LED 3.2x1.6x0.7mm 황록색 데이터시트 - 전압 1.8V-2.4V - 전력 72mW - 주 파장 562.5-575nm - 기술 문서

1. 제품 개요

이 문서는 일반 표시 및 디스플레이 용도로 설계된 표면실장 황록색 LED에 대한 포괄적인 기술 사양을 제공합니다. 이 장치는 표준 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm 패키지(일반적으로 3216 또는 1206 풋프린트로 알려짐)를 채택하고 고효율 황록색 칩을 사용하여 제조됩니다. 140도의 매우 넓은 시야각으로 넓은 영역에 걸쳐 균일한 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. LED는 RoHS를 준수하며 Moisture Sensitivity Level 3(MSL3)을 충족하여 표준 SMT 조립 공정과의 호환성을 보장합니다. 주요 특징으로는 낮은 전력 소비, 우수한 색상 안정성 및 최대 2000V(HBM)의 정전기 방전(ESD) 보호가 있습니다. 이 장치는 여러 밝기, 파장 및 순방향 전압 빈으로 제공되어 설계자가 특정 요구 사항에 최적의 조합을 선택할 수 있습니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 전기 및 광학적 특성 (T=_s=25°C)

다음 파라미터는 특별한 언급이 없는 한 20mA 순방향 전류에서 측정됩니다:

• 스펙트럼 반치폭 (Δλ):일반적으로 15nm입니다. 이 좁은 스펙트럼 폭은 비교적 순수한 색 출력을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):세 그룹으로 빈닝됨: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V), D0 (2.2–2.4V). 낮은 순방향 전압은 저전압 회로에서 효율적인 동작을 가능하게 합니다.
• 주 파장 (λ_D):562.5nm에서 575nm까지 분포하며, 여러 빈(A20, B10, B20, C10, C20)을 포함합니다. 이 황록색 영역은 상태 표시기 및 주의 신호에 일반적으로 사용됩니다.
• 광도 (I_V):12mcd(B00 빈)에서 최대 100mcd(F20 빈)까지 범위를 제공하여 다양한 밝기 요구 사항에 유연성을 제공합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):일반적으로 140°이며, 넓은 광 분포를 보장합니다.
• 역전류 (I_R):V=5V에서 최대 10µA_R로, 우수한 역차단 능력을 나타냅니다.
• 열 저항 (R_THJ-S):450°C/W (접합부-납땜점). 이 비교적 높은 값은 고전류 또는 고밀도 애플리케이션에서 주의 깊은 열 관리가 필요합니다.

2.2 절대 최대 정격

영구적인 손상을 방지하기 위해 장치는 다음 한계를 초과하여 작동해서는 안 됩니다:

• 전력 소모 (P_d): 72 mW
• 순방향 전류 (I_F): 30 mA (DC), 60 mA (펄스, 1/10 듀티, 0.1ms 펄스 폭)
• ESD (HBM): 2000 V
• 동작 온도 (T_opr): -40 ~ +85°C
• 보관 온도 (T_stg): -40 ~ +85°C
• 접합 온도 (T_j): 95°C

참고: 접합 온도가 정격 한계를 초과하지 않도록 실제 패키지 온도에 따라 최대 순방향 전류를 감소시켜야 합니다.

2.3 열 특성

450°C/W의 열 저항은 소산 전력 단위당 상당한 온도 상승을 나타냅니다. 예를 들어, 20mA, 일반적인 V=2.0V(40mW 소산)에서 접합부-납땜점 온도 상승은 약 18°C입니다._F주변 온도가 65°C를 초과하는 경우 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 감소가 필요합니다. 열 관리는 PCB 구리 면적, 비아 패턴 및 공기 흐름을 고려해야 합니다.

