탑뷰 LED 67-21 시리즈 기술 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 2.0x1.25x1.1mm - 최대 2.35V - 50mA - 소프트 오렌지

1. 제품 개요

67-21 시리즈는 소형 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지에 장착된 탑뷰 LED 제품군을 대표합니다. 이 소자는 흰색 패키지 본체와 무색의 투명 창 렌즈가 특징입니다. 주요 설계 특징은 패키지 내부에 통합된 인터-리플렉터로, 이는 광 결합 및 출력 효율을 최적화하는 역할을 합니다. 이 설계는 매우 넓은 시야각을 제공하여, 라이트 파이프를 사용하거나 넓은 조명 패턴이 필요한 애플리케이션에 특히 적합합니다. 낮은 순방향 전류 요구 사항은 휴대용 전자 장치와 같은 전력 민감형 애플리케이션에서의 매력을 더욱 높입니다.

이 LED의 주요 기능은 광학 지시기 또는 백라이트 소스입니다. 이 패키지는 기상 리플로우, 적외선 리플로우 및 웨이브 솔더링을 포함한 현대적 대량 생산 공정과의 호환성을 위해 설계되었습니다. 또한 자동 픽 앤 플레이스 장비와 호환되며, 효율적인 자동화 조립을 위해 8mm 테이프 및 릴에 공급됩니다.

이 소자는 무연(Pb-free) 재료를 사용하여 제작되었으며, 관련 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하여 전자 부품에 대한 현대적 환경 및 규제 기준을 충족합니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않으며 회로 설계에서 피해야 합니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):50mA DC. 연속 DC 전류는 이 값을 초과해서는 안 됩니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100mA. 이는 펄스 조건(1kHz에서 1/10 듀티 사이클)에서만 허용됩니다.
• 전력 소산 (P_d):120mW. 이는 V_F* I_F.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 신뢰할 수 있는 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +100°C.
• 정전기 방전 (ESD):2000V (Human Body Model). 적절한 ESD 처리 절차가 필요합니다.
• 솔더링 온도:리플로우의 경우, 최대 10초 동안 260°C의 피크 온도가 지정됩니다. 핸드 솔더링의 경우, 3초 동안 350°C가 한계입니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수는 달리 명시되지 않는 한, 주변 온도 25°C 및 순방향 전류(I_F) 20mA의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):최소 450 밀리칸델라(mcd)에서 최대 1120 mcd까지 범위입니다. 전형적인 값은 이 범위 내에 있습니다. ±10%의 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도(전형적). 이는 광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, "넓은 시야각" 주장을 확인시켜 줍니다.
• 피크 파장 (λ_p):591 nm(전형적). 이는 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):586 nm ~ 594 nm. 이 파장은 인지되는 색상(소프트 오렌지)을 정의합니다. ±1 nm의 엄격한 허용 오차가 지정됩니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm(전형적). 이는 방출되는 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):20mA에서 1.75V ~ 2.35V. 허용 오차는 ±0.1V입니다. 이 매개변수는 직렬 저항 값 및 전력 소산 계산에 중요합니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압 5V에서 최대 10 µA.

3. 바이닝 시스템 설명

생산 시 색상 및 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 바인으로 분류됩니다.

3.1 주 파장 바이닝 (HUE)

색상 일관성을 정의합니다. 소프트 오렌지용 67-21 시리즈는 코드 "F" 아래에 4개의 서브 바인으로 그룹화됩니다:

• DD1: 586 - 588 nm
• DD2: 588 - 590 nm
• DD3: 590 - 592 nm
• DD4: 592 - 594 nm

3.2 광도 바이닝 (CAT)

밝기 출력을 정의합니다. I_F=20mA에서 4개의 바인이 정의됩니다:

• U1: 450 - 565 mcd
• U2: 565 - 715 mcd
• V1: 715 - 900 mcd
• V2: 900 - 1120 mcd

3.3 순방향 전압 바이닝 (REF)

