목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 주요 특징
- 1.2 대상 애플리케이션
- 2. 세부 기술 파라미터 분석
- 2.1 전기-광학 특성
- 2.2 절대 최대 정격
- 3. 빈 분류 시스템 설명
- 3.1 순방향 전압 빈 (오렌지)
- 3.2 순방향 전압 빈 (블루)
- 3.3 파장 빈
- 3.4 강도 빈
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (IV 곡선)
- 4.2 상대 광도 대 순방향 전류
- 4.3 온도가 광도 및 순방향 전류에 미치는 영향
- 4.4 파장 변화 대 순방향 전류
- 4.5 스펙트럼 분포
- 4.6 방사 패턴
- 5. 기계적 및 포장 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 캐리어 테이프 및 릴
- 5.3 극성 식별
- 6. 솔더링 및 조립 가이드
- 6.1 리플로 솔더링 프로파일
- 6.2 수동 솔더링
- 6.3 세척
- 6.4 보관 조건
- 7. 포장 및 주문 정보
- 8. 애플리케이션 권장 사항
- 9. 단색 LED와의 기술 비교
- 10. 자주 묻는 질문 (FAQ)
- 11. 실제 적용 사례
- 12. 원리 소개
- 13. 개발 동향
- LED 사양 용어
- 광전 성능
- 전기적 매개변수
- 열 관리 및 신뢰성
- 패키징 및 재료
- 품질 관리 및 등급 분류
- 테스트 및 인증
1. 제품 개요
이 듀얼 컬러 LED는 별도의 블루 칩과 오렌지 칩을 사용하여 제작된 소형 표면 실장 장치입니다. 패키지 크기는 3.2mm x 1.0mm x 1.48mm로 공간이 제한된 애플리케이션에 적합합니다. 이 장치는 단일 패키지에 두 개의 발광 파장을 결합하여 다중 색상 표시 및 디스플레이에 설계 유연성을 제공합니다.
1.1 주요 특징
- 140°의 매우 넓은 시야각으로 균일한 광 분포 보장.
- 모든 표준 SMT 조립 및 리플로 솔더링 공정과 호환.
- JEDEC 표준에 따른 습기 민감도 레벨: 레벨 3(MSL 3).
- RoHS 규격 준수, 유해 물질 무함유.
- 듀얼 컬러 출력: 오렌지(주 파장 ~620nm) 및 블루(주 파장 ~465nm).
- 낮은 순방향 전압: 오렌지 ~2.0V, 블루 ~3.0V (20mA에서).
1.2 대상 애플리케이션
- 소비자 가전, 가전제품 및 산업 장비용 광학 표시기.
- 스위치 및 기호 백라이트, 디스플레이 패널.
- 듀얼 컬러가 명확한 시각적 피드백을 제공하는 범용 상태 표시.
2. 세부 기술 파라미터 분석
별도로 명시되지 않는 한 모든 전기 및 광학 특성은 Ts=25°C, IF=20mA에서 측정됩니다. 이 제품은 지정된 한계 내에서 안정적인 작동을 위해 설계되었습니다.
2.1 전기-광학 특성
주 파장 (λd):오렌지 칩: 615-630nm, 일반 620nm (20mA에서 테스트). 블루 칩: 460-475nm, 일반 465nm. 두 칩 모두 스펙트럼 반치폭(Δλ)은 15-30nm로 비교적 순수한 색 출력을 나타냅니다.
순방향 전압 (VF):오렌지 칩의 VF 빈은 1.8V~2.2V 범위이며 일반 2.0V입니다. 블루 칩의 VF 빈은 2.8V~3.6V 범위이며 일반 3.0V입니다. 낮은 순방향 전압은 전원 공급 요구 사항을 줄이고 열 발생을 최소화합니다.
광도 (IV):오렌지 칩은 100mcd~350mcd의 강도 빈을 제공하며 일반 150~230mcd입니다. 블루 칩은 100mcd~350mcd의 강도 빈을 제공하며 일반 150~230mcd입니다. 강도는 빈에 따라 다르므로 설계자는 균일한 밝기를 위해 적절한 빈을 선택해야 합니다.
시야각 (2θ1/2):140도로 넓은 영역 가시성을 제공합니다. 이는 가장자리 조명 표시기 또는 넓은 조명이 필요한 애플리케이션에 유리합니다.
역전류 (IR):VR=5V에서 10 µA 미만으로 역방향 바이어스 조건에서 누설을 최소화합니다.
열 저항 (RTHJ-S):450°C/W로 비교적 높습니다. 접합 온도를 한계 내로 유지하려면 적절한 열 관리가 필수적입니다.
