목차
1. 제품 개요
본 문서는 소형 표면 실장 듀얼 컬러 LED 부품에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 단일 패키지 내에 두 개의 서로 다른 발광 칩을 통합합니다: 하나는 InGaN 기술을 사용하여 청색광을 생성하고, 다른 하나는 AlInGaP 기술을 사용하여 적색광을 생성합니다. 이 구성은 단일 부품 공간에서 여러 표시 색상이 필요한 공간 제약이 있는 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.
1.1 특징
- RoHS 환경 지침을 준수합니다.
- 향상된 납땜성을 위한 주석 도금 단자를 갖춘 사이드뷰 패키지 설계입니다.
- 고효율 InGaN (블루) 및 AlInGaP (레드) 반도체 칩을 사용합니다.
- 자동화 조립을 위해 7인치 직경 릴에 장착된 8mm 테이프에 공급됩니다.
- 패키지는 EIA (Electronic Industries Alliance) 표준 개요에 부합합니다.
- 집적 회로와의 호환성을 위해 설계되었습니다.
- 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 함께 사용하기에 적합합니다.
- 표준 적외선 (IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딥니다.
1.2 애플리케이션
이 부품은 소형이고 신뢰할 수 있는 상태 표시 또는 백라이트가 필요한 광범위한 전자 장비에 적합합니다. 일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다:
- 통신 장치 (예: 무선/휴대전화).
- 사무 자동화 장비 및 네트워크 시스템.
- 가전 제품 및 소비자 가전.
- 산업 제어 및 계측 패널.
- 키패드 또는 키보드 백라이트.
- 상태 및 전원 표시기.
- 마이크로 디스플레이 및 아이콘 조명.
- 신호 및 상징 조명.
2. 패키지 치수 및 구성
부품은 표준 표면 실장 장치 (SMD) 패키지에 장착됩니다. 렌즈는 물처럼 투명하여 실제 칩 색상을 볼 수 있도록 합니다. 핀 할당은 다음과 같습니다: 핀 A1은 블루 (InGaN) 칩의 애노드이고, 핀 A2는 레드 (AlInGaP) 칩의 애노드입니다. 캐소드는 공통입니다. 상세 기계 도면 (원본 데이터시트 참조)에 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 공차는 \u00b10.1 mm입니다.
3. 정격 및 특성
3.1 절대 최대 정격
이 한계를 초과하는 스트레스는 장치에 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다. 모든 정격은 주변 온도 (Ta) 25\u00b0C에서 지정됩니다.
- 소비 전력:블루: 76 mW, 레드: 62.5 mW.
- 피크 순방향 전류(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스): 블루: 100 mA, 레드: 60 mA.
- 연속 DC 순방향 전류 (IF):블루: 20 mA, 레드: 25 mA.
- 동작 온도 범위:-30\u00b0C ~ +85\u00b0C.
- 보관 온도 범위:-40\u00b0C ~ +85\u00b0C.
- 적외선 리플로우 솔더링:260\u00b0C 피크 온도를 10초 동안 견딥니다.
3.2 전기적 및 광학적 특성
별도로 명시되지 않는 한, Ta=25\u00b0C 및 IF=20mA에서 측정한 일반적인 성능 매개변수입니다.
- 광도 (IV):
- 블루: 최소 28.0 mcd, 일반 -, 최대 180.0 mcd.
- 레드: 최소 18.0 mcd, 일반 -, 최대 112.0 mcd.
- CIE 명시 응답에 근사하는 필터로 측정되었습니다.
- 시야각 (2\u03b8\u00bd):두 색상 모두 약 130도입니다. 이는 광도가 축 방향 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
- 피크 파장 (\u03bbP):블루: 468 nm (일반), 레드: 639 nm (일반).
- 주 파장 (\u03bbd):
- 블루: 최소 465 nm, 최대 475 nm.
- 레드: 최소 624 nm, 최대 638 nm.
- 스펙트럼 대역폭 (\u0394\u03bb):블루: 15 nm (일반), 레드: 20 nm (일반).
- 순방향 전압 (VF) @ IF=20mA:
- 블루: 최소 2.8V, 최대 3.8V.
