SMD LED 19-21/T1D-CPQTY/3T 데이터시트 - 1.9x2.1mm - 최대 3.0V - 40mW - 순백색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

19-21 SMD LED는 신뢰할 수 있는 표시등 또는 백라이트 기능이 필요한 현대 전자 애플리케이션을 위해 설계된 소형 표면실장 장치입니다. 이 LED의 주요 장점은 기존 리드프레임 LED에 비해 크게 줄어든 점유 면적으로, PCB 상에서 더 높은 집적 밀도, 감소된 보관 공간을 가능하게 하며 궁극적으로 최종 장비의 소형화에 기여합니다. 가벼운 구조는 휴대용 및 공간 제약이 있는 애플리케이션에 이상적입니다.

이 LED는 단일 색상 타입으로 순백색 빛을 방출하며, 황색 확산 수지로 구성되어 있습니다. 무연, RoHS 준수, EU REACH 준수, 할로겐 프리(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)로 현대적인 환경 및 제조 표준을 완전히 준수합니다. 제품은 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급되어 자동 픽앤플레이스 조립 장비 및 표준 적외선 또는 기상 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

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

• 역방향 전압 (VR):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (IF):10mA. 신뢰할 수 있는 동작을 위해 권장되는 최대 연속 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):듀티 사이클 1/10 및 1kHz에서 40mA. 이 정격은 멀티플렉싱 방식에 유용한 더 높은 전류의 짧은 펄스를 허용하지만, 평균 전력 소산은 관리되어야 합니다.
• 전력 소산 (Pd):Ta=25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, VF * IF로 계산되며 40mW입니다.
• 정전기 방전 (ESD) HBM:150V. 이 인체 모델 정격은 중간 수준의 ESD 민감도를 나타냅니다. 적절한 취급 절차가 필수적입니다.
• 동작 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (동작) 및 -40°C ~ +90°C (보관). 이 넓은 범위는 가혹한 환경에서의 기능성을 보장합니다.
• 솔더링 온도:리플로우 프로파일 피크 260°C 최대 10초; 핸드 솔더링 단자당 350°C 최대 3초.

2.2 전기광학적 특성

이 파라미터들은 Ta=25°C 및 IF=5mA의 표준 테스트 조건에서 측정되어 기준 성능을 제공합니다.

• 광도 (Iv):최소 45.0 mcd에서 최대 112.0 mcd까지 범위를 가지며, 전형값이 제공됩니다. ±11%의 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):확산 LED 패키지의 특징인 전형적인 넓은 시야각 110도입니다.
• 순방향 전압 (VF):IF=5mA에서 2.60V에서 3.00V까지 범위를 가지며, 허용 오차는 ±0.05V입니다. 이 파라미터는 전류 제한 저항 계산에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 50 µA. 이 장치는 역방향 바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다. 이 테스트는 누설 특성 파악만을 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

IF=5mA에서 최소 광도를 기준으로 두 개의 빈이 정의됩니다:

• 빈 코드 P:45 mcd (최소) ~ 72 mcd (최대).
• 빈 코드 Q:72 mcd (최소) ~ 112 mcd (최대).

3.2 순방향 전압 빈닝

IF=5mA에서 순방향 전압에 대해 네 개의 빈이 정의됩니다:

• 빈 코드 28:2.6V ~ 2.7V
• 빈 코드 29:2.7V ~ 2.8V
• 빈 코드 30:2.8V ~ 2.9V
• 빈 코드 31:2.9V ~ 3.0V

3.3 색도 좌표 빈닝

백색 색상점은 CIE 1931 색도도 상의 특정 영역 내에서 제어되며, 허용 오차 ±0.01의 네 개의 사각형 빈(코드 1-4)으로 정의됩니다. 제공된 좌표는 각 빈의 모서리를 정의하여 방출되는 백색광이 예측 가능한 색 공간 내에 있도록 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

