PLCC-2 사이드뷰 노란색 LED 데이터시트 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 전압 2.2V - 전력 0.11W

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 표면 실장 패키지의 고성능 노란색 발광 사이드뷰 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 주로 까다로운 환경을 위해 설계되었으며, 견고한 구조, 높은 광도 및 넓은 시야각을 특징으로 하여 공간이 제한되고 신뢰성이 가장 중요한 백라이트 및 지시등 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED 소자의 주요 장점은 PCB 가장자리에서 조명이 가능한 컴팩트한 사이드뷰 폼 팩터, 패키지 크기에 비해 우수한 광 출력, 그리고 향상된 신뢰성 인증을 포함합니다. 이는 장기적인 내구성과 성능 안정성이 필요한 시장을 위해 특별히 설계되었습니다. 주요 타겟 애플리케이션은자동차 실내 조명입니다. 예를 들어 스위치, 계기판 지시등 및 제어판의 백라이트에 사용됩니다. 이 인증들은 황 및 고온과 같은 환경 요인에 대한 내성이 필요한 다른 애플리케이션에도 적합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 철저한 이해는 적절한 회로 설계와 장기적인 신뢰성 보장에 중요합니다.

2.1 광도 및 광학적 특성

LED의 핵심 성능은 순방향 전류(I_F) 50mA의 표준 테스트 조건에서 정의됩니다.

• 일반 광도(I_V):2800 밀리칸델라(mcd). 이는 특정 방향으로 인지되는 밝기의 측정값입니다. 최소 보장값은 2240 mcd이며, 최대 4500 mcd에 이를 수 있어 빈닝 시스템으로 관리되는 단위 간 변동 가능성을 나타냅니다.
• 시야각(2θ_½):120도. 이 넓은 시야각은 광범위한 영역에 걸쳐 균일한 조명을 보장하며, 빛이 측면으로 분산되어야 하는 사이드뷰 애플리케이션에 필수적입니다.
• 주 파장(λ_d):591 nm (일반), 범위는 588 nm에서 594 nm입니다. 이 파라미터는 노란색 빛의 인지된 색상을 정의합니다. 엄격한 허용 오차(±1nm)는 서로 다른 생산 배치에 걸쳐 일관된 색상 출력을 보장합니다.

광속 측정은 ±11%의 명시된 허용 오차를 가지며, 모든 측정은 25°C의 열 패드 온도를 기준으로 합니다.

2.2 전기적 및 열적 파라미터

• 순방향 전압(V_F):50mA에서 2.20V (일반), 범위는 1.75V에서 2.75V입니다. 이 파라미터는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다. 측정 허용 오차는 ±0.05V입니다.
• 순방향 전류(I_F):이 소자는 5 mA (동작 최소)에서 70 mA (절대 최대) 사이의 연속 순방향 전류에 대해 정격화되어 있습니다. 일반 동작 전류는 50mA입니다.
• 열 저항:두 가지 값이 제공됩니다:
  • 실제 R_thJS:85 K/W (일반), 100 K/W (최대). 이는 반도체 접합에서 솔더 지점까지의 실제 열 저항을 나타냅니다.
  • 전기적 R_thJS:60 K/W (일반), 85 K/W (최대). 이는 종종 전기적 측정 방법에서 도출되며 일반적으로 실제 값보다 낮습니다. 설계자는 정확한 열 관리 계산을 위해실제 R_thJS값(85 K/W)을 사용하여 접합 온도(T_J)가 최대 정격을 초과하지 않도록 해야 합니다.

3. 절대 최대 정격 및 신뢰성

이 한계를 초과하면 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 전력 소산(P_d):192 mW.
• 접합 온도(T_J):125 °C.
• 동작 온도(T_opr):-40 °C ~ +110 °C. 이 넓은 범위는 자동차 애플리케이션에 필수적입니다.
• 보관 온도(T_stg):-40 °C ~ +110 °C.
• ESD 감도 (HBM):2 kV. 이는 중간 수준의 정전기 방전 보호를 나타냅니다. 조립 중에도 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.
• 서지 전류(I_FM):매우 낮은 듀티 사이클(D=0.005)에서 ≤10 μs 펄스에 대해 100 mA.
• 황 내성:클래스 A1. 이 인증은 LED의 수지와 재료가 황 함유 대기에 의한 부식에 저항성이 있음을 나타내며, 이는 특정 산업 및 자동차 환경에서 흔한 문제입니다.
• 솔더링:260°C에서 30초 동안 리플로우 솔더링을 견딥니다.
• 준수:이 부품은 RoHS, REACH를 준수하며 할로겐 프리입니다 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 소자의 동작을 설명하는 여러 그래프를 제공합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 그래프는 LED의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 권장 50mA 동작 지점에서 전압은 약 2.2V를 중심으로 합니다. 설계자는 구동 회로가 이 전압 창 내에서 안정적인 전류를 제공할 수 있도록 해야 합니다.