2.2 절대 최대 정격
| 파라미터 | 기호 | 오렌지 | 블루 | 단위 |
|---|---|---|---|---|
| 전력 소비 | Pd | 48 | 64 | 밀리와트 |
| 순방향 전류 | IF | 20 | 밀리암페어 | |
| 피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 0.1ms) | IFP | 60 | 밀리암페어 | |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V | |
| 동작 온도 | Topr | -40 ~ +85 | °C | |
| 보관 온도 | Tstg | -40 ~ +85 | °C | |
| 접합 온도 | Tj | 95 | °C | |
설계 시 피크 전류와 전력 소비가 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 해야 합니다. 적절한 전류 제한 저항이 필수입니다.
3. 빈 분류 시스템 설명
이 제품은 순방향 전압(VF), 주 파장(WLD), 광도(IV)별로 LED를 분류하는 빈 시스템을 사용합니다. 각 릴에는 특정 빈의 부품이 포함되어 단일 주문 내에서 일관성을 보장합니다.
3.1 순방향 전압 빈 (오렌지)
오렌지 칩 VF 빈: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V). 일반적으로 사용되는 빈은 B0 또는 C0입니다.
3.2 순방향 전압 빈 (블루)
블루 칩 VF 빈: G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V), J0 (3.4-3.6V). 일반적인 빈은 H0입니다.
3.3 파장 빈
오렌지 파장 빈: D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm). 블루 파장 빈: C00 (460-465nm), D00 (465-470nm), E00 (470-475nm).
3.4 강도 빈
오렌지 강도 빈: B0 (100-150mcd), C0 (150-230mcd), D0 (230-350mcd). 블루 강도 빈: G00 (100-150mcd), H00 (150-230mcd), I00 (230-350mcd).
4. 성능 곡선 분석
데이터시트는 설계자가 장치 동작을 이해하는 데 도움이 되는 여러 특성 곡선을 제공합니다.
4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (IV 곡선)
IV 곡선은 일반적인 지수 관계를 보여줍니다. 20mA에서 순방향 전압은 오렌지의 경우 약 2.0V, 블루의 경우 약 3.0V입니다. 곡선이 가파르므로 전압 구동보다는 전류 조절이 필요합니다.
4.2 상대 광도 대 순방향 전류
상대 광도는 20mA까지 순방향 전류에 거의 선형적으로 증가합니다. 그 이상에서는 가열로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 정격 전류에서 작동하면 최적의 출력이 보장됩니다.
4.3 온도가 광도 및 순방향 전류에 미치는 영향
주변 온도가 높을수록(최대 100°C) 상대 광도가 약 10~15% 감소합니다. 핀 온도가 25°C 이상으로 상승하면 최대 허용 순방향 전류를 디레이팅해야 합니다.
4.4 파장 변화 대 순방향 전류
주 파장은 전류에 따라 약간 이동합니다. 오렌지의 경우 0~30mA에서 파장이 약 1nm 증가하고, 블루의 경우 같은 범위에서 약 2nm 증가합니다. 색상에 민감한 애플리케이션에서는 이 효과를 고려해야 합니다.
4.5 스펙트럼 분포
스펙트럼은 ~465nm(블루)와 ~620nm(오렌지)에서 두 개의 뚜렷한 피크를 보이며 반치폭이 좁습니다. 유의미한 2차 방출은 없습니다.
4.6 방사 패턴
방사 패턴은 대칭이며 반치각이 140°입니다. 강도 분포는 램버시안 형태로 넓은 각도에서 균일한 적용 범위를 제공합니다.
5. 기계적 및 포장 정보
5.1 패키지 치수
LED 본체는 3.20mm(길이) x 1.00mm(너비) x 1.48mm(높이)입니다. 하단 보기에는 올바른 방향을 위한 극성 표시(캐소드)가 있습니다. 각 칩의 애노드/캐소드에 대해 4개의 솔더 패드가 제공됩니다. 권장 솔더링 패턴에는 2.00mm 간격의 0.35mm 너비 트레이스가 포함됩니다.
5.2 캐리어 테이프 및 릴
LED는 8.00mm 너비, 피치 4.00mm의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 릴 치수: 외경 178mm, 허브 직경 60mm, 허브 슬롯 폭 13mm. 테이프 공급 방향이 표시되어 있습니다.
5.3 극성 식별
하단의 극성 표시는 공통 캐소드 또는 애노드를 나타냅니까? 하단 보기에 따르면 핀 1은 오렌지 애노드, 핀 2는 오렌지 캐소드/블루 애노드입니까? 실제로 도면에는 O(오렌지) 및 B(블루) 레이블이 있는 핀이 표시됩니다. 상세 연결: LED는 별도의 칩을 가지며 각 칩에는 자체 애노드와 캐소드가 있습니다. 설계자는 역방향 바이어스를 방지하기 위해 핀 배치도를 참조해야 합니다.