전형적인 특성 곡선은 다양한 조건에서의 장치 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

• 상대 광도 대 순방향 전류:구동 전류와 광 출력 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 광도는 전류와 함께 증가하지만 더 높은 수준에서 포화될 수 있습니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:광 출력의 음의 온도 계수를 보여줍니다. 광도는 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다.
• 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선):지수 관계를 설명하며, 동적 저항과 전류 조절의 필요성을 이해하는 데 중요합니다.
• 순방향 전류 디레이팅 곡선:전력 소산 정격(Pd)이 초과되지 않도록 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 순방향 전류를 지정합니다.
• 스펙트럼 분포:백색광의 스펙트럼 전력 분포를 나타내며, 일반적으로 청색 LED 피크와 더 넓은 황색 형광체 방출이 결합된 형태를 보입니다.
• 방사 다이어그램:광 강도의 공간적 분포를 시각화하는 극좌표도로, 110도 시야각을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 공칭 치수를 가진 소형 SMD 패키지를 가지고 있습니다. 캐소드는 패키지 본체의 특정 마크로 식별됩니다. 명시되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1mm입니다. 정확한 길이, 너비 및 높이는 치수 도면에 정의되어 있습니다.

5.2 극성 식별

PCB 조립 중 올바른 방향을 보장하기 위해 패키지에 명확한 캐소드 마킹이 제공됩니다. 잘못된 극성은 LED가 점등되지 않게 하며 역방향 전압 스트레스를 가할 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 솔더링 조건

무연 리플로우 솔더링 프로파일을 권장합니다: 150-200°C 사이에서 60-120초 동안 예열, 217°C(액상선) 이상에서 60-150초, 피크 온도는 260°C를 초과하지 않고 최대 10초. 최대 상승 속도는 6°C/초, 냉각 속도는 3°C/초입니다. 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 가열 중 LED에 기계적 스트레스를 가하지 말고 솔더링 후 PCB를 휘지 마십시오.

6.2 보관 및 취급 주의사항

LED는 습기에 민감합니다(MSL). 주요 주의사항은 다음과 같습니다:

• 보관:사용 준비가 될 때까지 방습 백을 열지 마십시오. 개봉하지 않은 백은 서늘하고 건조한 곳에 보관하십시오.
• 플로어 라이프:개봉 후, ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 보관 시 168시간(7일) 이내에 사용하십시오. 그렇지 않으면 60±5°C에서 24시간 동안 리베이크하고 재포장하십시오.
• ESD 보호:장치는 ESD HBM 정격 150V를 가지므로, ESD 안전 작업대 및 취급 절차를 사용해야 합니다.
• 전류 제한:외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED의 지수적 IV 특성은 작은 전압 변화가 큰 전류 변화를 유발한다는 것을 의미하며, 적절한 전류 조절 없이는 즉시 소손으로 이어질 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

제품은 다음으로 구성된 방습 포장으로 공급됩니다:

• 캐리어 테이프:폭 8mm, ...에 적재됨
• 릴:직경 7인치. 표준 적재 수량은 릴당 3000개입니다.
• 방습 백:릴을 담은 알루미늄 백으로, 건제 및 습도 표시 카드가 함께 제공됩니다.

별도로 명시되지 않는 한, 릴 및 캐리어 테이프에 대한 상세 치수는 표준 허용 오차 ±0.1mm로 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 추적성 및 사양을 위한 코드가 포함됩니다:

• CPN (고객 제품 번호)
• P/N (제품 번호)
• QTY (포장 수량)
• CAT (광도 등급, 예: P 또는 Q)
• HUE (색도 좌표 및 주 파장 등급, 예: 1-4)
• REF (순방향 전압 등급, 예: 28-31)
• LOT No (추적성을 위한 로트 번호)

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

• 백라이트:계기판 표시등, 스위치 조명, LCD 및 심볼용 평면 백라이트에 이상적입니다.
• 통신 장비:전화기 및 팩스기의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• 일반 표시:소형이고 신뢰할 수 있는 백색 광원이 필요한 모든 애플리케이션.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 저항 값을 R = (공급 전압 - VF) / IF 공식을 사용하여 계산하십시오. 여기서 VF는 안전 설계를 위해 최대 빈 값(예: 3.0V)을 기준으로 선택해야 합니다.
• 열 관리:전력은 낮지만, 디레이팅 곡선에 따라 높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작할 경우 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• 광학 설계:110도 시야각과 확산 수지는 직접 시청 또는 도광판에 적합한 넓고 부드러운 방사 패턴을 제공합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