4.2 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 전류와 함께 증가하지만 더 높은 전류(70mA에 가까울 때)에서 포화 징후를 보이기 시작함을 보여줍니다. 50mA에서 동작하는 것은 밝기와 효율성/발열 사이의 좋은 균형을 제공합니다.

4.3 온도 의존성

세 가지 주요 그래프가 열 효과를 설명합니다:상대 광도 대 접합 온도:온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소합니다. 최대 접합 온도 125°C에서 출력은 25°C에서의 값의 약 60-70%입니다. 이는 고온 환경에 대한 밝기 계산에 고려되어야 합니다.상대 순방향 전압 대 접합 온도:순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 약 2mV/°C씩 감소합니다. 이 특성은 때때로 간접 온도 감지에 사용될 수 있습니다.상대 파장 대 접합 온도:주 파장은 온도에 따라 약간 이동합니다(약 +0.1 nm/°C). 이는 노란색 지시등 애플리케이션의 경우 일반적으로 무시할 수 있지만, 색상이 중요한 용도에서는 주의해야 합니다.

4.4 순방향 전류 감액 곡선

이것은 신뢰성을 위한 중요한 그래프입니다. 이는 솔더 패드 온도(T_S)의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 보여줍니다. 예를 들어, 패드 온도 110°C에서 최대 허용 전류는 55mA로 떨어집니다. 절대 최대 패드 온도에서는 전류를 5mA로 줄여야 합니다. 이 곡선을 사용하여 LED가 동작 온도에서 과구동되지 않도록 해야 합니다.

4.5 허용 펄스 처리 능력

이 그래프는 다양한 듀티 사이클에서 매우 짧은 지속 시간(마이크로초에서 밀리초) 동안 LED가 처리할 수 있는 최대 단일 펄스 전류를 정의합니다. 이는 짧고 고강도의 섬광이 필요한 설계를 가능하게 합니다.

5. 빈닝 시스템 설명

제조 변동성을 관리하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 부품 번호에는 주요 파라미터에 대한 빈을 지정하는 코드가 포함될 가능성이 높습니다.

5.1 광도 빈닝

제공된 표는 L1 (11.2-14 mcd)부터 GA (18000-22400 mcd)까지 광범위한 빈닝 구조를 나열합니다. 2800 mcd의 일반 부품은CA빈 (2800-3550 mcd)에 속합니다. 설계자는 제품의 모든 단위에서 일관된 밝기를 보장하기 위해 필요한 광도 빈을 지정해야 합니다.

5.2 주 파장 빈닝

파장은 3nm 단계로 빈닝됩니다. 591 nm의 일반 값은8891빈 (588-591 nm) 또는9194빈 (591-594 nm)에 해당합니다. 엄격한 파장 빈을 지정하는 것은 색상 일관성, 특히 다중 LED 어레이에서 매우 중요합니다.

5.3 순방향 전압 빈닝

스니펫은 1.0V에서 1.2V 범위의 전압 빈 코드 "1012"를 보여주는데, 이는 일반적인 2.2V와 일치하지 않는 것 같습니다. 이는 제공된 텍스트의 오류이거나 다른 제품 변형을 참조할 수 있습니다. 일반적으로 V_F는 0.1V 또는 0.2V 단계(예: 2.0-2.2V, 2.2-2.4V)로 빈닝됩니다.

6. 기계적, 패키징 및 조립 정보

6.1 기계적 치수 및 극성

LED는 표준 PLCC-2 표면 실장 패키지를 사용합니다. 정확한 치수(길이, 너비, 높이) 및 패드 레이아웃은 기계 도면 섹션에 정의되어 있습니다. 패키지에는 120도 시야각을 달성하기 위한 성형 렌즈가 포함되어 있습니다. 극성은 패키지 본체의 캐소드 마크로 표시됩니다; 역바이어스로 소자를 연결하는 것은 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

6.2 권장 솔더링 패드 및 리플로우 프로파일

적절한 솔더링과 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(솔더 패드 설계)이 제공됩니다. 리플로우 솔더링 프로파일은 최대 30초 동안 최고 온도 260°C로 지정됩니다. 이 프로파일을 준수하는 것은 플라스틱 패키지와 내부 다이 어태치에 대한 열 손상을 방지하는 데 필수적입니다.

6.3 패키징 정보

LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 위해 테이프 앤 릴에 공급됩니다. 릴 사양(테이프 너비, 포켓 간격, 릴 직경)은 일반적인 SMT 조립 기계에 맞도록 표준화되어 있습니다.

7. 애플리케이션 가이드라인 및 설계 고려사항

7.1 일반적인 애플리케이션 회로

이 LED는 전압 공급과 직렬로 연결된 정전류원 또는 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 이 계산에 최대 V_F(2.75V)를 사용하면 단위 간 변동이 있어도 전류가 한계를 초과하지 않도록 보장합니다. 5V 공급 및 50mA 목표의 경우: R = (5V - 2.75V) / 0.05A = 45 옴. 47옴 표준 저항이 적절할 것입니다. 저항의 전력 정격은 최소 P = I²R = (0.05)²* 47 = 0.1175W이어야 하므로, 1/4W 저항이면 충분합니다.

