목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 제품 식별 및 명명 규칙
- 2. 기계적 및 광학적 사양
- 2.1 물리적 치수 및 레이아웃
- 2.2 광학적 특성
- 3. 전기적 및 열적 파라미터
- 3.1 절대 최대 정격
- 3.2 일반적인 전기적 특성
- 4. 빈닝 및 분류 시스템
- 4.1 광속 빈닝
- 4.2 순방향 전압 빈닝
- 4.3 주 파장 빈닝
- 5. 성능 특성 및 곡선
- 5.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)
- 5.2 상대 광속 대 순방향 전류
- 5.3 상대 스펙트럼 파워 대 접합 온도
- 5.4 스펙트럼 파워 분포
- 6. 조립 및 취급 지침
- 6.1 솔더링 권장 사항
- 6.2 열 관리
- 6.3 ESD 민감도
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 테이프 및 릴 사양
- 7.2 주문 코드 구조
- 8. 적용 노트 및 설계 고려사항
- 8.1 일반적인 적용 분야
- 8.2 드라이버 선택
- 8.3 광학 설계
- 9. 신뢰성 및 수명
- 10. 기술 비교 및 장점
- 10.1 세라믹 대 플라스틱 패키지
- 10.2 고출력 단일 칩 설계
1. 제품 개요
본 문서는 고출력 세라믹 3535 시리즈 1W 그린 발광 다이오드(LED)의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 세라믹 기판은 기존 플라스틱 패키지에 비해 우수한 열 관리를 제공하여 더 높은 구동 전류와 향상된 장기 신뢰성을 가능하게 합니다. 이 LED는 까다로운 환경에서 고휘도와 안정적인 성능이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다.
1.1 제품 식별 및 명명 규칙
제품 모델은 T1901PGA로 식별됩니다. 명명 규칙은 구조화된 코드를 따릅니다:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. 이 코드는 몇 가지 주요 파라미터로 분해됩니다:
- 패키지 코드 (19):세라믹 3535 패키지를 나타냅니다.
- 칩 수 코드 (P):단일 고출력 LED 칩을 의미합니다.
- 색상 코드 (G):녹색 발광을 지정합니다.
- 광학 코드 (A):렌즈 또는 광학 설계를 상세히 설명합니다(코드에 의해 암시됨).
- 광속 빈 코드:광속 출력 빈을 정의하는 다중 숫자 코드입니다.
- 색온도 / 파장 빈 코드:주 파장 범위를 지정하는 코드입니다.
시스템에 정의된 다른 색상 코드로는 빨강(R), 노랑(Y), 파랑(B), 보라(U), 주황(A), 적외선(I), 웜 화이트 L (<3700K), 뉴트럴 화이트 C (3700-5000K), 쿨 화이트 W (>5000K)가 포함됩니다.
2. 기계적 및 광학적 사양
2.1 물리적 치수 및 레이아웃
3.1 절대 최대 정격
2.2 광학적 특성
주요 광학 파라미터는 표준 테스트 전류 350mA 및 솔더 포인트 온도(Ts) 25°C에서 측정됩니다.
- 주 파장 (λd):525 nm (일반값).
- 시야각 (2θ1/2):120도로, 영역 조명에 적합한 넓고 램버시안과 유사한 발광 패턴을 제공합니다.
- 광속:값은 해당 유닛에 할당된 특정 광속 빈에 따라 다릅니다(섹션 3.3 참조).
3. 전기적 및 열적 파라미터
.1 Absolute Maximum Ratings
이 한계를 초과하는 스트레스는 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다. 모든 값은 Ts=25°C에서 지정됩니다.
- 연속 순방향 전류 (IF):500 mA
- 피크 순방향 펄스 전류 (IFP):700 mA (펄스 폭 ≤10ms, 듀티 사이클 ≤1/10)
- 전력 소산 (PD):1800 mW
- 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +100°C
- 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +100°C
- 접합 온도 (Tj):125°C
- 솔더링 온도 (Tsld):230°C 또는 260°C에서 리플로우 솔더링, 최대 10초.
3.2 일반적인 전기적 특성
Ts=25°C, IF=350mA에서 측정.
- 순방향 전압 (VF):3.5 V (일반값), 3.6 V (최대값)
- 역방향 전압 (VR):5 V
- 역방향 전류 (IR):50 μA (최대값)
4. 빈닝 및 분류 시스템
생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.
4.1 광속 빈닝
광속은 350mA에서 측정됩니다. 문자 코드로 정의된 빈은 최소값(Min)과 일반값(Type)을 지정합니다. 광속 측정 공차는 ±7%입니다.
- 코드 1R:최소 55 lm, 일반 60 lm
- 코드 1S:최소 60 lm, 일반 65 lm
- 코드 1T:최소 65 lm, 일반 70 lm
- 코드 1W:최소 70 lm, 일반 75 lm
- 코드 1X:최소 75 lm, 일반 80 lm
- 코드 1Y:최소 80 lm, 일반 87 lm
4.2 순방향 전압 빈닝
순방향 전압은 350mA에서 측정됩니다. 빈은 직렬/병렬 연결 시 전기적 호환성을 보장합니다. 공차는 ±0.08V입니다.
- 코드 1:2.8V ~ 3.0V
- 코드 2:3.0V ~ 3.2V
- 코드 3:3.2V ~ 3.4V
- 코드 4:3.4V ~ 3.6V
4.3 주 파장 빈닝
녹색 LED의 경우, 정확한 녹색 색조를 제어하기 위해 주 파장이 빈닝됩니다.
- 코드 G5:519 nm ~ 522.5 nm
- 코드 G6:522.5 nm ~ 526 nm
- 코드 G7:526 nm ~ 530 nm
5. 성능 특성 및 곡선
그래픽 데이터는 다양한 조건에서 LED의 동작에 대한 깊은 통찰력을 제공합니다.
