ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z LED 데이터시트 - 패키지 1.7mm - 전압 2.95-3.95V - 광속 540lm - 쿨 화이트 5000-6000K - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z는 효율적이고 컴팩트한 조명이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고휘도 표면 실장 LED입니다. 이 제품은 작은 폼 팩터와 높은 광학 출력을 결합한 시리즈에 속합니다. 이 소자는 InGaN 칩 기술을 활용하여 쿨 화이트 빛을 생성합니다. 주요 설계 목표는 최소한의 패키지 공간 내에서 높은 발광 효율을 제공하여 공간이 제한된 전자 어셈블리에 적합하도록 하는 것입니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 전형적인 작동 조건에서 87.66 lm/W로 측정되는 높은 광학 효율입니다. 이 효율은 주어진 광 출력에 대해 더 낮은 전력 소비로 이어집니다. 이 소자는 RoHS 준수, 할로겐 프리이며 EU REACH 규정을 준수하여 엄격한 환경 기준을 가진 글로벌 시장에 적합합니다. 주요 타겟 애플리케이션에는 휴대폰 카메라 플래시 유닛, 디지털 비디오 장비용 토치 라이트, TFT 백라이트, 다양한 실내외 조명기구, 장식 조명 및 자동차 내외부 조명이 포함됩니다. 높은 광속과 넓은 120도 시야각의 조합은 집중 및 확산 조명 요구사항 모두에 대한 설계 유연성을 제공합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• DC 순방향 전류 (토치 모드):350 mA. 이는 LED가 처리할 수 있는 최대 연속 DC 전류입니다.
• 피크 펄스 전류:400 ms 펄스 동안 2000 mA, 오프 기간 3600 ms, 최대 30,000 사이클로 제한됩니다. 이 정격은 플래시/스트로브 애플리케이션에 매우 중요합니다.
• ESD 저항 (인체 모델):2000 V. 이는 중간 수준의 내장 정전기 방전 보호 기능을 나타냅니다.
• 접합 온도 (T_J):150 °C. 반도체 접합의 최대 허용 온도입니다.
• 작동 온도 (T_opr):-40 °C ~ +85 °C. 신뢰할 수 있는 작동을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 열 저항 (R_th):9 °C/W. 이는 소산되는 전력 와트당 온도 상승을 나타내는 중요한 파라미터입니다. 값이 낮을수록 접합에서 솔더 패드로의 열 전달이 더 좋음을 의미합니다. 성능과 수명을 유지하기 위해서는 적절한 열 관리가 필수적입니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 솔더 패드 온도 (T_s)가 25°C일 때 측정된 전형적인 성능 파라미터입니다. 모든 전기 및 광학 데이터는 자체 발열 효과를 최소화하기 위해 50 ms 펄스 조건에서 테스트됩니다.

• 광속 (I_v):I_F= 1600 mA에서 480 lm (최소), 540 lm (전형), 600 lm (최대). 540 lm의 전형값이 중심 성능 수치입니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F= 1600 mA에서 2.95 V (최소), 3.45 V (전형), 3.95 V (최대). 변동은 전압 빈닝을 통해 관리됩니다.
• 관련 색온도 (CCT):5000 K (최소), 5500 K (전형), 6000 K (최대). 이는 쿨 화이트 색상 외관을 정의합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):허용 오차 ±5°의 120도. 이 넓은 각도는 영역 조명에 적합한 Lambertian과 유사한 방사 패턴을 생성합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기, 전압 및 색상에 대한 특정 애플리케이션 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

LED는 I_F= 1600 mA에서 두 가지 주요 전압 빈으로 그룹화됩니다:

• 빈 2934: V_F2.95 V ~ 3.45 V 범위.
• 빈 3439: V_F3.45 V ~ 3.95 V 범위.

동일한 전압 빈에서 LED를 선택하면 여러 소자를 병렬로 구동할 때 균일한 전류 분배를 유지하는 데 도움이 됩니다.

3.2 광속 빈닝

밝기는 I_F= 1600 mA에서 네 개의 빈으로 분류됩니다:

• 빈 K5:480 lm ~ 510 lm.
• 빈 K6:510 lm ~ 540 lm.
• 빈 K7:540 lm ~ 570 lm.
• 빈 K8:570 lm ~ 600 lm.

부품 번호는 K8 빈을 나타내며, 가장 높은 밝기 그룹에서 선택되었음을 의미합니다.

