FC1717GF15HP-F4050 LED 데이터시트 - 패키지 치수 - 순방향 전압 2.95-3.95V - 광속 330-420lm - 쿨 화이트 4000-5000K - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

FC1717GF15HP-F4050은 소형 패키지에서 높은 발광 효율이 요구되는 애플리케이션을 위해 설계된 고휘도 쿨 화이트 LED입니다. 이 소자는 InGaN 칩 기술을 활용하여 4000K에서 5000K 범위의 상관 색온도(CCT)를 가진 쿨 화이트 빛을 생성합니다. 주요 설계 철학은 소형 폼 팩터를 유지하면서 높은 광 출력을 제공하는 데 중점을 두어 공간 제약이 있는 설계에 적합합니다. 본 제품은 RoHS, REACH 및 무할로겐 표준을 준수하여 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합함을 보장합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED의 핵심 장점은 순방향 전류 1A에서 109 lm/W로 평가되는 높은 광 효율로, 일반적인 광속은 360lm입니다. 이 높은 효율은 최종 제품의 낮은 전력 소비와 감소된 열 관리 요구 사항으로 이어집니다. 이 소자는 밝기, 순방향 전압 및 색도에 대해 빈닝되어 대량 생산 시 일관성을 제공합니다. 주요 목표 시장에는 모바일 기기 카메라 플래시, 디지털 비디오 손전등 및 다양한 실내외 조명 애플리케이션이 포함됩니다. 그 사양은 또한 신뢰할 수 있고 밝으며 효율적인 백색광이 필요한 TFT 백라이트, 자동차 내장/외장 조명 및 장식 조명 시스템에 적합한 후보가 됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 기술 파라미터에 대한 객관적이고 상세한 분석을 제공하며, 전기-광학적, 전기적 및 열적 특성을 다룹니다.

2.1 전기-광학적 특성

전기-광학적 성능은 납땜 패드 온도(Ts) 25°C에서 정의됩니다. 광속(Iv)은 펄스 조건(50ms 펄스)에서 순방향 전류(IF) 1000mA로 구동될 때 최소 330 lm, 일반값 360 lm, 최대 420 lm입니다. 이 전류에서의 순방향 전압(VF)은 2.95V(최소)에서 3.95V(최대)까지 범위하며, 일반값은 3.45V입니다. 색온도는 4000K에서 5000K 사이로 지정되어 쿨 화이트 스펙트럼에 확실히 위치합니다. 색 재현 지수(CRI)는 일반값 83, 최소 80으로 일반 조명 작업에 대한 좋은 색 재현을 나타냅니다. 모든 광학 측정은 명시된 허용 오차가 ±10%이며, 순방향 전압 측정 허용 오차는 ±0.1V입니다.

2.2 절대 최대 정격 및 전기적 파라미터

절대 최대 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 토치 모드 작동을 위한 최대 연속 DC 순방향 전류는 350 mA입니다. 펄스 작동의 경우, 특정 듀티 사이클(400ms 켜짐 / 3600ms 꺼짐, 30,000 사이클)에서 1500 mA의 피크 펄스 전류가 허용됩니다. 이 소자는 최대 2000V(인체 모델)의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 이 LED는 역방향 바이어스 작동을 위해 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다. 최대 접합 온도 150°C를 초과하거나 최대 정격에서 장시간(1시간 초과) 작동하면 성능과 신뢰성이 저하될 수 있습니다. 접합에서 납땜 지점까지의 열저항은 9 °C/W로 지정되어 열 설계의 핵심 파라미터입니다.

2.3 열 및 환경 사양

작동 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도 범위는 -40°C에서 +100°C입니다. 이 소자는 최대 2회의 리플로우 사이클 동안 260°C의 납땜 온도를 견딜 수 있습니다. 습기 민감도 등급(MSL) 1로 분류되어 있으며, 이는 베이킹이 필요하기 전에 ≤30°C/85% RH에서 무제한 플로어 라이프를 가짐을 의미합니다. 이는 더 높은 MSL 구성 요소에 비해 취급 및 저장 물류를 단순화합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다.

