SMD 리플렉터 LED 67-22/R6BHC-B07/2T 데이터시트 - P-LCC-4 패키지 - 적색/청색 - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 P-LCC-4 패키지 내에 통합 리플렉터를 갖춘 표면 실장 장치(SMD) LED인 67-22/R6BHC-B07/2T의 기술 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 넓은 시야각으로 고휘도 출력을 제공하도록 설계되어 선명한 시각적 인디케이터나 균일한 백라이트가 필요한 애플리케이션에 최적의 선택입니다. 제품은 무색 투명 수지 창으로 캡슐화된 두 가지 별개의 칩 변종(R6(선명한 적색) 및 BH(청색))으로 제공됩니다. 설계에는 광 출력 효율과 방향성을 향상시키기 위한 내부 리플렉터가 통합되어 있습니다.

이 LED의 핵심 장점은 자동 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성, 기상 리플로우 솔더링 공정에의 적합성, 대량 생산을 위한 테이프 및 릴 공급 가능성을 포함합니다. 이는 무연(Pb-free) 부품이며 관련 환경 규정을 준수합니다. 주요 타겟 시장은 통신, 소비자 가전 및 산업용 제어 패널로, 신뢰할 수 있는 인디케이터, LCD 및 스위치용 백라이트, 또는 라이트 파이프 어셈블리용 광원으로 사용됩니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

장치의 작동 한계는 특정 주변 조건(Ta=25°C)에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 역방향 전압 (VR):최대 5V. 이는 회로 보호를 위한 중요한 파라미터입니다. 이 값을 초과하는 역방향 바이어스를 가하면 LED 접합이 손상될 수 있습니다.
• 순방향 전류 (IF):연속 DC 순방향 전류 정격은 칩마다 다릅니다: R6(적색)은 50 mA, BH(청색)은 25 mA입니다. 데이터시트에 명시된 일반적인 작동 조건은 20mA입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):두 칩 모두 100 mA로, 지정된 듀티 사이클에서 펄스 동작에 적용 가능합니다.
• 전력 소산 (Pd):R6은 120 mW, BH는 95 mW입니다. 이 파라미터는 열 저항(암시적)과 함께 주어진 열 조건에서 허용 가능한 최대 전력을 결정합니다.
• 온도 범위:작동 온도(Topr) -40°C ~ +85°C; 보관 온도(Tstg) -40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:이 부품은 최대 10초 동안 피크 온도 260°C의 리플로우 솔더링 또는 최대 3초 동안 350°C의 핸드 솔더링을 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

주요 성능 지표는 달리 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 IF=20mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):R6 및 BH 칩 모두 최소 90 mcd에서 최대 225 mcd 범위입니다. 일반적인 값은 이 빈닝 범위 내에 있습니다.
• 시야각 (2θ1/2):최대 강도의 절반 폭은 일반적으로 120도로, 광역 조명에 이상적인 매우 넓은 방사 패턴을 제공합니다.
• 파장:
  • R6 (적색):피크 파장(λp)은 일반적으로 632 nm입니다. 주 파장(λd)은 621 nm에서 631 nm 범위입니다.
  • BH (청색):피크 파장(λp)은 일반적으로 468 nm입니다. 주 파장(λd)은 466.5 nm에서 471.5 nm 범위입니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):R6은 약 20 nm, BH는 약 25 nm로, 방출되는 빛의 스펙트럼 순도를 정의합니다.
• 순방향 전압 (VF):
  • R6 (적색):20mA에서 1.75V ~ 2.35V 범위입니다.
  • BH (청색):20mA에서 2.9V ~ 3.7V 범위입니다. 이 높은 순방향 전압은 InGaN 기반 청색 LED의 특징입니다.
• 역방향 전류 (IR):Maximum of 10 μA when a reverse bias of 5V is applied.

공차 참고:데이터시트는 제조 공차를 명시합니다: 광도(±11%), 주 파장(±1nm), 순방향 전압(±0.1V). 이는 설계 일관성을 위해 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

R6 및 BH 칩 모두 IF=20mA에서 측정 시 네 가지 광도 빈(Q2, R1, R2, S1)으로 그룹화됩니다. 빈은 최소값과 최대값을 정의하여 설계자가 표준(Q2: 90-112 mcd)에서 고휘도(S1: 180-225 mcd)까지 애플리케이션에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있게 합니다.

