 LED의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도(Iv):1260 - 2500 mcd(밀리칸델라). 이는 중심축을 따라 측정된 광 출력 강도입니다. 넓은 범위는 빈 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조).
• 시야각(2θ½):120도(일반적). 이는 광도가 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 빔 폭을 정의합니다.
• 주 파장(λd):600 - 610 nm. 이 단일 파장 값은 CIE 색도도에서 유도된 방출된 빛의 오렌지색을 지각적으로 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):18 nm(일반적). 이는 스펙트럼 순도를 나타내며, 최대 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭을 나타냅니다.
• 순방향 전압(VF):1.8 - 2.6 V. 20mA를 전도할 때 LED 양단의 전압 강하입니다. 빈 내에서 ±0.1V의 허용 오차가 적용됩니다.
• 역방향 전류(IR):10 µA(최대). 5V 역방향 전압이 인가될 때의 작은 누설 전류로, 테스트 목적으로만 관련이 있습니다.

3. 빈 등급 시스템 설명

생산 런의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 전압, 밝기 및 색상 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압(Vf) 등급

LED는 20mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 분류됩니다. 빈 코드 D2: 1.8V - 2.0V 빈 코드 D3: 2.0V - 2.2V 빈 코드 D4: 2.2V - 2.4V 빈 코드 D5: 2.4V - 2.6V 각 빈 내 허용 오차는 ±0.1V입니다.

3.2 광도(Iv) 등급

LED는 20mA에서의 광 출력 강도에 따라 분류됩니다. 빈 코드 W1: 1260 mcd - 1780 mcd 빈 코드 W2: 1780 mcd - 2500 mcd 각 빈 내 허용 오차는 ±11%입니다.

3.3 주 파장(Wd) 등급

LED는 정확한 색상점(주 파장)에 따라 그룹화됩니다. 빈 코드 P: 600 nm - 605 nm 빈 코드 Q: 605 nm - 610 nm 각 빈 내 허용 오차는 ±1 nm입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 설계에 매우 중요합니다. 설계자는 다음을 묘사하는 곡선을 예상해야 합니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 비선형 방식으로 더 높은 전류에서 포화 상태에 접근합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:전류 제한 회로 설계에 중요한 다이오드의 I-V 특성을 설명합니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 열 관리의 핵심 요소입니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 주 파장에서의 피크와 스펙트럼 반폭에 의해 정의된 모양을 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지에 장착됩니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다: - 렌즈 색상: 워터 클리어. - 소스 색상: AlInGaP 오렌지. - 모든 치수는 밀리미터 단위입니다. - 별도로 지정되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.2mm입니다. 설계자는 정확한 길이, 너비, 높이 및 패드 간격을 위해 상세한 기계 도면을 참조해야 합니다.

5.2 권장 PCB 어태치먼트 패드

적외선 또는 증기상 리플로우 솔더링을 위한 랜드 패턴(풋프린트) 권장 사항이 제공됩니다. 이 권장 패드 레이아웃을 준수하는 것은 조립 공정 중 및 이후에 적절한 솔더 접합 형성, 정렬 및 기계적 안정성을 달성하는 데 필수적입니다.

5.3 극성 식별

데이터시트에는 애노드 및 캐소드 단자를 식별하기 위한 표시 또는 구조적 특징(예: 패키지의 노치, 잘린 모서리 또는 캐소드 마크)이 포함됩니다. 장치가 작동하려면 올바른 극성 방향이 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 파라미터

무연 공정을 위한 J-STD-020B를 준수하는 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다: - 예열 온도: 150°C - 200°C. - 예열 시간: 최대 120초. - 피크 본체 온도: 최대 260°C. - 액상선 이상 시간: 최대 10초(최대 두 번의 리플로우 사이클 허용). 이 파라미터는 일반적인 목표치이며, 보드별 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링(솔더링 아이언)

핸드 솔더링이 필요한 경우: - 아이언 팁 온도: 최대 300°C. - 솔더링 시간: 리드당 최대 3초. - 열 응력을 피하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 보관 조건

적절한 보관은 수분 흡수를 방지하는 데 중요하며, 이는 리플로우 중 "팝콘 현상"을 일으킬 수 있습니다. -밀봉 패키지:≤ 30°C 및 ≤ 70% RH에서 보관하십시오. 1년 이내에 사용하십시오. -개봉 패키지:≤ 30°C 및 ≤ 60% RH에서 보관하십시오. - 원래 포장에서 벗어난 부품이 168시간 이상 경과한 경우, 솔더링 전에 최소 48시간 동안 60°C에서 베이킹하는 것이 권장됩니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 지정된 용매만 1분 미만으로 사용하십시오. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. - 수량: 표준 릴당 2000개. - 최소 주문 수량: 잔여 수량의 경우 500개. - 패키징은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

이 LED는 다음에서 상태 표시, 백라이트 및 장식 조명에 적합합니다: - 소비자 전자 제품(전화기, 노트북, 가전 제품). - 네트워킹 및 통신 장비. - 산업 제어 패널 및 계측기. - 실내 정보 간판 및 디스플레이.

