Table of Contents
- 1. 제품 개요
- 1.1 일반 설명
- 1.2 특징
- 1.3 응용 분야
- 2. 기술 파라미터
- 2.1 전기적 및 광학적 특성 (Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.2 절대 최대 정격
- 3. 빈 범위 및 분류
- 3.1 순방향 전압 빈 (IF=20mA)
- 3.2 광도 빈
- 3.3 파장 빈
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
- 4.2 순방향 전류 대 상대 강도
- 4.3 온도 효과
- 4.4 방사 패턴
- 4.5 파장 안정성
- 4.6 스펙트럼
- 5. 기계적 및 패키징 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 솔더링 패드 레이아웃
- 5.3 극성
- 6. 솔더링 및 조립 가이드라인
- 6.1 리플로 솔더링 프로파일
- 6.2 수동 솔더링
- 6.3 세척 및 취급
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 포장 세부 사항
- 7.2 라벨 사양
- 7.3 방습 처리
- 8. 신뢰성 시험 조건
- 9. 불량 판정 기준
- 10. 취급 시 주의사항
- 10.1 환경 제한 사항
- 10.2 기계적 취급
- 10.3 전기적 설계
- 10.4 ESD 보호
- 11. 응용 노트
- 12. 기술 비교
- 13. 자주 묻는 질문
- 14. 실무 적용 사례
- 15. 기본 작동 원리
- 16. 개발 동향
- LED 사양 용어
- 광전 성능
- 전기적 파라미터
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 제품 개요
1.1 일반 설명
RF-GNRA30TS-CF-Z는 InGaN 기술을 기반으로 한 고성능 그린 LED로, 3.50mm x 2.80mm x 1.84mm 크기의 표준 PLCC2 패키지로 제공됩니다. 이 소자는 높은 밝기와 넓은 시야각이 요구되는 자동차 및 일반 조명 애플리케이션용으로 설계되었습니다.
1.2 특징
- SMT 조립이 용이한 PLCC2 패키지
- 120°의 초광시야각
- 모든 SMT 조립 및 리플로우 솔더링 공정에 적합
- 테이프 및 릴 형태 제공 (2000개/릴)
- 내습성 등급: Level 2
- RoHS 및 REACH 규격 준수
- 자동차 애플리케이션용 AEC-Q101 가이드라인에 따라 품질 인증
- 최대 8000V(HBM)의 높은 ESD 내성
1.3 응용 분야
- 자동차 내부 조명(계기판, 스위치 등)
- 표시등 및 스위치
- 일반 표시 및 백라이트
2. 기술 파라미터
2.1 전기적 및 광학적 특성 (Ts=25°C, IF=20mA)
다음 표는 주요 파라미터를 요약합니다:
| 파라미터 | 심볼 | 최소값 | 일반 | 최대 | 단위 |
|---|---|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | VF | 2.8 | 3.2 | 3.4 | V |
| 역전류 | IR | - | - | 10 | μA |
| 광도 | IV | 900 | 1200 | 1500 | mcd |
| 주파장 | Wd | 520 | 521 | 525 | nm |
| 시야각 | 2θ1/2 | - | 120 | - | deg |
| 열 저항 (접합부에서 솔더까지) | RTHJ-S | - | - | 180 | °C/W |
모든 측정은 25°C의 표준 조건에서 수행됩니다. 순방향 전압 허용 오차는 ±0.1V, 색좌표 허용 오차는 ±0.005, 광도 허용 오차는 ±10%입니다.
2.2 절대 최대 정격
| 파라미터 | 심볼 | 값 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 전력 소모 | PD | 102 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 30 | mA |
| 피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 10ms) | IFP | 100 | mA |
| 역방향 전압 | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| 작동 온도 | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| 보관 온도 | TSTG | -40 ~ +100 | °C |
| 접합 온도 | TJ | 120 | °C |
이 정격을 초과하지 않도록 주의해야 합니다. 최대 전류는 실제 열 조건에 따라 결정되어야 합니다.
3. 빈 범위 및 분류
3.1 순방향 전압 빈 (IF=20mA)
순방향 전압은 G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V)의 여섯 개 Bin으로 분류됩니다.
