세라믹 3535 LED T19 시리즈 데이터시트 - 3.5x3.5x1.6mm - 전압 1.8-3.6V - 최대 3.6W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

T19 시리즈는 까다로운 조명 응용 분야를 위해 설계된 고성능 세라믹 기반 LED 패키지를 대표합니다. 3535 폼 팩터(3.5mm x 3.5mm)는 효율적인 열 관리와 높은 광 출력을 위한 견고한 플랫폼을 제공합니다. 이 시리즈는 고전류 조건에서도 안정적으로 작동하도록 설계되어, 장수명과 일관된 성능이 중요한 전문 및 산업용 조명 솔루션에 적합합니다.

2. 주요 특징 및 적용 분야

2.1 핵심 특징

• 높은 광속 및 효율:단위 전력당 우수한 광 출력을 제공하여 에너지 효율을 향상시킵니다.
• 고전류 동작:높은 순방향 전류를 처리하도록 특별히 설계되어 더 밝은 조명을 지원합니다.
• 낮은 열저항:세라믹 기판과 패키지 설계는 LED 접합부에서의 우수한 열 방산을 용이하게 하며, 이는 성능과 수명 유지에 매우 중요합니다.
• 무연 리플로우 솔더링 호환:현대적이고 환경 친화적인 조립 공정에 적합합니다.

2.2 목표 적용 분야

• 야외 및 건축 조명기구.
• 특수 원예 조명 시스템.
• 무대 및 엔터테인먼트 조명.
• 자동차 신호등 및 후미등.

3. 부품 번호 체계

부품 번호는 다음 구조를 따릅니다:T □□ □□ □ □ □ □ - □ □□ □□ □. 주요 요소는 다음과 같습니다:

• 타입 코드 (X1):'19'은 이 제품이 세라믹 3535 패키지임을 식별합니다.
• CCT/색상 코드 (X2):BL(파랑), GR(녹색), YE(노랑), RE(빨강), PA(PC 앰버), CW(RGB), FW(RGBW)와 같은 코드.
• 직렬/병렬 칩 수 (X4, X5):내부 구성(1-Z)을 나타냅니다.
• 색상 코드 (X7):ANSI(M), ERP(F) 또는 고온 변종(R, T)과 같은 성능 표준을 지정합니다.

이 체계를 통해 LED의 전기적, 광학적, 열적 특성을 정확하게 식별할 수 있습니다.

4. 절대 최대 정격 및 전기/광학 특성

4.1 절대 최대 정격 (Ta=25°C)

이는 영구적인 손상을 방지하기 위해 순간적으로도 초과해서는 안 되는 스트레스 한계입니다.

• 순방향 전류 (IF):빨강: 700 mA; 녹색/파랑: 1000 mA.
• 펄스 순방향 전류 (IFP):빨강: 800 mA; 녹색/파랑: 1500 mA (펄스 폭 ≤100μs, 듀티 ≤10%).
• 소비 전력 (PD):빨강: 1820 mW; 녹색/파랑: 3600 mW.
• 역방향 전압 (VR):5 V.
• 동작/보관 온도:-40°C ~ +105°C.
• 접합 온도 (Tj):빨강: 105°C; 녹색/파랑: 125°C.
• 솔더링 온도:리플로우 중 최대 10초 동안 피크 230°C 또는 260°C.

4.2 전기 및 광학 특성 (Ta=25°C)

표준 테스트 조건(IF=350mA)에서의 일반적인 성능.

• 순방향 전압 (VF):빨강: 1.8-2.6 V; 녹색/파랑: 2.8-3.6 V. (허용 오차: ±0.1V)
• 주 파장 (λD):빨강: 615-630 nm; 녹색: 520-535 nm; 파랑: 450-460 nm. (허용 오차: ±2.0nm)
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA.
• 시야각 (2θ1/2):일반적으로 120도.
• 열저항 (Rth j-sp):접합부에서 솔더 지점까지: 일반적으로 5 °C/W.
• 정전기 방전 (ESD):2000 V (인체 모델) 견딤.
• 광속:색상 및 빈에 따라 다름 (섹션 5 참조). (허용 오차: ±7%)

5. 빈닝 구조

색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

5.1 주 파장 빈 (IF=350mA)

• 빨강:R6 (615-620nm), R1 (620-625nm), R2 (625-630nm).
• 녹색:GF (520-525nm), GG (525-530nm), G8 (530-535nm).
• 파랑:B2 (450-455nm), B3 (455-460nm).