3.3 색도 (색상) 빈닝

쿨 화이트 빛은 CIE 1931 색도도 상의 특정 영역 내에서 정의됩니다. "5060"으로 지정된 빈은 5000K에서 6000K까지의 색온도를 포함합니다. 데이터시트는 이 사각형 빈의 모서리 좌표 (CIE-x, CIE-y)를 제공합니다: (0.3200, 0.3613), (0.3482, 0.3856), (0.3424, 0.3211), (0.3238, 0.3054). 모든 색상 측정에는 ±0.01의 허용 오차가 있으며 I_F= 1000 mA에서 정의됩니다.

4. 성능 곡선 분석

전형적인 특성 곡선은 다양한 조건에서 소자의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 스펙트럼 분포

이 그래프는 1000 mA로 구동될 때 파장 (λ)의 함수로서의 광 출력을 보여줍니다. 형광체 코팅이 된 청색 InGaN 칩을 사용하는 쿨 화이트 LED의 경우, 스펙트럼은 일반적으로 지배적인 청색 피크 (칩에서)와 더 넓은 황록색 방출 대역 (형광체에서)을 보여줍니다. 결합된 출력은 백색광을 생성합니다. 피크 파장 (λ_p)과 스펙트럼 폭은 색 재현 지수 (CRI)에 영향을 미치지만, CRI는 이 데이터시트에 명시적으로 지정되어 있지 않습니다.

4.2 순방향 전압 대 순방향 전류 (V_F-I_F곡선)

이 곡선은 다이오드의 전형적인 비선형입니다. 순방향 전압은 전류와 함께 증가하지만 감소하는 비율로 증가합니다. 이 곡선을 이해하는 것은, 특히 정전류 드라이버의 경우, 필요한 전압 여유가 확보되도록 전류 구동 회로를 설계하는 데 필수적입니다.

4.3 상대 광속 대 순방향 전류

광 출력은 전류와 함께 증가하지만 선형적으로 증가하지는 않습니다. 더 높은 전류에서는 접합 온도 증가 및 기타 비이상적 효과 (드룹)로 인해 효율이 일반적으로 떨어집니다. 이 곡선은 밝기와 효율 및 소자 수명을 균형 있게 조정하기 위한 최적의 구동 전류를 결정하는 데 도움이 됩니다.

4.4 CCT 대 순방향 전류

관련 색온도는 구동 전류에 따라 약간 이동할 수 있습니다. 이 곡선은 저전류에서 고전류로 갈수록 화이트 포인트 (차가움/따뜻함)가 어떻게 변하는지 보여주며, 색상이 중요한 애플리케이션에 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 소자는 표면 실장 패키지로 제공됩니다. 정확한 치수는 데이터시트 8페이지의 상세 도면에 제공되며, 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 패키지에는 올바른 PCB 방향을 위한 애노드 및 캐소드 마킹이 포함되어 있습니다. 열 패드 (있는 경우)의 설계와 전체 풋프린트는 효과적인 방열에 매우 중요하며, 이는 달성 가능한 광속과 장기 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링

이 LED는 최대 솔더링 온도 260°C로 정격되며 최대 2회의 리플로우 사이클을 견딜 수 있습니다. 열 충격, 박리 또는 내부 와이어 본드 및 형광체 손상을 방지하기 위해 권장 리플로우 프로파일을 따르는 것이 매우 중요합니다.

6.2 보관 및 취급

이 소자는 습기에 민감합니다. 건조제가 들어 있는 방습 백에 포장되어 있습니다. 주요 보관 규칙은 다음과 같습니다:

• 사용 준비가 될 때까지 백을 열지 마십시오.
• 열지 않은 백은 ≤30°C / ≤90% RH에서 보관하십시오.
• 개봉 후, 플로어 라이프 (노출 시간) 내에 부품을 사용하고 ≤30°C / ≤85% RH에서 보관하십시오.
• 지정된 보관 조건이나 시간을 초과한 경우, 리플로우 전에 베이킹 전처리 (60±5°C에서 24시간)가 필요하며, 이는 "팝콘 현상" (급격한 증기 팽창으로 인한 패키지 균열)을 방지하기 위함입니다.

데이터시트는 이 소자가 JEDEC Moisture Sensitivity Level (MSL) 1을 준수한다고 명시하며, 이는 ≤30°C/85% RH에서 무제한 플로어 라이프를 가집니다.

