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LED Lamp 204-10SYGC/S530-E2 데이터시트 - 5mm 라운드 - 전압 2.0V - 브릴리언트 옐로우 그린 - 60mW - 영어 기술 문서

204-10SYGC/S530-E2 브릴리언트 옐로우 그린 LED 램프의 완전한 기술 데이터시트. 상세 사양, 전기-광학 특성, 패키지 치수, 솔더링 가이드라인 및 응용 노트를 포함합니다.
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PDF 문서 표지 - LED 램프 204-10SYGC/S530-E2 데이터시트 - 5mm 원형 - 전압 2.0V - 브릴리언트 옐로우 그린 - 60mW - 영어 기술 문서

1. 제품 개요

204-10SYGC/S530-E2는 신뢰할 수 있고 견고한 조명이 필요한 용도를 위해 설계된 고휘도, 스루홀 LED 램프입니다. AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 사용하여 Brilliant Yellow Green 빛을 출력합니다. 이 소자는 표준 5mm 원형, 워터클리어 에폭시 수지 패키지에 장착되어 다양한 표시등 및 백라이트 응용 분야에 컴팩트하고 다목적적인 솔루션을 제공합니다.

이 LED 시리즈는 선택 가능한 시야각으로 일관된 성능을 제공하도록 설계되었습니다. RoHS(유해물질 제한), EU REACH 규정을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수하며, 할로겐 프리 부품으로 제조되어 엄격한 재료 요구 사항을 가진 현대 전자 설계에 적합함을 보장합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED 램프의 주요 장점은 높은 발광 강도, 신뢰할 수 있는 구조 및 광범위한 환경 적합성을 포함합니다. 견고한 설계로 장기적인 신뢰성이 중요한 애플리케이션에 적합합니다. 본 제품은 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 형태로 제공되어 제조 효율성을 향상시킵니다.

이 장치의 목표 애플리케이션은 선명하고 밝은 표시가 필요한 소비자 및 산업용 전자 제품이 주를 이룹니다. 일반적인 사용 사례로는 상태 표시기, 버튼 또는 패널의 백라이트, 좁은 공간의 일반 조명 등이 있습니다. 그 사양으로 인해 비용 효율적이면서도 신뢰할 수 있는 조명 솔루션으로 적합한 선택지입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션에서는 데이터시트에 명시된 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 이러한 값을 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 LED가 안전 작동 영역(SOA) 내에서 동작하도록 보장하는 데 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수들은 표준 시험 전류 20 mA 및 주변 온도 25°C에서 측정되며, LED의 광학 및 전기적 성능을 정의합니다.

측정 불확도: 데이터시트는 주요 측정값에 대한 특정 허용 오차를 명시합니다: V에 대해 ±0.1V,FI에 대해 ±10%,v그리고 λ에 대해 ±1.0nm.d정밀 응용 분야에서는 이러한 점들을 반드시 고려해야 합니다.

3. 성능 곡선 분석

제공된 특성 곡선은 다양한 조건에서 LED의 동작에 대한 귀중한 통찰력을 제공하며, 이는 견고한 시스템 설계에 필수적입니다.

3.1 상대 강도 대 파장

이 스펙트럼 분포 곡선은 파장의 함수로서 광 출력을 나타냅니다. AlGaInP 기반의 황록색 LED의 경우, 스펙트럼은 일반적으로 중심 파장(전형적으로 573 nm)을 중심으로 한 단일하고 상대적으로 좁은 피크를 보입니다. 전형적으로 20 nm인 스펙트럼 방사 대역폭(Δλ)으로 표시되는 반치폭(FWHM)은 색순도를 정의합니다. 대역폭이 좁을수록 더욱 채도가 높고 순수한 색상을 나타냅니다.

3.2 지향성 패턴

지향성(또는 방사 패턴) 곡선은 광강도가 중심축으로부터의 각도에 따라 어떻게 변하는지를 보여줍니다. 시야각 20°의 LED의 경우, 이 곡선은 중심에서 약 ±10°를 넘어서면 강도가 급격히 감소하는 것을 보여줍니다. 이 패턴은 에폭시 렌즈의 형상과 패키지 내 칩의 위치에 영향을 받습니다.

