LED 램프 313-2SUBC/C470/S400-A4 데이터시트 - 블루 컬러 - 3.4V 순방향 전압 - 20mA 동작 전류 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 313-2SUBC/C470/S400-A4 LED 램프의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 신뢰할 수 있고 견고한 성능이 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고휘도 블루 발광 다이오드입니다. RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 표준을 포함한 주요 환경 규정을 준수하여 엄격한 재료 요구 사항을 가진 현대 전자 설계에 적합함을 보장합니다.

이 LED는 자동화 조립 공정을 위해 테이프 및 릴 형태로 제공되며 다양한 응용 분야 요구에 맞게 다양한 시야각으로 이용 가능합니다. 주요 설계 목표는 표준 램프 패키지 형식에서 더 높은 발광 강도를 제공하는 것입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 값들은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이는 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):100 mA. 이는 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서만 허용됩니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd):120 mW. 이는 장치가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 동작 온도 (Topr):-40 ~ +85 °C. 장치가 기능하도록 설계된 범위입니다.
• 보관 온도 (Tstg):-40 ~ +100 °C.
• 솔더링 온도 (Tsol):5초 동안 260°C, 리플로우 솔더링 프로파일 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기광학적 특성

전기광학적 특성은 표준 테스트 조건(Ta=25°C, IF=20mA)에서 측정되며 장치의 일반적인 성능을 나타냅니다.

• 발광 강도 (Iv):630 (최소), 1000 (일반) mcd. 이는 블루 빛의 인지된 밝기를 측정한 값입니다. 측정 불확도는 ±10%입니다.
• 시야각 (2θ1/2):20° (일반). 이는 발광 강도가 최대값의 절반으로 떨어지는 각도 폭을 정의합니다.
• 피크 파장 (λp):468 nm (일반). 스펙트럼 방출이 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장 (λd):470 nm (일반). 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 불확도는 ±1.0 nm입니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):35 nm (일반). 방출되는 빛의 스펙트럼 폭입니다.
• 순방향 전압 (VF):3.4 (일반), 4.0 (최대) V. 20mA에서 동작할 때 LED 양단의 전압 강하로, 불확도는 ±0.1V입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 50 µA (최대). 장치가 역방향 바이어스될 때의 작은 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 주요 광학 및 전기적 파라미터를 기준으로 유닛을 분류하는 빈닝 시스템을 사용하여 최종 사용자에게 일관성을 보장합니다. 포장의 라벨은 이러한 빈을 나타냅니다:

• CAT:발광 강도 등급. 측정된 Iv 출력을 기준으로 LED를 그룹화합니다.
• HUE:주 파장 등급. 색상 일관성을 보장하기 위해 λd를 기준으로 LED를 그룹화합니다.
• REF:순방향 전압 등급. 일관된 전류 구동을 위한 회로 설계를 돕기 위해 VF를 기준으로 LED를 그룹화합니다.

이 시스템을 통해 설계자는 응용 분야의 특정 요구 사항과 일치하는 LED를 선택할 수 있으며, 특히 색상이나 밝기 균일성이 중요한 응용 분야에서 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서의 장치 동작을 설명하는 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 방출된 블루 빛의 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, 468-470 nm를 중심으로 일반적인 대역폭 35 nm를 가집니다. 이는 LED 출력의 단색 특성을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

지향성 플롯은 20도 시야각을 시각화하여 관찰 각도가 중심축(0도)에서 멀어질수록 발광 강도가 어떻게 감소하는지 보여줍니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)

이 기본 곡선은 반도체 다이오드에 대한 전류(I)와 전압(V) 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 20mA에서의 일반적인 순방향 전압 3.4V가 명확하게 표시됩니다. 이 곡선은 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 빛 출력(상대 강도)이 순방향 전류와 함께 증가함을 보여줍니다. 그러나 과열 및 가속화된 열화를 방지하기 위해 동작은 절대 최대 정격(25mA 연속) 내에 유지되어야 합니다.

4.5 온도 의존성 곡선

두 개의 주요 곡선이 주변 온도(Ta)의 영향을 보여줍니다:
상대 강도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 발광 출력이 일반적으로 감소함을 보여줍니다. 이는 고출력 또는 고주변 온도 응용 분야에서 열 관리에 대한 중요한 고려 사항입니다.
순방향 전류 대 주변 온도:순방향 전압 특성이 온도에 따라 어떻게 변하는지 설명하며, 이는 정전압 소스에 의해 구동될 경우 흡수되는 전류에 영향을 미칠 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 LED는 두 개의 리드를 가진 표준 램프 스타일 패키지를 사용합니다. 패키지 도면은 PCB 풋프린트 설계 및 기계적 통합을 위한 중요한 치수를 제공합니다.

• 모든 치수는 밀리미터 단위로 제공됩니다.
• 핵심 사양은 플랜지의 높이가 1.5mm(0.059") 미만이어야 한다는 것입니다.
• 특별히 명시되지 않는 한 치수의 표준 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 도면은 설치 중 올바른 극성을 위해 캐소드(일반적으로 더 짧은 리드 또는 렌즈의 평평한 면)를 명확히 표시합니다.

