7070 화이트 LED 데이터시트 - 패키지 7.0x7.0x0.8mm - 순방향 전압 37.7V - 전력 10.6W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 7070 패키지의 고출력 백색 발광 다이오드(LED) T7C 시리즈에 대한 상세 사양을 기술합니다. 이 제품은 높은 광속 출력과 신뢰성이 요구되는 일반 및 건축 조명 응용 분야를 위해 설계되었습니다.

1.1 핵심 장점

본 LED는 열적으로 향상된 패키지 설계를 특징으로 하며, 이는 고출력 응용에서 열 관리를 위해 매우 중요하여 수명을 향상시키고 일관된 광 출력을 유지합니다. 높은 광속 출력을 제공하며 높은 순방향 전류에서 동작할 수 있습니다. 패키지는 넓은 시야각을 갖춘 컴팩트한 크기로 다양한 조명 기구에 적합합니다. 무연(Pb-free) 리플로우 솔더링 공정과 호환되며 RoHS 환경 기준을 준수하도록 설계되었습니다.

1.2 목표 응용 분야

• 실내 조명 기구.
• 기존 광원을 대체하기 위한 리트로핏 램프.
• 일반 조명 목적.
• 건축 및 장식 조명.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 전기광학적 특성

주요 전기광학적 성능은 순방향 전류(IF) 280mA, 접합 온도(Tj) 25°C에서 측정됩니다. 광속은 상관 색온도(CCT)에 따라 변합니다. 색 재현 지수(CRI 또는 Ra) 80인 2700K CCT의 경우, 전형적인 광속은 1160 루멘(lm)이며, 최소 1000 lm입니다. 3000K부터 6500K까지의 CCT(Ra80)의 경우, 전형적인 광속은 1300 lm이며, CCT에 따라 최소 1100-1200 lm입니다. 광속 측정 허용 오차는 ±7%이며, CRI 측정 허용 오차는 ±2입니다.

2.2 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 절대 최대 순방향 전류(IF)는 350 mA입니다. 펄스 순방향 전류(IFP)는 특정 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10)에서 525 mA에 도달할 수 있습니다. 최대 소비 전력(PD)은 14000 mW입니다. 역전압(VR)은 5 V를 초과해서는 안 됩니다. 동작 온도 범위(Topr)는 -40°C에서 +105°C입니다. 저장 온도 범위(Tstg)는 -40°C에서 +85°C입니다. 최대 접합 온도(Tj)는 120°C입니다. 리플로우용 솔더링 온도(Tsld)는 최대 10초 동안 230°C 또는 260°C로 지정됩니다.

2.3 전기/광학적 특성

표준 테스트 조건(Tj=25°C)에서 280mA에서의 전형적인 순방향 전압(VF)은 37.7V이며, 범위는 36V(최소)에서 40V(최대)이고 허용 오차는 ±3%입니다. 역전류(IR)는 5V 역바이어스에서 최대 10 μA입니다. 시야각(2θ1/2)은 강도가 피크의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되며, 전형적으로 120°입니다. 접합에서 솔더 포인트까지의 열저항(Rth j-sp)은 전형적으로 1.8 °C/W입니다. 장치는 1000V(Human Body Model)의 정전기 방전(ESD) 내성을 갖습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

3.1 부품 번호 체계

부품 번호는 다음 구조를 따릅니다: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]. 주요 코드는 다음과 같습니다: X1 (타입 코드: 7070 패키지의 경우 7C), X2 (CCT 코드: 예: 2700K의 경우 27, 3000K의 경우 30), X3 (색 재현: Ra80의 경우 8), X4 (직렬 칩 수), X5 (병렬 칩 수), X6 (구성 요소 코드), X7 (색 코드: 예: 85°C ANSI 표준의 경우 R).

3.2 광속 빈닝

LED는 광속 빈으로 분류됩니다. 예를 들어, 4000K, Ra80 LED의 경우, 빈 3C는 1200-1300 lm을, 빈 3D는 1300-1400 lm을, 빈 3E는 1400-1500 lm을 포함합니다. 다른 CCT에 대해서도 유사한 빈닝이 존재하여, 요구되는 밝기 수준에 기반한 선택이 가능합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압 또한 빈닝됩니다. 코드 6L은 IF=280mA에서 VF 범위 36-38V를, 코드 6M은 38-40V를 포함합니다.

3.4 색도 빈닝

색 일관성은 CIE 색도도 상의 5-스텝 MacAdam 타원으로 정의됩니다. 문서는 다양한 CCT(2700K의 경우 27R5, 3000K의 경우 30R5 등)에 대해 25°C와 85°C 모두에서의 중심 좌표(x, y)와 타원 파라미터(a, b, Φ)를 제공하며, 엄격한 색상 제어를 나타냅니다. Energy Star 빈닝은 2600K에서 7000K 사이의 CCT에 적용됩니다. 색도 좌표의 허용 오차는 ±0.005입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 여러 주요 성능 그래프(그림 1부터 그림 6까지)를 참조합니다. 이들은 일반적으로 동작 파라미터와 장치 성능 간의 관계를 보여줍니다.그림 1: 색 스펙트럼25°C에서의 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다.그림 2: 시야각 분포공간 방사 패턴을 묘사합니다.그림 3: 순방향 전류 대비 상대 강도구동 전류에 따른 광 출력 변화를 보여줍니다.그림 4: 순방향 전류 대비 순방향 전압IV 특성 곡선입니다.그림 5: 주변 온도 대비 상대 광속광 출력의 열적 디레이팅을 설명합니다.그림 6: 주변 온도 대비 상대 순방향 전압순방향 전압이 온도에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다. 이 곡선들은 회로 설계와 열 관리에 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 7070 표면 실장 장치(SMD) 패키지를 사용합니다. 전체 치수는 길이와 너비가 7.00 mm입니다. 패키지 높이는 0.80 mm입니다. 문서는 2-직렬, 2-병렬 내부 칩 구성에 대한 두 개의 애노드 패드와 두 개의 캐소드 패드를 보여주는 상세 치수 도면을 포함합니다. 주요 패드 치수는 너비 2.80 mm와 간격을 포함합니다. 극성은 명확히 표시되어 있습니다. 별도로 명시되지 않는 한, 치수 허용 오차는 ±0.1 mm입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