3.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 기본 곡선은 반도체 다이오드에서 전류와 전압 사이의 지수적 관계를 보여줍니다. LED의 경우, "턴온(turn-on)" 또는 "니(knee)" 전압이 명확하게 관찰됩니다. 이 니 전압을 상당히 초과하여 동작하면, 약간의 전압 증가에도 전류가 급격히 증가합니다. 이는 LED를 단순히 정전압원(constant voltage source)만으로 구동하려는 시도보다, 전류 제한 기구(간단한 회로에서는 거의 항상 직렬 저항)를 사용하는 것이 얼마나 중요한지 강조합니다.

3.4 상대적 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력(발광 강도)이 일반적으로 순방향 전류에 비례하지만, 특히 높은 전류에서 그 관계가 완벽하게 선형적이지 않음을 보여줍니다. 매우 높은 전류에서는 열 발생 증가 및 기타 비이상적 효과로 인해 효율(단위 전기 입력당 광 출력)이 감소할 수 있습니다. 최적의 효율과 수명을 위해 권장 전류 범위 내에서 동작하는 것이 중요합니다.

3.5 열적 특성

에 대한 곡선 상대적 휘도 대 주변 온도순방향 전류 대 주변 온도 열 관리에 매우 중요합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

LED는 표준 5mm 원형 방사형 리드 패키지에 장착되어 있습니다. 데이터시트의 주요 치수 관련 사항은 다음과 같습니다:

치수 도면은 리드 간격, 본체 직경, 렌즈 높이, 리드 길이 및 직경에 대한 정확한 측정치를 제공합니다. 이는 PCB 풋프린트 설계에 필수적이며, 장착 구멍에의 적절한 맞춤과 패널 또는 확산판(diffuser)에 대한 렌즈의 정확한 위치 확보를 보장합니다.

4.2 극성 식별

방사형 리드 LED의 경우, 캐소드는 일반적으로 플라스틱 플랜지 가장자리의 평평한 부분 및/또는 더 짧은 리드 길이로 식별됩니다. 데이터시트 도해는 어느 리드가 캐소드인지(일반적으로 평평한 가장자리로 표시된 쪽) 명확히 표시해야 합니다. 올바른 극성은 소자 동작에 필수적입니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드라인

조립 후 LED의 신뢰성과 수명을 보장하기 위해서는 본 가이드라인을 준수하는 것이 가장 중요합니다.

5.1 리드 성형

5.2 솔더링 공정

데이터시트는 핸드 솔더링과 딥 솔더링 모두에 대한 구체적인 권장 사항을 제공합니다:

5.3 저장 조건

LED는 수분에 민감한 소자입니다. 출하 후 권장 보관 조건은 30°C 이하, 상대 습도 70% 이하이며, 유통기한은 3개월입니다. 장기 보관(최대 1년)의 경우, 질소 분위기와 건조제가 있는 밀폐 용기에 보관해야 합니다. 패키지 내부에 응결이 발생하는 것을 방지하기 위해 습한 환경에서의 급격한 온도 변화는 반드시 피해야 합니다.

5.4 세정

납땜 후 세정이 필요한 경우, 상온의 이소프로필 알코올을 1분 이내로만 사용해야 합니다. 초음파 세정은 고주파 진동이 패키지 내부의 미세한 와이어 본드를 손상시킬 수 있으므로 강력히 권장하지 않습니다. 반드시 필요한 경우, 해당 공정은 사전에 주의 깊게 검증되어야 합니다.

6. 열 및 ESD 관리

6.1 열 관리

효과적인 열 관리는 LED의 신뢰성과 안정적인 광 출력의 핵심입니다. 디레이팅 곡선에 표시된 바와 같이, 주변 온도가 높을 경우 전류를 적절히 디레이팅해야 합니다. 최종 적용에서 LED 주변의 온도를 제어해야 합니다. 이는 종종 PCB 레이아웃(열 확산을 위한 구리 면적), 주변 공기 흐름, 그리고 고출력 또는 고밀도 적용의 경우 히트싱크 사용을 고려하는 것을 포함합니다.

