LED 램프 383-2UYC/S530-A3 데이터시트 - 선명한 노란색 - 20mA - 2.0V 전형값 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 우수한 발광 출력이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고휘도 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 AlGaInP 칩 기술을 활용하여 선명한 노란색 빛을 생성합니다. 신뢰성과 견고성을 위해 설계되어 다양한 전자 디스플레이 및 표시기 애플리케이션에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED 시리즈의 주요 장점은 높은 발광 강도로, 표준 순방향 전류 20mA에서 전형값이 4263 mcd에 달합니다. 이는 가시성과 밝기가 중요한 애플리케이션에 이상적입니다. 제품은 RoHS, EU REACH 등 주요 환경 규정을 준수하며 할로겐 프리로 제조됩니다. 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 포장으로 제공되어 대량 생산을 지원합니다. 주요 목표 시장은 소비자 가전 및 컴퓨터 주변기기를 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

본 섹션은 절대 최대 정격 및 전기-광학 특성표에 정의된 LED의 주요 기술 파라미터에 대한 객관적이고 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 연속 순방향 전류(I_F) 25 mA, 펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1kHz)에서 허용 가능한 피크 순방향 전류(I_FP) 60 mA로 정격화되었습니다. 최대 역전압(V_R)은 5V입니다. 소비 전력(P_d) 정격은 60 mW입니다. 동작 온도 범위는 -40°C ~ +85°C로 지정되며, 저장 온도(T_stg) 범위는 -40°C ~ +100°C로 약간 더 넓습니다. 납땜 온도 내구성은 5초 동안 260°C로, 무연 리플로우 공정의 표준입니다.

2.2 전기-광학 특성

표준 테스트 조건(T_a=25°C, I_F=20mA)에서, 이 장치는 최소 2713 mcd, 전형값 4263 mcd의 발광 강도(I_v)를 나타냅니다. 시야각(2θ_1/2)은 좁은 6도로, 고강도 집중 광출력에 전형적입니다. 피크 파장(λ_p)은 591 nm, 주 파장(λ_d)은 589 nm로, 출력을 선명한 노란색 스펙트럼에 확실히 위치시킵니다. 스펙트럼 방사 대역폭(Δλ)은 15 nm입니다. 순방향 전압(V_F)은 1.7V ~ 2.4V 범위이며, 전형값은 2.0V입니다. 역전류(I_R)는 V_R=5V에서 최대 10 μA입니다.

2.3 열적 특성

별도의 표에 명시적으로 정의되지는 않았지만, 열 관리가 중요합니다. 60 mW의 소비 전력 정격과 동작 온도 범위가 열적 한계를 정의합니다. 주변 온도가 높은 환경에서 적절한 방열판 또는 전류 디레이팅은 장기적인 신뢰성에 필수적이며, 이는 애플리케이션 노트에 명시되어 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 포장 라벨(CAT, HUE, REF)에 표시된 코드로 주요 파라미터에 대한 빈닝 시스템을 참조합니다. 이 시스템은 제조업체가 애플리케이션에서 일관된 성능을 위해 엄격하게 제어된 특성을 가진 LED를 선택할 수 있게 합니다.

• CAT (발광 강도 등급):측정된 발광 출력(예: 최소 2713 mcd가 하나의 빈을 정의함)에 따라 LED를 그룹화합니다.
• HUE (주 파장 등급):주 파장(λ_d)에 따라 LED를 분류하여 색상 일관성을 보장합니다.
• REF (순방향 전압 등급):순방향 전압(V_F) 강하에 따라 LED를 분류하며, 이는 회로 설계 및 전원 공급 고려 사항에 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

전형적인 전기-광학 특성 곡선은 다양한 조건에서 장치의 동작에 대한 시각적 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 약 591 nm(노란색)에서 피크를 보이고 정의된 대역폭을 가진 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, 광출력의 단색 특성을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

지향성 플롯은 좁은 6도 시야각을 보여주며, 중심 빔 외부에서 광강도가 급격히 감소하는 방식을 보여줍니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 기본 곡선은 다이오드의 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 20mA에서 전형적인 V_F값 2.0V는 구동 회로의 핵심 설계 파라미터입니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 광출력(상대 강도)이 순방향 전류와 함께 증가함을 보여줍니다. 그러나 절대 최대 정격을 초과하여 동작하면 수명과 신뢰성이 감소합니다.

