LED 램프 7343/R5C2-ASUB/MS 데이터시트 - T-1 3/4 패키지 - 2.0V 정격 - 선명한 적색 - 115mW 최대 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 우수한 발광 출력이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고휘도 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 AlGaInP 칩 기술을 활용하여 선명한 적색을 생성하며, 대중적인 T-1 3/4 원형 패키지 내에 자외선 차단 기능이 있는 투명 에폭시 수지로 캡슐화되어 있습니다. 그 설계는 신뢰성, 견고성 및 효율성을 우선시하여, 까다로운 실외 및 상업용 애플리케이션에 적합합니다. 본 제품은 관련 환경 규정을 준수하며, 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 포장으로 제공됩니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED 시리즈의 주요 장점은 최적화된 칩 설계와 소재를 통해 달성된 높은 발광 강도입니다. 자외선 차단 에폭시의 사용은 실외 사용에 있어 중요한 요소인 햇빛에 노출되었을 때 장기적인 신뢰성과 색상 안정성을 보장합니다. 견고한 패키지 설계는 전반적인 내구성에 기여합니다. 이 LED는 높은 가시성과 일관된 색상 성능이 가장 중요한 전색 그래픽 사인, 메시지 보드, 가변 메시지 사인(VMS) 및 상업용 실외 광고 디스플레이와 같은 애플리케이션을 특별히 타겟으로 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 표준 테스트 조건(Ta=25°C)에서 정의된 소자의 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동을 위한 것이 아닙니다. 주요 한계로는 최대 역전압(V_R) 5V, 연속 순방향 전류(I_F) 50mA, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클 @1kHz)에서의 피크 순방향 전류(I_FP) 160mA가 포함됩니다. 최대 소비 전력(P_d)은 115mW입니다. 소자는 -40°C ~ +85°C의 작동 온도 범위로 정격되며, -40°C ~ +100°C의 저장 온도를 견딜 수 있습니다. 정전기 방전(ESD) 보호는 최대 2000V(인체 모델)까지 제공되며, 최대 5초 동안 260°C의 솔더링 온도를 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학적 특성

전기-광학적 특성은 일반적인 작동 조건(I_F=20mA)에서 소자의 성능을 정의합니다. 발광 강도(I_v)의 전형적인 값은 7150 밀리칸델라(mcd)이며, 최소 5650 mcd, 최대 11250 mcd입니다. 시야각(2θ_1/2)은 전형적으로 23도로, 상대적으로 집중된 빔을 나타냅니다. 피크 파장(λ_p)은 632 nm인 반면, 주 파장(λ_d)은 전형적으로 624 nm로, 인지되는 선명한 적색을 정의합니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 20 nm입니다. 순방향 전압(V_F)은 전형적으로 2.0V이며, 범위는 1.8V에서 2.6V입니다. 역전류(I_R)는 5V 역바이어스가 인가될 때 최대 10 μA로 명시되어 있습니다.

2.3 열적 고려사항

별도의 열저항 파라미터로 명시적으로 상세히 설명되지는 않았지만, 최대 소비 전력 115mW와 작동 온도 범위가 주요 열적 제약 조건을 제공합니다. 설계자는 접합 온도가 최대 한계를 초과하지 않도록, 특히 높은 주변 온도 환경에서 적절한 방열판을 제공하거나 작동 전류를 제한해야 합니다. 성능 곡선은 상대 발광 강도와 주변 온도 간의 관계를 보여주며, 이는 다양한 열적 조건에서의 광 출력을 예측하는 데 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기와 색상에 대한 특정 애플리케이션 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 발광 강도 빈닝

발광 강도는 세 개의 빈으로 분류됩니다: S (5650-7150 mcd), T (7150-9000 mcd), U (9000-11250 mcd). 모든 측정은 I_F=20mA에서 수행됩니다. 각 빈 내에서 ±10%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 빈닝은 주어진 애플리케이션에 필요한 밝기 수준에 기반한 선택을 가능하게 합니다.