3. 빈닝 시스템

3.1 파장 빈

주 파장은 다섯 개의 빈으로 분류됩니다: A20 (562.5–565nm), B10 (565–567.5nm), B20 (567.5–570nm), C10 (570–572.5nm), C20 (572.5–575nm). 이 세밀한 빈닝을 통해 시스템 설계자는 어레이 내 여러 LED에서 일관된 색상 일치를 달성할 수 있으며, 이는 백라이트 또는 간판에 중요합니다.

3.2 광도 빈

광도는 여섯 개의 빈으로 분류됩니다: B00 (12–18mcd), C00 (18–28mcd), D00 (28–43mcd), E00 (43–65mcd), F10 (65–80mcd), F20 (80–100mcd). 각 빈은 약 1.5배의 범위 계수를 나타내며, 밝기 균일성을 엄격하게 제어할 수 있습니다.

3.3 순방향 전압 빈

순방향 전압은 세 개의 빈으로 나뉩니다: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V), D0 (2.2–2.4V). 이는 전류 제한 저항을 설계하고 병렬 구성에서 일관된 전력 소산을 보장하는 데 도움이 됩니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 vs. 순방향 전류 (I-V 곡선)

일반적인 I-V 곡선은 1.8V 부근에서 급격한 무릎을 보이며, 2.0V 이후 전류가 지수적으로 증가합니다. 20mA에서 V는 약 2.0V(일반적)입니다._F곡선은 장치가 일반적인 p-n 접합 다이오드처럼 동작함을 나타냅니다.

4.2 상대 광도 vs. 순방향 전류

상대 광도는 30mA까지 전류에 거의 선형적으로 증가합니다. 10mA에서 광도는 20mA 값의 약 50%이며, 30mA에서 약 150%에 도달합니다. 이 선형성은 전류 제어를 통한 디밍을 단순화합니다.

4.3 온도 특성

핀 온도가 25°C에서 100°C로 상승함에 따라 상대 광도는 약 10~15% 감소합니다. 순방향 전류 감소 곡선은 핀 온도가 60°C를 초과하면 접합 온도 한계를 초과하지 않도록 최대 허용 DC 전류를 줄여야 함을 보여줍니다.

4.4 주 파장 vs. 순방향 전류

전류가 5mA에서 30mA로 증가할 때 주 파장이 약간(약 1~2nm) 이동합니다. 이 이동은 빈닝 허용 오차 내에 있으며 일반적으로 대부분의 애플리케이션에서 무시할 수 있습니다.

4.5 스펙트럼 분포

상대 스펙트럼 전력 분포는 약 570nm에서 최대치를 가지며 반치전폭(FWHM)은 ~15nm입니다. 스펙트럼은 최소한의 2차 피크를 보여 높은 색 순도를 확인합니다.

4.6 방사 패턴

방사 패턴은 반각이 약 70°인 람베르트 유사 형태로, 넓은 각도에 걸쳐 균일한 광도를 제공합니다. 다이어그램은 축에서 약 ±70°에서 상대 광도가 50%로 감소함을 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 3.2mm × 1.6mm × 0.7mm 패키지에 하단에 납땜 패드가 있습니다. 상단 보기에는 직사각형 발광 영역이 있고, 하단 보기에는 두 개의 애노드/캐소드 패드(패드 1 및 패드 2)가 있습니다. 극성은 패키지의 작은 표시로 표시됩니다. 권장 납땜 랜드 패턴에는 애노드용 1.6mm × 1.5mm 패드와 캐소드용 2.1mm × 1.6mm 패드가 포함되며, 전체 풋프린트는 4.4mm × 1.6mm입니다.