5.2 광속 빈 (IF=350mA)

• 빨강:AP (51-58 lm) ~ AT (80-88 lm).
• 녹색:AZ (112-120 lm) ~ BD (150-160 lm).
• 파랑:AH (18-22 lm) ~ AL (30-37 lm).

5.3 순방향 전압 빈 (IF=350mA)

C3 (1.8-2.0V) ~ L3 (3.4-3.6V)까지의 코드로, 특정 드라이버 요구 사항에 맞게 선택할 수 있습니다.

6. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서의 성능을 보여주는 여러 주요 그래프(그림 1-10 참조)가 포함되어 있습니다. 이는 설계에 필수적입니다.

6.1 스펙트럼 및 각도 특성

• 색 스펙트럼 (그림 1):색상 민감도가 중요한 응용 분야에 중요한 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다.
• 시야각 (그림 7):일반적인 120° Lambertian 방출 패턴을 확인합니다.

6.2 전류, 전압 및 온도 의존성

• 상대 강도 대 순방향 전류 (그림 3):광 출력이 전류에 따라 어떻게 변하는지 보여주며, 디밍 및 구동 전류 선택에 중요합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 4):IV 곡선은 드라이버 회로의 열 및 전기 설계에 매우 중요합니다.
• 파장 대 주변 온도 (그림 2):온도에 따른 색상 변화를 나타내며, 열 관리와 관련이 있습니다.
• 상대 광속 대 주변 온도 (그림 5):온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 효과적인 냉각의 필요성을 강조합니다.
• 상대 순방향 전압 대 주변 온도 (그림 6):Vf의 음의 온도 계수를 보여줍니다.
• 최대 순방향 전류 대 주변 온도 (그림 8, 9, 10):빨강, 녹색, 파랑 LED에 대한 이 디레이팅 곡선은매우 중요합니다. 이는 접합 온도 한계를 초과하지 않도록 주어진 주변 온도에서의 최대 안전 동작 전류를 정의합니다.

7. 기계적 및 패키지 정보

7.1 패키지 치수

세라믹 3535 패키지는 본체 크기가 3.5mm x 3.5mm이며 일반적인 높이는 약 1.6mm입니다. 치수 도면은 PCB 풋프린트 계획을 위한 정확한 측정값을 제공합니다. 달리 명시되지 않는 한 허용 오차는 일반적으로 ±0.2mm입니다.

7.2 극성 식별

중요:극성은 칩 타입에 따라 다릅니다.

• 녹색 및 파랑 LED: 패드 1은 애노드(+), 패드 2는 캐소드(-)입니다.
• 빨강 LED: 패드 2는 애노드(+), 패드 1은 캐소드(-)입니다.

잘못된 극성 연결은 LED가 점등되지 않게 합니다.

7.3 권장 솔더 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더링과 PCB로의 최적 열 전달을 보장하기 위한 랜드 패턴 설계가 제공됩니다. 이 권장 레이아웃을 준수하면 솔더링 결함을 최소화하고 방열 효율을 극대화할 수 있습니다.

8. 솔더링 및 조립 가이드라인

8.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 LED는 표준 무연 리플로우 공정과 호환됩니다. 프로파일의 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 피크 패키지 본체 온도 (Tp):최대 260°C.
• 액상 온도 이상 시간 (TL=217°C):60 ~ 150초.
• 피크 온도 5°C 이내 시간 (Tp):최대 30초.
• 상승 속도 (TL ~ Tp):최대 3°C/초.
• 하강 속도 (Tp ~ TL):최대 6°C/초.
• 전체 사이클 시간 (25°C ~ 피크):최대 8분.

이 프로파일을 따르면 열 충격을 방지하고 솔더 접합부의 무결성을 보장합니다.

