탑 뷰 LED 45-11 시리즈 기술 데이터 시트 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 전압 2.7-3.5V - 블루 컬러

1. 제품 개요

45-11 시리즈는 인디케이터 및 백라이트 애플리케이션을 위해 설계된 탑 뷰 LED 제품군을 나타냅니다. 이 부품들은 컴팩트한 P-LCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지에 장착되어 있으며, 넓고 균일한 광 출력을 제공하는 무색 투명 창을 특징으로 합니다. 이 시리즈의 주요 설계 장점은 패키지 내에 통합된 내부 반사체를 통해 달성된 최적화된 광 결합입니다. 이 기능은 넓은 시야각과 결합되어 광원에서 표시 지점까지 효율적인 광 전달이 중요한 광파이프와 함께 사용하는 데 특히 적합하게 만듭니다.

이 시리즈는 소프트 오렌지, 녹색, 파란색, 노란색을 포함한 여러 색상으로 제공되며, 이 특정 데이터시트는 파란색 변형에 대해 상세히 설명합니다. 이 소자들의 주요 특징은 낮은 전류 요구 사항으로, 휴대용 소비자 전자제품, 핸드헬드 장치 및 전력 소비 최소화가 우선 순위인 모든 시스템과 같은 전력 민감 애플리케이션에 이상적입니다. 패키지 자체는 광 반사 및 전체 밝기에 도움이 되는 흰색입니다.

1.1 핵심 특징 및 규정 준수

이 소자는 현대 전자 조립 및 신뢰성을 위한 몇 가지 중요한 특징을 포함합니다:

• 패키지:흰색 본체와 무색 투명 창을 가진 P-LCC-2.
• 시야각:넓은 120도 반강도 각도(2θ1/2)는 다양한 위치에서의 가시성을 보장합니다.
• 제조 호환성:이 부품은 기상 리플로우, 적외선 리플로우 및 웨이브 솔더링 공정과 완전히 호환됩니다. 또한 효율적인 조립을 위해 8mm 테이프 및 릴에 공급되는 자동 픽 앤 플레이스 장비와 함께 사용하도록 설계되었습니다.
• 환경 및 규제 준수:이 제품은 무연(Pb-free)이며, EU REACH 규정을 준수하고, 할로겐 프리 요구 사항(브롬 <900 ppm, 염소 <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 충족합니다. 또한 자동차 등급 부품을 위한 AEC-Q101 표준에 따라 인증되었습니다.
• ESD 보호:2000V(Human Body Model)까지의 내장 정전기 방전 보호 기능으로 취급 견고성이 향상됩니다.

1.2 목표 애플리케이션

이러한 특징들의 조합은 45-11 시리즈를 다양한 애플리케이션에 적합하게 만듭니다:

• 통신:전화기 및 팩스 기기의 상태 표시등 및 키보드 백라이트.
• 디스플레이 백라이트:LCD 패널, 스위치 및 심볼용 평면 백라이트.
• 광파이프 시스템:최적화된 광 결합 및 넓은 각도로 인해 가이드 광 애플리케이션에 탁월한 광원이 됩니다.
• 일반 목적 표시:신뢰할 수 있고 밝은 인디케이터가 필요한 모든 애플리케이션.
• 자동차 실내 조명:특히 AEC-Q101 인증을 활용하는 계기판 백라이트와 같은 애플리케이션에 대해 언급됩니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

이 섹션은 파란색 45-11 LED에 대해 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않으며 회로 설계에서 피해야 합니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA. 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA. 이는 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서만 허용됩니다. 멀티플렉싱 또는 짧은 고휘도 펄스에 유용합니다.
• 전력 소산 (P_d):120 mW. 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압(V_F) × 순방향 전류(I_F)로 계산됩니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 소자가 동작하도록 지정된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:조립을 위한 열 프로파일을 지정합니다: 리플로우 중 260°C에서 10초, 또는 핸드 솔더링의 경우 350°C에서 3초.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 달리 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25°C 및 순방향 전류(I_F) 20 mA의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다. 허용 오차는 명시적으로 정의됩니다.

• 광도 (I_v):최소 225 mcd에서 최대 565 mcd까지 범위이며, 빈닝 시스템에 의해 암시되는 전형적인 값을 가집니다. 허용 오차는 ±11%입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도(전형적). 이는 광도가 피크 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 파장 (λ_p):468 nm(전형적). 스펙트럼 전력 분포가 최대인 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):464 nm ~ 472 nm. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로 색상을 정의합니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):25 nm(전형적). 최대 강도의 절반(FWHM)에서 방출 스펙트럼의 너비입니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F=20mA에서 2.70 V ~ 3.50 V. 허용 오차는 ±0.05V입니다. 이 범위는 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 45-11 시리즈는 광도, 주 파장 및 순방향 전압에 대한 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20 mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(S2, T1, T2, U1)으로 분류됩니다.

