3020 LED 칩 사양 - 크기 3.0x2.0x0.8mm - 전압 3.2V - 전력 0.2W - 백색 백라이트 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

3020 시리즈는 주로 백라이트 애플리케이션을 위해 설계된 컴팩트하고 고성능의 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 싱글 칩, 0.2W 백색 LED는 효율성, 신뢰성 및 비용 효율성의 균형을 제공하여 일관된 백색광 출력이 필요한 다양한 소비자 가전, 사인, 지시등 애플리케이션에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 상세 분석

2.1 절대 최대 정격

다음 파라미터는 LED의 동작 한계를 정의합니다. 이 값을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 순방향 전류 (IF):90 mA (연속)
• 순방향 펄스 전류 (IFP):120 mA (펄스 폭 ≤10ms, 듀티 사이클 ≤1/10)
• 소비 전력 (PD):297 mW
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +80°C
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +80°C
• 접합 온도 (Tj):125°C
• 솔더링 온도 (Tsld):230°C 또는 260°C, 10초 (리플로우)

2.2 전기-광학 특성 (Ts=25°C)

이는 표준 테스트 조건에서의 대표적인 성능 파라미터입니다.

• 순방향 전압 (VF):3.2 V (전형적), 3.4 V (최대) at IF=60mA
• 역방향 전압 (VR):5 V
• 역방향 전류 (IR):10 μA (최대)
• 시야각 (2θ1/2):110° (전형적)

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광속 빈닝

색 재현 지수(CRI) 80+의 쿨 화이트 변형의 경우, 광속은 순방향 전류 60mA에서 측정됩니다.

• 코드 C9:16 lm (최소) ~ 17 lm (최대)
• 코드 D1:17 lm (최소) ~ 18 lm (최대)

광속 측정 허용 오차는 ±7%입니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

LED는 또한 지정된 전류에서의 순방향 전압 강하에 따라 빈닝됩니다.

• 코드 B:2.8 V ~ 2.9 V
• 코드 C:2.9 V ~ 3.0 V
• 코드 D:3.0 V ~ 3.1 V
• 코드 E:3.1 V ~ 3.2 V
• 코드 F:3.2 V ~ 3.3 V
• 코드 G:3.3 V ~ 3.4 V

전압 측정 허용 오차는 ±0.08V입니다.

3.3 색도 빈닝

이 문서는 10000-20000K 범위의 색온도에 대해 CIE 1931 다이어그램 상의 특정 색도 영역(예: Wa, Wb, Wc...)과 좌표 경계(x, y)를 정의합니다. 이는 동일한 빈의 LED가 거의 동일하게 인지되는 색상을 갖도록 보장합니다. 허용 좌표 오차는 ±0.005입니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 곡선은 LED를 통해 흐르는 전류와 그 양단의 전압 사이의 관계를 보여줍니다. 이는 다이오드 특성상 비선형입니다. 전형적인 순방향 전압(Vf)은 60mA에서 지정됩니다. 설계자는 이 곡선을 사용하여 적절한 전류 제한 저항을 선택하거나 정전류 드라이버를 설계합니다.

4.2 순방향 전류 대 상대 광속

이 곡선은 광 출력이 순방향 전류와 함께 어떻게 증가하는지 설명합니다. 출력은 전류와 함께 증가하지만, 효율은 일반적으로 열 효과 증가로 인해 더 높은 전류에서 감소합니다. 권장 60mA 또는 그 근처에서 동작하면 밝기와 수명 사이의 최적 균형을 보장합니다.

4.3 접합 온도 대 상대 스펙트럼 파워

이 그래프는 접합 온도가 LED의 스펙트럼 출력에 미치는 영향을 보여줍니다. 온도가 증가함에 따라 스펙트럼 파워 분포가 이동하여 색점(특히 백색 LED의 경우)과 전체 광 출력에 영향을 미칠 수 있습니다. 일관된 성능을 유지하기 위해서는 적절한 열 관리가 중요합니다.

4.4 상대 스펙트럼 파워 분포

스펙트럼 곡선은 각 파장에서 방출되는 빛의 강도를 표시합니다. 이 백색 LED의 경우, 곡선은 칩의 주 방출로 인한 청색 영역의 넓은 피크와 인광체 코팅으로 인한 더 넓은 황록색 영역이 결합된 형태를 보입니다. 결합된 출력은 백색광을 생성합니다. 2600-3700K(웜 화이트), 3700-5000K(뉴트럴 화이트), 5000-10000K(쿨 화이트)와 같은 다른 상관 색온도(CCT)는 뚜렷한 스펙트럼 형태를 가집니다.