3.2 주 파장 빈닝

R6(적색) 칩의 경우, 주 파장은 두 가지 코드(FF1(621-626 nm) 및 FF2(626-631 nm))로 빈닝됩니다. 이를 통해 특정 색조의 적색을 선택할 수 있습니다. BH(청색) 칩은 단일하고 더 엄격하게 지정된 범위(466.5-471.5 nm)를 가지며, 청색 파장 출력의 높은 일관성을 나타냅니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압도 회로 설계, 특히 전류 제한 저항 계산 및 전원 공급 설계를 돕기 위해 빈닝됩니다.

• R6 (적색):빈 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V), 2 (2.15-2.35V).
• BH (청색):빈 11 (2.90-3.10V), 12 (3.10-3.30V), 13 (3.30-3.50V), 14 (3.50-3.70V).

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 R6 및 BH 변종 모두에 대한 특성 곡선을 제공하여 다양한 조건에서의 성능에 대한 깊은 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 정격 전류까지 순방향 전류와 광 출력 사이의 거의 선형적인 관계를 보여줍니다. 20mA가 두 색상 모두에 대해 선형 영역 내에 있는 표준 작동 지점임을 확인시켜 줍니다. 더 높은 전류로 LED를 구동하면 출력이 증가하지만 접합 온도도 증가하고 루멘 감가를 가속화할 수 있습니다.

4.2 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 그래프는 열 관리에 매우 중요합니다. 이는 주변 온도(Ta)의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 보여줍니다. Ta가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 전류는 선형적으로 감소합니다. 높은 주변 온도(예: +85°C)에서 신뢰할 수 있는 작동을 위해서는 순방향 전류를 25°C 정격에서 상당히 디레이팅해야 합니다.

4.3 스펙트럼 분포

스펙트럼 플롯은 정규화된 방사 전력 대 파장을 보여줍니다. R6 곡선은 일반적인 대역폭으로 632 nm 주변에 중심을 두고 있으며, BH 곡선은 468 nm 주변에 중심을 둡니다. 이러한 플롯은 특정 스펙트럼 내용에 민감한 애플리케이션에 유용합니다.

4.4 순방향 전압 대 순방향 전류

이 IV 특성 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 전압은 전류에 따라 로그적으로 증가합니다. 이 곡선은 LED의 동적 저항을 이해하는 데 도움이 되며 효율적인 구동 회로 설계에 필수적입니다.

4.5 방사 패턴

극좌표 플롯은 120°의 일반적인 시야각을 시각적으로 나타냅니다. 강도는 피크(축상) 값으로 정규화됩니다. 다이어그램은 확산 렌즈나 리플렉터가 있는 LED에 일반적인 람베르트 분포를 보여주며, 넓고 균일한 조명을 제공합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 P-LCC-4(Plastic Leaded Chip Carrier, 4핀) 패키지에 장착됩니다. 상세한 치수 도면은 전체 크기, 리드 간격 및 캐비티 세부 사항을 지정합니다. 주요 치수는 PCB 패드 설계에 중요한 풋프린트를 포함합니다. 패키지에는 LED 칩을 둘러싸는 내장 리플렉터 컵이 통합되어 있으며, 이는 빛을 정렬시키고 순방향 광도를 증가시키는 역할을 합니다. 애노드와 캐소드는 패키지 다이어그램에 명확히 표시되어 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

상세한 무연 리플로우 솔더링 온도 프로파일이 제공됩니다. 주요 단계는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C에서 60-120초, 최대 상승 속도 3°C/초.
• 리플로우 (액상선 이상):217°C 이상에서의 시간은 60-150초여야 합니다. 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 피크의 5°C 이내에서의 시간은 최대 10초여야 합니다.
• 냉각:최대 냉각 속도 6°C/초.