4.5 상대 강도 대 주변 온도 & 순방향 전류 대 주변 온도

이 곡선들은 열 설계에 매우 중요합니다. 이들은 주변 온도가 증가함에 따라 발광 출력이 감소함을 보여줍니다. 반대로, 고정된 전압의 경우, 반도체 특성의 변화로 인해 순방향 전류도 온도 상승과 함께 감소합니다. 이는 고온 환경에서 열 관리와 잠재적인 전류 디레이팅의 필요성을 강조합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 램프 스타일 패키지에 장착됩니다. 치수 도면은 PCB 풋프린트 설계 및 기계적 통합을 위한 중요한 측정값을 제공합니다. 주요 참고 사항은 모든 치수가 밀리미터 단위이며, 플랜지 높이는 1.5mm 미만이어야 하고, 별도 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm임을 지정합니다. 설계자는 적절한 장착과 납땜을 보장하기 위해 이 치수들을 준수해야 합니다.

5.2 극성 식별

극성은 일반적으로 리드 길이(긴 리드가 애노드) 또는 패키지 플랜지의 평평한 부분으로 표시됩니다. 이 부품에 사용된 특정 마커에 대해서는 데이터시트의 치수 도면을 참조해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

손상을 방지하기 위해 적절한 취급이 필수적입니다. 주요 지침은 다음과 같습니다:

• 리드 성형:납땜 전에 수행해야 하며, 에폭시 불브에서 최소 3mm 떨어진 곳에서 해야 합니다. 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오.
• 저장:≤30°C 및 ≤70% RH 조건에서 저장하십시오. 장기 저장(>3개월)의 경우, 건조제가 들어 있는 질소 퍼지 밀봉 용기를 사용하십시오.
• 납땜:
  • 납땜 접합부에서 에폭시 불브까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.
  • 핸드 납땜:인두 팁 ≤300°C (최대 30W), 시간 ≤3초.
  • 웨이브/딥 납땜:예열 ≤100°C (≤60초), 솔더 배스 ≤260°C에서 ≤5초.
  • 납땜 중/후 장치가 냉각될 때까지 다중 납땜 사이클과 기계적 스트레스를 피하십시오.
• 세척:필요한 경우 상온에서 이소프로필 알코올을 1분 이내 사용하십시오. 사전 검증되지 않는 한 초음파 세척을 피하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 정전기 방지 백에 포장되어 내부 카톤에 배치된 후 외부 카톤에 포장됩니다. 표준 포장 수량은 백당 200-500개, 내부 카톤당 6백, 마스터(외부) 카톤당 10개의 내부 카톤입니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 추적성과 빈닝을 위한 코드가 포함됩니다: CPN(고객 부품 번호), P/N(부품 번호), QTY(수량), CAT(발광 강도 빈), HUE(주 파장 빈), REF(순방향 전압 빈), LOT No.(로트 번호).

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

높은 밝기와 집중된 빔으로 인해, 이 LED는 다음과 같은 용도에 매우 적합합니다: TV 및 모니터 백라이트, 전화기 및 컴퓨터의 상태 표시기, 패널 표시기, 밝고 가시적인 노란색 신호가 필요한 기타 애플리케이션.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 I_F를 원하는 값(예: 전형적인 밝기를 위한 20mA)으로 제한하십시오.
• 열 관리:특히 최대 정격 근처 또는 높은 주변 온도에서 동작할 경우 방열을 위한 PCB 레이아웃을 고려하십시오. 디레이팅 지침을 참조하십시오.
• ESD 보호:LED는 정전기 방전에 민감하므로 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하십시오.
• 광학 설계:넓은 조명 영역이 필요한 경우 좁은 시야각으로 인해 렌즈 또는 확산판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 표시기 LED와 비교하여, 이 장치의 주요 차별화 요소는 표준 램프 패키지에서 매우 높은 발광 강도(전형값 4263 mcd)입니다. AlGaInP 기술의 사용은 노란색/주황색/빨간색 스펙트럼에서 높은 효율을 제공합니다. 현대 환경 표준(RoHS, REACH, 할로겐 프리) 준수는 규제 시장에 대한 기본 기대치이지만 여전히 핵심 기능입니다. 좁은 시야각은 높은 축 방향 강도를 제공하며, 이는 지향성 광 애플리케이션에 장점이지만 광각 방출이 필요한 경우에는 제한 사항입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?

