LED 램프 583SYGD/S530-E2 데이터시트 - 선명한 옐로우 그린 - 20mA - 5mcd - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

583SYGD/S530-E2는 신뢰할 수 있고 견고한 조명이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고휘도 LED 램프 부품입니다. 녹색 확산 수지로 캡슐화된 AlGaInP 칩을 통해 선명한 옐로우 그린 빛을 방출합니다. 이 시리즈는 다양한 시야각을 선택할 수 있으며, 자동화된 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 포장으로 제공됩니다.

본 제품은 EU RoHS 지침, EU REACH 및 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 규정을 준수하여 현대 전자 제조에 적합함을 보장합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED의 주요 장점은 동급 대비 높은 발광 강도, 넓은 조명을 위한 매우 넓은 170도 시야각, 그리고 일관된 성능입니다. 그 설계는 표준 작동 조건 하에서의 신뢰성을 최우선으로 합니다. 목표 애플리케이션은 주로 일관된 색상의 표시등 또는 백라이트가 필요한 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 전화기 및 일반 컴퓨팅 장비를 포함한 소비자 가전 백라이트 분야입니다.

2. 기술 파라미터 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 이러한 값을 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 장기적인 신뢰성 보장에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계 스트레스를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이 전류를 지속적으로 초과하면 과도한 열이 발생하여 LED의 내부 구조와 발광 출력이 저하됩니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA (1/10 듀티 사이클, 1 kHz). 이 정격은 짧은 전류 펄스를 허용하며, 멀티플렉싱 또는 PWM 디밍 방식에 유용하지만, 평균 전류는 연속 정격 내에 유지되어야 합니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이보다 큰 역방향 전압을 가하면 접합부가 즉시 항복될 수 있습니다. 역바이어스 가능성이 있는 경우 회로 보호(예: 직렬 다이오드)를 권장합니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 주변 온도 25°C에서 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 실제 사용 가능한 소산량은 주변 온도가 상승함에 따라 감소합니다.
• 작동 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (작동), -40°C ~ +100°C (보관). 이는 기능성 및 비작동 상태 보관을 위한 환경적 한계를 정의합니다.
• 납땜 온도 (Tsol):260°C, 5초. 이는 PCB 조립에 매우 중요하며, 리플로우 또는 핸드 솔더링 중 LED가 견딜 수 있는 최대 열 프로파일을 정의합니다.

2.2 전기광학 특성

별도로 명시되지 않는 한, 이 특성들은 Ta=25°C 및 IF=20mA에서 측정됩니다. 이는 장치에서 기대되는 일반적인 성능을 나타냅니다.

• 발광 강도 (Iv):2.5 mcd (최소), 5 mcd (정격). 이는 최대 강도 방향으로 인지되는 광 출력의 측정값입니다. 최소값은 보장되며, 정격값은 생산 평균입니다.
• 시야각 (2θ1/2):170° (정격). 이 예외적으로 넓은 각도는 LED가 거의 반구 전체에 걸쳐 빛을 방출함을 나타내며, 집속된 빔보다는 광범위한 영역의 확산 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
• 피크 파장 (λp):575 nm (정격). 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다. 이 옐로우 그린 LED의 경우 575nm 영역에 해당합니다.
• 주 파장 (λd):573 nm (정격). 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 피크 파장과 약간 다를 수 있습니다. 데이터시트는 ±1.0nm의 측정 불확실성을 명시하고 있습니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):20 nm (정격). 이는 방출되는 빛의 스펙트럼 폭(반값 전폭)을 정의하며, 색 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):1.7V (최소), 2.0V (정격), 2.4V (최대) @ 20mA. 이는 LED가 작동할 때 걸리는 전압 강하입니다. 회로 설계는 충분한 구동 전압을 보장하기 위해 최대 VF를 고려해야 합니다. 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버는 필수적입니다.
• 역방향 전류 (IR):10 μA (최대) @ VR=5V. 이는 장치가 최대 정격에서 역바이어스될 때의 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 주요 파라미터에 대한 등급을 포함하는 라벨링 시스템을 참조하며, 제품이 제조 후 분류(빈닝)되었음을 나타냅니다.