5.2 납땜 패드 설계

신뢰할 수 있는 납땜 접합을 위해 PCB 레이아웃은 권장 패턴과 일치해야 합니다: 패드 사이의 간격 0.30mm와 열 전도를 위한 충분한 구리 영역. 패키지는 리플로 납땜용으로 설계되었으며, 수동 납땜은 인두 온도 300°C 미만, 지속 시간 3초 미만으로 허용됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로 납땜 프로파일

권장 무연 리플로 프로파일은 예열 구역(150–200°C, 60–120초)까지 상승 속도 ≤3°C/s를 지정하며, 이어서 217°C까지 상승(217°C 이상 시간: 60–150초), 최대 10초 동안 260°C의 피크 온도를 유지합니다. 냉각 속도는 ≤6°C/s여야 합니다. 25°C에서 피크까지 총 시간은 8분을 초과하지 않아야 합니다. 두 번 이상의 리플로 사이클을 수행하지 마십시오. 사이클 간 간격이 24시간을 초과하면 LED를 베이킹하여 수분을 제거해야 합니다.

6.2 수동 납땜 및 재작업

수동 납땜이 불가피한 경우 300°C 미만으로 설정된 납땜 인두를 사용하고 3초 이내에 접합을 완료하십시오. 오직 한 번의 수동 납땜 작업만 허용됩니다. 재작업의 경우 이중 헤드 인두를 사용하여 두 단자를 동시에 가열하는 것이 좋습니다. 납땜 중 또는 후에 LED 본체에 기계적 힘을 가하지 마십시오.

6.3 보관 및 취급

개봉되지 않은 백은 ≤30°C 및 ≤75% RH에서 최대 1년 동안 보관할 수 있습니다. 개봉 후 LED는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 168시간 이내에 사용해야 합니다. 건조제가 변색되었거나 보관 시간이 초과된 경우 사용 전 60±5°C에서 >24시간 동안 베이킹하십시오. 항상 패키지 측면에 핀셋을 사용하고 실리콘 렌즈를 직접 만지지 마십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 캐리어 테이프 및 릴

LED는 8mm 폭의 캐리어 테이프에 4mm 피치로 공급됩니다. 각 릴에는 4000개가 포함됩니다. 테이프에는 커버 테이프와 극성 표시가 포함됩니다. 릴 치수: 외경 178±1mm, 허브 직경 60±1mm, 폭 8.0±0.1mm.

7.2 라벨 및 방습 백

각 릴에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(플럭스, 색도, 전압, 파장), 수량 및 날짜가 표시됩니다. 릴은 건조제 및 습도 표시 카드(표시되지 않음)와 함께 방습 백에 밀봉됩니다. ESD 경고 라벨도 부착됩니다.

7.3 배송 상자

릴은 배송을 위해 판지 상자에 포장됩니다. 외부 상자에는 제조업체 이름(개인정보 보호를 위해 생략)과 제품 정보가 표시됩니다.

8. 신뢰성 테스트 항목 및 조건

LED는 0개의 불량(Ac/Re 0/1)으로 다음 신뢰성 테스트를 통과했습니다:

• 리플로 (최대 260°C, 10초, 2사이클)
• 온도 사이클 (-40°C ~ 100°C, 30분 체류, 100사이클)
• 열충격 (-40°C ~ 100°C, 15분 체류, 300사이클)
• 고온 보관 (100°C, 1000시간)
• 저온 보관 (-40°C, 1000시간)
• 수명 테스트 (T_a=25°C, I_F=20mA, 1000시간)

불량 기준: V_F> 1.1× 상한 사양, I_R> 2.0× 상한 사양, 또는 광속<0.7× 하한 사양.

9. 애플리케이션 권장 사항

이 황록색 LED는 광학 표시기, 스위치 및 기호 백라이트, 범용 상태 디스플레이에 이상적입니다. 넓은 시야각 덕분에 대시보드 조명, 푸시버튼 조명 및 소형 간판에 특히 적합합니다. 설계자는 과전류를 방지하기 위해 전류 제한 저항을 포함해야 합니다. 높은 주변 온도 또는 밀집된 LED 어레이를 사용하는 애플리케이션에서는 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 열 분석이 필수적입니다.

