SMD 미들 파워 블루 LED 67-21S/B3C 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 3.2V 정격 - 0.27W 최대 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

67-21S/B3C는 일반 조명 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 미들 파워 LED입니다. PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지를 사용하여 자동화 조립 공정에 적합한 컴팩트한 폼 팩터를 제공합니다. 주 발광 색상은 InGaN 칩 기술을 통해 구현된 블루이며, 넓은 120도 시야각을 제공하는 워터 클리어 수지 렌즈를 채택했습니다. 이러한 특징의 조합으로 인해 효율적이고 다용도의 광원으로 사용됩니다.

이 LED의 주요 장점은 높은 발광 효율로, 소비 전력 대비 우수한 광 출력을 의미합니다. 패키지는 무연이며 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 요구사항(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)을 포함한 주요 환경 규정을 준수하여 현대적인 제조 및 지속 가능성 기준을 충족시킵니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

장치의 동작 한계는 특정 조건(납땜점 온도 25°C)에서 정의됩니다. 최대 연속 순방향 전류(I_F)는 75 mA입니다. 펄스 동작의 경우, 듀티 사이클 1/10 및 펄스 폭 10 ms 조건에서 피크 순방향 전류(I_FP) 150 mA가 허용됩니다. 최대 소비 전력(P_d)은 270 mW입니다. 동작 온도 범위(T_opr)는 -40°C에서 +85°C이며, 저장은 -40°C에서 +100°C 사이에서 가능합니다. 접합부에서 납땜점까지의 열저항(R_{th J-S})은 50 °C/W이며, 최대 허용 접합 온도(T_j)는 115°C입니다. 납땜은 엄격한 프로파일을 준수해야 합니다: 리플로우 납땜은 260°C에서 최대 10초, 또는 핸드 납땜은 350°C에서 최대 3초입니다. 이 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감하므로 적절한 취급 주의가 필요합니다.

2.2 전기-광학 특성

납땜점 온도 25°C, 순방향 전류 60 mA에서 측정된 주요 성능 파라미터가 정의됩니다. 광속(I_v)은 전형적인 범위를 가지며, 최소 및 최대 값은 빈닝 섹션에 명시되어 있습니다. 순방향 전압(V_F)은 60mA에서 일반적으로 2.9V에서 3.6V 사이입니다. 시야각(2θ_1/2)은 120도로, 넓은 발광 패턴을 제공합니다. 역전류(I_R)는 역전압(V_R) 5V에서 최대 50 µA로 제한됩니다. 광속 및 순방향 전압의 허용 오차는 각각 ±11% 및 ±0.1V입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

애플리케이션 설계의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광속 빈닝

광속은 빈 D5, D6, D7로 분류됩니다. 빈 D5는 2.5에서 3.0 루멘, D6은 3.0에서 3.5 루멘, D7은 3.5에서 4.0 루멘을 포함하며, 모두 I_F=60mA에서 측정된 값입니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 코드 36부터 42까지 세밀하게 빈닝됩니다. 각 빈은 0.1V 단계를 나타내며, 2.9-3.0V(빈 36)부터 3.5-3.6V(빈 42)까지이며, I_F=60mA에서 측정됩니다.

3.3 주 파장 빈닝

블루 색상은 주 파장 빈으로 정의됩니다. 빈 B50은 445nm에서 450nm를, 빈 B51은 450nm에서 455nm를 포함하며, I_F=60mA에서 측정 오차 ±1nm로 측정됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서의 장치 동작을 설명하는 여러 그래프를 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포

그래프는 파장 대비 상대 발광 강도를 보여주며, 455-460nm 영역에서 피크를 갖는 블루 InGaN LED의 전형적인 형태입니다.

4.2 순방향 전압 대 온도

그림 1은 접합 온도에 대한 순방향 전압 변화를 나타냅니다. 전압은 일반적으로 온도가 증가함에 따라 감소하며, 이는 반도체 다이오드의 특성입니다.

4.3 상대 방사 파워 대 전류

그림 2는 광 출력이 순방향 전류와 함께 증가하지만, 효율 저하 및 열 효과로 인해 높은 전류에서 비선형 동작을 나타낼 수 있음을 보여줍니다.

4.4 상대 광속 대 온도

그림 3은 접합 온도 증가에 따른 광속의 디레이팅을 설명합니다. 광 출력은 온도 상승에 따라 감소하며, 이는 열 관리의 중요성을 강조합니다.

4.5 IV 특성 곡선

그림 4는 고정 온도에서 순방향 전류와 순방향 전압의 관계를 나타내며, 전형적인 지수 함수 형태의 다이오드 곡선을 보여줍니다.

4.6 전류 디레이팅 대 온도

그림 5는 열저항을 고려하여 납땜 온도의 함수로서 최대 허용 구동 순방향 전류를 보여줍니다. 이 그래프는 다양한 열 환경에서 안전한 동작 조건을 결정하는 데 중요합니다.

4.7 방사 패턴

그림 6은 광 강도의 공간적 분포를 보여주는 극좌표도로, 근접한 람베르시안 패턴을 가진 넓은 120도 시야각을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

PLCC-2 패키지는 정의된 풋프린트와 프로파일을 가집니다. 상세 치수 도면이 제공되며, 별도 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.15mm입니다. 설계에는 올바른 PCB 방향을 위한 애노드 및 캐소드 마킹이 포함되어 있습니다.