3.2 광도 빈
두 개의 광도 Bin이 정의됩니다: 1CN (900-1200mcd) 및 M1 (1200-1500mcd).
3.3 파장 빈
주 파장은 E1 (520-522.5nm)과 E2 (522.5-525nm)로 분류됩니다.
4. 성능 곡선 분석
설계 지원을 위해 일반적인 광학 특성 곡선이 제공됩니다. 주요 관찰 사항:
4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
20mA에서 VF는 약 3.2V입니다. 곡선은 일반적인 지수 다이오드 특성을 보여줍니다.
4.2 순방향 전류 대 상대 강도
상대 광도는 30mA까지 순방향 전류에 따라 거의 선형적으로 증가합니다.
4.3 온도 효과
솔더 온도가 20°C에서 100°C로 상승함에 따라 상대 광도는 약 15% 감소합니다. 순방향 전압도 온도에 따라 소폭 감소합니다(100°C 구간에서 약 -0.1V). 최대 순방향 전류는 고온에서 감소됩니다.
4.4 방사 패턴
이 소자는 120°의 넓은 방사각을 가지며, 균일한 광도 분포를 보입니다.
4.5 파장 안정성
순방향 전류에 따라 주파장이 약간 이동하며, 30mA 범위에서 약 0.5nm 변화합니다.
4.6 스펙트럼
방출 스펙트럼은 약 521nm에서 피크를 이루며, InGaN 그린 LED의 전형적인 좁은 FWHM을 나타냅니다.
5. 기계적 및 패키징 정보
5.1 패키지 치수
LED 패키지는 3.50mm(길이) x 2.80mm(너비) x 1.84mm(높이)입니다. 별도 명시가 없는 한 공차는 ±0.2mm입니다.
5.2 솔더링 패드 레이아웃
권장 솔더링 패턴 치수는 데이터시트에 제공되며, 열 관리를 위한 중앙 패드가 포함됩니다.
5.3 극성
캐소드는 패키지의 노치로 표시됩니다. 조립 시 올바른 방향을 확인하십시오.
6. 솔더링 및 조립 가이드라인
6.1 리플로 솔더링 프로파일
권장 리플로우 프로파일: 150°C에서 200°C까지 60-120초 동안 예열, 217°C까지 램프업(최대 3°C/s), 최고 온도 260°C에서 최대 10초 유지, 최대 6°C/s로 냉각. 25°C에서 최고 온도까지의 총 시간은 8분을 초과하지 않아야 합니다. 리플로우는 2회 이상 수행하지 마십시오.
6.2 수동 솔더링
수동 솔더링이 필요한 경우, 300°C 이하의 인두를 사용하여 3초 이내에 1회만 작업하십시오.
6.3 세척 및 취급
세척 시 이소프로필 알코올을 사용하고, 초음파 세척은 피하십시오. 실리콘 렌즈 표면에 압력을 가하지 마십시오.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 포장 세부 사항
표준 릴에는 2000개가 포함됩니다. 캐리어 테이프 치수: 폭 8.0mm, 피치는 EIA-481에 따름. 릴 치수: 직경 178mm, 허브 60mm, 스핀들 구멍 13mm.
7.2 라벨 사양
각 릴에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드, 광속, 색도 빈, 순방향 전압, 파장, 수량 및 날짜가 포함된 라벨이 부착됩니다.
7.3 방습 처리
Devices are shipped in moisture barrier bags with desiccant. Before opening, store ≤30°C / ≤75%RH for up to 1 year. After opening, use within 24 hours at ≤30°C / ≤60%RH; otherwise bake at 60±5°C for >24 hours.
8. 신뢰성 시험 조건
본 제품은 리플로우(260°C, 2회), 내습성 레벨 2(85°C/60%RH, 168h), 열충격(-40°C ~ 125°C, 1000사이클), 수명 시험(100°C, 1000h), 고온고습 수명 시험(85°C/85%RH, 1000h)을 포함한 신뢰성 시험을 거쳤으며, 모든 시험에서 불량 없이 통과하였습니다.