회로 설계를 용이하게 하기 위한 전기적 특성을 정의합니다. 그룹 "B"는 I_F=20mA에서 3개의 바인을 가집니다:

• 0: 1.75 - 1.95 V
• 1: 1.95 - 2.15 V
• 2: 2.15 - 2.35 V

특정 조합(예: CAT: V2, HUE: DD3, REF: 1)은 제품 라벨 및 릴에 표시됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 비표준 조건에서 소자 동작을 이해하는 데 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 빛 출력이 전류와 함께 증가하지만 선형적이지 않음을 보여줍니다. 이는 설계자가 밝기와 효율성 및 소자 스트레스를 균형 있게 조정하는 동작점을 선택하는 데 도움이 됩니다.

4.2 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 중요한 그래프는 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 보여줍니다. 온도가 증가함에 따라, 120mW 전력 소산 한계 내에 머물고 과열을 방지하기 위해 최대 전류를 줄여야 합니다. 예를 들어, 85°C에서 최대 I_F는 50mA보다 현저히 낮습니다.

4.3 순방향 전압 대 순방향 전류

이 IV 곡선은 다이오드의 지수 관계를 설명합니다. 전압은 전류와 함께 증가하며, 이 관계는 온도에 의존적입니다(25°C에서의 곡선이 표시됨).

4.4 스펙트럼 분포

그래프는 591 nm를 중심으로 하는 단일 피크를 보여주며, 전형적인 대역폭 20 nm의 단색 오렌지 방출을 확인시켜 줍니다.

4.5 방사 패턴

극좌표도는 넓은 120° 시야각을 시각적으로 확인시켜 주며, 넓은 영역 조명에 적합한 거의 Lambertian 방출 특성을 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

PLCC-2 패키지는 본체 크기가 약 2.0mm(길이) x 1.25mm(폭) x 1.1mm(높이)입니다. 리드 피치는 1.0mm입니다. PCB 풋프린트 설계를 위한 허용 오차(일반적으로 ±0.1mm)가 포함된 상세 치수 도면이 제공됩니다. 패키지에는 캐소드(도면에서 노치 또는 녹색 표시로 표시됨)의 명확한 식별이 포함됩니다.

5.2 릴 및 테이프 패키징

부품은 자동화 조립을 위해 8mm 캐리어 테이프에 공급됩니다. 릴 치수는 표준화되어 있습니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 캐리어 테이프 치수는 적절한 부품 고정 및 공급을 보장합니다.

5.3 습기 감수성 및 보관

부품은 습기 흡수를 방지하기 위해 건조제가 포함된 방습 알루미늄 백에 포장되어 있으며, 이는 리플로우 솔더링 중 "팝콘 현상"을 방지하는 데 중요합니다. 백에는 관련 제품 정보가 표시되어 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

이 소자는 표준 SMD 솔더링 공정에 적합하도록 등급이 매겨져 있습니다.

• 리플로우 솔더링:최대 10초 동안 260°C를 초과하지 않는 피크 온도 프로파일을 권장합니다.
• 핸드 솔더링:필요한 경우, 리드당 최대 3초 동안 최대 350°C의 솔더링 아이언 팁 온도를 사용할 수 있습니다.
• 적외선(IR) 및 기상 리플로우 기술 모두와 호환됩니다.
• 치수 도면에서 권장된 랜드 패턴을 따르는 것은 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성 및 리플로우 중 자체 정렬에 필수적입니다.

7. 애플리케이션 제안 및 설계 고려 사항

7.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

• 자동차 내장:계기판 계기, 제어 스위치 및 상태 표시등용 백라이트.
• 통신 장비:전화기, 팩스기 및 네트워킹 하드웨어의 상태 표시등 및 키패드 백라이트.
• 소비자 가전:휴대용 장치, 가전제품 및 오디오/비디오 장비의 전원 표시등, 버튼 백라이트 및 상태 표시등.
• 일반 패널 표시기:밝고 넓은 각도의 시각적 표시기가 필요한 모든 애플리케이션.

