목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 일반 설명
- 1.2 특징
- 1.3 응용 분야
- 2. 기술 파라미터
- 2.1 전기 및 광학 특성
- 2.2 절대 최대 정격
- 3. 빈 분류 시스템
- 3.1 순방향 전압 빈
- 3.2 파장 빈
- 3.3 광도 빈
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 순방향 전압 vs 순방향 전류 (그림 1-6)
- 4.2 순방향 전류 vs 상대 강도 (그림 1-7)
- 4.3 온도 의존성 (그림 1-8 및 1-9)
- 4.4 스펙트럼 분포 (그림 1-11)
- 4.5 복사 패턴 (그림 1-12)
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 캐리어 테이프 및 릴
- 6. 솔더링 및 조립 가이드
- 6.1 리플로 솔더링 프로파일
- 6.2 솔더링 아이언 수동 납땜
- 6.3 주의사항
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 포장 사양
- 7.2 방습 포장
- 7.3 골판지 상자
- 8. 응용 제안
- 9. 기술 비교
- 10. 자주 묻는 질문
- 10.1 권장 구동 전류는 얼마입니까?
- 10.2 ESD 민감성을 어떻게 처리합니까?
- 10.3 솔더링 후 LED를 세척할 수 있습니까?
- 11. 실용 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
1.1 일반 설명
이 표면실장형 LED는 그린 칩을 사용하여 제작되었으며, 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm의 컴팩트한 폼팩터로 패키징되었습니다. 주 파장이 510nm에서 525nm에 이르는 녹색광을 방출합니다. 패키지는 140도의 넓은 시야각을 제공하여 광범위한 광 분포가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
1.2 특징
- 매우 넓은 시야각 (140° 일반)
- 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합
- 내습성 등급: 레벨 3 (MSL 3)
- RoHS 준수
1.3 응용 분야
일반적인 응용 분야로는 광학 표시기, 스위치 및 심볼, 디스플레이, 일반 조명 용도가 있습니다.
2. 기술 파라미터
2.1 전기 및 광학 특성
LED는 IF=20mA 및 Ts=25°C에서 테스트됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:
- 순방향 전압 (VF): 빈(G1~J2)에 따라 2.8V~3.5V 범위
- 주 파장 (λD): 510nm~525nm (빈 C10~E20)
- 광도 (IV): 260mcd~1000mcd (빈 1AU~LB0)
- 스펙트럼 반치폭: 일반 15nm
- 시야각: 일반 140°
- 역전류: VR=5V에서 최대 10μA
- 열 저항: 최대 450°C/W
2.2 절대 최대 정격
어떤 동작 조건에서도 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다:
- 소비 전력: 105mW
- 순방향 전류: 30mA
- 피크 순방향 전류 (펄스): 60mA (듀티 1/10, 펄스 폭 0.1ms)
- ESD (HBM): 1000V
- 동작 온도: -40°C ~ +85°C
- 보관 온도: -40°C ~ +85°C
- 접합 온도: 95°C
3. 빈 분류 시스템
LED는 순방향 전압, 주 파장, 광도에 따라 여러 빈으로 분류되어 일관된 성능을 보장합니다.
3.1 순방향 전압 빈
IF=20mA에서 순방향 전압은 G1 (2.8-2.9V)에서 J2 (3.3-3.4V)까지의 빈으로 분류됩니다. 각 빈은 0.1V의 윈도우를 가집니다.
3.2 파장 빈
주 파장 빈은 녹색 스펙트럼을 포괄합니다: C10 (510-512.5nm), C20 (512.5-515nm), D10 (515-517.5nm), D20 (517.5-520nm), E10 (520-522.5nm), E20 (522.5-525nm).
3.3 광도 빈
광도 빈은 1AU (260-330mcd)에서 LB0 (900-1000mcd)까지 범위를 가집니다. 각 빈은 정의된 최소/최대 범위를 가집니다.
4. 성능 곡선 분석
사양에는 설계에 도움이 되는 여러 일반적인 광학 특성 곡선이 포함됩니다.
4.1 순방향 전압 vs 순방향 전류 (그림 1-6)
IV 곡선은 일반적인 지수 관계를 보여줍니다. 20mA 순방향 전류에서 순방향 전압은 빈 범위 내에 있습니다. 이 곡선은 주어진 전류에 필요한 구동 전압을 결정하는 데 도움이 됩니다.
4.2 순방향 전류 vs 상대 강도 (그림 1-7)
상대 광출력은 순방향 전류에 따라 증가하지만 선형적이지는 않습니다. 낮은 전류에서는 효율이 더 높고, 높은 전류에서는 열 효과로 인해 증가율이 감소합니다.
4.3 온도 의존성 (그림 1-8 및 1-9)
상대 강도는 주변 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 최대 허용 순방향 전류는 핀 온도가 상승함에 따라 감소시켜야 합니다. 100°C 핀 온도에서 권장되는 순방향 전류는 25°C에서보다 현저히 낮습니다.
4.4 스펙트럼 분포 (그림 1-11)
상대 강도 대 파장 곡선은 약 520nm에서 좁은 피크를 보여주며, 이는 그린 LED의 일반적인 특성입니다. 스펙트럼 반치폭은 약 15nm로 우수한 색 순도를 나타냅니다.
4.5 복사 패턴 (그림 1-12)
복사 다이어그램은 약 140°의 넓은 빔 각도를 보여주며, 시야각에 걸쳐 균일한 강도 분포를 나타냅니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 패키지 치수
LED 패키지는 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm (길이 x 너비 x 높이)입니다. 위에서 보면 직사각형 윤곽선과 두 개의 패드가 있습니다. 바닥 보기는 패드 치수를 나타냅니다: 패드 1의 경우 1.00mm x 1.20mm, 패드 2도 유사합니다. 극성은 점이나 노치로 표시됩니다. 권장 솔더링 패턴은 3.20mm x 1.20mm 패드에 0.80mm 간격을 제공합니다.