자동화 조립에서의 적절한 배치와 LED가 PCB에 올바르게 위치하도록 보장하기 위해 이러한 치수를 준수하는 것이 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

장치의 신뢰성과 성능을 유지하기 위해 적절한 취급이 필수적입니다.

6.1 리드 성형

• 굽힘은 에폭시 불브의 베이스에서 최소 3mm 이상 떨어진 곳에서 이루어져 내부 다이 및 와이어 본드에 가해지는 응력을 피해야 합니다.
• 성형은이전에 soldering.
• 실행되어야 합니다. 리드는 실온에서 절단해야 합니다.
• PCB 홀은 LED 리드와 완벽하게 정렬되어 장착 응력을 피해야 합니다.

6.2 보관

• 권장 보관 조건: ≤ 30°C 및 ≤ 70% 상대 습도.
• 출고 후 유통 기한: 이러한 조건에서 3개월.
• 더 긴 보관(최대 1년)의 경우, 질소와 건조제가 들어 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.
• 개봉 후에는 수분 흡수를 방지하기 위해 24시간 이내에 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 결로를 방지하십시오.

6.3 솔더링 공정

중요 규칙:솔더 접합부에서 에폭시 불브까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

핸드 솔더링:
인두 팁 온도: 최대 300°C (최대 30W 인두).
리드당 솔더링 시간: 최대 3초.

웨이브 (DIP) 솔더링:
예열 온도: 최대 100°C (최대 60초).
솔더 목욕 온도 및 시간: 최대 260°C, 최대 5초.
권장 솔더링 온도 프로파일이 제공되며, 제어된 상승, 액상선 이상의 정의된 시간 및 제어된 냉각을 강조합니다.

중요 참고 사항:
고온 작업 중 리드에 응력을 가하지 마십시오.
한 번 이상 솔더링(딥 또는 핸드)하지 마십시오.
솔더링 후 LED가 실온으로 냉각될 때까지 기계적 충격으로부터 보호하십시오.
신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성할 수 있는 가능한 가장 낮은 온도를 사용하십시오.

6.4 세척

• 필요한 경우, 실온에서 이소프로필 알코올로만 ≤ 1분 동안 세척하십시오.
• 사용 전 실온에서 건조하십시오.
• 일반적으로 초음파 세척은 권장되지 않습니다. 절대적으로 필요한 경우, 전력, 주파수 및 조립 조건에 따라 손상이 발생하지 않도록 광범위한 사전 검증이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 정전기 방전(ESD) 및 습기 손상을 방지하기 위해 포장됩니다:
1. LED는 정전기 방지 백에 넣습니다.
2. 백은 내부 카톤에 포장됩니다.
3. 내부 카톤은 외부 마스터 카톤에 포장됩니다.

포장 수량:
백당 200~500개.
내부 카톤당 5백.
외부 카톤당 10개의 내부 카톤.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 다음이 포함됩니다:
CPN:고객의 부품 번호.
P/N:제조사의 부품 번호 (예: 313-2SUBC/C470/S400-A4).
QTY:포장 내 수량.
CAT/HUE/REF:각각 발광 강도, 주 파장 및 순방향 전압에 대한 빈닝 코드입니다.
LOT No:추적 가능한 제조 로트 번호.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

고휘도와 블루 색상을 기반으로, 이 LED는 다음에 적합합니다:
•상태 표시기:소비자 및 산업용 전자 제품의 전원 켜짐, 대기 또는 기능 활성 표시기.
•백라이트:모니터, TV 또는 전화기와 같은 장치의 소형 LCD 디스플레이, 키패드 또는 장식용 조명용(데이터시트에 나열된 대로).
•패널 조명:스위치, 제어판 또는 계기용 조명.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 원하는 값(예: 일반적인 밝기를 위한 20mA)으로 제한하고, 절대 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만(최대 120mW), 다중 LED를 사용하거나 주변 온도가 높은 경우 효율이 온도에 따라 떨어지므로 적절한 환기를 보장하십시오.
• PCB 레이아웃:패키지 치수를 정확히 따르십시오. PCB의 극성 마커가 LED의 캐소드와 일치하는지 확인하십시오.
• ESD 보호:고도로 민감하다고 명시적으로 명시되지는 않았지만, 조립 중 반도체에 대한 표준 ESD 취급 주의 사항을 권장합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 데이터시트를 기반으로 한 주요 차별화 기능은 다음과 같습니다:
1. 고휘도:20mA에서 일반적인 발광 강도 1000 mcd는 표준 램프 패키지 블루 LED에 주목할 만합니다.
2. 환경 규정 준수:RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준을 완전히 준수하여 엄격한 환경 규정을 가진 글로벌 시장에 적합합니다.
3. 견고한 구조:신뢰성을 위해 설계되었으며, 수명을 보장하기 위한 솔더링 및 취급에 대한 명확한 가이드라인이 있습니다.
4. 빈닝:강도, 파장 및 전압 빈의 제공은 균일성이 필요한 응용 분야에서 더 엄격한 설계 제어를 가능하게 합니다.

비빈닝 또는 낮은 강도 LED와 비교하여, 이 부품은 이러한 요소가 중요한 응용 분야에서 더 나은 일관성과 성능을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 더 많은 밝기를 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?
A: 아니요. 연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 25mA입니다. 이 정격을 초과하면 과열 및 가속화된 열화로 인한 영구적인 손상 위험이 있습니다. 더 높은 밝기를 원한다면 더 높은 전류 정격의 LED를 선택하십시오.

Q: 5V 공급 전압으로 어떤 저항 값을 사용해야 하나요?
A: 옴의 법칙 사용: R = (Vsupply - Vf) / If. 일반적인 Vf 3.4V 및 목표 If 20mA 기준: R = (5 - 3.4) / 0.02 = 80 옴. 최소 안전 저항 값을 계산하려면 최대 Vf(4.0V)를 사용하십시오: R_min = (5 - 4.0) / 0.02 = 50 옴. 낮은 Vf LED에서도 전류가 20mA 미만으로 유지되도록 68 또는 75 옴과 같은 표준 값이 적절할 것입니다.

Q: 시야각이 왜 20도만 되나요?
A: 20도 시야각은 에폭시 렌즈의 모양을 통해 달성된 이 특정 LED의 설계 특성입니다. 빛을 더 좁은 빔으로 집중시켜 더 높은 축 발광 강도(mcd)를 얻습니다. 더 넓은 조명을 원한다면 더 넓은 시야각(예: 60° 또는 120°)을 가진 LED가 필요합니다.

Q: 온도가 성능에 어떤 영향을 미치나요?
A: 곡선에서 보여주듯이, 주변 온도가 증가하면 빛 출력이 감소하고 순방향 전압이 변합니다. 안정적인 동작, 특히 고온 환경에서는 적절한 열 설계(예: PCB 구리 면적, 환기) 및 구동 회로의 온도 보상 고려가 필요할 수 있습니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계.
패널에는 "WAN 활성" 상태를 나타내기 위해 밝고 뚜렷한 블루 LED가 필요합니다. 대칭을 위해 동일한 LED 4개가 필요합니다.

설계 단계:
1. 선택:고휘도(일반 1000 mcd)와 블루 색상으로 인해 313-2SUBC/C470/S400-A4가 선택되었습니다.
2. 회로 설계:라우터의 내부 논리 공급 전압은 3.3V입니다. 일반적인 Vf 3.4V를 사용하면 3.3V가 필요한 Vf보다 낮기 때문에 문제가 발생합니다. 따라서 LED는 3.3V에서 직접 구동될 수 없습니다. >4.0V의 전압을 생성하기 위한 간단한 전하 펌프 또는 부스트 회로가 필요하거나, 더 낮은 Vf를 가진 대체 LED를 선택해야 합니다. 이는 설계 초기에 공급 전압과 순방향 전압을 확인하는 것의 중요성을 강조합니다.
3. PCB 레이아웃:패키지 도면을 사용하여 풋프린트를 생성합니다. PCB 실크스크린에 극성 마커(예: 캐소드용 정사각형 패드)를 추가합니다.
4. 조립:LED는 테이프 및 릴 형태로 주문됩니다. 픽 앤 플레이스 머신은 풋프린트의 올바른 중심 좌표로 프로그래밍됩니다. 리플로우 솔더링 프로파일은 권장되는 260°C 피크 5초를 따릅니다.
5. 빈닝:네 개의 LED 모두 동일한 색상과 밝기를 갖도록 하기 위해 동일한 HUE 및 CAT 빈에서 나온 유닛을 요청하는 주문을 합니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 반도체 광원입니다. 그 핵심은 장치 선택 가이드에 표시된 대로 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 재료로 만들어진 칩입니다. 다이오드의 문턱값(약 3.4V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 접합의 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 경우 블루(~470 nm). 에폭시 수지 패키지는 섬세한 반도체 칩을 보호하고, 빛 출력 빔을 형성하는 렌즈 역할을 하여(20° 시야각 생성), 빛 투과를 최대화하기 위해 투명하게 제조됩니다.

13. 기술 동향 및 맥락

InGaN 기술을 기반으로 한 블루 LED는 고체 조명에서 중요한 발전을 나타냅니다. 효율적인 블루 LED의 개발은 백색 LED(블루와 황색 형광체 결합) 및 풀컬러 RGB 디스플레이 생성이 가능하게 한 주요 과학적 성과였습니다. 이 특정 부품은 이 기술의 성숙되고 상업적으로 최적화된 버전을 예시합니다. LED 개발의 현재 동향은 효율성 증가(와트당 루멘), 백색광에 대한 색 재현 지수(CRI) 개선, 더 높은 전력 밀도 달성 및 추가 소형화에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 표준 램프 패키지이지만, 산업은 더 나은 열 성능과 자동화 조립을 위해 2835 또는 3030과 같은 표면 실장 장치(SMD) 패키지로 점점 더 이동하고 있습니다. 이 데이터시트에서 강조된 환경 규정 준수(RoHS, 할로겐 프리)는 이제 전자 산업의 지속 가능성 및 재료 안전에 대한 초점을 반영하는 표준 요구 사항입니다.