6.2 ESD (Electrostatic Discharge) Protection

반도체 다이는 정전기 방전(ESD)에 매우 민감합니다. ESD 사건은 즉각적인 고장이나 장기 신뢰성을 저하시키는 잠재적 손상을 초래할 수 있습니다. 생산, 조립 및 취급의 모든 단계에서 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다. 여기에는 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 도전성 용기의 사용이 포함됩니다. 지정된 포장 재료(방전 백)는 운송 및 보관 중에 소자를 보호하도록 설계되었습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 습기, 정전기 방전 및 물리적 손상으로부터 보호되도록 포장됩니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 추적 및 식별을 위한 여러 코드가 포함되어 있습니다:

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

8.1 대표적인 응용 회로

단일 LED를 구동하는 가장 기본적이고 일반적인 회로는 직렬 전류 제한 저항입니다. 저항값은 다음과 같이 계산됩니다: R = (V공급 전압 - VF) / IF. 예를 들어, 5V 전원 공급 장치, 일반적인 VF 가 2.0V, 그리고 원하는 IF 가 20mA일 경우: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. 저항의 정격 전력은 최소한 P = IF2 * R = (0.02)2 * 150 = 0.06W이므로, 표준 1/8W (0.125W) 또는 1/4W 저항으로 충분합니다.

여러 개의 LED를 구동할 때는, 일반적으로 공급 전압이 Vf의 합을 극복할 만큼 충분히 높다면 단일 저항과 함께 직렬로 연결하거나, 병렬로 연결할 경우 각각에 개별적인 직렬 저항을 사용합니다.FLED 간의 Vf 변동으로 인해 전류 분배와 밝기가 불균일해질 수 있으므로, 개별 저항 없이 병렬 연결하는 것은 권장되지 않습니다.F variation between LEDs, which can cause uneven current sharing and brightness.

8.2 설계 시 고려사항

9. 기술적 비교 및 차별화

GaP(갈륨 인화물) 기반 녹색 LED와 같은 구형 기술에 비해, 이 AlGaInP 소자는 동일 전류에서 훨씬 더 높은 휘도와 효율을 제공합니다. Brilliant Yellow Green 색상은 일반적인 녹색보다 시각적으로 더 뚜렷하고 생생한 경우가 많습니다.

5mm 원형 LED 자체 카테고리 내에서, 이 제품의 주요 차별점은 높은 전형적 광도(250 mcd), 좁은 시야각(20°), 그리고 현대 환경 규정(RoHS, REACH, Halogen-Free)의 완전한 준수를 특정하게 결합한 점입니다. 상세하고 보수적인 최대 정격 및 취급 지침은 또한 까다로운 응용 분야에서 견고성과 신뢰성에 초점을 맞춘 설계를 나타냅니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?
A: 예. 공식 R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω을 사용하면 됩니다. 표준 저항값 68 Ω을 사용하면 IF ≈ 19.1 mA가 되어 허용 가능합니다.

Q: 솔더링 거리(전구에서 3mm)가 왜 그렇게 중요한가요?
A: 열은 금질 리드를 따라 전도됩니다. 솔더를 에폭시 전구에 너무 가깝게 적용하면 과도한 열로 인해 에폭시가 연화되거나 균열이 생기고, 내부 밀봉이 손상되거나 내부 와이어 본드가 재용융되어 즉시 또는 간헐적인 고장이 발생할 수 있습니다.

Q: 데이터시트에는 전형적인 광도가 250 mcd로 표시되어 있습니다. 최소 125 mcd는 제 설계에 어떤 의미가 있나요?
A: 디퓨저 뒤에 필요한 휘도와 같이 광학 시스템을 설계할 때는 모든 생산 단위가 요구 사항을 충족하도록 보장된 최소값(125 mcd)을 기준으로 해야 합니다. 전형값은 대부분의 단위가 달성할 수 있는 값이지만 자연적인 변동이 있습니다. 최소 보장된 값(125 mcd)을 기준으로 해야 생산 라인의 모든 제품이 요구 사항을 충족합니다. 전형값은 대부분의 제품이 달성하는 값이지만 자연적인 변동이 존재합니다.

Q: 이 LED를 실외에서 사용할 수 있나요?
A: 동작 온도 범위(-40°C ~ +85°C)는 온도 측면에서 실외 사용을 허용합니다. 그러나 에폭시 패키지는 적절하게 캡슐화되거나 보호되지 않을 경우 매우 장기간에 걸쳐 UV 열화 및 수분 침투에 취약할 수 있습니다. 가혹한 실외 환경의 경우, 해당 조건에 특별히 등급이 지정된 LED(실리콘 렌즈를 사용하는 경우가 많음)를 권장합니다.

11. 실용 적용 사례

Scenario: 산업용 장비 상태 표시 패널 설계. 패널에는 전원, 고장 및 대기 상태를 표시하는 여러 개의 표시등이 있습니다. 공간이 제한적이며, 표시등은 밝은 조명 환경에서도 잘 보여야 합니다.

