LED 부품 기술 데이터시트 - 크기 2.8x3.5x1.2mm - 전압 3.2V - 전력 0.2W - 백색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 표면 실장 LED(발광 다이오드) 부품에 대한 완전한 기술 사양 및 적용 가이드라인을 제공합니다. 이 부품은 다양한 전자 장치 및 시스템에서 범용 조명 및 표시기 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 주요 기능은 전기 에너지를 고효율 및 고신뢰성으로 가시광선으로 변환하는 것입니다.

이 LED의 핵심 장점은 고밀도 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃을 가능하게 하는 컴팩트한 폼 팩터, 에너지 절약을 위한 우수한 발광 효율, 자동화 조립 공정에 적합한 견고한 구조를 포함합니다. 목표 시장은 신뢰할 수 있고 장수명이며 효율적인 광원이 필요한 소비자 가전, 자동차 실내 조명, 산업용 제어 패널 및 스마트 홈 장치를 포괄합니다.

제공된 내용에 표시된 수명 주기 단계는 "개정판 2"로, 이는 제품 기술 문서의 두 번째 공식 개정판임을 의미합니다. 출시 날짜는 2014년 12월 5일로 기록되어 있습니다. "만료 기간"은 "영구"로 기록되어 있으며, 이는 일반적으로 이 문서 개정판이 계획된 폐기 날짜가 없으며 새로운 개정판으로 대체될 때까지 유효함을 나타냅니다. 이는 기본 부품 데이터시트에서 일반적입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

적절한 설계 통합을 위해서는 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석이 필수적입니다. 원본 PDF의 특정 수치는 제한적이지만, 다음 섹션에서는 중요한 파라미터 범주와 그 중요성을 설명합니다.

2.1 광도 및 색상 특성

광도 특성은 광 출력과 품질을 정의합니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 광속:루멘(lm)으로 측정되며, 이는 방출되는 빛의 총 지각된 파워를 나타냅니다. 이 부품은 생산 배치 간 일관된 광 출력을 보장하기 위해 표준 또는 고휘도 빈닝을 특징으로 할 가능성이 높습니다.
• 주 파장 / 상관 색온도(CCT):색상 LED의 경우, 주 파장(나노미터 단위)이 색상을 지정합니다. 백색 LED의 경우, CCT(켈빈 단위, 예: 3000K, 4000K, 6500K)는 빛이 따뜻한, 중성, 또는 차가운 백색으로 보이는지 여부를 정의합니다. 문서는 표준 제공 사항과 사용 가능한 빈을 명시할 것입니다.
• 색 재현 지수(CRI):백색 LED의 경우, CRI(Ra)는 광원이 자연 기준에 비해 물체의 실제 색상을 얼마나 정확하게 나타내는지를 나타냅니다. 정확한 색상 인식이 필요한 응용 분야에서는 더 높은 CRI(100에 가까울수록)가 바람직합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 파라미터는 회로 설계 및 전원 공급 장치 선택에 중요합니다.

• 순방향 전압(Vf):지정된 전류에서 동작할 때 LED 양단의 전압 강하입니다. 이 값은 일반적인 백색 LED의 경우 약 3.2V이며, 전류와 온도에 따라 약간씩 변합니다. 데이터시트는 전형적인 값과 최대 한계를 제공합니다.
• 순방향 전류(If):권장 연속 동작 전류로, 전력 등급에 따라 종종 20mA, 60mA 또는 150mA입니다. 절대 최대 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.
• 역방향 전압(Vr):LED가 항복 없이 역방향으로 견딜 수 있는 최대 전압으로, 일반적으로 약 5V입니다. AC 또는 멀티플렉스 회로에서는 종종 보호가 필요합니다.
• 전력 소산:Vf * If로 계산되며, 이는 열 부하를 결정합니다. 예시 제목은 0.2W 전력 정격을 시사합니다.

2.3 열적 특성

LED 성능과 수명은 온도에 크게 영향을 받습니다.

• 접합 온도(Tj):반도체 칩 자체의 온도입니다. 신뢰성을 보장하기 위해 절대 최대 Tj(예: 125°C)를 초과해서는 안 됩니다.
• 열 저항(Rth_j-a):°C/W로 표현되며, 이는 열이 LED 접합에서 주변 공기로 얼마나 효과적으로 이동하는지를 측정합니다. 더 낮은 값은 더 나은 방열을 나타내며, 이는 광 출력과 수명을 유지하는 데 중요합니다.
• 동작 온도 범위:LED가 사양 내에서 동작이 보장되는 주변 온도 범위(예: -40°C ~ +85°C)입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제조 변동으로 인해, LED는 최종 사용자에게 일관성을 보장하기 위해 성능 빈으로 분류됩니다.

• 파장/색온도 빈닝:LED는 정확한 주 파장 또는 CCT를 기준으로 그룹화됩니다. 이는 여러 LED가 어레이에서 사용될 때 균일한 색상 외관을 보장합니다.
• 광속 빈닝:LED는 측정된 광 출력에 따라 분류됩니다. 이는 설계자가 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 빈을 선택할 수 있게 합니다.
• 순방향 전압 빈닝:Vf에 따른 분류는 특히 직렬 연결된 스트링의 경우, 균등한 전류 분배를 보장하기 위해 효율적인 구동 회로 설계에 도움이 됩니다.