5.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)
이 곡선은 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 올바른 전류 제한 드라이버를 설계하는 데 중요합니다. 350mA에서 일반적인 VF 3.5V는 이 그래프에서 확인됩니다.
5.2 상대 광속 대 순방향 전류
이 그래프는 구동 전류에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 효율 저하 및 열 효과로 인해 높은 전류에서 준선형 증가를 보여주며, 밝기를 유지하기 위한 열 관리의 중요성을 강조합니다.
5.3 상대 스펙트럼 파워 대 접합 온도
LED의 스펙트럼 출력은 접합 온도에 따라 이동합니다. 녹색 LED의 경우, 피크 파장은 일반적으로 온도가 증가함에 따라 약간 감소(블루 시프트)합니다. 이 그래프는 색상이 중요한 응용 분야에 중요한 그 이동을 정량화합니다.
5.4 스펙트럼 파워 분포
이 곡선은 525nm를 중심으로 하는 이 녹색 LED의 가시 스펙트럼 전체에 걸쳐 방출되는 빛의 강도를 표시합니다. 단색 LED의 일반적인 상대적으로 좁은 스펙트럼 대역폭을 보여줍니다.
6. 조립 및 취급 지침
6.1 솔더링 권장 사항
세라믹 패키지는 표준 적외선 또는 대류 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 권장 최대 솔더링 프로파일은 최대 10초 동안 230°C 또는 260°C 피크 온도입니다. 제공된 스텐실 설계는 신뢰할 수 있는 접합과 열 패드에서 PCB로의 최적 열 전달을 위한 올바른 솔더 페이스트 양을 보장합니다.
6.2 열 관리
효과적인 열 관리는 성능과 수명에 매우 중요합니다. 세라믹 패키지는 낮은 열 저항을 가지지만, 특히 최대 전류 500mA 근처에서 동작할 때 접합 온도를 125°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 열 비아와 필요한 경우 외부 방열판이 있는 PCB에 장착되어야 합니다.
6.3 ESD 민감도
모든 반도체 장치와 마찬가지로 LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 및 조립 중에는 표준 ESD 예방 조치(접지된 손목 스트랩, 도전성 매트, 이온화기 사용)를 준수해야 합니다.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 테이프 및 릴 사양
제품은 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 상세 도면은 포켓 치수, 테이프 너비, 릴 직경 및 부품 방향을 지정합니다. 3535 세라믹 패키지는 고속 장착 장비와 호환되는 표준 테이프 형식을 사용합니다.
7.2 주문 코드 구조
완전한 주문 코드는 섹션 1.1에서 설명한 명명 규칙에 따라 구성됩니다. 주문하려면 패키지(19), 칩 수(P), 색상(G), 광학(A) 및 응용 요구 사항에 따른 원하는 광속 및 파장 빈 코드를 포함한 전체 코드를 지정하십시오.
8. 적용 노트 및 설계 고려사항
8.1 일반적인 적용 분야
- 건축 조명:고휘도와 색상 안정성이 필요한 파사드 조명, 코브 조명 및 액센트 조명.
- 자동차 조명:실내 조명, 신호등(색상 사양이 충족되는 경우).
- 휴대용 조명:고급 플래시라이트 및 작업등.
- 특수 조명:기계 비전, 무대 조명 및 사인보드.
8.2 드라이버 선택
안정적인 동작을 위해서는 정전류 드라이버가 필수적입니다. 드라이버는 필요한 순방향 전류(예: 일반 사용 시 350mA, 최대 출력 시 최대 500mA)와 LED의 순방향 전압 빈, 특히 여러 장치를 직렬로 연결할 때를 기준으로 선택해야 합니다. 드라이버는 적절한 과열 및 과전류 보호 기능을 갖추어야 합니다.
8.3 광학 설계
120도의 시야각은 넓고 균일한 조명에 이상적입니다. 집속된 빔을 위해서는 LED의 기본 렌즈와 발광 패턴을 고려하여 2차 광학(반사판 또는 렌즈)을 설계해야 합니다. 기계 도면은 광학 정렬에 필요한 기준점을 제공합니다.
9. 신뢰성 및 수명
특정 L70 또는 L50 수명 데이터(초기 광속 출력의 70% 또는 50%에 도달하는 시간)는 이 발췌문에 제공되지 않았지만, 세라믹 패키지는 주어진 전력 소산에 대해 더 낮은 접합 온도를 유지함으로써 본질적으로 더 긴 수명을 지원합니다. 수명은 주로 접합 온도와 구동 전류의 함수입니다; 권장 사양 내에서 동작하면 수명을 최대화할 수 있습니다.
10. 기술 비교 및 장점
10.1 세라믹 대 플라스틱 패키지
세라믹 3535 패키지는 표준 플라스틱 SMD 패키지(예: PLCC, 5050)에 비해 뚜렷한 장점을 제공합니다:
- 우수한 열 전도성:세라믹 기판은 열을 더 효율적으로 방출하여 더 높은 구동 전류와 더 나은 성능 유지를 가능하게 합니다.
- 향상된 신뢰성:세라믹은 습기와 UV 열화에 강해 가혹한 환경에서 더 안정적인 성능을 제공합니다.
- 더 나은 색상 안정성:더 낮은 동작 접합 온도는 시간 경과에 따른 파장 이동과 광속 감소를 최소화합니다.
10.2 고출력 단일 칩 설계
여러 개의 작은 칩 대신 단일 대형 칩('P'로 표시)을 사용하면 전류 밀도 균일성이 향상되고 유사한 전력 수준에서 다중 칩 설계에 비해 더 나은 전체 효율과 신뢰성을 제공할 수 있습니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |