7070 화이트 LED 데이터시트 - 사이즈 7.0x7.0x2.8mm - 전압 49V - 파워 7.8W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 7070 패키지 형식의 고출력 화이트 LED에 대한 종합적인 기술 사양을 제공합니다. 이 장치는 높은 광 출력과 견고한 열 성능을 요구하는 까다로운 조명 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 열적으로 향상된 패키지 설계는 효율적인 열 방산을 가능하게 하여 고전류 동작을 지원하고 장기적인 신뢰성에 기여합니다.

이 LED는 탑 뷰 구성 요소로, 넓은 빛 분포가 필요한 응용 분야에 적합한 넓은 시야각을 제공합니다. 무연 리플로우 솔더링 공정과 호환되며 관련 환경 규정을 준수하도록 설계되었습니다.

2. 주요 특징 및 적용 분야

2.1 핵심 특징

• 탑 뷰 화이트 LED 발광.
• 향상된 열 관리를 위한 열적으로 향상된 패키지 설계.
• 높은 광속 출력.
• 높은 전류 용량 (최대 150mA 연속).
• 소형 패키지 사이즈 (7.0mm x 7.0mm).
• 넓은 시야각 (일반적으로 120도).
• 무연 리플로우 솔더링 적용에 적합.
• RoHS 준수.

2.2 목표 적용 분야

• 건축 및 장식 조명.
• 개조 조명 솔루션 (기존 광원 대체).
• 일반 조명 목적.
• 실내 및 실외 간판 백라이트.

3. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

3.1 전기광학 특성

모든 측정은 접합 온도(Tj) 25°C 및 순방향 전류(IF) 100mA에서 지정됩니다. 이 장치는 여러 상관 색온도(CCT): 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K로 제공됩니다. 모든 변형은 최소 80의 색 재현 지수(Ra)를 제공합니다. 일반적인 광속은 CCT에 따라 590 lm에서 650 lm 범위이며, 각 빈에 대해 최소 보장 출력이 지정됩니다. 광속에 대한 측정 허용 오차는 ±7%, Ra에 대해서는 ±2%가 적용됩니다.

3.2 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 동작은 항상 이 경계 내에서 유지되어야 합니다.

• 순방향 전류 (IF):150 mA (연속).
• 펄스 순방향 전류 (IFP):225 mA (펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10).
• 전력 소산 (PD):7800 mW.
• 역방향 전압 (VR):5 V.
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +105°C.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +85°C.
• 접합 온도 (Tj):120°C (최대).
• 솔더링 온도 (Tsld):피크 230°C 또는 260°C에서 10초 동안 유지하는 리플로우 프로파일.

이 파라미터를 초과하면 LED의 특성이 변경될 수 있으며 권장되지 않습니다. 전력 소산이 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 주의해야 합니다.

3.3 Tj=25°C에서의 전기/광학 특성

• 순방향 전압 (VF):IF=100mA에서 46V (최소), 49V (일반), 52V (최대). 허용 오차는 ±3%입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA.
• 시야각 (2θ1/2):일반적으로 120도, 광도가 피크 광도의 절반이 되는 축 이탈 각도로 정의됩니다.
• 열 저항 (Rth j-sp):IF=100mA에서 전력이 인가된 상태로 MCPCB의 솔더 포인트까지 LED 접합에서 측정한 일반적인 값은 3 °C/W입니다.
• 정전기 방전 (ESD):최소 1000V (인체 모델)를 견딥니다.

4. 빈닝 시스템 설명

조명 설계를 위한 핵심 파라미터의 일관성을 보장하기 위해 제품은 빈으로 분류됩니다.

4.1 광속 빈닝

IF=100mA 및 Tj=25°C에서 LED는 정의된 최소 및 최대 광속 범위를 가진 광속 등급(예: GL, GM, GN, GP)으로 분류됩니다. 예를 들어, GM 빈의 4000K LED는 550 lm에서 600 lm 사이의 광속을 가집니다.