7.2 열 관리

효과적인 방열은 밝기와 수명을 유지하는 데 중요합니다. 실제 R_thJS값 85 K/W를 사용합니다: LED가 P_d= V_F* I_F= 2.2V * 0.05A = 0.11W를 소산하면, 접합에서 솔더 지점까지의 온도 상승은 ΔT = R_th* P = 85 * 0.11 ≈ 9.4°C입니다. PCB 솔더 패드 온도가 80°C라면, 접합 온도 T_J는 ~89.4°C가 되어 125°C 한계 내에 있습니다. 설계자는 PCB 자체가 열을 소산하여 패드 온도를 가능한 한 낮게 유지할 수 있도록 해야 합니다.

7.3 사용 시 주의사항

• 손상을 방지하기 위해 항상 극성을 준수하십시오.
• 감액 곡선에 표시된 대로 5mA 미만에서 동작하지 마십시오.
• 취급 및 조립 중 적절한 ESD 보호를 구현하십시오.
• 권장 리플로우 프로파일을 정확히 따르십시오.
• 최종 애플리케이션을 위해 온도가 광도 및 파장에 미치는 영향을 고려하십시오.
• 자동차용의 경우, 회로 설계가 차량 전기 시스템에 특정한 부하 덤프 및 기타 과도 현상을 수용할 수 있는지 확인하십시오.

8. 기술 비교 및 FAQ

8.1 표준 LED와의 차별점

이 LED는사이드뷰 폼 팩터, 작은 패키지에서의 높은 밝기(2800mcd)그리고견고성 인증(AEC-Q102, 황 A1)의 조합을 통해 차별화됩니다. 표준 탑뷰 PLCC-2 LED와 비교할 때, 이는 측면에서 빛을 방출하여 독특한 광학 설계를 가능하게 합니다. 다른 사이드뷰 LED와 비교할 때, AEC-Q102 인증은 자동차 전자제품의 엄격한 신뢰성 요구 사항을 특별히 타겟으로 합니다.

8.2 파라미터 기반 자주 묻는 질문

Q: 저항 없이 3.3V로 이 LED를 구동할 수 있나요?

A: 아닙니다. 일반적인 V_F가 2.2V이므로, 3.3V에 직접 연결하면 과도한 전류가 흐르게 되어 절대 최대 정격을 초과하고 LED를 파괴할 수 있습니다. 항상 전류 제한 저항이나 레귤레이터가 필요합니다.

Q: 왜 광도를 루멘이 아닌 mcd로 측정하나요?

A> 밀리칸델라(mcd)는 광도를 측정하며, 이는 특정 방향으로 방출되는 빛입니다. 루멘은 총 광속(모든 방향의 빛)을 측정합니다. 정의된 시야각을 가진 사이드뷰 LED와 같은 방향성 부품의 경우, mcd가 더 관련성이 높은 지표입니다. 각도 분포가 알려져 있다면 총 광속을 근사할 수 있습니다.

Q: "황 내성 클래스 A1"이 제 설계에 무엇을 의미하나요?

A> 이는 LED의 캡슐화 수지와 재료가 황화수소 및 기타 황 함유 가스에 의한 변색 또는 부식을 방지하도록 조성되었음을 의미합니다. 이는 자동차(특정 실내 재료에서 황 가스가 방출될 수 있음), 산업 환경 또는 고농도 오염 지역과 같은 애플리케이션에서 매우 중요합니다. 이는 장기적인 신뢰성을 향상시키고 광 출력을 유지합니다.

Q: 부품 번호의 빈닝 코드를 어떻게 해석하나요?

A> 부품 번호(예: 57-21R-UY0501H-AM)에는 내장된 코드가 포함되어 있습니다. 전체 분해는 여기에서 제공되지 않지만, "UY"와 같은 세그먼트는 색상(노란색)을 나타내고, 다른 문자는 광도 빈(예: 2800mcd의 경우 CA) 및 파장 빈을 지정할 가능성이 높습니다. 정확한 해독을 위해 제조업체의 전체 주문 가이드를 참조하십시오.

9. 동작 원리 및 트렌드

9.1 기본 동작 원리

이것은 반도체 발광 다이오드입니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩(일반적으로 노란색 빛을 위한 AlInGaP와 같은 재료 기반)의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 재료 구성과 도핑이 방출되는 빛의 주 파장(색상)을 결정합니다.

9.2 산업 트렌드

이러한 부품의 트렌드는더 높은 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력),더 작은 패키지에서의 증가된 전력 밀도그리고향상된 신뢰성 사양으로 향하고 있으며, 이는 자동차(AEC-Q102), 산업 및 실외 애플리케이션의 요구를 충족시키기 위함입니다. 내장 정전기 보호 및 색상과 광속 일관성을 위한 더 엄격한 빈닝과 같은 기능의 통합도 일반적입니다. 이 데이터시트에서 볼 수 있는 할로겐 프리 및 환경 규제 준수 재료로의 이동은 글로벌 규제에 의해 주도되는 표준 산업 요구 사항입니다.