탑뷰 LED 67-21 시리즈 기술 데이터 시트 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 순방향 전압 1.75-2.35V - 선명한 적색 - 한국어 문서

1. 제품 개요

67-21 시리즈는 인디케이터 및 백라이트 응용을 위해 설계된 표면 실장형 탑뷰 LED 제품군입니다. 이 특정 모델은 AlGaInP 칩 기술을 통해 구현된 선명한 적색 발광 색상을 특징으로 합니다. 장치는 백색 바디와 무색 투명 창을 가진 컴팩트한 P-LCC-2 패키지에 장착되어 있으며, 이는 넓은 시야각 특성에 기여합니다. 핵심 설계 특징은 패키지 내부에 통합된 인터리플렉터로, 이는 광 결합 효율을 최적화합니다. 이로 인해 LED는 광 파이프와 함께 사용할 때 특히 적합하며, 광원에서 디스플레이 지점까지 효율적인 광 전달이 중요한 경우에 유용합니다. 낮은 전류 요구 사항은 휴대용 전자 장치 및 자동차 계기판과 같은 전력 민감성 응용 분야에서의 적합성을 더욱 향상시킵니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED 시리즈의 주요 장점은 120도의 광시야각, 표준 자동화 배치 및 솔더링 공정(증기상, 적외선 리플로우, 웨이브 솔더링 포함)과의 호환성, 그리고 무연 및 RoHS 준수 구조를 포함합니다. 장치는 대량 조립을 위해 8mm 테이프 및 릴에 공급됩니다. 주요 타겟 시장은 자동차 전자 장치(계기판 및 스위치 백라이트), 통신 장비(전화기 및 팩스 기계의 인디케이터), 일반 스위치 및 심볼 조명, 그리고 LCD용 평면 백라이트 소스입니다. 신뢰성, 조립 용이성 및 광학 성능의 조합은 범용 인디케이터 사용을 위한 다목적 구성 요소로서의 위치를 확보합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

LED의 성능은 주변 온도(Ta) 25°C의 표준 테스트 조건에서 정의됩니다. 이러한 파라미터에 대한 포괄적인 이해는 적절한 회로 설계 및 성능 예측에 필수적입니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않습니다. 주요 절대 최대 정격은 다음과 같습니다: 역전압(V_R) 5V, 연속 순방향 전류(I_F) 25mA, 그리고 1/10 듀티 사이클 및 1kHz 주파수에서 펄스 동작 시 피크 순방향 전류(I_FP) 100mA. 최대 소비 전력(P_d)은 100mW입니다. 장치는 -40°C에서 +85°C의 온도 범위 내에서 동작할 수 있으며, -40°C에서 +90°C 사이에서 보관할 수 있습니다. 솔더링 온도 프로파일은 매우 중요합니다: 리플로우 솔더링의 경우, 최대 10초 동안 최고 온도 260°C가 지정되며, 핸드 솔더링의 경우, 납땜 인두 팁 온도는 3초 동안 350°C를 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기광학적 특성

광도 및 전기 사양의 대표적인 동작점은 순방향 전류 20mA입니다. 광도(I_v)는 일반적으로 140mcd에서 360mcd 범위를 가지며, 이는 특정 빈(R2, S1, S2, T1)으로 더 세분화됩니다. 선명한 적색 변종의 주 파장(λ_d)은 621nm에서 631nm 사이이며, 대표적인 피크 파장(λ_p)은 약 632nm입니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 약 20nm입니다. 전기적으로, 20mA에서 순방향 전압(V_F)은 1.75V에서 2.35V 범위이며, 최대 역전압 5V에서 역전류(I_R)는 10μA 미만임이 보장됩니다. 허용 오차는 광도 ±11%, 주 파장 ±1nm, 순방향 전압 ±0.1V로 지정됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 응용에서 밝기와 색상의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 요구에 적합한 등급을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

광 출력은 네 개의 빈으로 분류됩니다: R2 (140-180 mcd), S1 (180-225 mcd), S2 (225-285 mcd), T1 (285-360 mcd). 모든 측정은 I_F=20mA에서 수행됩니다. 더 높은 빈(예: T1)을 선택하면 더 밝은 LED가 보장되며, 이는 높은 가시성이 필요한 응용이나 높은 감쇠를 가진 광 파이프 뒤에서 사용할 때 필요할 수 있습니다.

