탑 뷰 LED 67-21 시리즈 기술 데이터 시트 - P-LCC-2 패키지 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 60mW - 소프트 오렌지

1. 제품 개요

67-21 시리즈는 소형 P-LCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 표면 실장 패키지에 장착된 탑 뷰 LED 제품군을 나타냅니다. 이 소자는 광학 지시기로 설계되었으며, 넓고 균일한 발광 패턴을 제공하는 무색 투명 창이 있는 백색 패키지 본체를 특징으로 합니다. 핵심 장점은 매우 넓은 시야각, 라이트 파이프로의 효율적인 광 결합에 최적화, 낮은 순방향 전류 요구 사항을 포함하여 전력 민감도가 높은 애플리케이션에 특히 적합합니다. 주요 타겟 시장은 자동차 실내 조명(예: 계기판 백라이트), 통신 장비 지시기, 스위치 및 심볼용 일반 백라이트, 공간 및 전력 효율이 중요한 휴대용 전자 장치입니다.

1.1 주요 특징 및 규격 준수

• 패키지:P-LCC-2, 백색 본체, 무색 투명 렌즈.
• 광학 성능:넓은 시야각, 라이트 파이프 애플리케이션에 이상적.
• 제조 호환성:기상 리플로우 솔더링에 적합하며 자동 배치 장비와 호환 가능.
• 공급 형태:자동화 조립을 위한 8mm 테이프 및 릴 형태로 제공.
• 환경 규정 준수:무연(Pb-free) 제품이며 RoHS 지침을 준수합니다.
• 색상 옵션:본 시리즈는 소프트 오렌지(본 데이터시트 상세), 녹색, 파란색, 노란색으로 제공됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계 스트레스를 정의합니다. 이 한계 또는 그 근처에서의 동작은 권장되지 않으며 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5 V - 역방향으로 인가할 수 있는 최대 전압.
• 순방향 전류 (I_F):25 mA - 최대 연속 DC 순방향 전류.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA - 최대 펄스 순방향 전류 (1/10 듀티 사이클, 1 kHz).
• 전력 소산 (P_d):60 mW - 주변 온도 25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력.
• 정전기 방전 (ESD):2000 V (Human Body Model) - 중간 수준의 ESD 민감도를 나타냄; 적절한 취급 절차가 필요합니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C - 정상 동작을 위한 주변 온도 범위.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +90°C.
• 솔더링 온도:리플로우: 최대 10초 동안 260°C; 핸드 솔더링: 최대 3초 동안 350°C.

2.2 전기-광학 특성 (T_a= 25°C)

이는 표준 테스트 조건(I_F= 20 mA)에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_v):90 ~ 180 mcd (밀리칸델라). 광 출력은 빈으로 분류되며, 일반적인 값은 이 범위의 중간 정도일 가능성이 높습니다. 허용 오차는 ±11%입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (일반적). 이는 광도가 피크 광도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 넓은 각도는 지시기 애플리케이션의 핵심 특징입니다.
• 피크 파장 (λ_p):611 nm (일반적). 스펙트럼 방출이 가장 강한 파장.
• 주 파장 (λ_d):603 ~ 609 nm. 이는 빛의 지각되는 색상으로, 일관성을 위해 빈으로 분류됩니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm (일반적). 최대 강도의 절반에서 측정된 방출 스펙트럼의 폭.
• 순방향 전압 (V_F):1.75 ~ 2.35 V. 20 mA에서 LED 양단의 전압 강하로, 역시 빈으로 분류됩니다. 허용 오차는 ±0.1 V입니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5 V에서 10 μA (최대).

3. 빈 분류 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 특정 소자 코드(예: Q2R2 B/2T)는 해당 빈 할당을 나타냅니다.

3.1 광도 빈 분류 (CAT 코드)

• 빈 Q2:90 - 112 mcd
• 빈 R1:112 - 140 mcd
• 빈 R2:140 - 180 mcd

3.2 주 파장 빈 분류 (HUE 코드)

• 그룹 F, 빈 EE1:603 - 606 nm
• 그룹 F, 빈 EE2:606 - 609 nm

3.3 순방향 전압 빈 분류 (REF 코드)

• 그룹 B, 빈 0:1.75 - 1.95 V
• 그룹 B, 빈 1:1.95 - 2.15 V
• 그룹 B, 빈 2:2.15 - 2.35 V

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계에 중요한 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 상대 광도 대 주변 온도

곡선은 광도가 -40°C에서 약 25°C까지 상대적으로 안정적임을 보여줍니다. 25°C 이상에서는 효율 저하로 인해 온도가 증가함에 따라 광도가 점차 감소하는데, 이는 LED의 일반적인 동작입니다. 85°C에서는 출력이 25°C 값의 약 80-85% 정도일 수 있습니다. 이는 고온 환경에서 고려해야 합니다.

4.2 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 비선형 곡선은 전류 제한 저항 선택에 필수적입니다. 20 mA에서 일반적인 V_F는 약 2.0V이지만, 빈과 온도에 따라 1.8V에서 2.2V 사이로 변할 수 있습니다. 곡선은 20 mA 이상에서 더 가파르게 되어, 전류의 작은 증가가 더 큰 전압 증가를 필요로 함을 나타냅니다.