6.3 전기적 보호

중요한 참고사항으로, 이 LED는 역방향 바이어스 작동을 위해 설계되지 않았습니다. 일부 ESD 보호 기능이 있지만, 외부 전류 제한 저항을 사용하는 것이 좋습니다. 적절한 전류 제어 없이는 작은 전압 증가조차도 크고 파괴적일 수 있는 전류 서지를 초래할 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급되며, 이는 릴에 감겨 있습니다. 표준 적재 수량은 릴당 2000개이며, 최소 주문 수량은 1000개입니다. 릴의 제품 라벨링에는 다음이 포함됩니다:

• CPN: 고객의 제품 번호
• P/N: 제조사의 부품 번호 (예: ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z)
• LOT NO: 추적 가능한 제조 로트 번호.
• QTY: 포장 수량.
• CAT: 광속 빈 (예: K8).
• HUE: 색상 빈 (예: 5060).
• REF: 순방향 전압 빈 (예: 2934 또는 3439).
• MSL-X: Moisture Sensitivity Level.

캐리어 테이프 및 이미터 릴에 대한 상세 치수는 데이터시트에 제공됩니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

• 모바일 카메라 플래시:높은 피크 펄스 전류 (2000mA) 능력을 활용합니다. 설계는 짧은 버스트 동안 발생하는 높은 순간 전력과 열을 관리해야 합니다.
• 토치 라이트/DV 라이트:지속적인 작동을 위해 더 낮은 연속 전류 (예: 350mA 이하)로 구동할 수 있습니다. PCB의 열 관리가 핵심입니다.
• TFT 백라이트:넓은 시야각과 높은 밝기가 유리합니다. 여러 LED가 어레이로 사용되는 경우가 많으며, 균일한 밝기와 색상을 위해 일치하는 빈에서 신중하게 선택해야 합니다.
• 일반 조명:액센트, 장식 및 작업 조명에 적합합니다. 높은 효율은 에너지 절약에 기여합니다.

8.2 설계 고려사항

• 열 관리:이는 성능과 수명에 있어 가장 중요한 단일 요소입니다. 좋은 열전도성을 가진 PCB (예: 금속 코어 PCB - MCPCB)를 사용하고 LED 패드에서 주변 환경으로의 낮은 열 저항 경로를 확보하십시오. 데이터시트는 모든 신뢰성 테스트가 MCPCB에서 우수한 열 관리 상태로 수행된다고 명시합니다.
• 전류 구동:항상 정전압원이 아닌 정전류 드라이버를 사용하십시오. 이는 안정적인 광 출력을 보장하고 LED를 열 폭주로부터 보호합니다.
• 광학:120도 시야각은 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션의 경우 보조 광학 (렌즈, 반사판)이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 독립 데이터시트에서 다른 모델과의 직접적인 나란한 비교는 제공되지 않지만, ELCS17G 시리즈는 명시된 파라미터를 기반으로 평가할 수 있습니다. 주요 차별화 요소는 매우 컴팩트한 1.7mm 패키지와 상대적으로 높은 540lm의 전형적인 광속의 조합을 포함할 가능성이 높습니다. 1.6A에서 87.66 lm/W의 광학 효율은 경쟁력 있는 수치입니다. 포괄적인 빈닝 구조 (광속, 전압, 색상)는 백라이트 어레이와 같은 대량 생산, 일관성에 민감한 애플리케이션에서 정밀한 선택을 가능하게 합니다. 넓은 120도 시야각은 더 좁은 빔을 가진 LED와 비교하여 다른 솔루션을 제공하며, 동일한 조명 영역을 달성하기 위해 더 많은 유닛이 필요할 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 3.3V 전원 공급 장치로 구동할 수 있습니까?

A: 직접적으로는 불가능합니다. 1600mA에서 전형적인 순방향 전압은 3.45V로, 3.3V보다 높습니다. 전류를 적절히 조절하기 위해 필요한 전압 여유를 제공할 수 있는 정전류 드라이버 회로를 사용해야 합니다.

Q: 이 LED의 예상 수명은 얼마입니까?

A: 데이터시트는 모든 사양이 1000시간 동안의 신뢰성 테스트로 보증되며, 광속 열화가 30% 미만이라고 명시합니다. 애플리케이션에서의 실제 수명은 작동 조건, 특히 접합 온도에 크게 의존합니다. 권장 전류 이하에서 우수한 열 관리와 함께 작동하면 수명을 최대화할 수 있습니다.

Q: 부품 번호 ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z를 어떻게 해석해야 합니까?