• 빈 S2:225 mcd(최소) ~ 285 mcd(최대)
• 빈 T1:285 mcd ~ 360 mcd
• 빈 T2:360 mcd ~ 450 mcd
• 빈 U1:450 mcd ~ 565 mcd

특정 소자 코드 "45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM"은 광도에 대해 U1 빈에 속함을 나타냅니다.

3.2 주 파장 빈닝

파란색 LED는 그룹(F)으로 묶이고 정밀한 색상 제어를 위해 네 개의 빈(AA1 ~ AA4)으로 더 세분화됩니다.

• 빈 AA1:464 nm ~ 466 nm
• 빈 AA2:466 nm ~ 468 nm
• 빈 AA3:468 nm ~ 470 nm
• 빈 AA4:470 nm ~ 472 nm

코드 "B7C"는 그룹 F 내의 특정 파장 빈에 해당할 가능성이 높습니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 전체 범위 2.70V ~ 3.50V 내에서 여덟 개의 범주(빈 34 ~ 41)로 빈닝됩니다. 각 빈은 0.1V 단계를 가집니다.

• 예시 빈 34:2.70V ~ 2.80V
• 예시 빈 35:2.80V ~ 2.90V
• ... 최대빈 41:3.40V ~ 3.50V

부품 번호의 코드 "B14"는 순방향 전압 빈을 지정합니다.

4. 성능 곡선 분석

이 데이터시트는 비표준 조건에서 소자 동작을 이해하는 데 필수적인 여러 전형적인 특성 곡선을 포함합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 전형적인 파란색 InGaN LED의 경우, 턴온 전압은 약 2.7V-2.8V이며, 그 후 전압이 약간 증가하면 전류가 급격히 증가합니다. 이는 과전류로 인한 열 폭주를 방지하기 위해 LED와 직렬로 전류 제한 장치(저항기 또는 정전류 드라이버와 같은)가 절대적으로 필요함을 강조합니다.

4.2 상대 광도 대 순방향 전류

이 그래프는 광 출력이 전형적인 동작 범위(예: 최대 30-40 mA)에서 순방향 전류에 거의 비례함을 보여줍니다. 그러나 효율(와트당 루멘)은 절대 최대 정격보다 낮은 전류에서 최고점에 도달할 수 있습니다. 권장 전류 이상으로 동작하면 효율이 감소하고 루멘 감소 및 소자 노화가 가속화됩니다.

4.3 상대 광도 대 주변 온도

LED 광 출력은 온도에 의존합니다. 접합 온도가 증가함에 따라 광도는 일반적으로 감소합니다. 이 곡선은 그 감소를 정량화합니다. 45-11의 경우, 출력은 낮은 온도에서 상대적으로 안정적이지만 주변 온도가 상한 85°C에 접근함에 따라 눈에 띄는 감소를 보입니다. 이는 자동차 실내와 같은 고온 환경을 위한 설계에 고려되어야 합니다.

4.4 스펙트럼 분포

스펙트럼 플롯은 InGaN 기반 파란색 LED의 특징인 468 nm를 중심으로 하는 단일 우세 피크를 보여줍니다. 25 nm FWHM은 상대적으로 순수한 파란색을 나타냅니다. 가시 스펙트럼의 다른 부분에서는 최소한의 방출만 있습니다.

4.5 방사 패턴

극좌표 다이어그램은 빛의 공간 분포를 보여줍니다. 넓은 120° 시야각이 확인되며, 성형 렌즈가 있는 탑 뷰 LED에 일반적인 근-램버시안 또는 박쥐 날개 패턴을 보여 축외 가시성을 잘 제공합니다.

4.6 순방향 전류 감액 곡선

이 곡선은 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 정의합니다. 온도가 상승함에 따라 최대 안전 전류는 소자의 전력 소산 한계 내에 머물고 과열을 방지하기 위해 감소합니다. 85°C에서 허용 가능한 최대 I_F는 25°C에서의 30 mA 정격보다 상당히 낮습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 외형 치수

P-LCC-2 패키지는 다음과 같은 주요 치수를 가집니다(모두 mm 단위, 달리 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.1mm):

• 전체 길이: 3.2 mm
• 전체 너비: 2.8 mm
• 전체 높이: 1.9 mm
• 리드 피치: 2.54 mm(표준 0.1인치 피치)
• 리드 길이: 0.5 mm(최소)
• 캐소드 식별자: 패키지는 극성을 나타내기 위해 녹색 캐소드 마크와 본체의 노치를 특징으로 합니다.