특정 빈 코드와 그에 해당하는 값 범위는 전체 데이터시트 표에 상세히 설명될 것입니다.

4. 성능 곡선 분석

그래픽 데이터는 다양한 조건에서의 성능에 대한 더 깊은 통찰력을 제공합니다.

• I-V(전류-전압) 곡선:이 그래프는 순방향 전압과 전류 간의 관계를 보여줍니다. 비선형이며, 턴온 전압 임계값을 나타냅니다. 곡선은 온도에 따라 이동합니다.
• 온도 특성:그래프는 일반적으로 광속과 순방향 전압이 접합 온도의 함수로 어떻게 변화하는지를 보여줍니다. 플럭스는 일반적으로 온도가 상승함에 따라 감소합니다.
• 스펙트럼 파워 분포(SPD):상대 광 강도 대 파장의 그래프입니다. 백색 LED의 경우, 이는 블루 펌프 LED 피크와 더 넓은 형광체 변환 스펙트럼을 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

기계 도면은 PCB 풋프린트 설계에 중요합니다. 제목은 2835 패키지 크기(2.8mm x 3.5mm)를 시사합니다.

• 외형 치수:길이, 너비, 높이(아마도 1.2mm) 및 공차를 보여주는 상세 도면.
• 패드 레이아웃(풋프린트):PCB 상의 권장 구리 패드 패턴으로, 패드 크기, 모양 및 간격(피치)을 포함합니다. 이는 적절한 솔더링 및 열 연결을 보장합니다.
• 극성 식별:부품 본체(예: 노치, 점, 또는 잘린 모서리) 및 풋프린트 상의 해당 표시로 애노드(+)와 캐소드(-)를 명확히 표시합니다. 잘못된 극성은 LED가 점등되지 않게 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

적절한 취급은 신뢰성을 보장하고 손상을 방지합니다.

• 리플로우 솔더링 프로파일:예열, 침지, 리플로우 및 냉각 단계를 지정하는 시간-온도 그래프입니다. 주요 파라미터는 피크 온도(일반적으로 최대 260°C, 수 초 동안) 및 액상선 이상 시간을 포함합니다. 이 프로파일은 표준 무연(SnAgCu) 솔더 페이스트와 호환됩니다.
• 주의사항:렌즈에 기계적 스트레스를 피하십시오. 취급 중 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 사용하십시오. 수동 솔더링이 필요한 경우 솔더링 아이언 팁 온도가 제어되도록 하십시오.
• 보관 조건:LED는 수분 흡수 및 재료 열화를 방지하기 위해 권장 온도 및 습도 수준(예: <40°C, <60% RH)에서 건조하고 어두운 환경에 보관해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

• 포장 사양:부품은 일반적으로 자동 픽 앤 플레이스 기계와 호환되는 엠보싱 테이프 및 릴에 공급됩니다. 릴 크기, 테이프 너비, 포켓 간격 및 릴당 수량이 지정됩니다.
• 라벨링 정보:릴 라벨에는 부품 번호, 수량, 로트 번호, 날짜 코드 및 빈닝 정보가 포함됩니다.
• 모델 번호 규칙:전체 부품 번호는 크기, 색상, 플럭스 빈, 전압 빈 및 포장 유형과 같은 주요 속성을 인코딩합니다. 예를 들어, 코드는 [시리즈][크기][색상][플럭스-빈][전압-빈][패키지]로 구성될 수 있습니다.

8. 적용 권장사항

전형적인 적용 시나리오:이 LED는 LCD 백라이트, 상태 표시기, 장식 조명, 패널 조명 및 컴팩트 장치의 범용 작업 조명에 적합합니다.

설계 고려사항:

1. 전류 제한:순방향 전류를 제어하기 위해 항상 직렬 저항 또는 정전류 구동기를 사용하십시오. 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오.
2. 열 관리:적절한 열 방출을 갖춘 PCB를 설계하십시오. 열 패드(있는 경우) 아래에 열 비아를 사용하여 열을 내부 또는 하부 구리층으로 전도하십시오. 고전력 또는 고밀도 어레이의 경우 추가적인 방열을 고려하십시오.
3. 광학 설계:시야각(일반적으로 120-140도)을 고려하십시오. 빔을 형성하기 위해 렌즈 또는 확산판과 같은 2차 광학 장치가 필요할 수 있습니다.
4. ESD 보호:LED가 노출된 위치에 있는 경우 민감한 라인에 ESD 보호 다이오드를 포함시키십시오.