9. 불량 판정 기준
합격 기준: 순방향 전압은 상한 규격치의 1.1배를 초과하지 않음, 역방향 전류는 상한 규격치의 2배를 초과하지 않음, 광속은 하한 규격치의 0.7배 미만이 아님.
10. 취급 시 주의사항
10.1 환경 제한 사항
접촉 재료의 황 함량은 100ppm 미만이어야 합니다. 브롬과 염소는 각각 900ppm 미만, 합계 1500ppm 미만이어야 합니다. 실리콘을 공격할 수 있는 VOC는 피하십시오.
10.2 기계적 취급
측면을 따라 취급할 때 적절한 도구를 사용하십시오. 실리콘 렌즈를 맨손이나 날카로운 물체로 만지지 마십시오.
10.3 전기적 설계
항상 전류 제한 저항을 사용하십시오. 역전압이 절대 인가되지 않도록 하십시오. 접합부 온도를 120°C 미만으로 유지하도록 열 관리를 설계하십시오.
10.4 ESD 보호
이 LED는 ESD에 민감합니다. 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 전도성 포장재를 사용하십시오.
11. 응용 노트
RF-GNRA30TS-CF-Z는 계기판 표시등, 버튼 백라이트 및 분위기 조명과 같은 자동차 내부 조명에 이상적입니다. 넓은 시야각(120°)으로 균일한 조명을 보장합니다. AEC-Q101 인증을 통해 엄격한 자동차 신뢰성 기준을 충족합니다. 설계자는 높은 주변 온도에서 전류를 디레이팅하고 PCB 구리면을 통한 적절한 방열을 보장해야 합니다.
12. 기술 비교
표준 PLCC2 그린 LED와 비교하여 이 소자는 더 넓은 시야각(120° 대 일반 110°), 더 높은 ESD 내성(8000V 대 2000V), 더 낮은 열 저항(180°C/W)을 제공합니다. VF, IV 및 파장에 대한 엄격한 비닝 옵션은 생산 시 더 나은 균일성을 가능하게 합니다.
13. 자주 묻는 질문
Q: 최대 효율을 위한 권장 전류는 얼마인가요? A: 약 20mA가 밝기와 효율 사이의 좋은 균형을 제공합니다. 더 높은 전류는 밝기를 증가시키지만 효율을 낮추고 더 많은 열을 발생시킵니다.
Q: 이 LED를 실외에서 사용할 수 있나요? A: 작동 온도 범위는 -40°C ~ +100°C로 많은 실외 환경에 적합하지만, 습기와 자외선에 대한 추가 보호가 필요할 수 있습니다.
Q: 올바른 저항을 선택하는 방법은 무엇인가요? A: R = (Vcc - VF) / IF 공식을 사용하세요. 여기서 VF는 20mA에서 일반적으로 3.2V이며, IF는 원하는 전류입니다. 저항의 정격 전력을 확인하세요.
14. 실무 적용 사례
자동차 계기판 백라이트 애플리케이션에서 이러한 녹색 LED 어레이를 펄스 폭 변조(PWM) 디밍과 함께 사용하면 색상 일관성을 유지하면서 부드러운 밝기 제어가 가능합니다. LED 패드 아래 구리 포일과 내부 레이어로의 비아를 포함한 열 설계는 접합 온도를 한계 내로 유지합니다.
15. 기본 작동 원리
이 LED는 질화갈륨(InGaN) 반도체 기술을 기반으로 합니다. 순방향 전류가 p-n 접합을 통해 흐를 때 전자와 정공이 활성 영역에서 재결합하여 녹색 파장(약 521nm)에 해당하는 에너지를 가진 광자를 방출합니다. PLCC2 패키지는 기계적 보호와 효율적인 광 추출을 제공합니다.