중요 참고:패키지 및 와이어 본드에 대한 열 응력 손상을 방지하기 위해 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

6.2 보관 및 취급 주의사항

• 습기 민감도:부품은 건조제와 함께 방습 백에 포장됩니다. 부품을 사용할 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오. 개봉 후의 플로어 라이프는 ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 168시간입니다.
• 베이킹:보관 시간이 초과되거나 건조제 지시제가 변경된 경우, "팝콘 현상"(증기압으로 인한 패키지 균열)을 방지하기 위해 리플로우 전에 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.
• 전류 보호:외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압의 작은 변화도 전류의 큰 변화를 일으켜 즉각적인 고장을 초래할 수 있습니다.
• 기계적 응력:솔더링 과정 중 LED 본체에 기계적 응력을 가하지 마십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

제품은 8mm 캐리어 테이프에 공급되며 표준 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 캐리어 테이프 포켓 치수 및 릴 치수에 대한 상세 도면이 자동 조립 장비 피더와의 호환성을 보장하기 위해 제공됩니다.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 여러 코드가 포함됩니다:

• P/N:제조업체 부품 번호 (67-22/R6BHC-B07/2T).
• QTY:릴에 있는 부품의 수량.
• CAT, HUE, REF:각각 광도 빈, 주 파장 빈, 순방향 전압 빈에 해당하는 코드입니다.
• LOT No:추적 가능한 로트 번호.

8. 애플리케이션 제안

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

• 통신 장비:라우터, 모뎀, 전화기 및 팩스기의 상태 표시등.
• LCD 백라이트:가전제품, 계측기 및 휴대용 장치의 소형 단색 또는 컬러 LCD 디스플레이용 엣지 라이트 또는 다이렉트 라이트 백라이트.
• 스위치 및 심볼 조명:멤브레인 스위치, 키패드 및 패널 범례용 백라이트.
• 라이트 파이프 애플리케이션:PCB에서 빛을 전면 패널이나 디스플레이로 전달하는 아크릴 또는 PC 라이트 가이드의 광원 역할.
• 일반 상태 표시등:다양한 전자 제품의 전원, 활동, 경보 또는 모드 표시등.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항을 사용하십시오. 저항 값을 R = (Vsupply - Vf) / If 공식을 사용하여 계산하십시오. 여기서 Vf는 공급 전압 공차와 Vf 변동에도 전류가 20mA를 절대 초과하지 않도록 보장하는 보수적인 설계를 위해 최대 빈 값(예: R6의 경우 2.35V, BH의 경우 3.7V)에서 선택해야 합니다.
• 열 관리:높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 연속 작동하는 경우 PCB 레이아웃을 고려하십시오. LED의 열 패드(해당되는 경우) 또는 캐소드 리드에 연결된 충분한 구리 영역을 히트 싱크 역할로 사용하십시오.
• 광학 설계:넓은 120° 시야각은 특정 애플리케이션을 위해 빔을 형성하기 위해 라이트 가이드, 확산판 또는 렌즈를 필요로 할 수 있습니다. 통합 리플렉터는 좋은 순방향 강도를 제공하지만 극도로 좁은 빔 요구 사항에는 적합하지 않을 수 있습니다.
• ESD 보호:ESD에 대해 명시적으로 정격화되지는 않았지만, 반도체 접합에 대한 잠재적 손상을 방지하기 위해 조립 중 표준 ESD 취급 주의사항을 준수해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

통합 리플렉터가 없는 표준 SMD LED와 비교했을 때, 이 부품은 리플렉터 컵의 집광 효과로 인해 동일한 구동 전류에서 상당히 높은 순방향 광도를 제공합니다. P-LCC-4 패키지는 칩 스케일 패키지보다 더 견고한 기계적 구조를 제공하며, 종종 리드를 통해 더 나은 열 성능을 제공합니다. 강도, 파장 및 전압에 대한 상세한 빈닝 정보의 가용성은 빈닝되지 않거나 넓게 빈닝된 LED와 비교하여 더 엄격한 시스템 설계와 더 나은 최종 제품 일관성을 가능하게 합니다. 넓은 시야각과 좋은 강도의 조합은 축외 각도에서의 가시성과 밝은 축상 성능이 모두 필요한 곳에서 다목적 선택이 되게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λp)은 스펙트럼 전력 분포가 최대인 파장입니다. 주 파장(λd)은 LED 빛의 지각된 색상과 가장 가깝게 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. 설계 목적, 특히 색상에 민감한 애플리케이션에서는 주 파장과 그 빈닝이 더 관련이 있습니다.

10.2 이 LED를 20mA 대신 30mA로 구동할 수 있나요?

연속 순방향 전류의 절대 최대 정격은 50mA(R6) 또는 25mA(BH)이지만, 전기-광학 특성은 20mA에서 지정됩니다. 30mA로 구동하면 더 많은 빛을 생성하지만 전력 소산, 접합 온도를 증가시키고 잠재적으로 루멘 감가를 가속화할 수 있습니다. 디레이팅 곡선을 참조하고 접합 온도가 안전한 한계 내에 유지되도록 하는 것이 필수적입니다. 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해서는 20mA의 일반적인 조건을 준수하는 것이 권장됩니다.

