LED 램프 383-2SURC/S530-A3 데이터시트 - 하이퍼 레드 - 20mA - 2.0V (전형적) - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 383-2SURC/S530-A3 LED 램프의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 고휘도와 안정적인 성능이 요구되는 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD)입니다. 이 시리즈는 AlGaInP 칩 기술을 기반으로 하여 하이퍼 레드 스펙트럼에서 발광하며, 투명 수지로 캡슐화되어 있습니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 LED는 까다로운 전자 애플리케이션에 적합하도록 하는 몇 가지 주요 특징을 제공합니다:

• 고휘도:탁월한 발광 강도가 요구되는 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다.
• 시야각 선택:다양한 설계 요구에 맞게 다양한 시야각 옵션으로 제공됩니다.
• 견고한 패키징:자동화 조립을 위한 테이프 및 릴 형태로 제공되어 대량 생산에서 신뢰성과 취급 용이성을 보장합니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 RoHS, EU REACH 등 주요 환경 규정을 준수하며, 할로겐 프리(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)입니다.
• 색상 및 강도 옵션:이 LED 램프 시리즈는 다양한 색상과 발광 강도 등급으로 제공됩니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 표시등 또는 백라이트가 필요한 다양한 소비자 및 산업용 전자제품에 통합되도록 설계되었습니다. 대표적인 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 텔레비전 세트
• 컴퓨터 모니터
• 전화기
• 개인용 컴퓨터 및 주변기기

2. 기술 파라미터 분석

본 섹션에서는 LED에 대해 명시된 전기적, 광학적, 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다. 별도로 명시되지 않는 한, 모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 권장 작동 조건이 아닙니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이는 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):160 mA. 이는 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서만 허용됩니다.
• 정전기 방전 (ESD) 내성:2000 V (인체 모델). 적절한 ESD 취급 절차가 필수입니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 즉시 고장이 발생할 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 작동 온도 범위 (Topr):-40°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위 (Tstg):-40°C ~ +100°C.
• 납땜 온도 (Tsol):리플로우 또는 핸드 솔더링 시 최대 5초 동안 260°C.

2.2 전기광학 특성

이 파라미터들은 정상 작동 조건(IF=20mA, Ta=25°C)에서 LED의 전형적인 성능을 정의합니다.

• 발광 강도 (Iv):1000 mcd (최소), 2500 mcd (전형적). 이 높은 강도는 하이퍼 레드 AlGaInP LED의 특징입니다. 측정 불확도는 ±10%입니다.
• 시야각 (2θ1/2):6° (전형적). 이는 매우 좁은 시야각으로, 고도로 방향성이 있는 빔을 생성합니다.
• 피크 파장 (λp):632 nm (전형적). 스펙트럼 복사 강도가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λd):624 nm (전형적). 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 측정 불확도는 ±1.0 nm입니다.
• 스펙트럼 복사 대역폭 (Δλ):20 nm (전형적). 최대 강도의 절반에서의 스펙트럼 폭입니다.
• 순방향 전압 (VF):20mA에서 2.0 V (전형적), 2.4 V (최대). 측정 불확도는 ±0.1V입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 10 μA (최대).

2.3 열적 특성

별도의 표에 명시적으로 나열되지는 않았지만, 열 관리가 중요합니다. 60 mW의 전력 소산(Pd)과 작동 온도 범위는 특히 최대 순방향 전류 근처에서 작동할 때 적절한 방열을 위한 PCB 레이아웃이 필요함을 의미합니다. 성능 곡선은 주변 온도와 순방향 전류/강도 간의 관계를 보여줍니다.

3. 빈닝 및 선별 시스템

데이터시트는 제품이 다양한 강도와 색상으로 제공됨을 나타냅니다. 포장 사양 라벨은 주요 파라미터에 대한 등급 시스템을 참조하여 애플리케이션 요구에 기반한 선택을 가능하게 합니다:

• CAT:발광 강도 등급. 휘도 등급 선택을 허용합니다.
• HUE:주 파장 등급. 특정 색상/파장 빈 내에서 선택을 허용합니다.
• REF:순방향 전압 등급. 엄격한 전압 매칭이 필요한 설계에 유용합니다.

