A203B/SUR/S530-A3 LED 램프 어레이 데이터시트 - 치수 5.0x2.0x4.0mm - 전압 2.0V - 전력 60mW - 선명한 적색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

A203B/SUR/S530-A3은 주로 전자 기기의 표시등으로 사용되도록 설계된 저전력, 고효율 LED 램프 어레이입니다. 이 제품은 플라스틱 홀더와 개별 LED 램프가 결합되어 인쇄 회로 기판(PCB)이나 패널에 쉽게 장착할 수 있는 다용도 어레이를 형성합니다. 핵심 장점으로는 최소한의 전력 소비, 비용 효율성, 그리고 색상 조합을 위한 우수한 설계 유연성이 있습니다. 목표 시장은 소비자 가전, 산업용 제어 패널, 계측기 및 명확하고 신뢰할 수 있는 상태 또는 기능 표시가 필요한 모든 애플리케이션 제조업체를 포함합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 저전력 소비:에너지 효율적인 작동에 최적화되어 배터리 구동 또는 전력 민감 장치에 적합합니다.
• 고효율 및 저비용:입력 전력 대비 밝은 광 출력을 제공하여 유리한 성능 대비 비용 효율성을 제공합니다.
• 설계 유연성:어레이 내에서 LED 색상을 효과적으로 제어하고 자유롭게 조합할 수 있어 맞춤형 표시등 솔루션을 구현할 수 있습니다.
• 기계적 설계:안전한 고정 메커니즘을 갖추고 있으며 쉽게 조립할 수 있도록 설계되었습니다. 어레이는 수직 및 수평으로 적층 가능하여 공간 효율적이고 모듈식 설계를 용이하게 합니다.
• 다양한 장착 방식:PCB나 패널에 쉽게 장착할 수 있습니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 무연(Pb-free)이며, RoHS 지침을 준수하고, EU REACH 요구사항을 충족하며, 무할로겐(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)입니다.

2. 기술 파라미터 분석

본 섹션에서는 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않습니다.

• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA. 이는 LED에 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA (듀티 1/10 @ 1kHz). 특정 펄스 조건 하에서는 더 높은 전류의 짧은 펄스가 허용됩니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 소비 전력 (P_d):60 mW. Ta=25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40 ~ +85 °C. 신뢰할 수 있는 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40 ~ +100 °C.
• 솔더링 온도 (T_sol):260 °C, 5초. 리플로우 솔더링 프로파일 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 달리 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 I_F=20mA에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 순방향 전압 (V_F):2.0V (Typ.), 범위 1.7V ~ 2.4V. 이는 LED가 동작할 때 걸리는 전압 강하입니다. 설계자는 구동 회로가 이 전압을 제공할 수 있어야 합니다.
• 광도 (I_V):200 mcd (Typ.), 최소 100 mcd. 이는 적색광 출력의 인지된 밝기를 정량화합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):30도 (Typ.). 이는 광도가 최대 광도의 절반 이상인 각도 범위를 정의합니다. 30도 각도는 비교적 집중된 빔을 나타내며, 방향성 표시에 적합합니다.
• 피크 파장 (λ_p):632 nm (Typ.). 광 출력이 가장 큰 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):624 nm (Typ.). 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 색상을 "선명한 적색"으로 정의합니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):20 nm (Typ.). 방출되는 빛의 스펙트럼 폭으로, 색 순도를 나타냅니다.
• 칩 재질:AlGaInP (알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드). 이 반도체 재료는 적색에서 호박색 범위에서 높은 효율로 알려져 있습니다.
• 레진 색상:적색 확산. 렌즈는 적색으로 염색되고 확산되어 빛 출력을 부드럽게 하고 시야각 균일성을 향상시킵니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 중요한 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

3.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 약 632 nm (일반값)에서 피크를 이루고 대역폭이 약 20 nm인 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 방출 색상이 적색 스펙트럼에 있음을 확인시켜 줍니다.

3.2 지향성 패턴

광 강도의 공간 분포를 보여주며, 30도 시야각과 연관됩니다. 이 패턴은 확산 LED에 일반적인 람베르시안 또는 근사 람베르시안 분포를 보여줍니다.