- 레드: 최소 1.6V, 최대 2.4V.
- 역방향 전류 (IR) @ VR=5V:두 색상 모두 최대 10 \u00b5A입니다. 참고: 이 장치는 역방향 바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다; 이 매개변수는 테스트 목적으로만 사용됩니다.
3.3 특성에 관한 중요 참고사항
- 광도와 주 파장은 색상 일관성과 밝기를 위한 핵심 매개변수입니다.
- 이 장치는 정전기 방전 (ESD)에 민감합니다. 취급 중에는 적절한 ESD 대책 (접지 손목 스트랩, 접지 장비)을 사용해야 합니다.
- 역방향 전압을 인가하는 것은 정상적인 동작 조건이 아니며 회로 설계에서 피해야 합니다.
4. 빈닝 시스템
밝기 일관성을 보장하기 위해, LED는 20mA에서의 광도에 따라 분류 (빈닝)됩니다. 각 빈은 정의된 최소값과 최대값을 가지며, 빈 내에서 \u00b115%의 공차를 가집니다.
4.1 광도 빈
블루 칩 (mcd @ 20mA):
- 빈 N: 28.0 \u2013 45.0
- 빈 P: 45.0 \u2013 71.0
- 빈 Q: 71.0 \u2013 112.0
- 빈 R: 112.0 \u2013 180.0
레드 칩 (mcd @ 20mA):
- 빈 M: 18.0 \u2013 28.0
- 빈 N: 28.0 \u2013 45.0
- 빈 P: 45.0 \u2013 71.0
- 빈 Q: 71.0 \u2013 112.0
이 빈닝을 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 부품을 선택하여 생산 시 시각적 일관성을 보장할 수 있습니다.
5. 성능 곡선 분석
데이터시트에는 설계 분석에 필수적인 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 이 곡선은 주요 매개변수 간의 관계를 그래픽으로 나타내어 표로 정리된 최소/일반/최대 값 이상의 통찰력을 제공합니다.
- 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):이 곡선은 블루와 레드 칩 모두에 대한 지수 관계를 보여줍니다. 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다. 별도의 전류 제한 저항을 사용하여 공통 전압 소스에서 칩을 구동하는 경우, 서로 다른 턴온 전압 (레드는 낮고, 블루는 높음)을 고려해야 합니다.
- 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 권장 동작 범위 내에서는 일반적으로 선형이지만, 더 높은 전류에서는 포화됩니다. 효율성과 수명을 위해 절대 최대 전류 근처에서 동작하는 것은 권장되지 않습니다.
- 광도 대 주변 온도:광 출력의 열적 감쇠를 보여줍니다. 두 LED 유형 모두 주변 온도가 상승함에 따라 광도가 감소합니다. 이는 LED가 높은 주변 온도에 노출되거나 상당한 내부 열을 발생시키는 높은 전류로 구동될 수 있는 설계에서 특히 중요합니다.
- 스펙트럼 분포:각 칩에 대한 상대 복사 전력 대 파장을 보여주어 피크 파장과 스펙트럼 대역폭을 나타냅니다.
6. 기계적, 조립 및 취급
6.1 패키지 및 PCB 레이아웃
데이터시트는 부품의 상세한 기계 도면을 제공하며, 주요 치수가 포함된 상단, 측면 및 하단 뷰를 포함합니다. 적절한 솔더 접합 형성과 리플로우 공정 중 및 이후의 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 인쇄 회로 기판 (PCB) 랜드 패턴 (패드 레이아웃)도 제공됩니다. 이 권장 풋프린트를 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 조립에 매우 중요합니다.
6.2 솔더링 가이드라인
이 부품은 SMD 조립의 표준인 적외선 (IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 무연 솔더링을 위한 JEDEC 표준에 부합하는 권장 리플로우 온도 프로파일이 제공됩니다. 이 프로파일의 주요 매개변수는 다음과 같습니다:
- 예열:150\u00b0C ~ 200\u00b0C.
- 액상선 이상 시간 (TAL):표준 공정 창 내에 있도록 권장됩니다.