3.1 색도(색상) 빈닝

제공된 색도 차트는 CIE 1931 색 공간에서 "4050" 빈을 정의합니다. 빈은 차트상의 특정 모서리 좌표를 가진 사각형으로 표시됩니다. 목표 기준점은 CIE-x: 0.3772, CIE-y: 0.3628입니다. 색 좌표 측정의 허용 변동은 ±0.01입니다. 이 빈닝은 IF=1000mA의 표준 테스트 조건에서 수행됩니다.

3.2 광속 빈닝

광속 출력은 J7과 J8 두 개의 빈으로 분류됩니다. J7 빈은 330 lm에서 360 lm까지의 광속 값을 포함합니다. J8 빈은 360 lm에서 420 lm까지의 더 높은 출력 범위를 포함합니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 필요한 밝기 수준을 기반으로 부품을 선택할 수 있습니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 코드 "2939" 아래에서 빈닝됩니다. 이 빈은 전기-광학적 특성 테이블에 명시된 전체 순방향 전압 범위, 즉 1000mA에서 최소 2.95V에서 최대 3.95V까지를 포함합니다. 설계자는 구동 회로가 이 전체 전압 범위를 수용할 수 있도록 해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 주요 파라미터가 다양한 조건에서 어떻게 동작하는지 보여주는 여러 일반적인 성능 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 상대 스펙트럼 분포

스펙트럼 분포 곡선은 1000mA로 구동될 때 약 400nm에서 800nm까지의 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 상대적 강도를 보여줍니다. 이 쿨 화이트 형광체 변환 LED의 피크 파장(λp)은 청색 영역(일반적으로 청색 펌프 다이의 경우 약 450-455nm)에 있으며, 황색/녹색/적색 스펙트럼에서 넓은 형광체 방출이 있어 백색광을 생성합니다. 이 곡선의 모양이 CCT와 CRI를 결정합니다.

4.2 IV 곡선 및 광속 대 전류

순방향 전압 대 순방향 전류 곡선은 다이오드의 전형적인 비선형 관계를 보여줍니다. 전압은 전류와 함께 증가합니다. 상대 광속 대 순방향 전류 곡선은 광 출력이 전류와 함께 증가하지만 완벽하게 선형적이지 않을 수 있음을 보여주며, 특히 효율 저하 및 가열 효과가 중요한 고전류에서 그렇습니다. 이 곡선들은 밝기, 효율 및 열 부하의 균형을 맞추기 위해 적절한 작동점을 선택하는 데 필수적입니다.

4.3 CCT 대 순방향 전류 및 방사 패턴

CCT 대 순방향 전류 곡선은 색온도가 구동 전류에 따라 어떻게 변하는지를 나타냅니다. 작동 범위 전반에 걸쳐 안정적인 CCT는 색상 일관성을 위해 바람직합니다. 일반적인 방사 패턴 다이어그램은 이 LED가 시야각(2θ1/2) 120도(±5° 허용 오차)의 람베르시안 방사 패턴을 가짐을 보여주며, 여기서 강도는 피크 값의 절반입니다. 이 넓은 시야각은 넓은 광 분포가 필요한 일반 조명 애플리케이션에 적합합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

기계 도면은 LED 패키지의 중요한 물리적 치수를 제공합니다. 모든 치수는 ±0.1mm의 허용 오차를 가진 밀리미터 단위입니다. 도면에는 PCB 레이아웃에 필요한 탑 뷰, 사이드 뷰 및 풋프린트 세부 사항(패드 크기, 간격 및 구성품 외곽선 포함)이 포함됩니다. 이러한 치수를 적절히 준수하는 것은 성공적인 픽 앤 플레이스 조립, 납땜 및 지정된 광학 성능(예: 시야각) 달성에 중요합니다. 소자의 극성도 도면에 표시되어 역방향 장착을 방지합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성에 매우 중요합니다. 이 소자는 피크 온도 260°C에서 최대 2회의 리플로우 사이클 정격을 가집니다. LED에 일부 ESD 보호 기능이 있지만, 역방향 바이어스 사용을 위해 설계된 것은 아닙니다. 전압 변동으로 인한 손상을 방지하기 위해 외부 전류 제한 저항 사용을 권장합니다. 저장의 경우, 개봉되지 않은 습기 차단 백은 ≤ 30°C / 85% RH로 보관해야 합니다. 일단 개봉되면, 구성품은 지정된 플로어 라이프 내에 사용하거나 ≤ 30°C / 85% RH로 보관해야 합니다. 지정된 저장 조건이나 시간을 초과할 경우, 납땜 중 팝콘 크랙을 방지하기 위해 리플로우 전에 MSL-1 프로파일(85°C/85% RH에서 168시간)에 따른 베이킹이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 방습 포장으로 공급됩니다. 엠보싱된 캐리어 테이프에 실장되어 릴에 감겨 배송됩니다. 표준 적재 수량은 릴당 2000개이며, 최소 주문 수량은 1000개입니다. 릴의 제품 라벨링에는 CPN(고객 제품 번호), P/N(제품 번호), LOT NO(추적 가능성 위한 로트 번호), QTY(포장 수량), CAT(광속 빈, 예: J7/J8), HUE(색상 빈, 예: 4050), REF(순방향 전압 빈, 예: 2939), MSL-X(습기 민감도 등급) 등 여러 코드가 포함됩니다. 캐리어 테이프 및 릴 치수에 대한 다이어그램이 제공되며, 모든 측정은 밀리미터 단위입니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