4.2 순방향 전압 빈닝

LED는 또한 IF=100mA 및 Tj=25°C에서 순방향 전압에 따라 빈닝됩니다. 코드에는 6R (46-48V), 6S (48-50V), 6T (50-52V)가 포함되며, 측정 허용 오차는 ±3%입니다.

4.3 색도 빈닝

색 좌표는 CIE 색도도에서 5단계 MacAdam 타원 내에서 제어됩니다. 데이터시트는 각 CCT 코드(예: 2700K의 경우 27R5)에 대한 중심 좌표(Tj=25°C 및 85°C에서) 및 타원 파라미터(a, b, Φ)를 제공합니다. 2600K-7000K에 대한 Energy Star와 같은 표준에 맞춰진 이 엄격한 빈닝은 LED 간의 가시적인 색상 변동을 최소화합니다. 색도 좌표 측정의 허용 오차는 ±0.005입니다.

5. 성능 곡선 분석

5.1 스펙트럼 분포

제공된 색 스펙트럼 그래프(Tj=25°C)는 화이트 LED에 대한 파장 대비 상대 강도를 보여줍니다. 이 곡선은 형광체 변환 화이트 LED의 전형적인 특징으로, 기본 LED 칩의 청색 피크와 형광체의 더 넓은 노란색/적색 방출 대역을 포함합니다. 정확한 형태는 빛의 CCT와 CRI를 결정합니다.

5.2 시야각 분포

극좌표 다이어그램은 공간 방사 패턴을 보여줍니다. 넓고 일반적으로 Lambertian과 유사한 분포(120° 시야각)는 넓은 영역에 걸쳐 균일한 광 출력을 확인시켜 주며, 이는 균일한 커버리지가 필요한 일반 조명 및 백라이트에 이상적입니다.

6. 기계적 및 패키지 정보

6.1 패키지 치수

LED는 7.00mm x 7.00mm 크기의 정사각형 풋프린트를 가집니다. 전체 패키지 높이는 2.80mm입니다. 주요 내부 특징에는 애노드 및 캐소드 패드 위치가 포함됩니다. 치수 도면은 패드 크기(2.73mm x 2.73mm) 및 간격(패드 중심 간 6.10mm)을 포함한 모든 중요한 길이를 지정합니다. 별도로 명시되지 않는 한 치수 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

6.2 극성 식별 및 패드 설계

패키지는 두 개의 전기 패드를 특징으로 합니다. 극성은 다이어그램에 명확히 표시되어 있습니다: 하나의 패드는 애노드이고 다른 하나는 캐소드입니다. 회로 기판 조립 시 올바른 극성을 준수해야 합니다. 패드 설계는 표준 표면 실장 기술(SMT) 공정에 적합합니다.

7. 솔더링 및 조립 가이드라인

7.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 솔더링을 위한 상세한 리플로우 프로파일이 제공됩니다:

• 예열:60-120초 동안 150°C에서 200°C까지 상승.
• 상승 속도:액상 온도에서 피크 온도까지 최대 3°C/초.
• 액상 온도 (TL):217°C. TL 이상 시간(tL)은 60-150초여야 합니다.
• 피크 온도 (Tp):패키지 본체에서 최대 260°C.
• 피크 유지 시간 (tp):Tp의 5°C 이내에서 최대 30초.
• 하강 속도:Tp에서 TL까지 최대 6°C/초.
• 전체 사이클 시간:25°C에서 피크 온도까지 최대 8분.

이 프로파일을 준수하는 것은 LED 패키지 및 내부 다이 부착 재료의 열 손상을 방지하는 데 중요합니다.

7.2 보관 및 취급 주의사항

제공된 발췌문에 명시적으로 상세히 설명되지는 않았지만, 습기 민감 장치에 대한 표준 관행에 기초하여, LED를 건조한 환경(일반적으로<상대 습도 10% 이하)에 보관하고 밀봉된 백을 연 후 지정된 유통 기한 내에 사용하여 리플로우 중 팝콘 효과를 피하는 것이 좋습니다. 항상 ESD 예방 조치를 취하여 취급하십시오.