구체적인 코드 정의와 사용 가능한 범위는 제조사의 상세한 빈닝 문서를 참조하십시오.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 비표준 조건에서의 성능 이해와 회로 설계에 필수적인 여러 전형적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 그래프는 스펙트럼 전력 분포를 보여주며, 약 632 nm에서 피크를 이루고 대역폭(FWHM)은 약 20 nm로, 하이퍼 레드 색상을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

극좌표 플롯은 6°의 전형적인 시야각을 보여주며, 정면 방향으로 매우 높은 강도와 빠른 감쇠를 나타냅니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)

이 곡선은 다이오드에 전형적인 비선형입니다. 인가된 전압과 결과 전류 간의 관계를 보여줍니다. 20mA에서의 전형적인 Vf 2.0V가 보입니다. 설계자는 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용해야 합니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

발광 강도는 순방향 전류와 함께 증가하지만 선형적이지 않습니다. 권장 전류 이상으로 작동하면 열 증가로 인해 효율과 수명이 감소합니다.

4.5 온도 의존성 곡선

• 상대 강도 대 주변 온도:발광 출력이 주변 온도가 증가함에 따라 감소함을 보여줍니다. 이는 고온 환경 설계에 고려되어야 합니다.
• 순방향 전류 대 주변 온도:순방향 전압 특성이 온도에 따라 어떻게 변하는지를 나타내며, 이는 정전압 소스로 구동될 경우 전류에 영향을 미칠 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

데이터시트는 LED 패키지의 상세한 치수 도면을 제공합니다. 주요 참고 사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다.
• 플랜지 높이는 1.5mm(0.059\") 미만이어야 합니다.
• 별도로 명시되지 않는 한 기본 공차는 ±0.25mm입니다.

도면은 PCB 풋프린트 설계에 중요한 본체 크기, 리드 간격 및 전체 형상을 지정합니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 패키지의 노치, 녹색 점, 짧아진 리드와 같은 시각적 마커로 표시됩니다. 이 모델에 사용된 구체적인 마커는 치수 도면을 참조하십시오.

6. 납땜 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성에 중요합니다. 데이터시트는 포괄적인 지침을 제공합니다.

6.1 리드 성형

• 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• 납땜 전에 성형을 수행하십시오.
• 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오. PCB 장착 시 정렬 불량은 수지 균열 및 고장을 유발할 수 있습니다.
• 상온에서 리드를 자르십시오.

6.2 보관

• ≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하십시오. 선적일로부터 유통기한은 3개월입니다.
• 더 긴 보관(최대 1년)을 위해서는 질소와 건조제가 들어 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피해 응결을 방지하십시오.

6.3 납땜 파라미터

핸드 솔더링:인두 팁 온도 최대 300°C (최대 30W). 납땜 시간 최대 3초. 납땜 접합부에서 에폭시 불베이스까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

웨이브/딥 솔더링:예열 온도 최대 100°C (최대 60초). 솔더 배스 온도 최대 260°C, 5초. 접합부에서 불베이스까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

일반 규칙:고온에서 리드에 스트레스를 가하지 마십시오. 두 번 이상 납땜하지 마십시오. 상온으로 냉각될 때까지 충격으로부터 보호하십시오. 급속 냉각을 피하십시오. 항상 가장 낮은 유효 온도를 사용하십시오.

6.4 세척

• 상온에서 이소프로필 알코올로만 ≤1분 동안 세척하십시오.
• 초음파 세척은 피하십시오. 절대적으로 필요한 경우, 손상이 발생하지 않도록 공정을 사전에 검증하십시오.

6.5 열 관리

참고 사항은 설계 단계에서 열 관리를 고려해야 함을 강조합니다. 작동 전류는 애플리케이션의 실제 열 환경에 기반하여 적절히 감액되어야 장수명과 안정적인 성능을 보장합니다.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 운송 및 취급 중 손상을 방지하도록 포장됩니다:

• 1차 포장:대전 방지 백.
• 2차 포장:내부 카톤.
• 3차 포장:대량 선적용 외부 카톤.
• 포장 수량:일반적으로 백당 200~500개, 내부 카톤당 6백, 외부 카톤당 내부 카톤 10개입니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 추적성과 선별을 위한 코드가 포함됩니다: CPN (고객 PN), P/N (제조사 PN), QTY, CAT (강도 등급), HUE (파장 등급), REF (전압 등급), LOT No.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

8.1 전형적인 애플리케이션 회로

이 LED는 전류 제한 메커니즘으로 구동되어야 합니다. 가장 간단한 방법은 직렬 저항입니다. 저항값은 R = (공급 전압 - Vf) / If를 사용하여 계산합니다. 5V 공급 및 20mA에서 전형적인 Vf 2.0V의 경우: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω입니다. 정밀도와 안정성, 특히 온도 변화에 대해 정전류 드라이버 사용을 권장합니다.