9. 포장 및 취급

9.1 테이프 및 릴 사양

LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다.

• 릴당 수량:최대 1000개.
• 누적 허용 오차:10 피치당 ±0.25mm.

릴에는 부품 번호, 제조 데이터 코드 및 수량이 표시되어 있습니다.

LED는 제어된 환경(권장: <30°C / 60% RH)에서 원래의 습기 차단 포장재에 보관해야 합니다. 취급 중에는 표준 ESD 예방 조치를 사용하십시오. 습기에 민감한 포장을 개봉한 후, 바닥 수명 가이드라인을 따르거나 초과한 경우 표준 IPC/JEDEC 절차에 따라 리플로우 전에 베이킹하십시오.

10. 응용 노트 및 설계 고려사항

10.1 열 관리

이는 장기적인 신뢰성과 성능을 위한 가장 중요한 단일 요소입니다. 낮은 열저항(일반적으로 5°C/W)에도 불구하고, 특히 고전류에서 적절히 설계된 방열판은 필수적입니다.

LED 패드 아래에 큰 구리 평면에 연결된 열 비아가 있는 다층 PCB를 사용하십시오.

• 고출력 응용 분야의 경우, 알루미늄 코어 PCB(MCPCB) 또는 능동 냉각 솔루션을 고려하십시오.
• 응용 분야의 최악의 경우 온도에 대한 안전한 동작 전류를 선택하기 위해 항상 최대 순방향 전류 대 주변 온도 디레이팅 곡선(그림 8-10)을 참조하십시오.
• 10.2 전기 구동

안정적인 광 출력과 수명을 위해 LED를 정전압원이 아닌 정전류원으로 구동하십시오.

• 드라이버의 컴플라이언스 전압을 설계할 때 순방향 전압 빈과 그 허용 오차를 고려하십시오.
• 드라이버 회로에 소프트 스타트 또는 서지 전류 제한을 구현하는 것을 고려하십시오.
• 펄스 동작(IFP)의 경우, 지정된 펄스 폭(≤100μs) 및 듀티 사이클(≤10%) 한계를 엄격히 준수하십시오.
• 10.3 광학 설계

120° 시야각은 일반 조명에 적합합니다. 더 좁은 빔을 위해서는 2차 광학(렌즈)가 필요합니다.

• 다중 LED 기구 전체에서 색상 일관성과 밝기 균일성을 보장하기 위해 설계 단계에서 적절한 파장 및 광속 빈을 선택하십시오.
• 11. 기술 비교 및 장점

세라믹 3535 패키지는 고출력 시나리오에서 기존 플라스틱 SMD LED(2835 또는 5050 등)에 비해 뚜렷한 장점을 제공합니다:

우수한 열 성능:

• 세라믹 재료는 플라스틱보다 훨씬 높은 열전도율을 가지므로 동일한 전력 수준에서 더 낮은 접합 온도를 유도하며, 이는 직접적으로 더 긴 수명과 더 높은 유지 광 출력(L70/L90)으로 이어집니다.더 높은 전력 처리 능력:
• 더 나은 열 방산으로 인해 더 높은 구동 전류(최대 1000mA/1500mA 펄스)를 유지할 수 있습니다.향상된 신뢰성:
• 세라믹은 열 사이클 스트레스와 습기에 더 강하여 야외 조명과 같은 가혹한 환경에 이상적입니다.안정적인 색점:
• 더 나은 열 안정성으로 시간과 동작 조건에 따른 색상 변화를 최소화합니다.12. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 세라믹 패키지의 주요 이점은 무엇입니까?

A: 주요 이점은 우수한 열 관리로, 플라스틱 패키지에 비해 더 높은 구동 전류, 더 나은 신뢰성, 시간 경과에 따른 성능 저하 감소를 가능하게 합니다.

Q: 빨강 LED와 녹색/파랑 LED의 극성과 최대 전류가 다른 이유는 무엇입니까?

A: 이는 사용된 반도체 재료(예: 빨강용 AlInGaP, 녹색/파랑용 InGaN)가 다르기 때문이며, 이들은 서로 다른 전기적 특성과 효율을 가집니다.