높은 펄스 전류 능력과 밝기를 기반으로, 주요 애플리케이션은 휴대폰 및 디지털 비디오 카메라용 카메라 플래시 또는 스트로브 라이트입니다. 높은 효율과 쿨 화이트 출력은 다운라이트 및 패널 라이트를 포함한 다양한 실내 조명 기구에 적합합니다. 넓은 시야각은 일반 조명, 계단 조명, 비상구 표시등 및 장식 조명에서의 사용을 지원합니다. 또한 애플리케이션의 열 및 전기적 환경이 사양 내에 있는 경우 TFT-LCD 백라이트 및 자동차 내장/외장 조명에도 사용할 수 있습니다.

8.2 설계 고려 사항

설계자는 열 관리에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 9 °C/W의 열저항은 소비되는 전력(계산: VF * IF) 1와트마다 접합 온도가 납땜 패드 온도보다 약 9°C 상승함을 의미합니다. PCB를 통한 효과적인 방열판(테스트용 MCPCB 권장)은 접합 온도를 150°C 미만으로 유지하고 장기 신뢰성(좋은 열 관리 하에서 1000시간 후 IV 저하 30% 미만으로 명시)을 보장하는 데 필수적입니다. 구동 회로는 순방향 전압 빈 범위(2.95V-3.95V)를 처리하고 전류를 적절히 제한하도록 설계되어야 하며, 특히 높은 펄스 전류를 사용하는 플래시 애플리케이션에서 그렇습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

데이터시트에서 다른 특정 LED 모델과의 직접적인 나란한 비교는 제공되지 않지만, 이 소자의 주요 차별화 특징을 추론할 수 있습니다. 소형 패키지에서 매우 높은 일반 광속(360lm)과 높은 효율(1A에서 109 lm/W)의 조합은 밝기가 중요하고 공간 제약이 있는 애플리케이션에 상당한 이점입니다. 넓은 120도 시야각은 더 좁은 빔 각도를 가진 LED에 비해 더 넓은 조명을 제공합니다. RoHS, REACH 및 무할로겐 표준 준수는 기본 요구 사항이지만 더 넓은 시장 접근성을 보장합니다. 광속, 전압 및 색상에 대한 상세한 빈닝 구조는 제조업체에 대량 제품 조립에 필요한 일관성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 구동할 수 있는 최대 연속 전류는 얼마입니까?

A: 연속 작동(토치 모드)의 경우, 절대 최대 정격은 350 mA DC입니다. 이 전류를 초과하면 영구적 손상의 위험이 있습니다.

Q: 이 LED를 플래시 애플리케이션에 사용할 수 있습니까?

A: 예, 플래시 애플리케이션에 적합합니다. 데이터시트는 30,000 사이클 동안 400ms 켜짐 / 3600ms 꺼짐 듀티 사이클에서 1500 mA의 피크 펄스 전류를 명시합니다. 정격을 초과하지 않으면서 이 펄스 전류를 전달하도록 구동 회로를 설계해야 합니다.

Q: 열 관리가 얼마나 중요합니까?

A: 매우 중요합니다. 신뢰성 테스트 데이터(1000시간, 30% 저하)는 MCPCB를 사용한 좋은 열 관리에 기반합니다. 9 °C/W의 열저항은 과열, 효율 저하 및 가속화된 노화를 방지하기 위해 열이 납땜 패드에서 효과적으로 전도되어야 함을 의미합니다.