설계 선택: "대기" 표시등으로는 빨간색(고장)과 녹색(전원 켜짐)과 구분되는 선명한 황록색 덕분에 204-10SYGC/S530-E2 LED가 선택되었습니다. 20°의 시야각은 과도한 빛 확산 없이 조작자의 시선 방향으로 빛이 향하도록 보장하여 대비를 향상시킵니다. 이 LED는 장비의 24V DC 레일에서 전류 제한 저항을 통해 15mA(20mA 시험 전류 미만)로 구동됩니다. 이 낮은 전류는 수명을 연장하고 발열을 줄입니다. PCB 풋프린트는 패키지 치수에 정확히 맞게 설계되었으며, 리드를 위한 0.8mm 구멍이 있습니다. 조립 과정 중 전용 솔더링 고정구는 웨이브 솔더링 중 3mm 간격 규칙이 유지되도록 합니다. 최종 조립품은 조기 고장을 선별하기 위해 48시간의 버닝인 테스트를 통과합니다.

12. 작동 원리

발광 다이오드(LED)는 전계발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. 204-10SYGC/S530-E2는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 화합물 반도체를 사용합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 운반체(전자와 정공)가 재결합할 때 에너지를 방출합니다. 이 특정 물질 시스템에서, 에너지 밴드갭은 방출된 에너지가 황록색 파장 범위(~573 nm)의 광자에 해당하도록 구성되어 있습니다. 투명 에폭시 수지 패키지는 렌즈 역할을 하여 출력 빔을 형성하고 섬세한 반도체 칩을 보호합니다.

13. 기술 동향

5mm 라운드 패키지와 같은 스루홀 LED는 프로토타이핑, 교육용 및 특정 산업용 애플리케이션에서 여전히 인기가 있지만, 전체적인 산업 트렌드는 표면 실장 장치(SMD) 패키지(예: 0603, 0805, 2835, 5050)로 크게 이동했습니다. SMD LED는 자동화 조립, 보드 공간 절약, 그리고 낮은 프로파일과 방열판 역할을 하는 PCB 패드에의 직접 연결 덕분에 종종 더 나은 열 성능을 제공하는 장점이 있습니다.

또한, 에피택셜 성장, 칩 설계 및 패키지 추출 효율성의 발전으로 인해 LED 기술의 효율(루멘/와트)이 모든 색상 범위에서 계속 향상되고 있습니다. 인디케이터 애플리케이션의 경우, 절대적인 효율 한계를 높이는 것보다는 신뢰성, 색상 일관성 및 비용 효율성에 중점을 두는 경우가 많습니다. 진화하는 환경 규정(할로겐 프리 요구사항 등) 준수는 부품 업데이트 및 신제품 출시의 주요 동인으로 남아 있습니다.

LED 사양 용어

LED 기술 용어 완전 해설

광전 성능

용어 단위/표기 간단한 설명 중요성
Luminous Efficacy lm/W (루멘 퍼 와트) 전력 1와트당 광 출력, 수치가 높을수록 에너지 효율이 높음을 의미합니다. 에너지 효율 등급과 전기 요금을 직접 결정합니다.
광속 lm (루멘) 광원이 방출하는 총 빛의 양으로, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. 빛이 충분히 밝은지 여부를 결정합니다.
시야각 ° (도), 예: 120° 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. 조명 범위와 균일도에 영향을 미칩니다.
CCT (색온도) K (켈빈), 예: 2700K/6500K 빛의 따뜻함/차가움, 값이 낮을수록 노란빛/따뜻함, 높을수록 흰빛/차가움. 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다.
CRI / Ra 단위 없음, 0–100 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이면 양호함. 색상의 정확성에 영향을 미치며, 백화점, 박물관 등 요구 수준이 높은 장소에 사용됨.
SDCM MacAdam 타원 단계, 예: "5-step" 색상 일관성 메트릭, 단계가 작을수록 색상 일관성이 높음을 의미합니다. 동일 배치의 LED 간 색상 균일성을 보장합니다.
주 파장 (Dominant Wavelength) nm (나노미터), 예: 620nm (적색) 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. 적색, 황색, 녹색 단색 LED의 색조를 결정함.
스펙트럼 분포 파장 대 강도 곡선 파장에 따른 강도 분포를 나타냅니다. 색 재현과 품질에 영향을 미칩니다.

Electrical Parameters

용어 심볼 간단한 설명 설계 고려사항
순방향 전압 Vf LED를 켜기 위한 최소 전압, "시동 문턱값"과 유사함. 구동 전압은 Vf 이상이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 합산됩니다.
순방향 전류 If 일반 LED 작동을 위한 전류값. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
최대 펄스 전류 Ifp 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류로, 디밍이나 플래싱에 사용됩니다. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 이를 초과하면 항복이 발생할 수 있습니다. 회로는 역연결이나 전압 서지를 방지해야 합니다.
열저항 Rth (°C/W) 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋음. 높은 열저항은 더 강력한 방열을 요구함.
ESD Immunity V (HBM), 예: 1000V 정전기 방전을 견딜 수 있는 능력, 값이 높을수록 취약성이 낮음. 생산 과정에서 정전기 방지 대책이 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우 더욱 그러합니다.

Thermal Management & Reliability

용어 핵심 지표 간단한 설명 영향
Junction Temperature Tj (°C) LED 칩 내부의 실제 작동 온도. 10°C 감소할 때마다 수명이 두 배로 늘어날 수 있으며, 너무 높으면 광감쇠와 색변화를 초래합니다.
광도 저하 L70 / L80 (시간) 초기 밝기의 70% 또는 80%로 감소하는 시간. LED "service life"를 직접 정의합니다.
Lumen Maintenance % (예: 70%) 시간 경과 후 유지되는 밝기의 백분율. 장기간 사용 시 밝기 유지율을 나타냅니다.
색 편차 Δu′v′ 또는 MacAdam ellipse 사용 중 색상 변화 정도. 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미침.
열화 재료 열화 장기간 고온에 의한 열화. 휘도 저하, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다.

Packaging & Materials

용어 일반적인 유형 간단한 설명 Features & Applications
패키지 타입 EMC, PPA, 세라믹 칩을 보호하고 광학/열적 인터페이스를 제공하는 하우징 재료. EMC: 우수한 내열성, 저렴한 비용; 세라믹: 더 나은 방열성, 긴 수명.
칩 구조 Front, Flip Chip 칩 전극 배열. Flip chip: 더 나은 방열, 더 높은 효율, 고출력용.
형광체 코팅 YAG, 실리케이트, 나이트라이드 청색 칩을 덮고, 일부를 황색/적색으로 변환하여 혼합하여 백색광을 생성합니다. 다양한 형광체가 효율, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다.
렌즈/광학 평면, 마이크로렌즈, TIR 표면의 광학 구조가 빛의 분포를 제어합니다. 시야각과 광분포 곡선을 결정합니다.

Quality Control & Binning

용어 빈닝 콘텐츠 간단한 설명 목적
광속 빈 Code e.g., 2G, 2H 밝기별로 그룹화되어 있으며, 각 그룹은 최소/최대 루멘 값을 가집니다. 동일 배치 내에서 균일한 밝기를 보장합니다.
전압 빈(Voltage Bin) 코드 예: 6W, 6X 순방향 전압 범위별로 그룹화됨. 드라이버 매칭을 용이하게 하여 시스템 효율을 향상시킵니다.
Color Bin 5-step MacAdam ellipse 색도 좌표별로 그룹화하여 엄격한 범위를 보장합니다. 색상 일관성을 보장하여, 동일 조명기기 내 색상 불균일을 방지합니다.
CCT Bin 2700K, 3000K 등 CCT별로 그룹화되어 있으며, 각각 해당하는 좌표 범위를 가집니다. 다양한 장면의 CCT 요구사항을 충족합니다.

Testing & Certification

용어 표준/시험 간단한 설명 의의
LM-80 광유지율 시험 일정 온도에서 장기간 조명을 가동하며, 휘도 감쇠를 기록함. LED 수명 추정에 사용됨 (TM-21과 함께).
TM-21 수명 추정 기준 LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서의 수명을 추정합니다. 과학적인 수명 예측을 제공합니다.
IESNA Illuminating Engineering Society 광학, 전기, 열적 시험 방법을 포함합니다. 업계에서 인정받는 시험 기준.
RoHS / REACH 환경 인증 유해 물질(납, 수은)이 없음을 보장합니다. 국제 시장 접근 요건
ENERGY STAR / DLC 에너지 효율 인증 조명에 대한 에너지 효율 및 성능 인증. 정부 조달, 보조금 프로그램에 사용되며 경쟁력을 강화합니다.