LED를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 조립을 보장하기 위해 상세한 리플로우 솔더링 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다: 60-120초 동안 150°C에서 200°C까지 예열. 피크 온도까지의 최대 상승 속도는 초당 3°C입니다. 액상 온도(TL=217°C) 이상의 시간은 60-150초여야 합니다. 피크 패키지 본체 온도(Tp)는 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 이 피크 온도의 5°C 이내의 시간(tp)은 최대 30초여야 합니다. 최대 하강 속도는 초당 6°C입니다. 25°C에서 피크 온도까지의 총 시간은 8분을 초과해서는 안 됩니다.

7. 응용 노트 및 설계 고려사항

7.1 열 관리

높은 소비 전력(280mA, 37.7V에서 최대 10.6W)을 고려할 때, 효과적인 열 관리가 가장 중요합니다. 낮은 열저항(1.8 °C/W)은 유리하지만, 특히 온도에 따른 광속 디레이팅(그림 5)을 고려하여 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하기 위해 잘 설계된 금속 코어 인쇄 회로 기판(MCPCB) 또는 기타 방열 솔루션이 필요합니다. 최대 접합 온도(120°C)를 초과하면 수명과 신뢰성이 크게 감소합니다.

7.2 전기 구동 고려사항

지수적인 IV 관계(그림 4)로 인해 LED는 정전압원이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다. 구동기는 높은 순방향 전압(전형적 37.7V)에 맞게 정격이 지정되어야 합니다. 5V를 초과하는 전압 스파이크나 역바이어스를 피하도록 주의해야 합니다. 펄스 전류 능력은 펄스 폭 변조(PWM)를 통한 잠재적 디밍을 허용하지만, 지정된 듀티 사이클과 펄스 폭 제한을 준수해야 합니다.

7.3 광학 설계

넓은 120° 시야각은 이 LED를 2차 광학 장치 없이 넓고 균일한 조명이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 집속된 빔을 위해서는 적절한 렌즈나 반사판이 필요합니다. 설계자는 최종 제품의 밝기와 색상 일관성을 보장하기 위해 빈닝 선택(광속, CCT, Vf)을 고려해야 합니다.

8. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

8.1 실제 전력 소비는 얼마입니까?

280mA와 37.7V의 전형적인 동작점에서 전기적 전력 입력은 약 10.56 와트(0.28A * 37.7V)입니다. 이에 따라 전원 공급 장치와 열 시스템을 설계하십시오.

8.2 올바른 빈을 어떻게 선택합니까?

원하는 빛의 색상(따뜻한 화이트, 쿨 화이트 등)에 기반하여 CCT 빈(X2)을 선택하십시오. 응용 분야에 필요한 광 출력 수준에 기반하여 광속 빈(예: 3C, 3D)을 선택하십시오. 전압 빈(6L, 6M)은 특히 다중 LED 어레이에서 전류 매칭을 보장하기 위해 구동기 설계에 중요할 수 있습니다.

8.3 절대 최대 전류 350mA로 구동할 수 있습니까?

가능하지만, 절대 최대 정격으로 구동하면 더 많은 열이 발생하여(약 13.2W, VF~37.7V 가정) 접합 온도를 더 높게 만들고 루멘 감소를 가속화합니다. 열 설계가 매우 견고하지 않은 한, 최적의 수명과 신뢰성을 위해 일반적으로 절대 최대값 아래, 아마도 테스트 전류인 280mA에서 동작하는 것이 권장됩니다.

8.4 "무연 리플로우 솔더링 적용"은 무엇을 의미합니까?

이는 LED 패키지에 사용된 재료가 무연 솔더 합금을 사용하는 고온 솔더링 공정과 호환됨을 의미하며, 이러한 합금은 일반적으로 기존의 주석-납 솔더보다 높은 녹는점을 가집니다. 제공된 리플로우 프로파일은 이러한 공정을 위해 설계되었습니다.

9. 기술 원리 및 동향

9.1 동작 원리

백색 LED는 일반적으로 청색을 발광하는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. 청색광의 일부는 칩을 코팅하는 형광체 층에 의해 더 긴 파장(노란색, 빨간색)으로 변환됩니다. 청색광과 변환된 빛의 혼합은 인간의 눈에 의해 백색으로 인지됩니다. 상관 색온도(CCT)와 색 재현 지수(CRI)는 형광체 구성과 농도에 의해 제어됩니다.

9.2 산업 동향

조명 산업은 계속해서 더 높은 효율(와트당 루멘), 향상된 색상 품질(더 높은 CRI, 빨간색 재현을 위한 더 나은 R9), 그리고 더 큰 신뢰성을 요구하고 있습니다. 7070과 같은 패키지는 특정 응용 분야에 대해 기존의 스루홀 또는 COB(Chip-on-Board) 패키지에 비해 우수한 열 성능을 제공하고 제조를 단순화하는 표준화된 고출력 SMD LED로의 추세의 일부입니다. 또한 완성된 조명 기구에서 색상과 밝기 일관성을 보장하기 위해 정밀한 빈닝과 더 엄격한 허용 오차에 초점이 맞춰져 있습니다.