오렌지 SMD LED 데이터시트 - EIA 패키지 - 5V 역방향 전압 - 75mW 소비전력 - 605nm 주파장 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩 기술을 활용한 고휘도 표면실장 오렌지 LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 자동화 조립 공정 및 적외선 리플로우 솔더링과의 호환성을 위해 설계되어 대량 생산에 적합합니다. RoHS를 준수하는 친환경 제품으로, 7인치 직경 릴에 8mm 폭의 테이프에 포장되어 공급됩니다.

1.1 핵심 장점

• 초고휘도 출력:소형 패키지에서 높은 광도를 제공합니다.
• 공정 호환성:자동 부착 장비 및 표준 적외선 리플로우 솔더링 프로파일과 함께 사용하도록 설계되었습니다.
• IC 호환성:집적 회로와 직접 인터페이싱하기에 적합합니다.
• 표준화된 패키지:EIA(전자산업연합) 표준 치수를 준수합니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 상태 표시기, 백라이트, 패널 조명, 그리고 소비자 가전, 사무 기기, 통신 장비의 장식용 조명을 포함하되 이에 국한되지 않는 일반 전자 장비에 사용하기 위한 것입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

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

• 소비 전력 (Pd):Ta=25°C에서 75 mW.
• 피크 순방향 전류 (I_F(피크)):80 mA (펄스, 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭).
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC.
• 감액 계수:주변 온도 50°C부터 선형적으로 0.4 mA/°C.
• 역방향 전압 (V_R):5 V.
• 동작 온도 범위 (T_opr):-30°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위 (T_stg):-40°C ~ +85°C.
• 적외선 솔더링 조건:260°C 피크 온도를 5초 동안 견딤.

2.2 전기적 및 광학적 특성

일반적인 성능 파라미터는 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(Ta) 25°C, 순방향 전류(I_F) 5mA에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):최소 11.2 mcd에서 최대 71.0 mcd까지 범위하며, 빈 코드에 의해 정의된 전형적인 값을 가집니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):전형적으로 611 nm.
• 주파장 (λ_d):597 nm에서 612 nm까지 범위하며, 전형적인 값은 605 nm입니다. 이는 인지되는 색상을 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):약 17 nm로, 방출되는 오렌지 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):전형적으로 2.3 V, I_F=5mA에서 최대 2.3 V.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 10 μA.
• 정전 용량 (C):0V 바이어스 및 1 MHz 주파수에서 측정 시 전형적으로 40 pF.

3. 빈닝 시스템 설명

LED의 광도는 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 5mA에서 측정된 최소 및 최대 광도를 정의합니다.

• 빈 코드 L:11.2 mcd (최소) ~ 18.0 mcd (최대)
• 빈 코드 M:18.0 mcd ~ 28.0 mcd
• 빈 코드 N:28.0 mcd ~ 45.0 mcd
• 빈 코드 P:45.0 mcd ~ 71.0 mcd

각 광도 빈에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 시스템을 통해 설계자는 응용 분야에 필요한 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래프(예: 그림1, 그림6)를 참조하지만, 일반적인 성능 추세는 파라미터로부터 추론할 수 있습니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):LED는 특성적인 지수적 I-V 관계를 나타냅니다. 5mA에서 지정된 V_F~2.3V는 전형적인 동작점입니다.
• 광도 대 순방향 전류:광도는 일반적으로 순방향 전류가 증가함에 따라 증가하지만, 손상과 효율 저하를 방지하기 위해 절대 최대 정격 내에서 동작해야 합니다.
• 온도 의존성:광 출력은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 순방향 전류에 대한 감액 계수(50°C 이상에서 0.4 mA/°C)는 고온 환경에서의 열 관리에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:방출 스펙트럼은 605-611 nm(오렌지)를 중심으로 하며, 상대적으로 좁은 17 nm의 반폭을 가져 채도 높은 색상을 제공합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 EIA 준수 표면실장 패키지에 장착됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 밀리미터 단위이며 일반 허용 오차는 ±0.10 mm입니다. 렌즈는 투명합니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

데이터시트에는 적절한 솔더 접합 형성과 리플로우 중 기계적 안정성을 보장하기 위한 권장 솔더링 패드 레이아웃 치수가 포함되어 있습니다. 극성은 패키지 표시 또는 캐소드/애노드 패드 설계(패키지 도면 참조)로 표시됩니다. 올바른 극성 연결은 소자 동작에 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(SnAgCu) 솔더 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:120-150°C까지 상승.
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:피크 온도에서 최대 5초.

LED 패키지 및 내부 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위해 이 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.

6.2 보관 및 취급

• 보관 조건:30°C 및 70% 상대 습도를 초과하지 않는 것이 권장됩니다.
• 습기 민감도:원래 포장에서 꺼낸 LED는 일주일 이내에 리플로우해야 합니다. 장기 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 분위기를 사용하십시오. 672시간 이상 개봉 상태로 보관된 경우, 조립 전 60°C에서 24시간 동안 베이킹하는 것이 권장됩니다.
• 세척:필요한 경우, 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올로 1분 미만 세척하십시오. 지정되지 않은 화학 물질은 피하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

• 테이프 및 릴:7인치(178mm) 직경 릴에 8mm 폭의 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다.
• 릴당 수량:3000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량에 대해 500개.
• 포장 표준:ANSI/EIA 481-1-A-1994 사양을 준수합니다. 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.