3.2 주 파장 빈닝

인지되는 색상을 정의하는 주 파장은 두 그룹으로 빈닝됩니다: 빈 1 (620-624 nm) 및 빈 2 (624-628 nm). 주 파장의 허용 오차는 ±1 nm로 매우 엄격하여, 선택된 빈 내에서 우수한 색상 일관성을 보장하며, 이는 색상 매칭이 필수적인 전색 디스플레이와 같은 애플리케이션에 중요합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 네 개의 빈으로 나뉩니다: 1 (1.8-2.0V), 2 (2.0-2.2V), 3 (2.2-2.4V), 4 (2.4-2.6V). 전압 빈을 아는 것은 구동 회로, 특히 정전류 드라이버를 설계할 때 적절한 전압 헤드룸과 효율성을 보장하기 위해 중요합니다. 이 섹션의 \"주 파장 허용 오차\"에 대한 참고 사항은 문서화 오류로 보이며, 순방향 전압 허용 오차를 참조해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

그래픽 데이터는 비표준 조건에서 소자의 동작에 대한 더 깊은 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 스펙트럼 파워 분포를 그리며, 대략 632 nm에서 피크를 보이고 전형적인 반치폭(FWHM)은 20 nm입니다. 좁은 대역폭은 AlGaInP 기반 적색 LED의 특징으로, 포화된 색상을 생성합니다.

4.2 지향성 패턴

극좌표 다이어그램은 광 강도의 공간적 분포를 보여줍니다. 전형적인 23도 시야각(반강도 각도)이 확인되며, 중심에서 약 ±11.5도에서 강도가 축상 값의 50%로 떨어지는 것을 보여줍니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 다이오드의 전형적인 순방향 전류와 순방향 전압 간의 지수적 관계를 보여줍니다. 주어진 작동 전류에 필요한 구동 전압을 결정하고 LED의 동적 저항을 이해하는 데 필수적입니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 그래프는 광 출력이 구동 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 권장 작동 범위 내에서는 일반적으로 선형이지만, 과도하게 높은 전류에서는 결국 포화되고 효율 저하 및 가속화된 성능 저하를 초래할 수 있습니다.

4.5 온도 의존성 곡선

두 개의 주요 그래프가 주변 온도의 영향을 보여줍니다:상대 강도 대 주변 온도는 일반적으로 비방사적 재결합 및 기타 효과로 인해 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여줍니다.순방향 전류 대 주변 온도(일정 전압에서)는 다이오드의 순방향 전압의 음의 온도 계수로 인해 전류가 증가하는 것을 보여줄 것입니다. 이는 지정된 온도 범위에서 안정적으로 작동하는 시스템을 설계하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 T-1 3/4 (5mm) 원형 패키지에 장착되어 있습니다. 치수 도면은 전체 직경, 리드 간격 및 에폭시 렌즈 형상을 포함한 주요 측정값을 명시합니다. 중요한 참고 사항으로, 플랜지 아래의 돌출된 수지의 최대 높이는 1.5mm로, PCB 레이아웃 및 간극을 고려해야 합니다. 명시되지 않은 모든 치수는 ±0.25mm의 허용 오차를 가집니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 LED 패키지 가장자리의 평평한 부분 또는 더 짧은 리드로 식별됩니다. 조립 중 올바른 방향을 보장하기 위해 이 소자에 사용된 특정 극성 표시에 대한 데이터시트 다이어그램을 참조해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

적절한 취급은 LED 성능과 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다.

6.1 리드 성형

리드를 구부려야 하는 경우, 내부 다이 및 와이어 본드에 스트레스를 방지하기 위해 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 수행해야 합니다. 성형은 솔더링 전, 실온에서 수행해야 하며 패키지에 스트레스를 가하지 않도록 주의해야 합니다. PCB 홀 정렬은 장착 스트레스를 피하기 위해 정밀해야 합니다.