16. 개발 동향
LED 기술은 더 높은 광효율, 더 나은 연색성, 더 작은 패키지로 계속 발전하고 있습니다. 자동차 부문은 ADAS와의 통합 및 더 높은 신뢰성을 요구합니다. 이 제품은 높은 ESD 보호, 넓은 시야각, AEC-Q101 인증을 제공하여 차세대 차량 조명에 적합하며 이러한 동향에 부합합니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 해설
광전 성능
| 용어 | 단위/표현 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광속효율 | lm/W (루멘/와트) | 전력 1와트당 빛 출력, 높을수록 에너지 효율이 좋음. | 에너지 효율 등급과 전기 요금을 직접 결정함. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 광량, 일반적으로 "밝기"라고 함. | 빛이 충분히 밝은지 여부를 결정함. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도로, 빔 폭을 결정함. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미침. |
| CCT (색온도) | K (Kelvin), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란빛/따뜻함, 높은 값은 흰빛/차가움. | 조명 분위기와 적합한 용도를 결정함. |
| CRI / Ra | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이면 양호. | 색상의 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고품질이 요구되는 장소에서 사용됩니다. |
| SDCM | MacAdam 타원 단계, 예: "5-step" | 색상 일관성 지표로, 단계가 작을수록 색상이 더 균일합니다. | 동일 배치의 LED 간 색상 균일성을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨간색) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 적색, 황색, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장에 따른 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 파라미터
| 용어 | 심볼 | 간단한 설명 | 설계 고려 사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같음. | 드라이버 전압은 반드시 Vf 이상이어야 하며, 직렬 연결된 LED의 경우 전압이 합산됨. |
| 순방향 전류 | If | 일반 LED 작동을 위한 전류 값. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 단시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류로, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역방향 전압으로, 이를 초과하면 고장이 발생할 수 있습니다. | 회로는 역방향 연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열 저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열 전달 저항으로, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열 저항은 더 강력한 방열을 필요로 합니다. |
| ESD 내성 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전에 대한 내성으로, 값이 높을수록 손상에 덜 취약함을 의미합니다. | 생산 과정에서 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우 더욱 중요합니다. |
Thermal Management & Reliability
| 용어 | Key Metric | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소 시 수명이 두 배로 늘어날 수 있음; 너무 높으면 광속 저하, 색상 변화 발생. |
| 광속 감쇠 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 대비 70% 또는 80%로 감소하는 시간. | LED의 "수명"을 직접 정의함. |
| 광속 유지율 | % (예: 70%) | 시간 경과 후 유지되는 밝기의 백분율. | 장기간 사용 시 밝기 유지율을 나타냅니다. |
| 색상 변화 | Δu′v′ 또는 MacAdam ellipse | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면의 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 열화 | 장기간 고온으로 인한 성능 저하. | 밝기 저하, 색상 변화 또는 단선 고장을 유발할 수 있음. |
Packaging & Materials
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, Ceramic | 칩을 보호하고 광학/열 인터페이스를 제공하는 하우징 재료. | EMC: 내열성 우수, 저비용; Ceramic: 방열 성능 우수, 수명 연장. |
| 칩 구조 | Front, Flip Chip | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열 성능 향상, 효율 증대, 고출력에 적합. |
| 형광체 코팅 | YAG, Silicate, Nitride | 청색 칩을 덮어 일부를 노란색/빨간색으로 변환, 혼합하여 백색 구현. | 형광체 종류에 따라 효율, CCT, CRI가 달라짐. |
| 렌즈/광학 | 평면, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 광 분포 곡선을 결정합니다. |
Quality Control & Binning
| 용어 | 비닝 콘텐츠 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기별로 그룹화되며, 각 그룹은 최소/최대 루멘 값을 가집니다. | 동일 배치 내에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위별로 그룹화됨. | 드라이버 매칭을 용이하게 하여 시스템 효율을 향상시킴. |
| 컬러 빈 (Color Bin) | 5-step MacAdam ellipse | 색좌표별로 그룹화되어 좁은 범위를 보장함. | 색상 일관성을 보장하여 조명기구 내 색상 불균일을 방지합니다. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 등 | CCT별로 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위를 가집니다. | 다양한 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
Testing & Certification
| 용어 | Standard/Test | 간단한 설명 | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 광속 유지 시험 | 항온에서 장시간 점등하여 밝기 감쇠를 기록. | LED 수명 추정에 사용됨 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 기준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서의 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 광학, 전기, 열 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정받은 시험 기준. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질(납, 수은)이 없음을 보장합니다. | 국제 시장 진입 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 기기의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달 및 보조금 프로그램에 활용되며, 경쟁력을 강화합니다. |