8.2 PCB 레이아웃 고려사항

• 풋프린트가 패키지 치수와 정확히 일치하는지 확인하십시오.
• 특히 최대 정격 근처에서 작동할 경우, 방열을 위해 리드 주변에 충분한 구리 면적을 제공하십시오.
• 납땜 중 열 손상을 방지하기 위해 솔더 패드와 에폭시 불베이스 사이에 권장 3mm 간격을 유지하십시오.

8.3 광학 설계

좁은 6° 시야각은 집중된 빔이 필요하거나 빛이 인접 영역으로 새는 것을 원하지 않는 애플리케이션에 이 LED를 적합하게 만듭니다. 더 넓은 조명을 위해서는 2차 광학(렌즈 또는 확산판)이 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 레드 GaAsP LED와 비교하여, 이 AlGaInP 기반 하이퍼 레드 LED는 동일한 구동 전류에서 훨씬 더 높은 발광 효율과 강도를 제공합니다. 좁은 시야각은 영역 조명에 사용되는 넓은 시야각 LED와 구별되는 특징입니다. 현대적인 환경 표준(할로겐 프리, REACH) 준수는 엄격한 규제가 있는 글로벌 시장을 대상으로 하는 제품의 주요 장점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 더 높은 밝기를 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 25 mA입니다. 이 정격을 초과하면 즉각적이거나 장기적인 손상 위험이 있으며 보증이 무효화됩니다. 더 높은 밝기를 위해서는 더 높은 발광 강도(CAT 등급) 빈의 LED를 선택하십시오.



Q: 순방향 전압이 전형적으로 2.0V로 나열되어 있습니다. 직렬 저항 계산에는 어떤 값을 사용해야 하나요?

A: 견고한 설계를 위해 데이터시트의 최대 순방향 전압(2.4V)을 사용하십시오. 이는 Vf 범위의 상한에 해당하는 LED를 받더라도 전류가 원하는 값을 초과하지 않도록 보장합니다. 전형적인 값을 사용하면 일부 단위에서 과전류가 발생할 수 있습니다.



Q: 이 LED는 야외 사용에 적합한가요?

A: 작동 온도 범위는 -40°C ~ +85°C로 대부분의 야외 환경을 포함합니다. 그러나 LED 자체는 방수 또는 UV 안정화 처리되지 않았습니다. 야외 사용 시 환경적 밀봉을 제공하는 보호 창 또는 렌즈 뒤에 배치해야 합니다.



Q: 보관 조건이 왜 그렇게 구체적입니까(≤30°C/70% RH, 3개월)?

A: SMD 부품은 수분 흡수에 취약합니다. 이 한계를 초과하면 리플로우 납땜 중 "팝콘 현상"이 발생하여 갇힌 수분이 기화되어 패키지가 균열될 수 있습니다. 이 지침은 납땜성과 신뢰성을 보장합니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

사례: 네트워크 스위치용 상태 표시등 설계LED는 밝고, 신뢰할 수 있으며, 긴 수명을 가져야 합니다. 383-2SURC/S530-A3은 훌륭한 선택입니다. 설계자는 다음을 수행할 것입니다: 1) 모든 단위에서 일관된 색상과 밝기를 위해 적절한 CAT/HUE 빈을 선택합니다. 2) 치수 도면에 정확히 따라 PCB 풋프린트를 설계합니다. 3) 공급 전압 변동에 관계없이 안정적인 강도를 위해 간단한 저항 대신 20mA(또는 더 긴 수명을 위해 약간 낮게)로 설정된 정전류 드라이버를 사용합니다. 4) PCB 레이아웃이 방열을 돕기 위해 접지면에 연결된 작은 열 완화 패드를 제공하도록 합니다. 5) 조립 시 열 충격을 피하기 위해 웨이브 납땜 프로파일을 정확히 따릅니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 사용합니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 피크 파장을 정의합니다. 이 경우 하이퍼 레드 영역(~624-632 nm)입니다. 투명 에폭시 수지는 1차 렌즈 역할을 하여 출력 빔을 지정된 6° 시야각으로 형성합니다.

13. 기술 동향

이와 같은 표시등 LED의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 지향하며, 이는 더 낮은 전류에서 동일한 밝기를 가능하게 하여 전력 소비와 열 발생을 줄입니다. 또한 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 소형화를 위한 강력한 추진력이 있습니다. 더 나아가, 더 넓은 환경 규정 준수(RoHS를 넘어 할로겐 프리, REACH, 분쟁 광물 무함 포함)를 위한 추진은 업계 전반에 걸쳐 표준이 되어 가고 있습니다. 더 높은 리플로우 온도와 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있는 더 견고한 패키징 재료 개발도 지속적인 관심 분야입니다.