• CAT:발광 강도 등급. 측정된 광 출력을 기준으로 LED가 그룹화됩니다.
• HUE:주 파장 등급. 정확한 색상 포인트(예: 573nm ± 몇 nm)를 기준으로 LED가 그룹으로 분류됩니다.
• REF:순방향 전압 등급. 병렬 회로에서의 일관된 동작이나 전압 매칭을 위해 Vf에 따라 LED가 빈닝됩니다.

애플리케이션에서 정밀한 색상 및 밝기 매칭을 위해서는 빈 코드를 지정하거나 이해하는 것이 필요합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 그래프는 다양한 조건에서 LED의 동작에 대한 깊은 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 스펙트럼 분포 곡선은 575nm를 중심으로 하고 전형적인 대역폭이 20nm인 파장의 함수로서 광 출력을 보여줍니다. 이는 광 출력의 단색 특성을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

방사 패턴 그래프는 170도 시야각을 보여주며, 강도가 중심(0도)에서 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이 패턴은 확산 렌즈가 있는 램프 스타일 LED의 전형적인 것으로, 매우 넓고 균일한 조명을 제공합니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 무릎 전압은 약 1.7V-2.0V입니다. 이 무릎 전압 이상에서 작동할 때, Vf는 전류가 크게 증가해도 약간만 증가하므로, LED가 전압원보다는 전류원으로 구동되는 것이 최선인 이유를 강조합니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 그래프는 LED의 광 출력(상대 강도)이 순방향 전류와 함께 증가함을 보여줍니다. 그러나 완벽하게 선형적이지 않으며, 매우 높은 전류에서는 증가된 열로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 권장 20mA 이하에서 작동하는 것이 최적의 성능과 수명을 보장합니다.

4.5 열 성능 곡선

상대 강도 대 주변 온도:광 출력이 주변 온도가 증가함에 따라 감소함을 보여줍니다. 이는 LED의 핵심 특성이며, 밝기를 유지하기 위해 열 관리가 중요합니다.
순방향 전류 대 주변 온도:아마도 최대 접합 온도를 초과하지 않고 신뢰성을 유지하기 위해 고온에서 전류 감액의 필요성을 설명할 것입니다. 데이터시트는 설계 단계에서 열 관리를 고려해야 함을 강조합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

패키지는 표준 5mm 원형 LED 램프 형식입니다. 주요 치수 사항은 다음과 같습니다:
- 모든 치수는 밀리미터 단위입니다.
- 플랜지 높이는 1.5mm 미만이어야 합니다.
- 별도로 지정되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm입니다.
치수 도면은 리드 간격(전형적 2.54mm), 렌즈 직경 및 전체 높이를 포함한 PCB 풋프린트 설계에 중요한 측정값을 제공합니다. 장착 스트레스를 피하기 위해 적절한 홀 정렬이 강조됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

조립 시 LED가 손상되지 않도록 상세한 절차가 제공됩니다.

6.1 리드 성형

• 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• 납땜 전에 성형을 수행하십시오.
• 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오; 정렬되지 않은 PCB 홀은 스트레스와 수지 균열을 유발할 수 있습니다.
• 실온에서 리드를 자르십시오.

6.2 보관

• 수령 후 30°C 이하 및 70% RH 이하에서 보관하십시오. 이러한 조건에서 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 공정

중요 규칙:납땜 접합부에서 에폭시 불베이스까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

핸드 솔더링:인두 팁 온도 최대 300°C (최대 30W 인두), 납땜 시간 최대 3초.

웨이브/딥 솔더링:예열 최대 100°C, 최대 60초. 솔더 배스 온도 최대 260°C, 최대 5초.