6. 솔더링 및 조립 가이드
6.1 리플로 솔더링 프로파일
권장 리플로 프로파일: 예열 구간 150°C~200°C, 60~120초, 상승률 ≤3°C/s. 217°C(액상선) 이상 유지 시간 60~150초. 피크 온도 최대 260°C, 유지 시간 ≤10초. 냉각률 ≤6°C/s. 리플로 사이클은 2회를 초과하지 마십시오. 사이클 간격이 24시간 이상이면 베이킹이 필요합니다.
6.2 수동 솔더링
수동 솔더링이 필요한 경우 인두 온도 ≤300°C에서 접합당 3초 미만으로 사용하십시오. 한 번만 터치하십시오. 가열 중에는 기계적 응력을 가하지 마십시오.
6.3 세척
세척 용제로 이소프로필 알코올을 사용하십시오. 초음파 세척은 LED를 손상시킬 수 있으므로 권장하지 않습니다. 용제가 실리콘 봉지재를 공격하지 않는지 확인하십시오.
6.4 보관 조건
개봉 전: 30°C 이하, 75% RH 이하에서 최대 1년 보관. 개봉 후: 30°C 이하, 60% RH 이하에서 24시간 이내 사용. 수분 흡수가 의심되는 경우 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오.
7. 포장 및 주문 정보
표준 포장: 릴당 3000개의 LED가 정전기 방지 캐리어 테이프에 포장되고, 건조제와 함께 습기 차단 백에 밀봉된 후 판지 상자에 포장됩니다. 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(VF, 파장, 강도), 수량 및 날짜 코드가 포함됩니다. 주문은 전체 릴 수량과 특정 빈 코드를 기준으로 합니다.
8. 애플리케이션 권장 사항
일반적인 용도: 상태 표시기(예: 경고용 오렌지, 전원용 블루), 이중 색상 백라이트, 디스플레이 표지판. 설계 고려 사항: 항상 전류 제한 저항을 사용하고 공급 전압과 VF 빈을 기반으로 저항 값을 계산하십시오. 주변 온도가 50°C를 초과하거나 여러 LED가 밀집되어 있는 경우 적절한 방열을 제공하십시오. 직렬/병렬 배열의 경우 VF 빈을 일치시켜 균일한 전류 분배를 보장하십시오.
9. 단색 LED와의 기술 비교
이 듀얼 컬러 LED는 두 개의 개별 LED를 대체하여 PCB 공간과 조립 비용을 절약합니다. 독립적인 칩을 통해 각 색상을 완전히 개별 제어할 수 있어 더 복잡한 표시 방식을 구현할 수 있습니다. 그러나 단일 칩 패키지(450°C/W 대 일반 200~300°C/W)에 비해 열 저항이 높으므로 열 설계에 더 주의해야 합니다.
10. 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q: 두 색상을 동시에 구동할 수 있습니까?네, 하지만 총 전력이 각 칩의 절대 최대 정격을 초과하지 않아야 합니다. 전류 합계가 접합 온도를 85°C 이상으로 상승시키지 않도록 하십시오.
Q: 여러 LED 간에 균일한 밝기를 보장하려면 어떻게 해야 합니까?동일한 강도 빈(예: 블루의 경우 H00)에서 LED를 주문하십시오. 적절한 구동 전류(예: 20mA)를 사용하고 일정한 온도를 유지하십시오.
Q: ESD 민감도는 얼마입니까?HBM 1000V 클래스 1C입니다. 취급 및 조립 시 표준 ESD 예방 조치를 사용하십시오.
11. 실제 적용 사례
네트워크 스위치에서 듀얼 컬러 LED는 링크 상태를 표시하는 데 사용됩니다. 솔리드 오렌지는 100Mbps, 솔리드 블루는 1Gbps, 깜빡이는 오렌지는 활동을 나타냅니다. 3.2x1.0mm의 컴팩트한 크기로 2.54mm 피치의 전면 패널에 장착할 수 있습니다. 넓은 140° 시야각으로 모든 방향에서 가시성을 보장합니다.
12. 원리 소개
블루 칩은 일반적으로 465nm 부근에서 발광하는 InGaN(인듐 갈륨 질화물)입니다. 오렌지 칩은 일반적으로 620nm 부근에서 발광하는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물)입니다. 둘 다 개별 와이어 본드로 공통 기판에 장착됩니다. 봉지재는 투명 실리콘을 사용하여 높은 광 추출 효율을 유지하고 황변을 방지합니다.
13. 개발 동향
듀얼 컬러 LED의 추세는 더 높은 광효율(단색의 경우 최대 200 lm/W)과 더 작은 패키지 크기(예: 2.5x0.5mm)로 향하고 있습니다. 스마트 드라이버 및 어드레서빌리티(예: WS2812)와의 통합도 일반적입니다. 이 제품은 소형화 및 다기능성을 향한 업계 움직임에 부합합니다.
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. |