3.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 비선형 곡선은 드라이버 설계에 필수적입니다. V_F가 I_F에 따라 증가함을 보여줍니다. 안정적인 동작을 위해, LED는 전류 구동 장치이므로 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 반드시 사용해야 합니다.

3.4 상대 강도 대 순방향 전류

광 출력(강도)이 동작 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례함을 보여줍니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.

3.5 상대 강도 대 주변 온도

광 출력의 음의 온도 의존성을 보여줍니다. 주변 온도(T_a)가 증가함에 따라 광도는 일반적으로 감소합니다. 이 열적 디레이팅은 고온 애플리케이션에서 고려해야 합니다.

3.6 순방향 전류 대 주변 온도

순방향 전류 특성이 온도에 따라 어떻게 변할 수 있는지를 나타냅니다. 일관된 성능을 유지하기 위한 열 관리의 중요성을 강조합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

기계 도면은 LED 램프 어레이의 물리적 크기를 명시합니다. 주요 치수로는 전체 길이, 너비, 높이, 리드 간격 및 에폭시 불브 위치가 있습니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수는 표준 허용 오차 ±0.25mm로 밀리미터 단위입니다. 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정되며, 이는 PCB 풋프린트 설계에 중요합니다.

4.2 극성 식별

제공된 텍스트에 명시적으로 상세히 설명되지는 않았지만, 일반적인 LED 어레이는 캐소드를 나타내는 표시(평평한 가장자리, 노치 또는 더 긴 리드 등)를 가지고 있습니다. PCB 풋프린트는 조립 시 올바른 방향을 보장하기 위해 이 극성과 일치하도록 설계되어야 합니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

적절한 처리는 손상을 방지하고 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

5.1 리드 성형

• 굽힘은 에폭시 불브 기저부에서 최소 3mm 이상 떨어진 곳에서 이루어져 패키지에 스트레스를 피해야 합니다.
• 솔더링 전에 리드를 성형하십시오.
• 성형 중에 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오.
• 상온에서 리드를 자르십시오.
• PCB 구멍이 LED 리드와 완벽하게 정렬되어 장착 스트레스를 피하도록 하십시오.

5.2 보관 조건

• 권장 보관 조건: ≤ 30°C 및 ≤ 70% 상대 습도.
• 이 조건에서 출고 후 유통기한은 3개월입니다.
• 더 긴 보관(최대 1년)을 위해서는 질소 분위기와 건조제가 있는 밀폐 용기를 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피해 응결을 방지하십시오.

5.3 솔더링 공정

일반 규칙:솔더 접합부에서 에폭시 불브까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

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

웨이브/딥 솔더링:예열 ≤ 100°C (≤ 60초), 솔더 목욕 온도 ≤ 260°C, ≤ 5초.

중요 참고사항:

• 고온 단계에서 리드에 스트레스를 가하지 마십시오.
• 두 번 이상 솔더링(딥 또는 핸드)하지 마십시오.
• 솔더링 후 LED가 상온으로 냉각될 때까지 기계적 충격으로부터 보호하십시오.
• 피크 온도에서 급속 냉각을 피하십시오.
• 항상 가장 낮은 효과적인 솔더링 온도를 사용하십시오.

5.4 세척

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

5.5 열 관리

적절한 열 설계가 필수적입니다. 동작 전류는 애플리케이션의 주변 온도 및 열 경로를 참조하여 데이터시트에 내포된 디레이팅 곡선에 따라 적절히 디레이팅되어야 합니다. 불충분한 열 방산은 광 출력 감소, 가속화된 노화 및 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 포장 사양

부품은 정전기 방전(ESD) 및 습기 손상을 방지하도록 포장됩니다. 포장 시스템은 다음을 포함합니다:

• 방전 방지 플레이트 또는 트레이.
• 내부 카톤.
• 마스터(외부) 카톤.

6.2 포장 수량

• 봉지당 200개.
• 내부 카톤당 4봉지 (내부 카톤당 총 800개).
• 외부 카톤당 10개의 내부 카톤 (마스터 카톤당 총 8000개).

6.3 라벨 설명

라벨에는 추적성 및 식별을 위한 주요 정보가 포함됩니다:

• CPN: 고객 부품 번호.
• P/N: 제조사 부품 번호 (예: A203B/SUR/S530-A3).
• QTY: 포장 내 수량.
• CAT: 성능 등급 또는 빈.
• HUE: 주 파장.
• REF: 참조 코드.
• LOT No: 추적을 위한 제조 로트 번호.