8. 응용 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 여러 LED를 병렬로 구동할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해 각 LED마다 직렬 전류 제한 저항을 사용하는 것을 강력히 권장합니다(회로 모델 A). 개별 저항 없이 LED를 직접 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. 개별 LED 간 순방향 전압(V_F) 특성의 약간의 차이가 전류 분배 및 결과적으로 밝기에 상당한 차이를 일으킬 수 있기 때문입니다.

8.2 정전기 방전 (ESD) 보호

이 소자는 정전기 방전에 민감합니다. ESD 손상은 높은 역방향 누설 전류, 낮은 순방향 전압 또는 낮은 전류에서 점등되지 않는 것으로 나타날 수 있습니다. 예방 조치는 다음과 같습니다:

• 도전성 손목 스트랩 또는 방전 장갑 사용.
• 모든 장비, 작업대 및 보관 랙이 적절하게 접지되었는지 확인.
• LED 렌즈의 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저 사용.

잠재적인 ESD 손상을 확인하려면 LED가 점등되는지 확인하고 낮은 전류(예: 0.1mA)에서 순방향 전압(V_F)을 측정하십시오. \"양호한\" AlInGaP LED는 일반적으로 이 조건에서 V_F> 1.4V를 가져야 합니다.

8.3 열 관리

소비 전력이 상대적으로 낮지만(최대 75mW), 적절한 PCB 레이아웃과 필요한 경우 열 비아는 열을 방산하는 데 도움이 될 수 있으며, 특히 높은 주변 온도 또는 최대 전류 정격 근처에서 동작할 때 중요합니다. 주변 온도 50°C 이상에서의 전류 감액 곡선을 준수하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) LED와 같은 구형 기술과 비교하여, 이 AlInGaP 기반 LED는 오렌지 색 스펙트럼에 대해 훨씬 더 높은 발광 효율과 밝기를 제공합니다. 확산 또는 착색 렌즈와 달리 투명 렌즈는 광 출력을 극대화합니다. 표준 SMT 조립 및 리플로우 공정과의 호환성은 수동 솔더링이나 특별한 취급이 필요한 소자에 비해 비용 이점을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 이 LED를 3.3V 또는 5V 논리 출력에서 직접 구동할 수 있나요?

전류 제한 저항 없이는 불가능합니다. 전형적인 순방향 전압은 ~2.3V입니다. V_F보다 높은 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흐르며 LED를 파괴할 수 있습니다. 항상 R = (V_공급- V_F) / I_F.

로 계산된 직렬 저항을 사용하십시오.

10.2 광도에 빈닝 시스템이 있는 이유는 무엇인가요?

제조 공정의 변동으로 인해 광 출력에 약간의 차이가 발생합니다. 빈닝은 유사한 성능을 가진 LED를 그룹으로 분류하여 설계자가 제품에 일관된 밝기 수준을 선택하고 인접 LED 간의 가시적인 차이를 피할 수 있게 합니다.

10.3 피크 파장과 주파장의 차이는 무엇인가요?_P피크 파장 (λ_d)은 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다(전형적으로 611 nm). 주파장 (λ

)은 CIE 색도도에서 도출되며, LED의 인지된 색상과 일치하는 순수 스펙트럼 색상의 단일 파장을 나타냅니다(전형적으로 605 nm). 주파장은 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

11. 실용 설계 사례 연구시나리오:
5V 레일로 구동되는 10개의 균일하게 밝은 오렌지 LED 상태 표시 패널 설계.
1. 설계 단계:빈 선택:
2. 중간 범위 광도 18-28 mcd를 위해 빈 \"M\"을 선택합니다.동작 전류 설정:_FI
3. = 5mA 선택(빈닝 테스트 조건, 지정된 밝기 보장).직렬 저항 계산:
4. R = (5V - 2.3V) / 0.005A = 540 옴. 가장 가까운 표준 값(예: 560 옴) 사용.LED당 전력:_FP = V_F* I
5. ≈ 2.3V * 0.005A = 11.5 mW, 75mW 한도 내에 충분히 포함됨.PCB 레이아웃:
6. 제안된 패드 치수를 따릅니다. 5V 레일에서 접지까지 10개의 모든 LED를 개별 560옴 저항과 함께 병렬로 배치합니다.조립:

권장 IR 리플로우 프로파일을 따릅니다. 즉시 사용하지 않으면 개봉된 릴을 건조 캐비닛에 보관합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 기판 위에 성장된 AlInGaP 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합하며, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다—이 경우 오렌지 스펙트럼(~605 nm)입니다. 투명 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하고 광 추출을 돕습니다.

13. 산업 동향