A: 부품 번호는 주요 빈 정보를 인코딩합니다: "5060"은 쿨 화이트 색상 빈 (5000-6000K)을 나타내고, "K8"은 광속 빈 (570-600lm)이며, "3343" 또는 유사한 것은 순방향 전압 빈을 나타낼 가능성이 높습니다. 접두사 "ELCS17G"는 시리즈와 패키지를 나타냅니다.

Q: 방열판이 필요합니까?

A: 높은 전류 (예: 350mA DC 또는 1600mA 펄스 근처)에서 연속 작동하는 경우, 효과적인 방열은 절대적으로 필요합니다. 9 °C/W의 열 저항은 소산되는 와트당 접합 온도가 솔더 패드 온도보다 9°C 상승함을 의미합니다. 적절한 열 경로 없이는 접합이 최대 정격을 빠르게 초과하여 성능이 급격히 저하되고 고장이 발생할 것입니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 고휘도 작업등 설계.

설계자는 컴팩트하고 USB 전원으로 구동되는 책상 조명을 만들고자 합니다. 그들은 단일 ELCS17G-NB5060K8 LED를 사용하여 밝고 쿨 화이트 빛을 달성할 계획입니다. USB 포트는 5V를 제공합니다. 설계자는 5V 입력을 수용하고 안정적인 350mA 출력을 제공할 수 있는 정전류 벅 드라이버 IC를 선택합니다. 그들은 K8/VF2934 빈에서 대략적인 순방향 전압을 3.2V로 계산합니다. 드라이버는 5V와 3.2V 사이의 차이를 처리해야 합니다. 열 관리를 위해, 그들은 회로 기판이자 방열판 역할을 하는 작은 알루미늄 코어 PCB를 설계합니다. LED는 열 패드에 연결된 충분한 구리 영역과 함께 중앙에 배치됩니다. 알루미늄 PCB는 추가적인 열 방산을 위해 램프의 금속 하우징에 부착됩니다. 간단한 확산 렌즈가 LED 위에 배치되어 넓은 시야각에서 나오는 빔을 부드럽게 합니다. 이 설계는 LED의 높은 효율을 활용하여 저전력 USB 소스에서 충분한 빛을 제공하면서 장기적인 신뢰성을 위해 열을 효과적으로 관리합니다.

12. 작동 원리 소개

이 LED는 반도체에서의 전계 발광 원리로 작동합니다. 핵심은 인듐 갈륨 나이트라이드 (InGaN)로 만들어진 칩입니다. 이 칩의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 스펙트럼의 청색 영역에서 광자를 방출하도록 설계되었습니다. 백색광을 생성하기 위해 칩에서 방출된 청색광은 칩 위나 주변에 증착된 형광체 코팅 (일반적으로 이트륨 알루미늄 가닛 또는 유사 재료 기반)을 때립니다. 형광체는 청색광의 일부를 흡수하여 넓은 스펙트럼의 황록색 빛으로 재방출합니다. 남은 청색광과 변환된 황록색 빛의 혼합물은 인간의 눈에 백색광으로 인식됩니다. 청색과 황록색 방출의 정확한 비율이 관련 색온도 (CCT)를 결정하며, 이 소자는 쿨 화이트 (5000-6000K) 외관으로 조정되었습니다.

13. 기술 동향 및 배경

ELCS17G 시리즈와 같은 LED의 개발은 고효율 (lm/W), 고휘도 (lm/mm²) 및 향상된 신뢰성을 향한 고체 조명의 지속적인 동향의 일부입니다. 주요 산업 동인에는 비효율적인 조명 기술의 글로벌 단계적 폐지와 소비자 전자제품의 소형화에 대한 수요가 포함됩니다. 미래 동향에는 InGaN 칩의 내부 양자 효율 지속적 개선 (고전류에서 "효율 드룹" 감소), 더 강력하고 효율적인 형광체 재료 개발, 열 저항을 더욱 낮추기 위한 고급 패키징 기술이 포함될 가능성이 높습니다. 또한 색 재현 지수 (CRI) 및 R9 (포화 적색)와 같은 색상 품질 지표 개선 및 정밀한 색상 조정 가능성에 대한 강한 초점이 있습니다. 스마트하고 연결된 조명 시스템으로의 이동은 패키지 수준에서 제어 및 감지 기능의 통합 가능성과 함께 LED 설계에도 영향을 미칩니다. 이 데이터시트에서 볼 수 있는 환경 규정 준수 (RoHS, REACH, 할로겐 프리)에 대한 강조는 이제 전자 산업 전반에 걸쳐 표준 요구사항이 되었습니다.