권장 납땜 프로파일 그래프가 제공되며, 제어된 상승, 피크 온도 유지 및 제어된 냉각을 강조합니다. 급속 냉각 공정은 권장되지 않습니다. 납땜(딥 또는 핸드)은 한 번 이상 수행해서는 안 됩니다. LED가 뜨거울 때 기계적 충격을 피하십시오.

6.4 세척

필요한 경우, 실온에서 이소프로필 알코올로만 최대 1분 동안 세척하십시오. 사전 검증되지 않는 한 초음파 세척을 사용하지 마십시오. 내부 구조를 손상시킬 수 있습니다.

6.5 열 관리

데이터시트는 설계 단계에서 열 관리를 고려해야 한다고 명시적으로 언급합니다. 작동 전류는 주변 온도를 기준으로 감액되어야 하며, 감액 곡선을 참조해야 합니다. LED 주변의 온도를 제어하는 것은 광 출력과 장치 수명을 유지하는 데 필수적입니다.

6.6 ESD (정전기 방전) 주의사항

LED는 ESD 및 서지 전압에 민감하여 다이를 손상시킬 수 있습니다. 조립 및 취급 중 적절한 ESD 처리 절차(접지된 작업대, 손목 스트랩)를 사용해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 정전기 방전과 습기로부터 보호하기 위해 포장됩니다.

• 포장 재료:대전 방지 백, 내부 카톤 안에 배치된 후 외부 카톤에 포장됩니다.
• 포장 수량:백당 최소 200개에서 500개. 내부 카톤당 5백. 외부 카톤당 10개의 내부 카톤(총: 마스터 카톤당 10,000개에서 25,000개, 백 수량에 따라 다름).
• 라벨 설명:라벨에는 CPN(고객 부품 번호), P/N(제조사 부품 번호), QTY, CAT(강도 빈), HUE(파장 빈), REF(전압 빈) 및 LOT No.가 포함됩니다.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

전형적인 애플리케이션:옐로우 그린 표시등이나 미적 조명이 필요한 텔레비전, 모니터, 전화기 및 컴퓨터의 백라이트. 넓은 시야각은 균일한 조명이 원하는 패널 조명에 적합합니다.

설계 고려사항:
1. 구동 회로:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 공급 전압(Vs), 최대 순방향 전압(Vf_max) 및 원하는 전류(I_f, 예: 20mA)를 기반으로 저항 값을 계산하십시오: R = (Vs - Vf_max) / I_f.
2. 열 설계:여러 LED를 사용하거나 주변 온도가 높은 경우 특히 PCB 및 주변 영역이 열 방산을 허용하는지 확인하십시오. 필요한 경우 방열판 또는 열전도 재료 사용을 고려하십시오.
3. 광학 설계:확산 렌즈는 넓고 부드러운 빛을 제공합니다. 더 집중된 빛을 위해서는 외부 2차 광학 장치가 필요합니다.
4. 신뢰성:절대 최대 정격 및 납땜 지침을 엄격히 준수하십시오. 권장 20mA 미만에서 작동하면 작동 수명을 크게 연장할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

데이터시트에 직접적인 경쟁사 비교는 없지만, 이 부품의 주요 차별점은 다음과 같이 추론할 수 있습니다:
- 매우 넓은 시야각 (170°):많은 표준 5mm LED보다 넓어 더 확산된 빛을 제공합니다.
- 환경 규정 준수:완전한 RoHS, REACH 및 할로겐 프리 준수가 명시적으로 언급되어 있으며, 이는 현대 전자 제품에 매우 중요합니다.
- 상세한 애플리케이션 노트:데이터시트는 납땜, 보관 및 취급에 대한 광범위한 지침을 제공하여 제조 가능성과 신뢰성을 위한 설계를 지원합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?
A: 아니요. 연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 25mA입니다. 이를 초과하면 영구적인 손상과 수명 단축의 위험이 있습니다. 신뢰할 수 있는 성능을 위해 테스트 조건인 20mA 이하에서 작동하십시오.