19-21 LED의 주요 차별화 요소는 크기, 성능 및 신뢰성의 균형에 있습니다. 더 큰 SMD LED(예: 3528)에 비해 상당한 공간 절약을 제공합니다. 더 작은 칩 스케일 패키지에 비해 표준 SMT 공정을 사용하여 취급 및 솔더링이 더 쉽습니다. 강도, 전압 및 색도에 대한 특정 빈닝 구조는 빈닝되지 않거나 느슨하게 빈닝된 대안에 비해 더 엄격한 시스템 설계와 대량 생산에서 더 나은 일관성을 가능하게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 왜 전류 제한 저항이 필수인가요?

LED의 순방향 전압은 음의 온도 계수와 생산 편차(빈 28-31)를 가지고 있습니다. 직접 연결된 고정 전압 공급은 제어되지 않은 전류 흐름을 유발하여 10mA의 절대 최대 정격을 빠르게 초과하고 장치를 파괴할 것입니다. 직렬 저항은 간단하고 선형적인 전류 조절 방법을 제공합니다.

10.2 5V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?

네, 가능하지만 직렬 저항이 필수적입니다. 예를 들어, 최악의 경우 VF 3.0V에서 IF=5mA를 목표로 할 때: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 옴. 표준 390 또는 430 옴 저항이 적합할 것입니다. 항상 동작 조건에서 실제 전류를 확인하십시오.

10.3 168시간 플로어 라이프는 무엇을 의미하나요?

이는 방습 백이 개봉된 후 리플로우 솔더링 중 수분 흡수로 인한 손상(\"팝콘 현상\")이 발생할 수 있기 전에 LED가 주변 공장 조건(≤30°C/60% RH)에 노출될 수 있는 최대 시간입니다. 이 시간을 초과하면 수분을 제거하기 위해 60°C에서 24시간 베이킹이 필요합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 균일한 밝기를 가진 상태 표시등 패널 설계패널의 여러 LED 간에 시각적 일관성을 보장하려면 주문 시 더 엄격한 빈닝 요구 사항을 지정하십시오. 예를 들어, 모든 LED를 빈 Q(더 높은 광도) 및 빈 29(VF 2.7-2.8V)에서 요청하십시오. 전압 공급 + 저항 대신 5mA로 설정된 정전류 드라이버를 사용하면 배치 전체의 순방향 전압의 작은 차이로 인한 밝기 변화를 더욱 최소화하여 완벽하게 균일한 외관을 얻을 수 있습니다.

12. 동작 원리 소개

이는 형광체 변환 백색 LED입니다. 핵심은 반도체 칩으로, 일반적으로 질화인듐갈륨(InGaN)으로 만들어져 순방향 바이어스 시(PN 접합에서 전자와 정공이 재결합) 청색광을 방출합니다. 이 청색광은 패키지 내부의 황색 형광체 코팅(이트륨 알루미늄 가닛, YAG:Ce)을 여기시킵니다. 남은 청색광과 형광체에서 나오는 광범위한 스펙트럼의 황색 방출이 결합되어 인간의 눈에 백색광으로 인지됩니다. 황색 확산 수지는 빛을 산란시켜 넓은 시야각을 만드는 데 도움을 줍니다.

13. 기술 동향

SMD 표시등 LED의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 백색 LED의 개선된 색 재현 지수(CRI), 열 성능을 유지하거나 개선하면서 더 작은 패키지 크기로 계속 나아가고 있습니다. 더 높은 구동 전류와 동작 온도에서의 신뢰성과 수명 향상에도 초점이 맞춰져 있습니다. 이 데이터시트에서 볼 수 있듯이 빈닝의 표준화와 상세한 기술 데이터의 제공은 자동화된 대량 생산을 위한 더 예측 가능하고 설계 친화적인 구성 요소로의 산업 이동을 반영합니다.