6.2 솔더링 공정

두 가지 솔더링 방법이 다루어집니다:
핸드 솔더링:인두 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며(최대 30W 인두), 리드당 솔더링 시간은 최대 3초입니다. 솔더 접합부는 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어져 있어야 합니다.
웨이브/딥 솔더링:예열은 최대 60초 동안 100°C를 초과해서는 안 됩니다. 솔더 배스 온도는 최대 5초 동안 260°C입니다. 다시 한 번, 에폭시 불베이스에서 최소 3mm의 거리를 유지해야 합니다.
권장 솔더링 온도 프로파일이 제공되며, 열 충격을 방지하기 위해 제어된 가열 및 냉각 속도의 중요성을 강조합니다. 솔더링(딥 또는 핸드)은 한 번 이상 수행해서는 안 됩니다. LED는 솔더링 후 실온으로 돌아올 때까지 기계적 충격으로부터 보호되어야 합니다.

6.3 저장 조건

LED는 30°C 이하 및 상대 습도 70% 이하에서 저장해야 합니다. 출하 후 권장 저장 수명은 3개월입니다. 더 긴 저장(최대 1년)을 위해서는 질소 분위기와 수분 흡수제가 있는 밀폐 용기에 보관해야 합니다. 응결을 방지하기 위해 고습 환경에서의 급격한 온도 변화는 피해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 정전기 방전으로부터 보호하기 위해 정전기 방지 백에 포장됩니다. 포장 계층 구조는 다음과 같습니다: 백당 200~500개, 내부 카톤당 5백, 외부 카톤당 10개의 내부 카톤. 포장 재료는 방습 처리되어 있습니다.

7.2 라벨 설명

제품 라벨에는 여러 코드가 포함되어 있습니다: CPN (고객 제품 번호), P/N (제품 번호), QTY (포장 수량), CAT (발광 강도 및 순방향 전압 등급), HUE (주 파장 등급), REF (참조), LOT No (추적성을 위한 로트 번호).

7.3 생산 지정 / 모델 번호

부품 번호 7343/R5C2-ASUB/MS는 구조화된 형식을 따릅니다. \"7343\"은 시리즈 또는 패키지 유형을 가리킬 가능성이 있습니다. \"R5\"는 색상(선명한 적색)과 발광 강도 빈을 나타냅니다. \"C2\"는 주 파장 빈을 지정합니다. \"ASUB/MS\" 접미사는 특수 기능, 렌즈 유형 또는 포장(예: 테이프 및 릴)을 나타낼 수 있습니다. 각 세그먼트의 정확한 디코딩은 제조사의 전체 제품 가이드와 교차 참조해야 합니다.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

이 고휘도 적색 LED는 다음과 같은 용도에 이상적입니다:
• 컬러 그래픽 사인 및 메시지 보드:RGB 픽셀 클러스터에서 기본 적색 요소로 사용.
• 가변 메시지 사인(VMS):장거리 가시성과 모든 기상 조건에서의 신뢰성이 필요한 교통 정보 디스플레이용.
• 상업용 실외 광고:고휘도가 밝은 주변광에서 가시성을 보장하는 대형 디스플레이에서 사용.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 항상 정전류 드라이버를 사용하십시오. 전형적인 작동점은 20mA이지만, 회로는 50mA 연속 전류의 절대 최대값을 준수하도록 설계되어야 합니다.
• 열 관리:높은 주변 온도 또는 높은 구동 전류에서 작동하는 애플리케이션의 경우, 접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 LED 리드에서 PCB 구리 및/또는 외부 방열판으로의 열 경로를 고려하십시오.
• 광학:23도 시야각은 집중된 빔을 제공합니다. 더 넓은 조명을 위해서는 2차 광학(확산판, 렌즈)가 필요할 수 있습니다.
• ESD 보호:소자가 2000V HBM ESD 보호 기능을 가지고 있지만, 조립 중 표준 ESD 취급 절차를 구현하는 것이 여전히 권장됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 지시등 등급 적색 LED와 비교하여, 이 소자는 상당히 높은 발광 강도(수천 mcd 대 수백 mcd)를 제공하여 간단한 상태 표시에는 부적합하지만 조명 및 사인에는 이상적입니다. 오래된 GaAsP 또는 GaP 기술과 달리 AlGaInP 반도체 소재의 사용은 더 높은 효율과 더 생생하고 포화된 적색을 제공합니다. 파장(±1 nm)과 강도에 대한 엄격한 빈닝은 넓게 빈닝된 부품에 비해 우수한 색상 및 밝기 균일성을 제공하며, 이는 디스플레이와 같은 다중 LED 배열 애플리케이션에서 중요한 장점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 50mA로 연속 구동할 수 있습니까?
A: 50mA는 절대 최대 연속 정격이지만, 전형적인 전기-광학적 특성은 20mA에서 명시됩니다. 50mA에서 작동하면 더 높은 광 출력을 생성하지만 더 많은 열을 발생시키고 효율을 감소시키며(효율 저하) 잠재적으로 수명을 단축시킬 수 있습니다. 최적의 신뢰성과 효율성을 위해 20mA와 같은 낮은 전류로 설계하는 것이 좋습니다.