4.3 상대 광도 대 순방향 전류

광 출력은 정격 20 mA까지 전류와 거의 선형적입니다. 이 전류 이상으로 동작하면 밝기는 증가하지만, 더 높은 전력 소산, 효율 감소 및 잠재적으로 수명 단축의 대가를 치르게 됩니다. 감액 곡선은 접합 온도를 안전 한계 내로 유지하기 위해 주변 온도가 25°C 이상 상승함에 따라 허용 가능한 최대 순방향 전류가 감소함을 보여줍니다.

4.4 스펙트럼 분포

스펙트럼은 611 nm(피크)를 중심으로 한 일반적인 대역폭 20 nm의 협대역으로, 단색의 "소프트 오렌지" 색상을 확인시켜 줍니다. 이 대역 외부의 방출은 최소화되어 있습니다.

4.5 방사 패턴

극좌표도는 매우 넓은 120° 시야각을 가진 Lambertian과 유사한 방사 패턴을 확인시켜 줍니다. 강도는 넓은 정면 영역에 걸쳐 거의 균일하여, 광각 지시기에 탁월합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

P-LCC-2 패키지는 다음과 같은 주요 치수를 가집니다 (별도 명시된 경우를 제외하고 허용 오차 ±0.1 mm):

• 전체 길이: 2.0 mm
• 전체 너비: 1.25 mm
• 전체 높이: 0.8 mm
• 리드 피치: 1.0 mm (두 리드 중심 간 거리)
• 리드 폭: 0.4 mm (일반적)
• 랜드 패턴 권장사항: PCB 설계를 위한 상세한 풋프린트가 제공되어 적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장합니다.

5.2 극성 식별

캐소드(음극) 측은 일반적으로 패키지 본체의 노치 또는 녹색 표시로 식별되며, 탑 뷰 다이어그램에 표시된 바와 같습니다. 회로 동작을 위해 올바른 방향이 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

본 소자는 기상 또는 적외선 리플로우 솔더링에 적합합니다. 핵심 파라미터는 최대 10초 동안 패키지 본체 최고 온도가 260°C(±5°C)입니다. 표준 무연 리플로우 프로파일(상승, 예열, 리플로우, 냉각)이 적용 가능합니다. 액상선 온도 범위에서 과도한 시간을 피하십시오.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 인두 팁 온도는 350°C를 초과하지 않아야 하며, 리드와의 접촉 시간은 패드당 3초 이하로 제한해야 합니다. 가는 팁이 있는 저출력 인두(약 30W)를 사용하십시오.

6.3 보관 조건

습기 민감 소자(MSD)로서, LED는 건조제와 함께 방습 알루미늄 백에 포장됩니다. 밀봉된 백이 개봉되면, 구성 요소는 특정 시간 내에 사용되어야 합니다(본 시트에는 명시되지 않았으나 일반적으로 레벨 3의 경우<30°C/60%RH에서 168시간) 또는 솔더링 중 "팝콘" 효과를 방지하기 위해 리플로우 전에 베이킹되어야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

• 테이프 폭:8 mm
• 포켓 피치:4.0 mm
• 릴 치수:13인치(330 mm) 허브가 있는 표준 7인치 릴(직경 178 mm).
• 릴당 수량:2000개.

7.2 라벨 설명

릴 라벨에는 여러 코드가 포함됩니다: CPN(고객 부품 번호), PN(내부 부품 번호), 수량, 로트 번호 및 세 가지 주요 빈 분류 코드: CAT(광도), HUE(주 파장), REF(순방향 전압).

8. 애플리케이션 제안

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

가장 일반적인 구동 회로는 간단한 직렬 저항입니다. 저항 값(R_s)은 다음과 같이 계산됩니다: R_s= (V_공급- V_F) / I_F. 5V 공급 및 20 mA에서 일반적인 V_F가 2.0V인 경우: R_s= (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. 저항의 정격 전력은 최소 I_F²* R_s= 0.06W 이상이어야 합니다; 1/8W 또는 1/4W 저항이 적합합니다. 전압 범위 또는 온도에 걸쳐 일정한 밝기를 위해서는 정전류 드라이버를 권장합니다.

8.2 라이트 파이프 설계 고려사항

• 정렬:LED와 라이트 파이프 입구 사이의 정밀한 정렬은 광 결합 효율을 극대화하는 데 중요합니다.
• 거리:LED 렌즈와 라이트 파이프 사이의 거리를 가능한 한 작게 유지하십시오(바람직하게는<0.5 mm) 광 손실을 최소화합니다.
• 재료:고투과율 광학 등급 재료(예: PMMA, PC)로 만들어진 라이트 파이프를 사용하십시오.