5. 기계적 & 패키징 정보

5.1 외형 치수

LED 패키지의 공칭 치수는 3.0mm(길이) x 2.0mm(너비) x 0.8mm(높이)입니다. 허용 오차가 포함된 상세 기계 도면이 제공됩니다: .X 치수는 ±0.10mm의 허용 오차를, .XX 치수는 ±0.05mm의 허용 오차를 가집니다.

5.2 패드 레이아웃 & 스텐실 설계

최적의 솔더링 수율과 신뢰성을 위한 PCB 설계 및 솔더 페이스트 도포를 안내하기 위해 상세한 패드 레이아웃(풋프린트) 및 권장 스텐실 개구 도면이 제공됩니다. 올바른 패드 설계는 리플로우 중 자체 정렬과 강력한 기계적 결합에 필수적입니다.

6. 솔더링 & 조립 지침

6.1 습기 민감도 & 베이킹

이 LED 시리즈는 IPC/JEDEC J-STD-020C에 따라 습기 민감성으로 분류됩니다. 원래의 습기 차단 백이 개봉되고 부품이 주변 습도에 노출된 경우, "팝콘" 손상을 방지하기 위해 리플로우 솔더링 전에 베이킹해야 합니다.

• 베이킹 조건:60°C, 24시간.
• 베이킹 후:1시간 이내에 솔더링하거나 건조 환경(<20% RH)에 보관하십시오.
• 60°C를 초과하는 온도로 베이킹하지 마십시오.

6.2 보관 조건

• 미개봉 백:온도 5-30°C, 습도 <85% RH.
• 개봉 백:온도 5-30°C, 습도 <60% RH. 건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 캐비닛에 보관하십시오.
• 플로어 라이프:백 개봉 후 12시간 이내에 사용하십시오.

6.3 리플로우 솔더링 프로파일

무연 및 유연 솔더 공정 모두에 대해 권장 온도 프로파일이 제공됩니다. 모든 온도는 LED 패키지 본체의 상단 표면 측정을 의미합니다.

• 무연 프로파일:피크 온도 일반적으로 230°C 또는 260°C, 액상선 이상 시간(TAL) 제어.
• 유연 프로파일:더 낮은 피크 온도, 해당 TAL.

이 프로파일을 준수하면 열 충격을 방지하고 LED의 내부 구조나 실리콘 봉지재를 손상시키지 않으면서 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장합니다.

7. 애플리케이션 노트 & 설계 고려사항

7.1 ESD (정전기 방전) 보호

백색 LED는 정전기 방전에 민감합니다. ESD는 즉각적인 고장(소등 LED) 또는 잠재적 손상을 일으켜 밝기 감소, 색상 변화 및 수명 단축을 초래할 수 있습니다.

보호 조치:

• 접지된 방정식 작업대와 바닥을 사용하십시오.
• 작업자는 방정식 손목 스트랩, 장갑 및 의복을 착용해야 합니다.
• 이온화기를 사용하여 정전기를 중화시키십시오.
• ESD 안전 패키징 및 취급 재료를 사용하십시오.
• 솔더링 장비가 적절하게 접지되었는지 확인하십시오.

7.2 회로 설계

적절한 전기 설계는 LED 성능과 수명에 매우 중요합니다.

• 구동 방법:안정적인 광 출력을 보장하고 LED를 전류 스파이크로부터 보호하기 위해 정전압원보다 정전류 드라이버를 강력히 권장합니다.
• 전류 제한:전압원을 사용할 때, 각 LED 스트링에 전류를 제한하기 위해 직렬 저항이 필수적입니다. 선호되는 회로 설계는 여러 병렬 스트링에 하나의 저항을 공유하는 것보다 스트링당 하나의 저항을 배치하는 것으로, 이는 전류 매칭과 신뢰성을 향상시킵니다.
• 극성:조립 시 항상 올바른 애노드/캐소드 극성을 준수하여 역바이어스 손상을 방지하십시오.
• 전원 투입 순서:전압 과도 현상을 피하기 위해 먼저 LED를 드라이버 출력에 연결한 다음 드라이버 입력에 전원을 인가하십시오.

