ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH LED 데이터시트 - 웜 화이트 - 220lm @ 1A - 3.9V 최대 - 6.45W 펄스 파워 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH은 컴팩트한 패키지에서 높은 광 출력과 효율을 요구하는 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 표면 실장 LED입니다. 이 소자는 InGaN 칩 기술을 활용하여 2000K에서 2500K 범위의 상관 색온도(CCT)를 가진 웜 화이트 빛을 생성합니다. 주요 설계 목표는 까다로운 환경에서 높은 광 효율과 신뢰할 수 있는 성능을 제공하는 것입니다.

1.1 핵심 장점

이 LED의 주요 장점은 작은 폼 팩터와 높은 광 효율의 결합으로, 1 암페어의 구동 전류에서 와트당 최대 60루멘을 달성합니다. JEDEC 3b 표준(인체 모델)에 따라 최대 8KV 등급의 강력한 ESD 보호 기능을 내장하여 취급 및 조립 중 내구성을 향상시킵니다. 또한 이 소자는 RoHS 및 무연 요구 사항을 준수합니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 다양한 애플리케이션에 적합합니다. 높은 출력으로 인해 휴대폰 및 디지털 비디오 장비의 카메라 플래시 및 손전등 기능에 이상적입니다. 또한 일반 실내 조명, TFT 디스플레이 백라이트, 장식 조명, 자동차 내외부 조명에도 매우 적합합니다. 더 나아가, 비상구 표지판이나 계단 표시등과 같은 신호 및 방향 조명에도 사용할 수 있습니다.

2. 기술 파라미터 분석

이 섹션은 절대 최대 정격 및 전기-광학 특성에 정의된 장치의 주요 기술 사양에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 최대 연속 DC 순방향 전류(손전등 모드) 350 mA로 정격이 지정되어 있습니다. 펄스 동작의 경우, 특정 조건(400ms 펄스 폭, 10% 듀티 사이클(3600ms 꺼짐 시간), 최대 30,000 사이클)에서 최대 1500 mA의 피크 펄스 전류를 처리할 수 있습니다. 최대 허용 접합 온도는 150°C이며, 동작 온도 범위는 -40°C에서 +85°C입니다. 펄스 모드에서의 전력 소산은 6.45 와트로 지정됩니다. 이는 절대 한계치이며, 이 값에 가깝거나 이 값에서 연속 동작하면 신뢰성과 수명이 감소할 수 있다는 점을 유의하는 것이 중요합니다.

2.2 전기-광학 특성

일반적인 조건(납땜 패드 온도 = 25°C, 순방향 전류=1000mA, 50ms 펄스)에서, 이 장치는 220 lm(전형적)의 광속을 제공하며, 최소 180 lm입니다. 순방향 전압은 최소 2.85V에서 최대 3.90V까지 범위를 가집니다. 이 특정 빈(2025)에 대한 상관 색온도(CCT)는 2000K에서 2500K까지 범위를 가지며, 웜 화이트 외관을 정의합니다. 모든 전기 및 광학 데이터는 테스트 중 자체 발열 효과를 최소화하기 위해 펄스 조건에서 측정됩니다.

2.3 열적 특성

적절한 열 관리는 성능과 수명에 필수적입니다. 최대 기판 온도는 1000mA에서 동작할 때 70°C로 지정됩니다. 이 장치는 최대 3회의 리플로우 사이클 동안 260°C의 납땜 온도를 견딜 수 있습니다. 설계자는 특히 최대 전류 근처에서 동작할 때 납땜 패드 온도를 안전한 한계 내로 유지하고 광속 감소를 방지하기 위해 적절한 방열 설계를 보장해야 합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 광속, 순방향 전압 및 색도(색 좌표)라는 세 가지 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이는 애플리케이션에서의 일관성을 보장합니다.

3.1 광속 빈닝

광속은 J-코드로 표시된 빈으로 분류됩니다. 장치 파트 번호는 J5 빈을 나타내며, 이는 1000mA에서 180 lm에서 200 lm 범위의 광속에 해당합니다. 다른 사용 가능한 빈으로는 J6 (200-250 lm), J7 (250-300 lm), J8 (300-330 lm)이 포함됩니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 일관된 전류 구동을 위한 회로 설계를 돕기 위해 빈닝됩니다. 빈은 다음과 같이 정의됩니다: 2832 (2.85V - 3.25V), 3235 (3.25V - 3.55V), 3538 (3.55V - 3.90V). 파트 번호는 2832 빈을 지정합니다.

3.3 색도 빈닝

색상은 CIE 1931 색도도 상의 2025 빈에 의해 정의됩니다. 이 빈은 2000K에서 2500K CCT 범위 내의 빛을 생성하는 색 좌표(x, y)의 특정 사각형 영역을 포함하며, 일관된 웜 화이트 색조를 보장합니다. 색 좌표 측정의 허용 오차는 ±0.01입니다.