10. 기술 비교

기존 스루홀 황록색 LED와 비교하여 이 SMD 버전은 더 낮은 프로파일, 자동 조립 호환성 및 더 나은 시야각 균일성을 제공합니다. 좁은 스펙트럼 폭(15nm)은 일부 광대역 대안보다 더 포화된 색상을 제공합니다. 다양한 빈닝 옵션을 통해 더 엄격한 색상 및 밝기 일치가 가능하며, 이는 고급 디스플레이에 중요합니다. 그러나 열 저항 450°C/W는 비교적 높습니다. 개선된 열 관리를 갖춘 최신 설계는 더 낮은 값(예: 200~300°C/W)을 제공할 수 있으므로 신중한 PCB 레이아웃이 권장됩니다.

11. 자주 묻는 질문

Q1: 이 LED를 30mA로 연속적으로 구동할 수 있나요?
예, 단 패키지 온도가 충분히 낮게 유지되어 접합 온도가 95°C 미만으로 유지되는 경우에만 가능합니다. 일반적인 25°C 주변 온도에서 30mA는 안전합니다. 주변 온도가 더 높으면 그에 따라 감소시키십시오.

Q2: 백을 개봉한 후 권장 보관 조건은 무엇인가요?
≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오. 168시간 이내에 사용하십시오. 초과한 경우 60°C에서 >24시간 동안 베이킹하십시오.

Q3: ESD 손상을 방지하려면 어떻게 해야 하나요?
접지된 작업대, 전도성 도구 및 정전기 방지 포장을 사용하십시오. LED의 ESD 정격은 2000V(HBM)이지만 주의 사항을 여전히 권장합니다.

Q4: 이 LED를 실외 애플리케이션에 사용할 수 있나요?
동작 온도 범위는 -40~+85°C로 대부분의 실외 환경을 포함합니다. 그러나 LED는 추가적인 컨포멀 코팅 없이 자외선이나 높은 습도에 직접 노출되도록 지정되지 않았습니다.

12. 실제 사용 사례

일반적인 설계에서는 여섯 개의 황록색 LED가 푸시버튼 스위치 주위에 배치되어 360° 표시를 제공합니다. 넓은 140° 시야각은 모든 방향에서 가시성을 보장합니다. 100Ω(5V 공급용)의 전류 제한 저항은 LED당 약 30mA로 전류를 설정하여 밝은 조명을 제공합니다. 작은 풋프린트 덕분에 스위치 하우징 내부의 소형 PCB에 장착할 수 있습니다. 또 다른 사용 사례는 배터리 충전기 표시기입니다. 빨간색, 황록색, 파란색의 세 가지 LED가 충전 상태를 나타냅니다. 충전이 완료되면 황록색 LED가 켜지며, 광도는 빨간색 및 파란색과 시각적으로 일치하도록 빈닝됩니다.

13. 작동 원리

이 LED는 갈륨 인화물(GaP) 또는 관련 재료로 만들어진 p-n 접합 다이오드로, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합할 때 광자를 방출합니다. 밴드갭 에너지는 황록색 스펙트럼(약 570nm)의 파장에 해당합니다. 칩은 광 출력을 넓은 빔으로 형성하는 투명 실리콘 렌즈에 캡슐화됩니다. 패키지에는 구동 회로에 연결하기 위한 두 개의 단자(애노드 및 캐소드)가 포함됩니다.

14. 개발 동향

LED 기술이 발전함에 따라 더 작은 패키지(예: 2.0×1.2mm), 더 높은 광효율(녹색의 경우 150lm/W 이상), 고급 기판 재료를 통한 더 낮은 열 저항 등의 추세를 볼 수 있습니다. 빈닝 해상도는 더 세밀해져서 0.5nm 파장 빈이 가능해지고 있습니다. 또한 지능형 드라이버 IC 및 디지털 인터페이스와의 통합은 스마트 조명에서 일반적입니다. 황록색은 안전 및 표시용으로 여전히 중요하며, 자동차 및 산업용 애플리케이션에서의 사용이 증가할 것으로 예상됩니다.