7.3 취급 주의사항

물리적 취급은 LED를 손상시킬 수 있습니다.

• 손가락 피하기:실리콘 렌즈를 맨손으로 다루지 마십시오. 기름과 습기가 표면을 오염시켜 광 출력을 감소시킬 수 있습니다.
• 핀셋 피하기:핀셋으로 실리콘 본체를 쥐지 마십시오. 이는 와이어 본드나 칩을 파괴하여 즉각적인 고장을 일으킬 수 있습니다.
• 올바른 집기:부드러운 실리콘을 누르지 않도록 패키지 내경에 적절한 크기의 노즐이 달린 진공 집기 도구를 사용하십시오.
• 낙하 피하기:낙하는 리드를 구부려 솔더링을 어렵게 하고 배치 문제를 일으킬 수 있습니다.
• 리플로우 후:솔더링 후 PCB를 서로 바로 위에 쌓지 마십시오. 이는 렌즈를 긁고 LED를 파괴할 가능성이 있습니다.

8. 모델 넘버링 규칙

제품 명명 규칙을 통해 LED 특성을 정확하게 식별할 수 있습니다:

형식:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

• 패키지 코드 (예: 34):34은 3020 패키지 크기에 해당합니다. 285, 3014, 3030, 5050, 3528 등에 대한 다른 코드도 존재합니다.
• 칩 수 코드:"S"는 단일 소전력 칩을 나타냅니다 (이 0.2W 제품과 같이).
• 색상 코드:"W"는 쿨 화이트(>5000K)에 사용됩니다. 다른 코드: L (웜 화이트), C (뉴트럴 화이트), R (적색) 등.
• 광학 코드:"00"은 1차 렌즈 없음, "01"은 렌즈 있음.
• 광속 빈 코드:예: C9, D1.
• 순방향 전압 빈 코드:예: B, C, D, E, F, G.

9. 대표적인 애플리케이션 시나리오

3020 0.2W 백색 LED는 적당한 밝기로 얇고 균일한 백라이트가 필요한 애플리케이션에 이상적으로 적합합니다.

• LCD 백라이트:가전제품, 산업용 제어 장치 및 자동차 내장재의 중소형 LCD 디스플레이용 엣지 라이트 또는 다이렉트 라이트 백라이트 유닛.
• 사인 & 장식 조명:일관된 백색 조명이 필요한 라이트 가이드 및 채널 레터.
• 일반 지시등 조명:전자 장치의 상태 표시등, 패널 조명 및 장식 액센트.

10. 기술 파라미터 기반 FAQ

10.1 권장 동작 전류는 무엇인가요?

기술 파라미터와 빈닝 데이터는 60mA에서 지정됩니다. 이는 밝기, 효율성 및 장기 신뢰성의 균형을 맞추기 위한 권장 전형 동작 전류입니다. 절대 최대치인 90mA 연속 전류를 초과해서는 안 됩니다.

10.2 솔더링 전에 베이킹이 왜 필요한가요?

LED 패키지는 공기 중의 습기를 흡수합니다. 리플로우 솔더링의 급격한 가열 중에 이 습기는 순간적으로 증발하여 내부 압력을 생성하여 패키지 박리, 실리콘 균열 또는 와이어 본드 파손을 일으켜 고장을 초래할 수 있습니다. 베이킹은 이 흡수된 습기를 제거합니다.

10.3 내 설계에 맞는 올바른 전압 빈을 어떻게 선택하나요?

드라이버의 출력 전압 범위와 일치하는 전압 빈을 선택하십시오. 병렬 구성에서 더 좁은 전압 빈(예: 모두 빈 "D")의 LED를 사용하면 다른 순방향 전압을 가진 빈을 혼합하는 것에 비해 더 나은 전류 분배와 더 균일한 밝기를 얻을 수 있습니다.

10.4 이 LED를 3.3V 또는 5V 전원으로 직접 구동할 수 있나요?

아니요. 순방향 전압은 다양합니다(빈당 2.8V ~ 3.4V). 3.3V와 같은 고정 전압원에 직접 연결하면 일부 LED(더 낮은 Vf를 가진 것)에서 과도한 전류가 흐르고 다른 LED(더 높은 Vf를 가진 것)에서는 전류가 부족할 수 있습니다. 특정 공급 전압과 LED 순방향 전압에 대해 계산된 정전류 드라이버 또는 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다.