4. 성능 곡선 분석

그래픽 데이터는 다양한 조건에서 장치의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (IV 곡선)

IV 곡선은 순방향 전류와 순방향 전압 사이의 관계를 보여줍니다. 전류가 0에서 1500mA로 증가함에 따라, 순방향 전압은 비선형적으로 상승하며, 약 2.6V에서 시작하여 거의 3.8V에 도달합니다. 이 곡선은 적절한 전류 제한 회로를 설계하는 데 필수적입니다.

4.2 상대 광속 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 구동 전류에 어떻게 의존하는지 보여줍니다. 광속은 전류와 함께 증가하지만, 높은 전류에서 주로 접합 온도 증가와 효율 저하로 인해 비선형적인 경향을 나타냅니다. 출력은 정규화되어 상대적인 광속을 보여줍니다.

4.3 상관 색온도 대 순방향 전류

CCT는 구동 전류에 따라 변화를 보입니다. 이 웜 화이트 LED의 경우, CCT는 일반적으로 더 높은 전류에서 약간 증가하여 낮은 전류에서 약 2000K에서 1500mA에서 2500K 쪽으로 이동합니다. 이 변화는 색상이 중요한 애플리케이션에서 고려되어야 합니다.

4.4 스펙트럼 분포

상대 스펙트럼 파워 분포 플롯은 형광체 변환 백색 LED의 특징인 넓은 방출 스펙트럼을 보여줍니다. InGaN 칩에서 나오는 주요 청색 피크와 형광체에서 나오는 더 넓은 황색/적색 방출 대역을 특징으로 하며, 이들이 결합하여 웜 화이트 빛을 생성합니다.

4.5 방사 패턴

전형적인 극좌표 방사 패턴은 람베르트 분포와 유사한 분포를 나타내며, 전체 시야각(2θ1/2)은 120도입니다. 강도는 넓은 영역에 걸쳐 상대적으로 균일하여, 넓은 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LED는 표면 실장 장치(SMD) 패키지로 제공됩니다. 패키지 도면은 PCB 풋프린트 설계에 중요한 물리적 치수를 지정합니다. 주요 특징으로는 애노드 및 캐소드 패드 위치와 전체 패키지 외곽선이 포함됩니다. 치수 허용 오차는 특별히 명시되지 않는 한 일반적으로 ±0.1mm입니다. 극성은 자동화 조립 중 올바른 방향을 보장하기 위해 패키지와 캐리어 테이프에 명확하게 표시됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

이 장치는 최고 온도 260°C의 리플로우 납땜에 적합하도록 정격이 지정되어 있습니다. 습기 민감도 등급(MSL) 1로 분류되며, 이는 ≤30°C/85% RH 조건에서 무제한 보관 수명을 가지며, 이러한 조건 내에서 보관된 경우 사용 전 베이킹이 필요하지 않음을 의미합니다. 그러나 더 높은 습도에 노출된 경우, 표준 85°C/85% RH에서 168시간의 사전 조건화에 따라 베이킹해야 합니다. 최대 3회의 리플로우 사이클이 허용됩니다. LED 다이 또는 플라스틱 패키지에 대한 열 손상을 방지하기 위해 권장 납땜 프로파일을 따르는 것이 중요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 엠보싱 처리된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 릴의 제품 라벨링에는 중요한 정보가 포함됩니다: 고객 파트 번호(CPN), 제조업체 파트 번호(P/N), 로트 번호, 포장 수량, 그리고 광속(CAT), 색상(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈 코드. MSL 등급도 표시됩니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 설계 고려 사항

이 LED를 사용하여 설계할 때, 열 관리가 가장 중요합니다. 동작 중 납땜 패드 온도를 70°C 이하로 유지하기 위해 적절한 열 비아가 있는 PCB와 필요한 경우 외부 방열판을 사용하십시오. LED를 구동하기 위해 안정적인 광 출력과 색상을 보장하기 위해 정전류원을 권장합니다. 구동기 회로를 설계할 때 전압 범위를 수용하기 위해 순방향 전압 빈닝을 고려하십시오. ESD 보호의 경우, LED에 내장 보호 기능이 있지만, 가혹한 환경에서는 PCB에 추가적인 회로 수준 보호를 적용하는 것이 좋습니다.