A: 연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 25 mA입니다. 30mA로 동작하면 이 정격을 초과하여 신뢰성과 수명이 크게 감소하고 즉시 고장을 일으킬 수 있습니다. 항상 지정된 한도 내에서 동작하십시오.

Q: 5V 공급 전압에 대해 어떤 저항 값을 사용해야 하나요?

A: 옴의 법칙 사용: R = (V_supply- V_F) / I_F. V_supply=5V, V_F=2.0V (전형값), I_F=20mA (0.02A)일 때, R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. 이에 가까운 표준 저항 값(예: 150Ω 또는 160Ω)을 선택하고 전력 정격이 충분한지 확인하십시오(P = I²R = 0.06W, 따라서 1/8W 또는 1/4W 저항이 적합함).

Q: LED가 뜨거워지면 광출력이 왜 감소하나요?

A: 이는 반도체 LED의 기본 특성입니다. 온도가 증가하면 내부 양자 효율이 감소하고 비방사 재결합이 증가하여 동일한 구동 전류에서 더 낮은 광출력이 발생합니다. 이는 "상대 강도 대 주변 온도" 곡선에 나타나 있습니다.

11. 실용 애플리케이션 사례

시나리오: 산업 장비용 고가시성 상태 표시기 설계.엔지니어는 밝게 조명된 공장 환경에서 명확하게 볼 수 있는 노란색 LED가 필요합니다. 그들은 높은 강도(4263 mcd) 때문에 이 LED를 선택합니다. 패키지 치수와 일치하는 풋프린트를 가진 PCB를 설계합니다. 일관된 밝기와 장수명을 보장하기 위해 20mA로 설정된 정전류 드라이버를 사용합니다. 장비 패널의 작은 투명 창 뒤에 LED를 장착합니다. 좁은 6도 시야각은 이 지향성 표시기 애플리케이션에 완벽합니다. 조립 중 권장 웨이브 납땜 프로파일을 따르고 사용 전 저장 조건이 충족되도록 합니다. 결과는 견고하고 신뢰할 수 있으며 매우 가시적인 상태 표시기입니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 반도체 다이오드의 전기발광 원리에 따라 동작합니다. 칩 재료는 직접 밴드갭 반도체인 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드)입니다. 순방향 전압이 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어들이 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 선명한 노란색(~589-591 nm)입니다. 에폭시 수지 렌즈는 반도체 다이를 보호하고, 광출력 빔을 형성하여(결과적으로 6도 시야각), 칩에서의 광 추출을 향상시키는 역할을 합니다.

13. 기술 동향

LED 산업은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 개선된 색 재현성, 더 큰 신뢰성을 향해 계속 발전하고 있습니다. 이 장치는 확립된 AlGaInP 기술을 사용하지만, 더 넓은 시장의 동향에는 디스플레이 애플리케이션을 위한 더 효율적인 형광체 변환 백색 LED 및 마이크로 LED 개발이 포함됩니다. 이러한 단색 LED의 경우, 지속적인 개발은 효율 한계를 높이고, 고온 성능을 개선하며, 까다로운 애플리케이션에서 색상과 광속 일관성을 위한 더 엄격한 빈닝을 가능하게 하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 환경 규정 준수(할로겐 프리, REACH)에 대한 강조는 또한 글로벌 규제에 의해 주도되는 지속적인 동향입니다.