A: 이는 색도(색상) 빈에 해당할 가능성이 높으며, 이 데이터시트에서는 CIE 차트상의 "4050" 빈으로 정의되어 쿨 화이트 색상점을 목표로 합니다.

Q: 전류 제한 저항이 필요합니까?

A: 예. 데이터시트는 약간의 전압 변동이 LED를 손상시킬 수 있는 큰 전류 변동을 일으킬 수 있으므로, 일부 ESD 보호 기능이 있더라도 보호를 위해 외부 전류 제한 저항 사용을 명시적으로 권장합니다.

11. 실제 사용 사례 예시

전문 디지털 비디오 카메라용 고휘도 손전등을 설계하는 것을 고려해 보십시오. 설계는 짧은 시간 동안 강렬한 조명을 제공할 수 있는 소형 광원이 필요합니다. FC1717GF15HP-F4050은 이상적인 후보입니다. 설계자는 최대 출력을 위해 J8 광속 빈(360-420lm)에서 구성품을 선택할 것입니다. 구동 회로는 견고한 MOSFET과 커패시터를 사용하여 플래시 지속 시간 동안 지정된 1500mA 펄스 전류를 전달하도록 설계될 것입니다. 열적으로, LED는 카메라의 알루미늄 하우징에 부착되어 방열판 역할을 하는 전용 금속 코어 PCB(MCPCB)에 장착되어 장시간 사용 중 접합 온도가 한계 내에 유지되도록 할 것입니다. 넓은 120도 빔 각도는 비디오 녹화에 좋은 커버리지를 제공할 것입니다.

12. 작동 원리 소개

이 LED는 반도체 다이오드 기반의 고체 조명원입니다. 전류가 순방향으로 흐를 때(전계발광) 청색광을 방출하는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 칩을 사용합니다. 이 청색광은 칩 위 또는 근처에 증착된 형광체 층에 의해 부분적으로 더 긴 파장(황색, 녹색, 적색)으로 변환됩니다. 남은 청색광과 형광체 변환된 빛의 혼합은 백색광의 인식을 초래합니다. 청색광 대 형광체 변환된 빛의 특정 비율이 상관 색온도(CCT)를 결정하며, 이 경우 쿨 화이트(4000-5000K)입니다. 효율(lm/W)은 전력이 가시광으로 얼마나 효과적으로 변환되는지를 측정한 것입니다.

13. 기술 동향 및 맥락

이 LED의 사양은 광전자 산업의 지속적인 동향을 반영합니다. 동일한 광 출력에 대한 에너지 소비를 줄이기 위한 더 높은 발광 효율(lm/W)에 대한 추진은 지속적입니다. 플래시 애플리케이션을 위한 높은 펄스 전류 처리 능력은 모바일 및 이미징 기술의 요구 사항과 일치합니다. 유지되거나 증가된 출력 전력으로 더 작은 패키지 크기로의 이동은 전자 장치의 소형화에 핵심입니다. 더 나아가, RoHS, REACH 및 무할로겐 요구 사항과 같은 환경 규제 준수는 더 이상 차별화 요소가 아닌 글로벌 시장 진입을 위한 필수 기준이 되었습니다. 이 분야의 미래 발전은 더 나은 효율 향상, 개선된 색 재현(더 높은 CRI), 더 나은 색상 일관성(더 엄격한 빈닝) 및 더 높은 작동 온도에서의 향상된 신뢰성에 초점을 맞출 수 있습니다.

The specifications of this LED reflect ongoing trends in the optoelectronics industry. The drive for higher luminous efficacy (lm/W) is a constant, aiming to reduce energy consumption for the same light output. The ability to handle high pulse currents for flash applications aligns with the demands of mobile and imaging technology. The move towards smaller package sizes with maintained or increased output power is key for miniaturization of electronic devices. Furthermore, compliance with environmental regulations like RoHS, REACH, and halogen-free requirements is no longer a differentiator but a mandatory baseline for global market entry. Future developments in this field may focus on further efficiency gains, improved color rendering (higher CRI), better color consistency (tighter binning), and enhanced reliability under higher operating temperatures.