3.2 주 파장 빈닝

색상(색조)은 주 파장을 빈닝하여 제어합니다. 이 선명한 적색 시리즈의 경우, 빈은 코드 'F' 아래에 그룹화되며, 서브 빈 FF1 (621-626 nm) 및 FF2 (626-631 nm)로 나뉩니다. 응용 내에서 더 좁은 파장 분포는 여러 인디케이터에 걸쳐 균일한 색상 외관을 보장합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 코드 'B' 아래 세 그룹으로 빈닝됩니다: B0 (1.75-1.95V), B1 (1.95-2.15V), B2 (2.15-2.35V). V_F빈에 대한 지식은 전류 제한 회로 설계, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 균일한 전류 분배와 밝기를 보장하기 위해 매우 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 특성 곡선은 비표준 조건에서 LED의 동작에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 광도 대 주변 온도

곡선은 광도가 접합 온도와 반비례 관계에 있음을 보여줍니다. 주변 온도가 -40°C에서 +110°C로 상승함에 따라 상대 출력이 감소합니다. 최대 동작 온도인 +85°C에서 출력은 25°C에서보다 현저히 낮습니다. 이 열적 디레이팅은 높은 주변 온도가 예상되는 설계에서 고려되어야 하며, 더 높은 광도 빈 선택이나 능동 냉각이 필요할 수 있습니다.

4.2 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 곡선은 다이오드의 전형적인 비선형입니다. 권장 20mA 동작점에서 전압은 빈닝된 범위 내에 있습니다. 이 곡선을 통해 설계자는 다양한 구동 전류에서의 전압 강하를 추정할 수 있으며, 이는 전원 공급 설계에 필수적입니다.

4.3 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 일반적인 동작 범위에서 광 출력이 순방향 전류에 거의 비례함을 보여줍니다. 그러나 LED를 절대 최대 정격인 25mA 이상으로 구동하는 것은 금지되며, 이는 과도한 열 발생으로 인해 수명과 신뢰성을 감소시킵니다.

4.4 방사 패턴 및 스펙트럼 분포

방사 다이어그램은 넓은 120도 시야각을 확인하며, 람베르시안과 유사한 발광 패턴을 보여줍니다. 스펙트럼 분포도는 약 632nm를 중심으로 하는 단일 피크를 보여주며, 이는 AlGaInP 적색 LED의 특징이며, 정의된 대역폭은 색상 순도를 보장합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

P-LCC-2 패키지는 길이 약 3.2mm, 너비 약 2.8mm, 높이 약 1.9mm의 치수를 가집니다(별도 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm). 기술 도면은 LED 본체, 렌즈 및 중요한 솔더 패드 풋프린트에 대한 상세한 측정치를 제공합니다. 올바른 패드 설계는 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 정렬에 필수적입니다. 극성은 패키지의 캐소드 마크로 표시됩니다. 권장 PCB 랜드 패턴은 충분한 솔더 필릿 형성과 기계적 안정성을 보장합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

이 장치는 표준 SMT 조립 공정과 완전히 호환됩니다. 리플로우 솔더링의 경우, 플라스틱 패키지 및 내부 다이 본드 손상을 방지하기 위해 최고 온도가 10초 동안 260°C를 초과하지 않는 프로파일이 필수적입니다. 표준 상승 및 냉각 속도를 따라야 합니다. 핸드 솔더링의 경우, 각별한 주의가 필요합니다: 팁 온도가 350°C 미만인 접지된 인두를 사용하고, 패드당 접촉 시간을 3초로 제한하십시오. 조립 중 및 조립 후 렌즈에 기계적 응력을 가하지 마십시오. 습기 민감성은 건조제가 들어 있는 밀봉된 알루미늄 방습 백에 부품을 포장하여 대응합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 8mm 캐리어 테이프에 공급되며, 릴당 표준 적재 수량은 2000개입니다. 릴 치수는 자동화 피더와의 호환성을 위해 지정됩니다. 릴의 라벨링에는 중요한 정보가 포함됩니다: 부품 번호(PN), 고객 부품 번호(CPN), 수량(QTY), 로트 번호(LOT NO), 그리고 광도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈 코드입니다. 이 추적 가능성은 품질 관리와 일관된 제조에 매우 중요합니다.

8. 적용 권장사항

8.1 대표적인 적용 시나리오

이 LED는 소비자 가전의 상태 인디케이터, 멤브레인 스위치 및 패널 레전드 백라이트, 자동차 계기판 또는 산업용 제어판의 광 파이프 조명에 이상적입니다. 넓은 시야각은 인디케이터가 다양한 각도에서 보여야 하는 응용에 적합합니다.

8.2 설계 고려사항

항상 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하십시오. 저항 값(R)은 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산할 수 있습니다. 최악의 조건에서 전류가 20mA를 초과하지 않도록 하기 위해 빈 또는 데이터시트의 최대 V_F를 사용하십시오. 다중 LED 어레이에서 균일한 밝기를 위해 일정 전류 드라이버 사용 또는 일관된 V_F를 위한 LED 빈닝을 고려하십시오. 광 파이프와 함께 사용할 때는 파이프 재료가 적색광에 대해 높은 투과율을 가지도록 하고, 광학 손실을 최소화하도록 인터페이스를 설계하십시오.