5.2 캐리어 테이프 및 릴
LED는 피치 4.0mm, 폭 8.0mm의 캐리어 테이프에 공급됩니다. 테이프에는 극성 표시와 상단 커버 테이프가 있습니다. 릴은 직경 178mm (표준 7인치)이며 허브 직경 60mm, 테이프 폭 8.0mm입니다. 각 릴에는 4000개가 들어 있습니다.
6. 솔더링 및 조립 가이드
6.1 리플로 솔더링 프로파일
권장 리플로 프로파일은 최대 3°C/s의 상승률, 150°C에서 200°C까지 60-120초 예열, 이후 최대 260°C 피크 온도로 최대 10초간 램프-업, 냉각률 최대 6°C/s입니다. 25°C에서 피크까지 총 시간은 8분을 초과해서는 안 됩니다.
6.2 솔더링 아이언 수동 납땜
수동 납땜이 필요한 경우, 아이언 온도는 300°C 미만이어야 하며 접촉 시간은 3초 미만이어야 합니다. 수동 납땜은 한 번만 허용됩니다.
6.3 주의사항
LED 캡슐화는 부드러운 실리콘 재질입니다. 픽 앤 플레이스 중 렌즈 표면에 압력을 가하지 마십시오. 휘어진 PCB에 장착하거나 솔더링 후 기계적 응력을 가하지 마십시오. 리플로 후 급속 냉각은 권장되지 않습니다.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 포장 사양
표준 포장: 릴당 4000개. 캐리어 테이프 및 릴 치수는 사양에 상세히 기재되어 있습니다. 릴에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드, 광속, 색도 빈, 순방향 전압, 파장, 수량 및 날짜가 포함된 라벨이 부착됩니다.
7.2 방습 포장
릴은 건조제 및 습도 지시 카드와 함께 방습 백에 넣습니다. 백은 진공 밀봉되고 ESD 경고 라벨이 부착됩니다. 개봉 전 최대 보관 기간: ≤30°C 및 ≤75% RH에서 1년. 개봉 후 부품은 168시간 이내에 사용해야 하며 (≤30°C, ≤60% RH), 초과 시 60±5°C에서 >24시간 베이킹해야 합니다.
7.3 골판지 상자
밀봉된 백은 배송을 위해 골판지 상자에 포장됩니다. 각 상자에는 취급 지침 라벨이 부착됩니다.
8. 응용 제안
이 그린 LED는 넓은 시야각과 높은 휘도 덕분에 광학 표시기, 스위치 백라이트, 디스플레이 패널에 이상적입니다. 설계자는 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 방열을 보장해야 합니다. 과전류 방지를 위해 전류 제한 저항을 직렬로 사용해야 합니다. 펄스 동작 시 듀티 사이클과 피크 전류는 절대 최대 정격을 준수해야 합니다.
9. 기술 비교
표준 그린 LED와 비교하여 이 부품은 140°의 매우 넓은 시야각을 제공하며, 이는 균일한 광 분포가 필요한 응용 분야에 유리합니다. 컴팩트한 2.0x1.25mm 풋프린트로 고밀도 실장이 가능합니다. 여러 빈 옵션을 통해 어레이에서 색상 및 밝기 매칭의 유연성을 제공합니다.
10. 자주 묻는 질문
10.1 권장 구동 전류는 얼마입니까?
일반 테스트 전류는 20mA이지만 최대 연속 순방향 전류는 30mA입니다. 최상의 효율과 신뢰성을 위해 20mA를 권장합니다. 더 높은 휘도가 필요한 경우 60mA에서 10% 듀티 사이클로 펄스 구동을 사용할 수 있습니다.
10.2 ESD 민감성을 어떻게 처리합니까?
LED는 ESD 정격 1000V (HBM)입니다. 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치 (접지된 작업대, 손목 스트랩, 전도성 포장)를 따라야 합니다.
10.3 솔더링 후 LED를 세척할 수 있습니까?
예, 하지만 이소프로필 알코올과 같은 승인된 용매만 사용해야 합니다. 초음파 세척은 LED를 손상시킬 수 있으므로 권장되지 않습니다. 실리콘 봉지재는 부드러워 먼지를 끌어들일 수 있으므로 세척 시 주의해야 합니다.
11. 실용 사례
- 자동차 내부 표시기: 넓은 각도로 여러 좌석에서 가시성 보장.
- 소비자 가전: 휴대용 기기의 전원 표시기로 사용.
- 산업용 제어 패널: 높은 휘도로 높은 주변 조명에서도 판독성 확보.
12. 원리 소개
LED는 갈륨 기반 반도체 (GaN 또는 InGaN)에서 전계 발광을 통해 녹색광을 방출합니다. 순방향 바이어스 시 전자와 정공이 활성층에서 재결합하여 녹색 파장 (510-525nm)에 해당하는 에너지의 광자를 방출합니다. 파장은 재료의 밴드갭에 의해 결정됩니다.
13. 개발 동향
그린 LED는 효율과 색 안정성이 지속적으로 개선되고 있습니다. 더 작은 패키지 (예: 0603, 0402), 실외 판독성을 위한 더 높은 휘도, 더 나은 열 관리 등의 추세가 있습니다. 이 2.0x1.25mm 패키지는 이미 컴팩트하여 소형화 설계에 적합합니다.
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. |