이 치수들은 PCB 풋프린트 설계, 적절한 배치, 솔더링 및 간극 확보에 중요합니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 필수적입니다. 캐소드(음극 단자)는 다음으로 식별됩니다:

1. 캐소드 리드에 인접한 패키지 본체의 녹색 표시.
2. 캐소드 근처 패키지 본체 측면의 노치 또는 컷아웃.

애노드 리드는 일반적으로 테이프 및 릴 패키징에서 더 길지만, 패키지 상의 표시는 조립 및 검사 중 주요 참조입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 솔더링 공정 파라미터

이 소자는 일반적인 솔더링 공정에 대해 정격화되었습니다:

• 리플로우 솔더링(무연):최대 10초 동안 260°C의 피크 온도가 지정됩니다. 권장 온도 프로파일은 플럭스 활성화 및 열 충격 최소화를 위한 예열을 포함해야 합니다.
• 핸드 솔더링:리드당 최대 3초 동안 적용되는 최대 인두 팁 온도 350°C.
• 중요 제한:동일한 소자에서 리플로우 솔더링은 패키지 및 와이어 본드에 대한 과도한 열 응력을 피하기 위해 두 번 이상 수행되어서는 안 됩니다.

6.2 보관 및 습기 민감도

LED는 대기 중 습기 흡수를 방지하기 위해 건조제와 함께 방습 배리어 백에 포장되어 리플로우 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 일으키지 않도록 합니다.

• 개봉 전:≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관. 1년 이내에 사용.
• 개봉 후:≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 72시간(3일) 이내에 솔더링 완료.
• 재포장:3일 이내에 사용되지 않으면 사용하지 않은 부품은 새로운 건조제와 함께 원래 또는 동등한 방습 백에 다시 밀봉해야 합니다.
• 베이킹:보관 시간이 초과되거나 건조제 지시약이 포화 상태를 나타내면 솔더링 전 습기를 제거하기 위해 60°C ±5°C에서 24시간 동안 일회성 베이킹이 필요합니다.

6.3 중요 사용 주의사항

• 과전류 보호:외부 전류 제한 저항기 또는 정전류 드라이버는 필수입니다. LED의 지수 I-V 특성은 작은 전압 증가가 큰 전류 급증을 일으켜 즉시 고장을 초래할 수 있음을 의미합니다.
• 기계적 응력:솔더링 중 또는 후에 LED 본체나 리드에 기계적 응력(굽힘, 누름)을 가하지 마십시오.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

이 제품은 자동화 조립을 위해 공급됩니다:

• 캐리어 테이프 너비:8 mm.
• 포켓 피치:4.0 mm.
• 릴 치수:데이터시트 도면에 제공된 특정 허브, 플랜지 및 전체 치수를 가진 표준 13인치 릴.
• 릴당 수량:2000개.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 여러 코드가 포함됩니다:

• P/N:전체 부품 번호(예: 45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM).
• LOT No.:추적 가능한 제조 로트 번호.
• QTY:릴 상의 수량.
• CAT:광도 등급(예: U1).
• HUE:주 파장 등급.
• REF:순방향 전압 등급.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

8.1 전형적인 애플리케이션 회로

가장 기본적인 구동 회로는 전압원(V_CC)과 전류 제한 저항기(R_S) 및 LED가 직렬로 연결된 것입니다. 저항 값은 다음과 같이 계산됩니다: R_S= (V_CC- V_F) / I_F. 예를 들어, 5V 공급, V_F3.0V(전형적), 원하는 I_F20 mA: R_S= (5 - 3.0) / 0.02 = 100 Ω. 저항 정격 전력은 I_F²× R_S= 0.04 W이므로, 표준 1/8W(0.125W) 또는 1/10W 저항기로 충분합니다.

안정적인 밝기 또는 넓은 전압 범위에서 동작이 필요한 애플리케이션의 경우 정전류 드라이버 IC를 권장합니다.

8.2 광파이프 애플리케이션을 위한 설계

광파이프에 결합할 때:

• 정렬:LED의 광학 중심을 광파이프의 입사면과 정확히 정렬합니다.
• 간격:LED 돔과 광파이프 사이에 작고 제어된 공기 간격(또는 광학 접착제 사용)을 유지하여 광 결합 효율을 극대화합니다.
• 빈닝:다중 LED 어레이(예: 패널 백라이트용)의 경우, 디스플레이 전체에 걸쳐 균일한 밝기와 색상을 보장하기 위해 동일한 광도 및 파장 빈의 LED를 사용합니다.