9. 신뢰성 및 품질 보증

이 제품은 90% 신뢰 수준과 10% 로트 허용 불량률(LTPD)로 포괄적인 신뢰성 테스트를 거칩니다. 테스트 포트폴리오에는 리플로우 솔더링 저항, 온도 사이클링(-40°C ~ +100°C), 열 충격, 고온 및 저온 저장, 20mA에서 1000시간 동안의 DC 동작 수명, 고온/고습(85°C/85% RH) 테스트가 포함됩니다. 이러한 테스트는 LED의 까다로운 자동차 및 산업 환경에 대한 견고성을 검증하여 장기적인 성능 안정성을 보장합니다.

10. 기술 비교 및 차별화

기존의 스루홀 LED와 비교하여, 이 SMD 패키지는 상당한 공간 절약, 자동화 생산에 대한 더 나은 적합성, 수동 솔더링 제거를 통한 향상된 신뢰성을 제공합니다. SMD LED 환경 내에서 67-21 시리즈는 광 파이프 결합에 최적화된 특정 패키지 형상과 많은 표준 SMD LED보다 넓은 120도 광시야각으로 차별화됩니다. 광도, 색상 및 전압에 대한 정밀한 빈닝 가용성은 높은 일관성이 필요한 응용에 이점을 제공합니다.

11. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

A: 아니요. LED는 전류 구동 장치입니다. 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 즉시 파괴됩니다. 항상 직렬 저항 또는 일정 전류 드라이버를 사용하십시오.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λ_p)은 스펙트럼 파워 분포가 최대인 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 색상 사양에는 주 파장이 더 관련이 있습니다.

Q: 라벨의 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

A: CAT 코드는 광도 빈(예: S1)에, HUE 코드는 주 파장 빈(예: FF1)에, REF 코드는 순방향 전압 빈(예: B1)에 해당합니다. 이를 통해 주문한 특정 성능 특성을 가진 LED를 받을 수 있습니다.

Q: 방열판이 필요한가요?

A: 20mA 이하의 정상 동작의 경우, 단일 LED에 대해 전용 방열판은 일반적으로 필요하지 않습니다. 그러나 적절한 PCB 레이아웃(열 릴리프 패드, 구리 푸어)을 통한 열 관리는 좋은 관행이며, 특히 고밀도 어레이나 고주변 온도 응용에 유용합니다.

12. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 계기판 인디케이터 클러스터:자동차 계기판에서 여러 개의 67-21 LED(적색 및 시리즈의 다른 색상)를 단일 PCB에 장착할 수 있습니다. 각 LED는 전용 광 파이프와 짝을 이루어 빛을 특정 아이콘(예: 체크 엔진, 오일 압력)으로 안내합니다. 광시야각은 운전자와 승객 모두를 위해 아이콘이 균일하게 조명되도록 보장합니다. LED는 차량의 12V 시스템을 통해 적절한 직렬 저항을 사용하여 구동되며, 최대 V_F를 사용하여 계산하여 차량 내부 온도 범위에서 밝기 일관성을 보장합니다.

예시 2: 산업용 제어판:기계 조작자 패널은 각인된 아크릴 패널 뒤에 이러한 LED를 사용하여 기계 상태(가동 중 - 녹색, 고장 - 적색, 대기 중 - 노란색)를 표시합니다. LED의 백색 패키지는 PCB로부터의 색상 오염을 최소화합니다. 설계자는 모든 인디케이터에서 균일한 밝기를 보장하기 위해 동일한 광도 및 전압 빈에서 LED를 선택합니다. SMD 패키지는 매우 평평하고 컴팩트한 패널 설계를 가능하게 합니다.

13. 동작 원리

이 LED는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리로 동작합니다. 칩 재료는 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP)입니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n-영역의 전자와 p-영역의 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. AlGaInP에서 이 재결합은 가시 스펙트럼의 적색 부분(약 630nm)에서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 층의 특정 구성은 방출된 빛의 정확한 파장을 결정합니다. 무색 투명 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하여 환경으로부터 보호하고 방출된 빛을 원하는 방사 패턴으로 형성합니다.

14. 산업 동향 및 배경

인디케이터 LED의 동향은 더 높은 효율(단위 전기 입력당 더 많은 광 출력), 더 작은 패키지 크기 및 향상된 신뢰성을 지속적으로 추구하고 있습니다. 또한 소비자 및 자동차 전자 장치에서 미적 및 기능적 이유로 더 엄격한 색상 및 밝기 일관성(빈닝)에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 이 67-21 시리즈는 잘 정립된 제품이지만, 새로운 LED 기술은 더 높은 효율을 제공할 수 있습니다. 그러나 검증된 패키지, 넓은 가용성, 광 파이핑을 위한 특정 광학 특성 및 포괄적인 신뢰성 데이터의 조합은 성능, 비용 및 검증된 신뢰성의 균형이 필요한 많은 설계 응용 분야에서 지속적인 관련성을 보장합니다. 전자 장치의 소형화 및 더 높은 통합을 위한 추진력은 또한 이러한 표준화된, 자동화 가능한 SMD 구성 요소의 사용을 지원합니다.