5.2 패드 설계 및 극성

솔더 패드 레이아웃은 안정적인 장착과 양호한 솔더 조인트 형성을 위해 설계되었습니다. 패키지의 명확한 극성 표시기(일반적으로 노치 또는 표시된 캐소드) 및 권장 PCB 실크스크린은 올바른 설치를 보장합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

손상을 방지하기 위해 엄격한 납땜 프로파일을 따라야 합니다. 리플로우 납땜의 경우, 피크 온도는 260°C를 10초 이상 초과해서는 안 됩니다. 핸드 납땜의 경우, 인두 팁 온도는 350°C를 초과해서는 안 되며, 패드당 접촉 시간은 3초로 제한해야 합니다. 이 장치는 습기에 민감하며 원래의 방습 포장 상태로 보관해야 합니다. 노출 시간이 한계를 초과할 경우, 납땜 전 베이킹이 필요할 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 자동 피크 앤 플레이스 조립을 위해 방습 테이프 및 릴에 공급됩니다. 표준 릴 수량은 250, 500, 1000, 2000, 3000, 4000개를 포함합니다. 릴 및 캐리어 테이프 치수는 ±0.1mm의 허용 오차로 명시됩니다. 포장 공정은 건제와 함께 릴을 알루미늄 방습 백에 밀봉하는 것을 포함합니다. 백과 릴의 라벨에는 중요한 정보가 제공됩니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 수량(QTY), 광도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈 코드, 그리고 로트 번호(LOT No).

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

이 LED는 장식 및 엔터테인먼트 조명, 농업 조명(예: 식물 성장을 위한 보조 블루광), 컴팩트하고 효율적인 블루 광원이 필요한 일반 조명 애플리케이션에 적합합니다.

8.2 설계 고려사항

설계자는 50 °C/W의 열저항으로 인해 열 관리를 고려해야 합니다. 최적의 성능과 수명을 위해 낮은 접합 온도를 유지하려면 적절한 PCB 구리 면적 또는 방열판이 필요합니다. 전류 제한은 필수적입니다. 안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전압원보다 정전류 드라이버를 사용하는 것이 권장됩니다. 최종 애플리케이션에서 색상과 밝기의 일관성을 위해 빈닝 코드를 검토해야 합니다.

9. 신뢰성 테스트

이 제품은 90% 신뢰 수준과 10% LTPD(로트 허용 불량률)로 포괄적인 신뢰성 테스트를 거칩니다. 테스트에는 리플로우 납땜 저항, 열 충격(-10°C ~ +100°C), 온도 사이클링(-40°C ~ +100°C), 고온/고습 저장(85°C/85%RH), 고온/고습 동작, 저/고온 저장, 다양한 전류 스트레스 하의 저/고온 동작 수명 테스트 등이 포함됩니다. 이러한 테스트는 전형적인 환경 및 동작 스트레스 하에서 LED의 견고성을 검증합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 일반적인 동작 전류는 얼마입니까?

A: 전기-광학 특성은 60mA에서 명시되며, 이는 일반적인 동작점으로 간주될 수 있습니다. 절대 최대 연속 전류는 75mA입니다.

Q: 광속 빈을 어떻게 해석해야 합니까?

A> 라벨의 빈 코드(D5, D6, D7)는 해당 특정 릴의 LED에 대해 보장된 최소 및 최대 광속 범위를 나타내어 설계 내에서 밝기 일관성을 보장합니다.

Q: 열 관리가 중요한 이유는 무엇입니까?

A> 성능 곡선에서 보여주듯이, 광 출력은 감소하고 순방향 전압은 접합 온도 상승에 따라 변동합니다. 최대 접합 온도(115°C)를 초과하면 가속화된 성능 저하 또는 고장으로 이어질 수 있습니다. 50 °C/W의 열저항은 열이 얼마나 쉽게 빠져나갈 수 있는지를 정의합니다.

Q: 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A> 가능성은 있지만 직접적으로는 아닙니다. 순방향 전압은 2.9V에서 3.6V까지 범위입니다. 일정한 3.3V 전원은 낮은 전압 빈의 LED를 과구동하거나 높은 전압 빈의 LED를 제대로 켜지 못하게 할 수 있습니다. 정전류 드라이버 사용이 권장되는 방법입니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

장식용 블루 액센트 라이트 스트립 설계를 고려해 보십시오. 설계자는 컴팩트한 크기와 넓은 시야각 때문에 67-21S/B3C LED를 선택합니다. 균일한 색상과 밝기를 보장하기 위해, 예를 들어 파장에 대해 B51, 광속에 대해 D6과 같은 엄격한 빈닝 요구사항을 지정합니다. LED당 60mA를 제공하는 정전류 드라이버 IC가 선택됩니다. PCB 레이아웃은 LED 패드 아래에 열 확산판 역할을 하는 충분한 구리 영역을 포함하며, 열을 발산하기 위해 더 큰 접지면에 연결되어 애플리케이션의 주변 환경에서 추정 접합 온도를 85°C 이하로 유지합니다. 테이프 및 릴 포장은 라이트 스트립의 효율적인 자동화 조립을 가능하게 합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 이종 구조에 기반합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합하며, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출되는 블루광의 파장을 정의합니다. 워터 클리어 에폭시 수지 렌즈는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며, 광 출력 빔을 형성합니다.

13. 기술 동향

미들 파워 LED 세그먼트는 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 향상된 색상 일관성, 그리고 낮은 비용을 지향하며 계속 발전하고 있습니다. 칩 설계, 형광체 기술(백색 LED용), 패키지 재료의 발전이 이러한 동향에 기여합니다. 더 작은 크기와 통합, 그리고 더 높은 구동 전류와 동작 온도에서 향상된 신뢰성을 위한 강력한 추진력도 있습니다. 할로겐 프리 및 기타 환경 기준 준수는 이제 업계의 기본 기대사항이 되었습니다.