9. 기술 비교

기존 스루홀 LED와 비교하여, 이 표면 실장 장치는 상당한 장점을 제공합니다:

• 크기 및 밀도:훨씬 더 작고 얇은 최종 제품을 가능하게 합니다.
• 조립 비용:완전 자동화 PCB 조립과 호환되어 노동 비용을 줄입니다.
• 성능:종종 더 높은 발광 효율과 PCB로의 더 나은 열 경로를 제공합니다.
• 신뢰성:솔더 접합부는 일반적으로 진동 및 기계적 충격에 대해 더 견고합니다.

다른 SMD LED 패키지(예: 3528, 5050)와 비교하여, 2835 패키지는 범용 응용 분야에 대해 크기, 광 출력 및 열 성능의 더 나은 균형을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 광속과 광도 사이의 차이점은 무엇입니까?

A: 광속(루멘)은 모든 방향으로의 총 지각된 광 출력을 측정합니다. 광도(칸델라)는 특정 방향에서 단위 입체각당 광 파워를 측정합니다. 광각 LED의 경우, 총 빛에 대한 더 관련성 있는 지표는 광속입니다.

Q2: 이 LED를 순방향 전압보다 높은 전압으로 구동할 수 있습니까?

A: 아니요. LED는 제어된 전류로 구동되어야 합니다. 전류 제한 없이 Vf보다 높은 전압 소스를 인가하면 과도한 전류 흐름, 과열 및 즉시 고장을 초래합니다.

Q3: 왜 LED의 밝기가 시간이 지남에 따라 감소합니까?

A: 모든 LED는 루멘 감소를 경험합니다. 비율은 주로 동작 접합 온도에 의해 결정됩니다. LED를 최대 Tj 및 전류 정격보다 훨씬 낮게 동작시키면 유용한 수명이 크게 연장됩니다.

Q4: "개정판 2"와 "영구" 만료 기간을 어떻게 해석해야 합니까?

A: "개정판 2"는 이 문서의 두 번째 공식 버전임을 의미합니다. 만료 기간에 대한 "영구"는 이 개정판이 설정된 만료 날짜가 없으며 제조업체가 이를 대체하는 새로운 개정판을 발행할 때까지 유효함을 나타냅니다. 설계를 최종 결정하기 전에 항상 최신 개정판을 확인하십시오.

11. 실제 사용 사례

시나리오: 상태 표시기 패널 설계

엔지니어는 여러 색상 상태 표시기(빨강, 초록, 파랑, 백색)가 필요한 제어 패널을 설계하고 있습니다. 이 시리즈의 LED를 사용하면 기계적 일관성(모든 색상에 대해 동일한 풋프린트)과 단순화된 조립이 보장됩니다. 각 색상에 적절한 플럭스 빈을 선택함으로써, 파장에 대한 눈의 다른 민감도에도 불구하고 시각적 밝기를 균형 있게 조정할 수 있습니다. 컴팩트한 2835 크기는 표시기들이 서로 가깝게 배치될 수 있게 합니다. 간단한 설계는 각 LED에 직렬로 연결된 전류 제한 저항과 연결된 마이크로컨트롤러 GPIO 핀을 사용하여 독립적인 켜기/끄기 제어를 제공할 것입니다.

12. 동작 원리

LED는 반도체 다이오드입니다. 순방향 전압이 인가되면, n형 반도체의 전자가 활성 영역에서 p형 반도체의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 파장(색상)은 사용된 반도체 재료(예: 블루/그린의 경우 InGaN, 레드/앰버의 경우 AlInGaP)의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. 백색 LED는 일반적으로 블루 LED 칩을 황색 형광체로 코팅하여 생성됩니다; 일부 블루 빛은 황색으로 변환되며, 블루와 황색 빛의 혼합은 백색으로 인식됩니다. 다른 형광체 혼합은 다른 백색 색온도를 생성합니다.

13. 기술 트렌드

LED 산업은 몇 가지 명확한 트렌드와 함께 계속 발전하고 있습니다:

1. 효율성 증가:내부 양자 효율 및 광 추출 기술의 지속적인 개선으로 와트당 더 높은 루멘(lm/W)을 이끌어 에너지 소비를 줄입니다.
2. 색상 품질 개선:새로운 형광체 및 다중 색상 칩 설계(예: RGB, 바이올렛+형광체)의 개발로 더 높은 CRI 값과 더 일관된 색 재현이 가능해집니다.
3. 소형화:패키지는 광 출력을 유지하거나 증가시키면서 계속 축소(예: 마이크로 LED)되어 초소형 장치 및 고해상도 디스플레이에서 새로운 응용 분야를 가능하게 합니다.
4. 스마트 통합:LED는 지능형 조명 시스템을 위해 구동기, 센서 및 통신 인터페이스(IoT 지원 LED)와 점점 더 결합되고 있습니다.
5. 신뢰성 및 수명:재료 및 패키징의 발전으로 정격 수명이 50,000시간을 넘어서면서 더 높은 루멘 유지율(L70, L90)을 유지하고 있습니다.

이러한 트렌드는 에너지 절약에 대한 수요, 전자 제품의 새로운 폼 팩터, 그리고 스마트 및 인간 중심 응용 분야로의 조명 확장에 의해 주도되고 있습니다.