8.2 전형적인 회로 구성

간단한 구동 회로는 DC 전원 공급 장치, 전류 제한 저항 또는 전용 LED 드라이버 IC로 구성됩니다. 고전류 펄스 동작(예: 카메라 플래시)의 경우, 필요한 높은 피크 전류를 전달하기 위해 일반적으로 커패시터 기반 부스트 회로 또는 특수 플래시 드라이버 IC가 사용됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 중전력 LED와 비교하여, 이 장치는 패키지 크기에 비해 상당히 높은 광속을 제공하여 제한된 공간에서 고휘도가 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 높은 ESD 보호 등급(8KV HBM)은 정전기 방전이 발생하기 쉬운 애플리케이션에서 장점을 제공합니다. 특정 웜 화이트 CCT 빈(2000-2500K)은 아늑하고 백열등과 같은 빛 품질을 요구하는 애플리케이션을 목표로 하여 중립 또는 쿨 화이트 LED와 차별화됩니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: DC 순방향 전류 정격과 피크 펄스 전류 정격의 차이는 무엇입니까?

A: DC 순방향 전류(350mA)는 연속적으로 인가할 수 있는 최대 전류입니다. 피크 펄스 전류(1500mA)는 과열을 방지하기 위해 매우 짧은 지속 시간(400ms)과 낮은 듀티 사이클(10%)로만 인가할 수 있는 훨씬 더 높은 전류입니다.

Q: 접합 온도가 성능에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 더 높은 접합 온도는 감소된 광 출력(광속 감소), 순방향 전압의 변화를 초래하며, LED의 노화 과정을 가속화하여 동작 수명을 단축시킬 수 있습니다. LED 접합에서 주변 환경으로의 낮은 열 저항 경로를 유지하는 것이 중요합니다.

Q: J5 빈이 내 애플리케이션에 어떤 의미가 있습니까?

A: J5 빈은 테스트 조건에서 1000mA로 구동될 때 LED의 광 출력이 180에서 200루멘 사이일 것임을 보장합니다. 이는 설계자가 시스템에서 최소 밝기 수준을 예측하고 계획할 수 있게 합니다.

Q: 방열판이 필요합니까?

A: 최대 연속 전류(350mA)에서 동작하거나 특히 펄스 고전류 모드에서 동작할 경우, 신뢰할 수 있는 동작과 긴 수명을 유지하기 위해 방열판 또는 우수한 열전도성을 가진 PCB를 적극 권장합니다.

11. 실제 사용 사례 예시

사례 1: 휴대폰 카메라 플래시:이 애플리케이션에서 LED는 전용 플래시 드라이버 IC에 의해 구동되며, 이 IC는 커패시터를 충전한 다음 짧은 고전류 펄스(최대 1500mA)로 LED를 통해 방전시킵니다. 작은 패키지에서 높은 광속이 중요합니다. 설계 초점은 짧지만 강렬한 열 펄스를 관리하고 ESD 강건성을 보장하는 데 있습니다.

사례 2: 건축물 계단 조명:여기서는 여러 LED가 선형 배열로 사용되어 연속 동작을 위해 더 낮은 정전류(예: 200-300mA)로 구동될 수 있습니다. 넓은 120도 시야각은 계단 전체에 걸쳐 균일한 조명을 제공합니다. 웜 화이트 색상은 환영하는 분위기를 조성합니다. 설계 강조점은 엄격한 빈닝을 활용하여 배열 내 모든 LED에서 균일한 밝기와 색상을 달성하는 데 있습니다.

12. 동작 원리

이는 형광체 변환 백색 LED입니다. 핵심은 전류가 통과할 때 청색 빛을 방출하는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 칩입니다. 이 청색 빛은 칩 위 또는 근처에 증착된 형광체 물질(일반적으로 YAG:Ce 또는 유사 물질) 층에 충돌합니다. 형광체는 청색 빛의 일부를 흡수하여 황색 및 적색 빛으로 재방출합니다. 남은 청색 빛과 변환된 황색/적색 빛의 조합은 인간의 눈에 백색 빛으로 인지됩니다. 형광체 구성과 두께에 의해 제어되는 청색 대 황색/적색 방출의 정확한 비율이 상관 색온도(CCT)를 결정하며, 이 장치의 웜 화이트 출력을 만들어냅니다.

13. 기술 동향

LED 기술의 일반적인 동향은 더 높은 효율(와트당 루멘), 개선된 색 재현성, 더 높은 전력 밀도에서의 더 큰 신뢰성 쪽으로 나아가고 있습니다. 웜 화이트 LED의 경우, 온도와 시간에 걸쳐 더 높은 효율과 더 안정적인 색상 성능을 달성하기 위한 형광체 기술 개발이 지속되고 있습니다. 패키징 기술은 더 작은 패키지에서 열 추출을 더 잘 관리하여 더 높은 광속 밀도를 가능하게 하도록 계속 발전하고 있습니다. 더 나아가, 고급 제조 공정을 통해 일관성을 개선하고 빈닝 분포를 줄이는 데 초점이 맞춰져 있어, 조명 제조업체의 설계를 단순화합니다.