10.3 왜 청색 LED의 순방향 전압이 적색보다 높나요?

이는 근본적인 반도체 재료 때문입니다. R6 적색 LED는 낮은 밴드갭 에너지를 가진 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드)를 사용합니다. BH 청색 LED는 더 넓은 밴드갭을 가진 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드)을 사용합니다. 더 넓은 밴드갭은 전자가 이동하기 위해 더 많은 에너지를 필요로 하며, 이는 동일한 전류에 대해 더 높은 순방향 전압으로 변환됩니다.

10.4 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

주문 시 CAT(강도), HUE(파장), REF(전압)에 대한 원하는 빈 코드를 지정하여 특정 설계 창 내에 성능 파라미터를 가진 LED를 받을 수 있습니다. 예를 들어, 일관된 선명한 적색 출력을 위해 CAT=S1 및 HUE=FF2를 지정할 수 있습니다. 지정하지 않으면 표준 생산 빈에서 부품을 받게 됩니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 네트워크 스위치용 다중 상태 표시등 패널 설계.패널에는 "심각한 경보"용 적색 LED, "시스템 활성"용 청색 LED가 필요하며, 랙 장착 유닛에서 다양한 각도에서 보일 수 있어야 합니다. 67-22/R6BHC-B07/2T가 선택되었습니다.

구현:R6(적색) 및 BH(청색) 변종이 사용됩니다. 설계자는 최대 밝기를 위해 S1 광도 빈을 선택하고 모든 유닛에서 색상 일관성을 위해 엄격한 파장 빈(예: 적색의 경우 FF2)을 지정합니다. 5V 공급을 사용하는 간단한 구동 회로가 설계됩니다. 청색 LED(최대 Vf=3.7V @20mA)의 경우, 전류 제한 저항이 계산됩니다: R = (5V - 3.7V) / 0.02A = 65 옴. 표준 68 옴 저항이 선택됩니다. 적색 LED(최대 Vf=2.35V)의 경우, R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5 옴; 130 옴 저항이 사용됩니다. 넓은 120° 시야각은 기술자가 패널 정면에 있지 않을 때도 표시등이 선명하게 보이도록 보장합니다. 부품은 제공된 테이프 및 릴에서 자동 장비를 사용하여 배치됩니다.

12. 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 n형 물질의 전자가 활성 영역에서 p형 물질의 정공과 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 활성 영역에 사용된 반도체 물질의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlGaInP 물질 시스템은 적색, 주황색 및 노란색 빛을 생성하는 반면, InGaN 시스템은 청색, 녹색 및 백색(인광체와 결합 시) 빛을 생성합니다. 이 패키지의 통합 리플렉터는 일반적으로 고반사 재료로 만들어진 성형된 캐비티로, 칩을 둘러싸고 있습니다. 이는 옆이나 뒤로 방출될 빛을 패키지 전면으로 재지향하여 유용한 순방향 광도를 증가시키고 빔 패턴을 제어합니다.

13. 기술 트렌드

이와 같은 SMD LED의 개발은 소형화, 효율성 증가(와트당 루멘), 높은 신뢰성으로의 더 넓은 산업 트렌드를 따릅니다. 표준 패키지 풋프린트 내에서 리플렉터 기술의 사용은 더 비싼 칩 온 보드(COB)나 고급 패키지 유형으로 이동하지 않고도 성능을 향상시키는 비용 효율적인 방법입니다. AlGaInP(적색) 및 InGaN(청색/녹색) 재료의 효율성을 개선하여 동일한 전류에서 더 높은 밝기 또는 더 낮은 전력에서 동일한 밝기를 얻기 위한 지속적인 노력이 있습니다. 패키징 혁신은 증가된 전력 밀도를 처리하기 위한 더 나은 열 관리와 방사 패턴 전반에 걸친 색상 일관성 및 각도 색상 균일성(ACU) 개선에 초점을 맞추고 있습니다. 이 데이터시트에서 볼 수 있는 무연 및 RoHS 준수 강조는 환경적으로 지속 가능한 제조로의 산업 전반의 변화를 반영합니다.