7.2 라이트 파이프 애플리케이션

넓은 시야각과 인터-리플렉터로부터의 최적화된 광 결합은 이 LED를 라이트 파이프와 함께 사용하기에 이상적으로 만듭니다. 이 설계는 LED 다이에서 빛을 효율적으로 포착하고 최소 손실로 라이트 파이프로 전달하여, 실제 LED 위치에서 떨어진 거리에서도 밝고 균일한 조명을 가능하게 합니다.

7.3 회로 설계 고려 사항

• 전류 제한 저항:직렬 저항은 필수입니다. R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 그 값을 계산하십시오. 모든 조건에서 충분한 전류를 보장하기 위해 바인 또는 데이터시트의 최대 V_F를 사용하십시오.
• 전력 소산:V_F* I_F의 곱이 120mW를 초과하지 않도록 하십시오, 특히 높은 주변 온도에서(디레이팅 곡선 참조).
• ESD 보호:LED가 사용자 접촉에 노출되는 경우, 2kV HBM 등급이 상대적으로 낮기 때문에 PCB 트레이스에 기본 ESD 보호를 구현하십시오.

8. 신뢰성 테스트

제품은 품질과 수명을 보장하기 위해 표준 신뢰성 테스트를 거칩니다. 테스트 계획은 90% 신뢰 수준과 10%의 LTPD(Lot Tolerance Percent Defective)를 기반으로 합니다. 지정된 테스트 중 하나는 리플로우 솔더링 저항으로, 샘플은 6사이클 동안 최소 5초 동안 260°C±5°C에 노출됩니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 5V 공급 전압에 어떤 저항을 사용해야 합니까?

A: 최대 V_F2.35V 및 목표 I_F20mA를 사용합니다: R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω. 표준 130Ω 또는 150Ω 저항이 적절할 것입니다. 항상 측정된 V_F.

Q: 3.3V 마이크로컨트롤러 핀으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 가능성은 있지만, LED의 실제 V_F에 따라 다릅니다. V_F가 2.35V에 가깝다면, 3.3V 소스로부터의 전류 제한 저항 양단의 전압 강하는 매우 작아져 전류 제어가 부정확하고 V_F변동에 민감해집니다. 3.3V 시스템의 경우 더 낮은 V_F바인 또는 전용 구동 회로를 권장합니다.

Q: 온도가 밝기에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 대부분의 LED와 마찬가지로, 광도는 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 디레이팅 곡선은 열을 관리하기 위해 높은 주변 온도에서 더 낮은 전류를 요구함으로써 이를 간접적으로 반영합니다. 일정한 밝기를 위해서는 열 관리 또는 피드백이 필요할 수 있습니다.

Q: 이 제품은 야외 사용에 적합합니까?

A: 동작 온도 범위(-40°C ~ +85°C)는 대부분의 야외 조건을 포함합니다. 그러나 패키지는 방수 또는 자외선 저항에 대해 특별히 등급이 매겨져 있지 않습니다. 직접적인 야외 노출의 경우, 추가적인 환경 보호(컨포멀 코팅, 밀폐 인클로저)가 필요할 것입니다.

10. 기술 비교 및 포지셔닝

PLCC-2 패키지의 67-21 시리즈는 넓은 각도 성능에 중점을 둔 범용, 비용 효율적인 표시기 LED로 자리매김합니다. 더 작은 칩 LED(예: 0402, 0603)와 비교하여, 더 큰 다이와 통합 리플렉터 덕분에 현저히 더 높은 빛 출력과 더 넓은 시야각을 제공합니다. 전통적인 "둥근 돔" LED와 비교하여, 현대적이고 얇은 전자 장치에 적합한 훨씬 더 낮은 프로파일을 제공합니다. 주요 차별화 요소는 좋은 밝기, 매우 넓은 시야각 및 자동화 SMT 조립 호환성의 조합으로, 넓고 균일한 조명이 요구되는 표시기 및 라이트 파이프 백라이트 작업 모두에 다용도 선택이 되게 합니다.