Q: 5V 공급 전압에 필요한 저항은 무엇인가요?
A: 최대 Vf 2.4V와 목표 전류 20mA를 사용합니다: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 옴. 약간 더 안전한 전류를 위해 다음 표준 값(예: 150 옴)을 사용하십시오. 항상 회로에서 실제 전류를 확인하십시오.

Q: 이 제품을 야외 애플리케이션에 사용할 수 있나요?
A: 작동 온도 범위는 -40°C ~ +85°C로 많은 야외 조건을 포함합니다. 그러나 패키지는 방수 또는 자외선 저항에 대해 특별히 등급이 매겨져 있지 않습니다. 야외 사용을 위해서는 추가적인 환경 보호(보호 코팅, 밀폐 인클로저)가 필요합니다.

Q: 보관 조건이 왜 그렇게 구체적(3개월)인가요?
A: LED 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 납땜 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증발하여 내부 박리 또는 균열(\"팝콘 현상\")을 유발할 수 있습니다. 3개월의 유통기한은 전형적인 습기 민감도 등급(MSL)을 기반으로 합니다. 더 긴 보관을 위해서는 드라이 백 방법이 규정되어 있습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 상태 표시 패널 설계:설계자는 제어판에 여러 개의 균일한 옐로우 그린 표시등이 필요합니다. 색상과 넓은 시야각 때문에 583SYGD/S530-E2를 선택합니다. 일관성을 보장하기 위해 공급업체와 협력하여 동일한 제조 로트 및 특정 HUE 및 CAT 빈에서 LED를 조달합니다. PCB에서는 권장 풋프린트로 LED를 배치하여 리드 스트레스를 방지하기 위해 홀이 정렬되도록 합니다. 수명을 극대화하고 열 스트레스를 최소화하기 위해 18mA(20mA 사양보다 약간 낮음)로 설정된 정전류 드라이버 IC를 사용합니다. 조립 중에는 온도 제어 인두를 사용하여 핸드 솔더링 지침을 따릅니다. 결과는 밝고 균일하며 신뢰할 수 있는 표시등이 있는 패널입니다.

12. 작동 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전계발광이라고 합니다. 583SYGD/S530-E2에서 활성 영역은 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP) 화합물 반도체로 만들어집니다. 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 p-n 접합의 반대쪽에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 옐로우 그린(~573-575nm)입니다. 녹색 확산 에폭시 수지 패키지는 보호용 외피와 렌즈 역할을 모두 하여 광 출력을 특징적인 넓은 빔 패턴으로 형성합니다.

13. 기술 동향 및 맥락

583SYGD/S530-E2와 같은 5mm LED 램프 형식은 성숙하고 널리 사용되는 스루홀 기술을 나타냅니다. LED 산업의 현재 동향은 더 작은 크기, PCB 패드를 통한 더 나은 열 성능, 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립에 대한 적합성 때문에 표면 실장 장치(SMD) 패키지(예: 2835, 3535, 5050)에 크게 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 스루홀 LED는 개별 부품의 더 높은 견고성, 쉬운 수동 프로토타이핑, 수리 또는 더 큰 렌즈 크기가 광학적으로 유리한 상황에서 여전히 관련이 있습니다. 이와 같은 데이터시트에서 할로겐 프리 재료와 포괄적인 환경 규정 준수를 강조하는 것은 더 친환경적인 전자 제품과 더 엄격한 공급망 규정을 향한 광범위한 산업 동향을 반영합니다. 또한, 상세한 열 및 신뢰성 지침은 LED가 단순한 표시등을 넘어 더 까다로운 애플리케이션에 진입함에 따라 적절한 애플리케이션 설계를 통해 LED 수명과 성능을 극대화하는 데 산업 전반의 초점이 맞춰져 있음을 나타냅니다.