9. 신뢰성 및 품질 보증

본 제품은 90% 신뢰 수준과 10% 로트 허용 불량률(LTPD)로 포괄적인 신뢰성 테스트를 거칩니다. 테스트 항목은 다음과 같습니다:

• 리플로우 솔더링 내성 (260°C)
• 온도 사이클링 (-40°C ~ +100°C)
• 열 충격 (-10°C ~ +100°C)
• 고온 및 저온 보관
• DC 동작 수명 (20mA에서 1000시간)
• 고온/고습 동작 수명 (85°C/85% RH, 1000시간)

이러한 테스트는 자동차 및 산업 애플리케이션에 일반적인 가혹한 환경 조건에서 소자의 견고성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 데이터 기반)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

피크 파장 (λ_p)은 스펙트럼 전력 출력이 가장 높은 물리적 파장입니다(611 nm). 주 파장 (λ_d)은 동일한 지각 색상을 생성할 단색광의 단일 파장입니다(603-609 nm). λ_d는 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

10.2 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30 mA로 구동할 수 있습니까?

30 mA로 구동하는 것은 연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격(25 mA)을 초과합니다. 짧은 시간 동안 작동할 수는 있지만, 접합 온도를 크게 증가시키고, 루멘 감가를 가속화하며, 조기 고장을 유발할 가능성이 높습니다. 더 높은 밝기를 위해서는 더 높은 광도의 빈에서 LED를 선택하거나 더 높은 전류 정격의 제품을 선택하십시오.

10.3 소자 코드 "67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)"를 어떻게 해석합니까?

이것은 전체 부품 번호입니다. "67-21"은 시리즈입니다. "S2C-F"는 패키지와 색상(소프트 오렌지)을 나타내는 것으로 보입니다. "Q2R2"는 광도 빈을 나타냅니다(하위 범위를 지정하는 조합일 가능성이 높음). "B/2T"는 순방향 전압 빈(그룹 B, 빈 2)을 나타냅니다. "SLO"는 소프트 오렌지 색상을 확인시켜 줍니다.

11. 실용적인 설계 사례 연구

11.1 계기판 지시기 클러스터 설계

시나리오:자동차 애플리케이션에서 5개의 계기판 아이콘에 대한 백라이트 설계. 공급 전압은 12V(차량 배터리)이며, 주변 온도는 85°C에 도달할 수 있습니다.

설계 단계:

1. 구동 방법:간단함과 비용을 위해 각 LED에 직렬 저항을 사용합니다. 전체 전압 범위에 걸쳐 정밀한 전류 제어를 위해서는 선형 레귤레이터 또는 전용 LED 드라이버 IC가 더 좋습니다.
2. 전류 선택:고온에서 장수명을 보장하기 위해 전류를 감액합니다. 20 mA 대신 15 mA를 사용하면 안전 마진을 제공합니다. 감액 곡선을 확인하십시오: 85°C에서 허용 가능한 최대 I_F는 여전히 20 mA 이상이므로 15 mA는 안전합니다.
3. 저항 계산:최악의 경우 설계를 위해 빈 2의 최대 V_F(2.35V)를 사용하여 전류가 목표를 초과하지 않도록 합니다. R_s= (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643 Ω. 가장 가까운 표준 값인 620 Ω을 사용합니다.
4. 저항 정격 전력:P = (12-2.35)^2 / 620 ≈ 0.15W. 1/4W(0.25W) 저항이 충분합니다.
5. PCB 레이아웃:권장 랜드 패턴에 따라 LED를 정확히 배치하십시오. 캐소드 표시가 일관되게 방향을 잡도록 합니다. PCB에 큰 구리 영역이 있는 경우 패드에 작은 열 완화 구조를 제공하되, 솔더링을 방해할 수 있는 과도한 방열은 피하십시오.
6. 라이트 파이프 설계:120° 발광 콘을 포착하도록 라이트 파이프를 모델링합니다. 라이트 파이프의 입구는 LED의 발광 영역보다 약간 커야 합니다.

12. 기술 소개 및 트렌드

12.1 P-LCC-2 패키지 기술

P-LCC-2 패키지는 SMD LED의 표준입니다. 이는 리드프레임에 장착된 LED 칩, 광 출력 효율을 높이기 위한 백색 반사 플라스틱 본체(종종 PPA 또는 PCT)로 캡슐화, 투명 또는 확산 에폭시 렌즈로 덮여 구성됩니다. "탑 뷰" 지정은 주요 발광이 장착 평면에 수직임을 의미합니다. 넓은 시야각은 칩 기술, 반사기 컵 설계 및 렌즈 형상의 조합을 통해 달성됩니다.

12.2 산업 트렌드

67-21 시리즈와 같은 지시기 LED의 트렌드는 더 높은 효율(mA당 더 많은 광 출력), 더 엄격한 빈 분류를 통한 향상된 색상 일관성, 자동차 및 산업 등급을 위한 향상된 신뢰성으로 향하고 있습니다. 또한 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 소형화(0402와 같은 더 작은 패키지)로의 이동도 있습니다. 더 나아가, 취급 및 조립 시 견고성을 향상시키기 위한 온칩 ESD 보호 기능의 통합이 점점 더 일반화되고 있습니다.