8.2 설계 고려사항 및 구동 방법

중요:LED는 전류 구동 장치입니다. 일관된 밝기와 수명을 보장하려면 정전류로 구동하거나 전압원과 직렬 전류 제한 저항을 사용하여 구동해야 합니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때는 각 LED마다 별도의 저항을 사용하는 것이 강력히 권장되며, 이는 개별 장치 간의 순방향 전압(Vf) 자연 변동으로 인한 전류 편중 및 불균일한 밝기를 방지합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) LED와 같은 오래된 기술과 비교하여, 이 AlInGaP 기반 오렌지 LED는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기를 제공합니다. 넓은 120도 시야각은 집중 조명에 사용되는 협각 LED와 달리 넓은 가시성이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 표준 SMD 조립 및 리플로우 공정과의 호환성은 스루홀 LED와 차별화되며, 대량 자동화 제조를 가능하게 합니다.

10. 기술 파라미터 기반 자주 묻는 질문

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 논리 공급 장치에서 직접 구동할 수 있습니까?A: 아니요. 항상 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 저항 값은 R = (Vcc - Vf) / If로 계산되며, 여기서 Vcc는 공급 전압, Vf는 LED의 순방향 전압(안전 설계를 위해 빈의 최대값 사용), If는 원하는 순방향 전류(예: 20mA)입니다.

Q: 광도(1260-2500 mcd) 범위가 왜 그렇게 넓습니까?A: 이는 생산 편차를 반영합니다. 빈 시스템(W1, W2)을 통해 응용 분야에 더 좁은 밝기 범위의 부품을 선택할 수 있어 제품의 시각적 일관성을 보장합니다.

Q: 절대 최대 정격을 초과하면 어떻게 됩니까?A: 이 한계를 초과하면, 아주 짧은 시간이라도 즉각적 또는 잠재적 손상을 일으킬 수 있습니다. 과전류는 반도체 접합을 파괴할 수 있습니다. 과도한 역방향 전압은 항복을 일으킬 수 있습니다. 온도 범위를 벗어나 작동하면 조기 고장 또는 파라미터 변화가 발생할 수 있습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 10개의 균일하게 밝은 오렌지 LED로 상태 표시 패널 설계. 1. 회로 설계:정전류 드라이버를 사용하거나, 간단하게 전압 레일(예: 5V)과 각 LED마다 전용 전류 제한 저항을 사용하십시오. 빈 D4(VF 최대 2.4V)에서 20mA일 때: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 옴. 약간 더 안전한 전류를 위해 다음 표준 값(예: 150 옴)을 사용하십시오. 2.부품 선택:주문 시 필요한 빈을 지정하십시오: 예를 들어, LTST-M670VFKT에 빈 D4(일관된 전압용), W2(높은 밝기용), P(특정 오렌지 색조용)를 지정합니다. 3.PCB 레이아웃:신뢰할 수 있는 솔더링을 위해 데이터시트의 권장 패드 레이아웃을 따르십시오. 4.조립:IR 리플로우 프로파일 가이드라인을 따르십시오. 조립 후 보드가 보관될 경우 보관 조건이 충족되는지 확인하십시오.

12. 원리 소개

이 LED는 반도체의 전기발광 원리에 따라 작동합니다. AlInGaP 재료는 p-n 접합을 형성합니다. 순방향 전압이 인가되면 n 영역의 전자와 p 영역의 정공이 접합 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어가 재결합할 때 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 포스파이드의 특정 조성은 반도체의 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 오렌지 스펙트럼(~605 nm)입니다. 워터 클리어 렌즈는 반도체 다이를 캡슐화하고 보호하면서 빛이 나가도록 합니다.

13. 발전 동향

이와 같은 SMD 표시 LED의 일반적인 동향은 점점 더 높은 발광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)을 향해 발전하여 동일한 밝기에 대해 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다. 또한 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 소형화를 위한 지속적인 노력이 있습니다. 더 나아가, 패키징 재료 및 공정의 발전은 신뢰성, 열 성능 및 무연 및 고온 솔더링 프로파일과의 호환성을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 제조업체 간 풋프린트 및 전기적 특성의 표준화는 엔지니어의 설계 및 조달을 단순화합니다.