- 피크 온도:최대 260\u00b0C.
- 피크 온도 유지 시간:최대 10초.
- 이 장치는 두 번 이상의 리플로우 사이클을 견디지 않아야 합니다.
- 솔더링 아이언을 사용한 수동 리워크의 경우, 팁 온도는 300\u00b0C를 초과하지 않아야 하며, 접촉 시간은 접합당 3초로 제한해야 합니다.
6.3 세척
솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않았거나 강력한 화학 물질은 패키지 재료나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.
6.4 보관 및 습기 민감도
LED는 습기 흡수를 방지하기 위해 건조제와 함께 습기 차단 백에 포장되어 있으며, 이는 리플로우 중 "팝콘 현상" (패키지 균열)을 일으킬 수 있습니다. 습기 민감도 등급 (MSL)은 레벨 3으로 평가됩니다.
- 밀봉 백:\u2264 30\u00b0C 및 \u2264 90% 상대 습도 (RH)에서 보관합니다. 유통 기한은 백 밀봉 날짜로부터 1년입니다.
- 개봉 후:보관 환경은 30\u00b0C / 60% RH를 초과하지 않아야 합니다. 부품은 일주일 이내에 사용해야 합니다. 원래 백 밖에서 더 오래 보관된 경우, 솔더링 전에 흡수된 습기를 제거하기 위해 약 60\u00b0C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다.
7. 생산용 포장
부품은 자동화 조립을 위해 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 테이프 너비는 8mm입니다. 테이프는 표준 7인치 (178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 자동 배치 장비 피더와의 호환성을 보장하기 위해 테이프 포켓, 커버 테이프 및 릴에 대한 상세 치수가 제공됩니다. 포장 사양은 ANSI/EIA-481 표준을 따릅니다.
8. 애플리케이션 고려사항 및 주의사항
8.1 설계 고려사항
- 전류 제한:LED는 전류 구동 장치입니다. 전압 소스에 연결할 때 각 칩 (블루 및 레드)과 직렬로 외부 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V공급- VF) / IF, 여기서 VF는 원하는 전류 IF에서 LED의 순방향 전압입니다. 모든 조건에서 전류가 한계를 초과하지 않도록 하기 위해 데이터시트의 최대 VF를 사용하십시오.
- 열 관리:소비 전력은 낮지만, 열 패드 (있는 경우) 주변 또는 일반적인 트레이스 폭에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하는 것은 열을 방출하여 LED 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 높은 주변 온도에서 중요합니다.
- ESD 보호:LED 애노드에 연결된 민감한 신호 라인이 커넥터나 사용자가 접근 가능한 영역으로 배선된 경우, ESD 보호 다이오드를 포함시키십시오.
8.2 일반적인 회로 구성
공통 캐소드 구성이 사용됩니다. 블루와 레드 LED를 독립적으로 제어하려면:
- 공통 캐소드 (C)를 접지에 연결합니다.
- 블루 애노드 (A1)를 전류 제한 저항 (R블루)을 통해 양극 공급 전압에 연결합니다.
- 레드 애노드 (A2)를 별도의 전류 제한 저항 (R레드)을 통해 양극 공급 전압에 연결합니다.
- R블루와 R레드는 동일한 원하는 전류에 대해 칩의 서로 다른 VF로 인해 다른 값을 가집니다.
- 그런 다음 각 애노드는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이나 스위칭 트랜지스터로 구동될 수 있습니다.
8.3 신뢰성 및 사용 범위
이 부품은 표준 상업용 및 산업용 전자 장비에서 사용하도록 설계되었습니다. 고장이 안전에 위험을 초래할 수 있는 예외적인 신뢰성이 필요한 애플리케이션 (예: 항공, 의료 생명 유지 장치, 운송 제어)의 경우, 추가 자격 검증 및 부품 제조업체와의 상담이 필수적입니다. 본 데이터시트의 사양은 명시된 테스트 조건에서 보장됩니다. 최종 애플리케이션에서의 성능은 적절한 회로 설계, PCB 레이아웃, 그리고 취급 및 조립 지침 준수에 달려 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. |