Q: 피크 파장(632 nm)과 주 파장(전형적 624 nm)의 차이는 무엇입니까?
A: 피크 파장은 스펙트럼 파워 출력이 최대인 파장입니다. 주 파장은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. 인간 눈의 명시 응답 곡선의 형태로 인해, 적색 LED의 주 파장은 종종 피크 파장보다 약간 짧습니다(노란색 쪽으로 이동).

Q: 내 애플리케이션에 맞는 올바른 빈을 어떻게 선택합니까?
A: 색상이 중요한 애플리케이션(예: RGB 디스플레이)의 경우, 엄격한 주 파장 빈(예: 빈 1 또는 2)을 선택하고 모든 적색 LED에 동일한 빈을 사용하십시오. 색상 변동이 덜 중요한 밝기가 중요한 애플리케이션의 경우, 더 높은 발광 강도 빈(U 또는 T)을 선택할 수 있습니다. 순방향 전압 빈은 주로 구동 회로가 전체 배치에 대해 충분한 전압 헤드룸을 가지도록 보장하는 데 중요합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 고가시성 실외 경고 사인 설계.
한 설계자가 주간에 100미터에서도 볼 수 있어야 하는 소형 태양광 경고 사인을 만들고 있습니다. 그들은 빨간색 \"STOP\" 메시지에 이 LED를 선택합니다. 최대 밝기를 위해 U 빈(9000-11250 mcd)의 LED를 선택하고, 일관된 적색 색조를 보장하기 위해 주 파장 빈 1(620-624 nm)을 선택합니다. 그들은 LED당 20mA로 설정된 정전류 드라이버를 설계합니다. PCB 레이아웃은 솔더 패드와 LED 본체 사이에 최소 3mm의 간극을 보장하며, 리드 주변의 구리 영역을 최대화하여 방열판 역할을 하도록 합니다. 조립 중에는 웨이브 솔더링 프로파일을 정확히 따르고 ESD 안전 취급 관행을 구현합니다. 그 결과 다양한 실외 온도에서 우수하고 균일한 밝기와 장기적인 신뢰성을 가진 사인이 만들어집니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. AlGaInP와 같은 직접 밴드갭 소재에서, 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(이 경우 적색)은 반도체 소재의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 이는 알루미늄, 갈륨 및 인듐의 비율을 조정하여 설계됩니다. 투명 에폭시 렌즈는 칩을 보호하고, 광 출력 빔을 형성하며, 반도체로부터의 광 추출을 향상시키는 역할을 합니다.

13. 기술 발전 동향

사인 및 조명용 LED 기술의 일반적인 동향은 더 높은 발광 효율(루멘/와트), 개선된 색 재현성 및 낮은 비용을 향해 나아가고 있습니다. AlGaInP 기반 적색 LED의 경우, 칩으로부터의 광 추출을 개선하고 내부 손실을 줄여 외부 양자 효율을 높이기 위한 연구가 계속되고 있습니다. 또한 적색 형광체와 함께 청색 또는 자색 펌프 LED를 사용하는 형광체 변환 LED에 대한 지속적인 개발이 있으며, 이는 다른 스펙트럼 및 효율 특성을 제공할 수 있습니다. 더욱이, 패키지의 소형화 및 증가된 전력 밀도와 함께 가혹한 환경을 위한 향상된 신뢰성은 실외 및 자동차 애플리케이션에 사용되는 구성 요소의 주요 초점 영역으로 남아 있습니다.