Q: 내 설계에 맞는 올바른 순방향 전류를 어떻게 선택합니까?

A: 일반적인 테스트 전류(350mA)로 시작하십시오. 더 높은 밝기를 위해 전류를 증가시키되,

반드시시스템의 예상 최대 주변 온도와 열저항을 기반으로 디레이팅 곡선(그림 8-10)을 참조하여 Tj가 초과되지 않도록 하십시오. 연속 전류에 대한 절대 최대 정격을 절대 초과하지 마십시오.Q: 부품 번호의 '색상 코드'(예: M, F, R)는 무엇을 의미합니까?

A: 이는 LED가 빈닝된 성능 표준 또는 온도 등급을 나타냅니다. 예를 들어, 'M'은 표준 ANSI 빈용이고, 'R'과 'T'는 더 높은 접합 온도(각각 85°C 및 105°C ANSI 표준)에서 동작하도록 등급이 매겨진 빈을 나타냅니다.

13. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 고출력 야외 플러드라이트 설계.

요구 사항:

1. 높은 루멘 출력, 야외 사용에 견고함, 긴 수명(>50,000시간 L70).LED 선택:
2. 열적 견고성 때문에 세라믹 3535 패키지가 선택되었습니다. 높은 효율을 위해 'BD' 광속 빈(150-160 lm @350mA)의 녹색 LED가 선택되었습니다.열 설계:
3. 3mm 두께 베이스를 가진 알루미늄 MCPCB가 사용되었습니다. 주변 온도 40°C에서 LED 접합 온도가 110°C 이하로 유지되도록 열 시뮬레이션을 실행했습니다.전기 설계:
4. 드라이버는 정전류 700mA로 설정되었습니다. 그림 9를 참조하면, 주변 온도 40°C에서 허용 최대 전류는 700mA보다 훨씬 높아 안전 마진을 제공합니다. 드라이버의 출력 전압 범위는 Vf 빈(예: H3: 2.8-3.0V)을 수용합니다.광학 설계:
5. 플러드 라이팅을 위한 원하는 빔 각도를 달성하기 위해 2차 광학(렌즈)가 추가되었습니다.결과:
6. 세라믹 LED 패키지에 의해 가능해진 효과적인 열 관리로 인해 수명 동안 밝기와 색상을 유지하는 신뢰할 수 있는 고출력 기구입니다.14. 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 파장(색상)은 사용된 반도체 재료(예: 빨강/주황용 AlInGaP, 파랑/녹색용 InGaN)의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 세라믹 패키지는 주로 기계적 지지대, 전기적 상호 연결, 그리고 가장 중요한 것은 반도체 칩(다이)에서 인쇄 회로 기판과 방열판으로 열을 전도하는 고효율 열 경로 역할을 합니다.

15. 기술 트렌드

LED 산업은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 높은 전력 밀도, 향상된 신뢰성을 지속적으로 발전시키고 있습니다. 3535와 같은 세라믹 패키지는 열적 문제를 해결함으로써 이러한 발전을 가능하게 하는 이 트렌드의 일부입니다. 미래 발전에는 다음이 포함될 수 있습니다:

효율 증가:

• 에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 광 출력의 이론적 한계를 높이고 있습니다.고급 패키징:
• 색상 조정 가능 기구를 위한 단일 세라믹 패키지 내 다중 색상 칩(RGB, RGBW) 통합, 또는 더 나은 열 성능을 위한 칩 스케일 패키징(CSP).스마트 통합:
• 지능형 조명 시스템을 위해 제어 IC 또는 센서를 LED 패키지에 직접 통합.특화된 스펙트럼:
• 인간 중심 조명(HCL) 및 원예(예: 원적외선, UV)를 위한 스펙트럼의 추가 최적화.근본적인 동인은 확장되는 응용 분야 범위에 대해 더 제어 가능하고, 효율적이며, 내구성 있는 광원을 제공하는 것입니다.

The fundamental drive is to provide more controllable, efficient, and durable light sources for an expanding range of applications.