PLCC-2 황색 LED 데이터시트 - 120° 시야각 - 2.0V 전형값 - 1120mcd @20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지의 고성능 표면 실장형 황색 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 까다로운 환경에서의 신뢰성과 성능을 위해 설계되었으며, 넓은 120도 시야각과 표준 구동 전류 20mA에서 1120 밀리칸델라(mcd)의 전형 광도를 특징으로 합니다. 주 설계 목표는 일관된 색상 출력, 장기적 안정성 및 자동차 등급 표준 준수가 중요한 계기판 조명, 스위치 백라이트 및 일반 지시등 기능과 같은 자동차 실내 조명 응용 분야입니다.

이 LED의 핵심 장점은 자동차 사용에 대한 신뢰성을 검증하는 AEC-Q101 표준 인증과 RoHS(유해 물질 제한) 및 REACH(화학물질 등록, 평가, 승인 및 제한) 환경 지침 준수를 포함합니다. 또한 습기 민감도 등급(MSL) 2와 정전기 방전(ESD) 민감도 등급 2kV(인체 모델)를 특징으로 하여 표준 조립 공정에 적합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광전기적 특성

주요 성능 지표는 표준 테스트 조건(T_s= 25°C)에서 정의됩니다. 순방향 전류(I_F)의 동작 범위는 5mA에서 50mA이며, 전형값은 20mA입니다. 이 전형 전류에서 광도(I_V)는 최소 710mcd에서 최대 1400mcd까지 범위를 가지며, 전형값은 1120mcd입니다. 20mA에서의 순방향 전압(V_F)은 1.75V에서 2.75V 사이로 지정되며, 전형값은 2.00V입니다. 인지되는 황색을 정의하는 주 파장(λ_d)은 585nm에서 594nm 사이이며, 전형적으로 592nm입니다. 광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 시야각(φ)은 120도입니다.

2.2 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 절대 최대 전력 소산(P_d)은 137mW입니다. 최대 연속 순방향 전류는 50mA이며, 매우 낮은 듀티 사이클(D=0.005)에서 ≤ 10μs 펄스에 대해 100mA의 서지 전류(I_FM)가 허용됩니다. 이 소자는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 최대 접합 온도(T_J)는 125°C이며, 동작 및 저장 온도 범위는 -40°C에서 +110°C입니다. 리플로우용 최대 납땜 온도는 30초 동안 260°C입니다.

2.3 열적 특성

열 관리는 LED 성능과 수명에 매우 중요합니다. 데이터시트는 접합에서 납땜 지점까지의 두 가지 열저항 값을 지정합니다: 실제 열저항(R_{th JS real}) 160 K/W와 전기적 열저항(R_{th JS el}) 120 K/W이며, 둘 다 I_F=20mA에서 측정됩니다. 더 낮은 전기적 값은 일반적으로 순방향 전압 온도 의존성과 관련된 설계 계산에 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

광 출력은 여러 빈으로 분류되며, 각 빈은 밀리칸델라(mcd) 단위의 최소 및 최대 광도의 특정 범위를 나타냅니다. 빈은 알파벳 숫자 코드(예: L1, L2, M1... GA까지)를 따릅니다. 이 특정 부품 번호의 경우 가능한 출력 빈이 강조 표시되며, 전형 부품은 "AA" 빈(1120 ~ 1400 mcd)에 속합니다. 광속 측정에는 ±8%의 허용 오차가 있습니다.

3.2 주 파장 빈닝

황색은 주 파장을 빈닝하여 제어됩니다. 빈은 나노미터(nm) 단위의 파장 범위를 나타내는 숫자 코드로 정의됩니다. 주 파장의 허용 오차는 ±1nm입니다. 이 제품의 특정 빈은 황색이 지정된 585-594nm 범위 내에 있도록 보장하며, 전형적으로 약 592nm 주변입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 소자의 동작을 설명하는 여러 그래프를 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포 및 방사 패턴

상대 스펙트럼 분포 그래프는 스펙트럼의 다른 부분에서 최소 방출과 함께 황색 영역(~592nm)에서 피크를 보여 순수한 황색을 확인시켜 줍니다. 방사 패턴 그래프는 내장 렌즈가 있는 PLCC 패키지의 전형적인 광 강도 분포를 보여주는 120도 시야각을 보여주는 극좌표 그래프입니다.

4.2 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)

이 그래프는 순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다. 이 곡선을 통해 설계자는 동작 범위 내의 주어진 전류에서 V_F를 추정할 수 있습니다.

4.3 온도 의존성

여러 그래프가 접합 온도에 따른 성능 변화를 상세히 설명합니다:

• 상대 광도 대 접합 온도:온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소함을 보여주며, 이는 모든 LED의 특성입니다. 열 설계 시 이를 고려해야 합니다.
• 상대 순방향 전압 대 접합 온도:V_F가 음의 온도 계수를 가지며, 온도가 상승함에 따라 선형적으로 감소함을 보여줍니다. 이는 간접 온도 감지에 사용될 수 있습니다.
• 상대 파장 대 접합 온도:온도에 따라 주 파장이 약간 이동함(일반적으로 몇 나노미터)을 나타내며, 이는 색상이 중요한 응용 분야에 중요합니다.
• 주 파장 대 순방향 전류:구동 전류 변화에 따른 색상 변화가 최소임을 보여줍니다.

4.4 디레이팅 및 펄스 처리

순방향 전류 디레이팅 곡선은 신뢰성에 매우 중요합니다. 이는 납땜 패드 온도에 대한 최대 허용 연속 순방향 전류를 그래프로 나타냅니다. 예를 들어, 납땜 지점 온도(T)가 110°C일 때, 최대 전류는 약 34mA로 디레이팅됩니다. 곡선은 5mA 미만의 전류를 사용하지 말 것을 명시적으로 명시합니다. 허용 가능한 펄스 처리 능력_S그래프는 다양한 듀티 사이클에서 펄스 전류에 대한 안전 동작 영역을 정의하여 멀티플렉싱 또는 스트로브 응용 분야에서 짧은 과전류 구동을 허용합니다.5. 기계적 및 패키지 정보LED는 표준 PLCC-2 표면 실장 패키지를 사용합니다. 기계 도면(섹션 7에 암시됨)은 길이, 너비, 높이 및 리드 간격을 포함한 정확한 치수를 제공할 것입니다. 패키지는 120도 시야각을 형성하는 내장 렌즈가 있는 성형 플라스틱 본체를 특징으로 합니다. 극성은 패키지 모양 및/또는 마킹으로 표시되며, 음극이 일반적으로 식별됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 권장 납땜 패드 레이아웃

적절한 납땜, 기계적 안정성 및 LED에서 인쇄 회로 기판(PCB)으로의 최적 열 전달을 보장하기 위해 권장 풋프린트(랜드 패턴)가 제공됩니다.

6.2 리플로우 납땜 프로파일

데이터시트는 최대 30초 동안 최고 온도 260°C의 리플로우 프로파일을 지정합니다. 이는 표준 무연(Pb-free) 납땜 프로파일입니다. 플라스틱 패키지 및 내부 다이와 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지하려면 이 프로파일을 준수해야 합니다.

6.3 사용 시 주의사항

일반 취급 주의사항에는 조립 중 적절한 ESD 보호 사용, 렌즈에 대한 기계적 응력 피하기, 사용 전 MSL-2 등급에 따라 소자를 건조 환경에 보관하는 것이 포함됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

포장 정보(섹션 10)는 LED가 일반적으로 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위한 테이프 앤 릴로 공급되는 방법을 상세히 설명합니다. 부품 번호 구조(57-21-UY0200H-AM)는 패키지 유형, 색상, 밝기 빈 및 기타 변형 코드와 같은 주요 속성을 인코딩합니다. 주문 정보 섹션은 주문 시 원하는 광도 및 파장 빈을 지정하는 방법을 설명합니다.

8. 응용 권장사항

8.1 전형적인 응용 시나리오

주요 응용 분야는 자동차 실내 조명이며, 다음을 포함합니다:

계기판 및 대시보드 백라이트.

버튼, 스위치 및 제어판 백라이트.일반 상태 및 지시등.앰비언트 라이트 액센트.

• AEC-Q101 인증으로 인해 넓은 온도 변동과 진동이 있는 이러한 가혹한 자동차 환경에 적합합니다.
• 8.2 설계 고려사항
• 전류 구동:
• 더 나은 안정성과 수명을 위해 직렬 저항이 있는 정전압원보다 정전류 드라이버를 강력히 권장합니다. 설계는 IV 곡선과 절대 최대 정격을 참조해야 합니다.

디레이팅 곡선과 열저항 값을 사용하여 응용 분야에서 최대 접합 온도를 계산해야 합니다. 특히 최대 전류 근처에서 구동할 때 납땜 지점 온도를 낮게 유지하려면 충분한 PCB 구리 면적(열 패드)과 가능한 공기 흐름이 필요합니다.

광학 설계:120도 시야각은 넓은 조명을 제공합니다. 집중된 빛을 위해서는 2차 광학 장치가 필요할 수 있습니다. 여러 LED에 걸쳐 균일한 외관이 필요한 응용 분야의 경우 빈 간 광도 및 파장 변동을 고려해야 합니다.9. 기술 비교 및 차별화일반 비자동차용 PLCC-2 LED와 비교하여, 이 소자의 주요 차별화 요소는 AEC-Q101 인증과 자동차 전자 장치에 필수적인 확장된 동작 온도 범위(-40°C ~ +110°C)입니다. 1120mcd의 전형 광도는 표준 PLCC-2 황색 LED에 비해 상대적으로 높아 우수한 밝기 효율을 제공합니다. 포괄적인 빈닝 구조는 제조업체가 최종 제품에서 색상과 밝기 일관성을 더 엄격하게 제어할 수 있도록 합니다.10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)Q: 이 LED를 5V 또는 12V 자동차 레일에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 전류 제한 회로를 사용해야 합니다. 원하는 수준(예: 20mA)으로 전류를 설정하려면 간단한 직렬 저항(옴의 법칙 사용: R = (V

공급- V) / I

) 또는 바람직하게는 전용 정전류 LED 드라이버 IC가 필요합니다.

Q: 최소 전류 사양(5mA)이 있는 이유는 무엇인가요?A: 극도로 낮은 전류로 LED를 구동하면 불안정한 광 출력과 색상 변화가 발생할 수 있습니다. 5mA 최소값은 신뢰할 수 있고 일관된 동작을 보장합니다._{Q: 두 가지 다른 열저항 값을 어떻게 해석하나요?}A: 전기적 열저항(120 K/W)은 온도에 따른 순방향 전압 변화에서 유도되며 전기적 모델링에 사용됩니다. 실제 열저항(160 K/W)은 접합에서 납땜 지점으로의 열 흐름을 더 직접적으로 측정한 것이며, 접합 온도 상승(ΔT_F= P_F× R

th JS real)을 추정하기 위한 기본 열 설계 계산에 사용해야 합니다.

Q: 저장에 대한 MSL 2는 무엇을 의미하나요?A: 습기 민감도 등급 2는 패키지를 건조 환경(상대 습도 ≤ 60% @ <40°C)에서 최대 1년 동안 보관할 수 있음을 의미합니다. 개봉 후, MSL-2 소자는 납땜 전에 168시간(1주) 이내에 사용해야 하며, 그렇지 않으면 리플로우 전에 재건조해야 합니다._J11. 실용 설계 사례 연구_d시나리오:_{4개의 황색 LED가 필요한 대시보드 스위치 백라이트 설계. 목표: 일관된 중간 밝기, 뜨거운 환경(최대 PCB 주변 온도 ~85°C)에서 긴 수명.}설계 단계:

전류 선택:열 발생을 줄이고 수명을 늘리면서도 충분한 빛을 제공하기 위해 15mA(20mA 전형값 미만)를 선택합니다. 2. 드라이버 회로:

모든 LED에 동일한 전류를 공급하여 균일한 밝기를 보장하기 위해 60mA(4x15mA)를 공급할 수 있는 단일 정전류 드라이버 IC를 사용합니다. 3. 열 분석:

LED당 전력 소산 계산: P≈ V× I 1. = 2.0V × 0.015A = 30mW. 접합 온도 상승: ΔT= 0.03W × 160 K/W = 4.8K. 납땜 지점에서 T주변= 85°C일 때, T≈ 90°C로, 125°C 최대값보다 훨씬 낮습니다. 4. 빈닝:주문 시 엄격한 광도 빈(예: R1 또는 R2) 및 특정 주 파장 빈을 지정하여 네 개의 스위치 모두에서 시각적 일관성을 보장합니다._d12. 동작 원리_F이것은 반도체 발광 다이오드(LED)입니다. 밴드갭 전압을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 반도체 칩의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 반도체의 특정 물질 구성(일반적으로 황색광용 AlInGaP 기반)이 방출되는 빛의 파장, 즉 색상을 결정합니다. PLCC 패키지의 내장 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며 출력 빔을 형성합니다._F13. 기술 동향_J이러한 구성 요소의 일반적인 동향은 더 높은 광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력), 향상된 색상 일관성 및 채도, 향상된 신뢰성 지표를 향하고 있습니다. 패키지는 더 높은 전력 밀도와 더 나은 열 관리를 허용하도록 발전하고 있습니다. 또한 온보드 제어 회로(예: I2C 어드레서블 LED)와의 통합이 더 일반화되고 있지만, 이 특정 소자는 표준 이산 구성 요소입니다. 자동차 조명이 더 정교하고 보편화됨에 따라 AEC-Q101 인증 구성 요소에 대한 수요는 계속 증가하고 있습니다._ambient= 85°C at the solder point, T_J≈ 90°C, which is well below the 125°C maximum. 4.Binning:Specify a tight luminous intensity bin (e.g., R1 or R2) and a specific dominant wavelength bin when ordering to guarantee visual consistency across all four switches.

. Operating Principle

This is a semiconductor light-emitting diode (LED). When a forward voltage exceeding its bandgap voltage is applied, electrons and holes recombine in the active region of the semiconductor chip, releasing energy in the form of photons (light). The specific material composition of the semiconductor (typically based on AlInGaP for yellow light) determines the wavelength, and thus the color, of the emitted light. The built-in epoxy lens of the PLCC package encapsulates the chip, provides mechanical protection, and shapes the light output beam.

. Technology Trends

The general trend in such components is towards higher luminous efficacy (more light output per watt of electrical input), improved color consistency and saturation, and enhanced reliability metrics. Packaging is evolving to allow for higher power density and better thermal management. Furthermore, integration with onboard control circuitry (like I2C addressable LEDs) is becoming more common, though this particular device is a standard, discrete component. The demand for AEC-Q101 qualified components continues to grow as automotive lighting becomes more sophisticated and widespread.