8. 포장 및 주문 정보

8.1 테이프 및 릴 포장

LED는 자동화 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 릴당 최대 수량은 1000개입니다. 테이프 10 피치에 대한 누적 허용 오차는 ±0.2mm입니다. 외부 포장은 방습 처리되어야 하며 부품 번호, 제조 일자 코드 및 수량이 표시되어야 합니다.

8.2 부품 번호 체계

부품 번호는 구조화된 형식을 따릅니다: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. 주요 요소는 다음과 같습니다:

• 타입 코드:패키지 크기를 나타냅니다 (예: '7C'는 7070).
• CCT 코드:색온도를 위한 두 자리 숫자 (예: 4000K의 경우 '40').
• 색 재현 (Ra):한 자리 숫자 (예: Ra80의 경우 '8').
• 직렬/병렬 칩 수:1부터 Z까지의 코드.
• 구성 요소 코드 및 색상 코드:내부 구성 요소 변형 및 응용 분야별 빈(예: ANSI 표준, 고온 85°C/105°C 빈, 백라이트)을 정의합니다.

9. 적용 제안

9.1 설계 고려사항

• 열 관리:높은 전력 소산(최대 7.8W)은 효과적인 열 관리 시스템을 필요로 합니다. 금속 코어 PCB(MCPCB) 또는 기타 방열 방법을 사용하여 접합 온도를 최대 정격 120°C보다 훨씬 낮게 유지하여 수명을 보장하고 광 출력을 유지하십시오.
• 전류 구동:높은 순방향 전압(~49V) 및 전류(최대 150mA)에 적합한 정전류 드라이버를 사용하십시오. 절대 최대 정격을 초과하지 마십시오.
• 광학 설계:넓은 120° 시야각은 더 집중된 빔이 필요한 경우 2차 광학 요소(렌즈, 반사판)를 필요로 할 수 있습니다.
• 빈닝 선택:색상 일관성이 필요한 응용 분야(예: 건축 조명)의 경우 엄격한 색도 및 광속 빈을 지정하십시오.

9.2 일반적인 회로 구현

여러 LED를 직렬로 연결하여 정전류 드라이버의 전압 출력과 일치시킬 수 있습니다. 직렬 연결 수는 드라이버의 최대 출력 전압에 의해 제한됩니다. 전류 불균형을 방지하기 위한 신중한 균형 조정 없이는 병렬 연결은 일반적으로 권장되지 않습니다.

10. 기술 비교 및 차별화

더 작은 패키지(예: 2835, 3030)와 비교하여, 이 7070 LED는 패키지당 훨씬 더 높은 광속을 제공하여 주어진 광 출력에 필요한 구성 요소 수를 줄입니다. 열적으로 향상된 설계는 더 높은 구동 전류 및 전력 소산을 지원합니다. 높은 순방향 전압(~49V)은 단일 다이 LED에는 비전형적이며 패키지 내부에 다중 칩 직렬 구성이 있음을 시사하며, 이는 특정 드라이버와 함께 사용할 때 전류 조절 효율성에서 장점을 제공할 수 있습니다. 넓은 120° 시야각은 좁은 각도 LED에 비해 더 확산된 빛을 제공합니다.

11. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

11.1 실제 전력 소비량은 얼마입니까?

100mA 및 49V의 일반적인 동작점에서 전기 입력 전력은 4.9W(0.1A * 49V)입니다. 7.8W의 절대 최대 전력 소산 정격은 더 높은 전류 또는 전압에서 동작하기 위한 여유를 제공합니다.

11.2 온도가 성능에 어떤 영향을 미칩니까?