8.3 열 관리 고려사항

패키지가 작지만 효과적인 방열은 수명을 연장하고 밝기를 유지합니다:

• PCB 레이아웃:LED의 열 패드(해당되는 경우) 아래에 열전도성 PCB 비아를 사용하거나 리드에 연결하여 열을 접지/전원 평면으로 전도합니다.
• 주변 온도:전류 감액 곡선을 준수합니다. 고온 환경(예: 더운 날 자동차 내부)에서는 구동 전류를 줄이거나 적절한 환기를 보장합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

객관적으로, 45-11 시리즈는 일반 LED와 비교하여 몇 가지 차별화 포인트를 제공합니다:

• 넓은 시야각 대 좁은 각도 LED:120° 각도는 집중된 빔에 사용되는 좁은 각도 LED와 비교하여 넓은 가시성이 필요한 애플리케이션(계기판, 상태 표시등)에 우수합니다.
• P-LCC-2 패키지 대 스루홀:표면 실장 패키지는 T-1 3/4와 같은 기존 스루홀 LED에 비해 더 작고 가벼우며 더 자동화 가능한 설계를 가능하게 합니다.
• 자동차 인증(AEC-Q101):자동차 스트레스 조건(열 사이클링, 습도 등)에서의 신뢰성에 대한 이 공식 인증은 상업 등급 LED와 차별화되어 자동차 실내 애플리케이션에 적합하게 만듭니다.
• 통합 반사체:패키지 내의 성형 내부 반사체는 광 추출 및 결합 효율을 향상시키며, 모든 기본 SMD LED 패키지에 존재하는 기능은 아닙니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q1: 이 LED를 3.3V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 권장하지 않습니다. 순방향 전압(2.7V-3.5V)은 3.3V 공급에 매우 가깝거나 초과합니다. 빛이 나더라도 전류는 제어되지 않고 V_F변동에 매우 민감하여 일관되지 않은 밝기 또는 손상을 초래할 가능성이 높습니다. 항상 직렬 저항기나 드라이버를 사용하십시오.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λ_p)은 방출 스펙트럼의 물리적 피크(468 nm)입니다. 주 파장(λ_d)은 인지된 색상(464-472 nm)과 일치하는 심리물리적 단일 파장입니다. 이 파란색 LED와 같은 단색 LED의 경우 매우 가깝습니다. λ_d는 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

Q3: 보관 및 베이킹 절차가 왜 그렇게 구체적인가요?

A: 플라스틱 패키지는 습기를 흡수합니다. 리플로우 솔더링의 고열 중에 이 습기가 빠르게 증발하여 패키지 박리 또는 다이 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있는 내부 압력을 생성할 수 있습니다. 이 절차들은 이 고장 모드를 방지하기 위해 습기 노출을 제어합니다.

Q4: 부품 번호 45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM을 어떻게 해석하나요?

A: 이는 코드화된 식별자입니다. "45-11"은 시리즈입니다. "B7C"는 색상/파장 빈(파란색, 특정 서브 빈)을 나타낼 가능성이 높습니다. "FS2U1"은 광도 빈(범위를 포함할 가능성이 높음)을 나타냅니다. "B14"는 순방향 전압 빈입니다. "2T" 및 "AFM"은 테이프 유형 및 기타 공장별 코드를 참조할 수 있습니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 자동차 액세서리용 계기판 표시등 설계.

1. 선택:45-11 파란색 LED는 AEC-Q101 인증, 넓은 시야각(운전자 가시성에 좋음) 및 아이콘 뒤에서의 잠재적 광파이프 통합 적합성으로 선택되었습니다.
2. 회로 설계:차량의 공칭 12V 시스템이 사용됩니다. 직렬 저항기가 계산됩니다. 최악의 경우 V_F3.5V 및 목표 I_F20 mA 가정: R_S= (12 - 3.5) / 0.02 = 425 Ω. 가장 가까운 표준 5% 값은 430 Ω입니다. 전력 소산: (0.02)²* 430 = 0.172W, 따라서 1/4W 저항기가 선택됩니다.
3. 열 분석:계기판 환경은 85°C에 도달할 수 있습니다. 감액 곡선을 참조하면 85°C에서의 최대 연속 전류는 감액됩니다. 선택된 20 mA는 이 온도에서 안전한지 확인해야 합니다. 그렇지 않다면 전류를 15 mA로 줄여야 할 수 있습니다.
4. PCB 레이아웃:풋프린트는 2.54mm 패드 피치를 가진 3.2x2.8mm 패키지와 일치합니다. 광파이프 하우징을 위해 LED 주변에 작은 킵아웃 영역이 배치됩니다. 열 확산을 위해 접지 평면에 연결된 캐소드 패드 아래에 열 비아가 추가됩니다.
5. 조립:LED는 자동화 조립을 위해 8mm 테이프 및 릴로 주문됩니다. 리플로우 프로파일은 피크 온도 260°C를 초과하지 않도록 설정됩니다. 공장 현장은 방습 백 개봉 후 72시간 노출 한도를 따릅니다.

LED 사양 용어

LED 기술 용어 완전 설명