접합 온도가 증가함에 따라 광 출력은 일반적으로 감소하고 순방향 전압은 약간 떨어질 수 있습니다. 색도 좌표도 Tj=85°C에 대해 제공된 별도의 중심 좌표가 나타내는 대로 이동합니다. 지정된 성능을 유지하기 위해서는 효과적인 냉각이 필수적입니다.

11.3 정전압 소스로 구동할 수 있습니까?

강력히 권장하지 않습니다. LED는 전류 구동 장치입니다. 정전압 소스는 순방향 전압의 음의 온도 계수로 인해 열 폭주 및 LED 파손으로 이어질 수 있습니다. 항상 정전류 드라이버를 사용하십시오.

11.4 '열 저항' 값은 무엇을 의미합니까?

3 °C/W의 열 저항(Rth j-sp)은 LED 접합에서 소산되는 전력 1와트마다 접합과 솔더 포인트 사이의 온도 차이가 약 3도 섭씨 증가한다는 것을 의미합니다. 낮은 값은 더 나은 열 경로를 나타냅니다.

12. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 고베이 산업용 조명기구 설계.

설계자는 4000K의 CCT와 좋은 색 재현(Ra80)을 가진 10,000루멘의 광 출력이 필요합니다. GP 광속 빈(일반 650-700 lm)의 이 7070 LED를 사용하면 약 15-16개의 LED가 필요합니다. 이들은 큰 MCPCB 위에 직렬 배열될 것입니다. 16개의 LED를 직렬로 구동할 수 있는 출력 전압 범위(16 * ~49V = ~784V)와 100mA의 전류 출력을 가진 정전류 드라이버가 선택될 것입니다. MCPCB는 낮은 접합 온도를 유지하여 긴 수명과 안정적인 광 출력을 보장하기 위해 상당한 알루미늄 방열판에 부착될 것입니다. 넓은 시야각은 공장 바닥 전체에 걸쳐 균일한 조명을 제공하는 데 도움이 될 것입니다.

13. 원리 소개

이것은 형광체 변환 화이트 LED입니다. 근본적으로 청색 발광 반도체 칩(일반적으로 InGaN 기반)으로 구성됩니다. 이 청색광은 칩 위 또는 주변에 코팅된 형광체 재료(예: YAG:Ce) 층에 의해 부분적으로 흡수됩니다. 형광체는 노란색 및 적색 영역의 넓은 스펙트럼에 걸쳐 빛을 재방출합니다. 남은 청색광과 형광체 변환된 노란색/적색광의 조합은 백색광의 인식을 초래합니다. 청색광 대 노란색광의 정확한 비율은 형광체 구성 및 두께에 의해 결정되며 상관 색온도(CCT)를 정의합니다. 색 재현 지수(Ra)는 동일한 CCT의 자연 기준 광원과 비교하여 LED의 스펙트럼이 물체의 색상을 얼마나 정확하게 나타내는지 측정한 것입니다.

14. 발전 동향

고체 조명 산업은 몇 가지 명확한 동향과 함께 계속 발전하고 있습니다. 동일한 광 출력에 대해 에너지 소비를 줄이는 더 높은 광 효율(와트당 더 많은 루멘)을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 형광체 기술 및 칩 설계의 개선이 이에 기여합니다. 또 다른 동향은 소매 및 박물관 조명과 같이 색상 품질이 중요한 응용 분야를 위해 더 높은 색 재현 지수(CRI) 값, 특히 R9(포화 적색)를 추구하는 것입니다. 더 높은 동작 온도 및 구동 전류에서 향상된 신뢰성과 더 긴 수명 또한 주요 개발 영역입니다. 더 나아가, 지속적인 소형화 및 통합이 진행 중이며, 패키지는 광 추출 및 열 관리에서 더 효율적이 되어 더 작은 폼 팩터에서 더 높은 전력 밀도를 허용합니다. 색상 및 광속 빈닝의 표준화는 계속 개선되어 일관된 조명 설계를 용이하게 합니다.