7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

주로 다양한 전자 기기에서 상태, 정도, 기능 또는 위치를 표시하는 표시등으로 사용됩니다. 예시는 다음과 같습니다:

• 소비자 가전의 전원 온/오프 표시등.
• 산업용 제어 패널의 모드 또는 상태 표시등.
• 오디오 장비 또는 테스트 기기의 레벨 표시등.
• 다중 설정이 있는 장치의 위치 마커.

7.2 회로 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류(I_F)를 설정하십시오. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 전압 마진:구동 회로 설계 시 V_F(1.7V ~ 2.4V)의 변동을 고려하여 모든 유닛에서 일관된 밝기를 보장하십시오.
• 역방향 전압 보호:LED는 역방향으로 5V를 견딜 수 있지만, 회로에서 역방향 바이어스 조건을 피하는 것이 좋은 관행입니다. AC 또는 양극성 신호 애플리케이션에서는 병렬(역방향 바이어스) 보호 다이오드가 필요할 수 있습니다.
• PCB 레이아웃:패키지 치수 및 리드 간격에 따라 풋프린트를 설계하십시오. 솔더링 지침에 따라 에폭시 불브 주변에 적절한 클리어런스를 확보하십시오.

7.3 적층 및 조립

적층 가능한 설계(수직 및 수평)는 조밀한 어레이 또는 맞춤형 표시등 모양을 만들 수 있게 합니다. 적층 시 기계적 클리어런스를 확보하고 인접 유닛 간의 잠재적 열 결합을 고려하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

직접 비교에는 특정 경쟁사 데이터가 필요하지만, A203B/SUR/S530-A3은 몇 가지 차별화된 특징을 제공합니다:

• 어레이 형식:결합 가능한 램프가 있는 통합 플라스틱 홀더는 여러 개별 LED를 장착하는 것에 비해 조립 및 정렬을 단순화합니다.
• 적층 가능성:이 모듈식 기능은 모든 표시등 LED에 공통적이지 않으며, 수직 또는 수평 배열을 위한 독특한 설계 유연성을 제공합니다.
• 포괄적 규정 준수:RoHS, REACH 및 엄격한 무할로겐 표준을 동시에 준수하여 가장 까다로운 글로벌 시장과 환경 친화적인 설계에 적합합니다.
• 균형 잡힌 성능:적색 AlGaInP LED에 대해 밝기(200 mcd typ), 시야각(30도), 낮은 순방향 전압(2.0V typ)의 좋은 조합을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 이 LED의 권장 동작 전류는 얼마입니까?
A1: 데이터시트는 I_F=20mA에서의 특성을 명시하며, 이는 일반적인 동작점입니다. 최대 연속 전류는 25 mA입니다. 최적의 수명과 효율성을 위해 20mA 이하에서 동작하는 것이 좋습니다.

Q2: 5V 또는 3.3V 논리 공급 전원으로 이 LED를 직접 구동할 수 있습니까?
A2: 예, 하지만 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 5V 공급 전원과 목표 I_F20mA, 일반적인 V_F2.0V의 경우, 저항 값은 (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 옴이 됩니다. 3.3V에 대해서도 유사한 계산을 사용하십시오.

Q3: 애노드와 캐소드를 어떻게 식별합니까?
A3: 극성 표시에 대한 패키지 도면을 참조하십시오. 일반적으로 더 긴 리드가 애노드(양극)이며, 패키지에는 평평한 면이나 캐소드 근처에 노치가 있을 수 있습니다.

Q4: 이 LED는 야외 애플리케이션에 적합합니까?
A4: 동작 온도 범위는 -40 ~ +85°C로, 많은 야외 조건을 포함합니다. 그러나 패키지는 방수 또는 자외선 저항에 대해 특별히 등급이 매겨져 있지 않습니다. 야외 사용을 위해서는 추가적인 환경 보호(컨포멀 코팅, 밀폐 인클로저)가 필요합니다.

Q5: 보관 조건이 왜 중요합니까?
A5: LED는 수분 흡수에 민감합니다. 부적절한 보관은 고온 솔더링 공정 중 빠른 증기 팽창으로 인해 "팝콘 현상" 또는 내부 손상을 초래할 수 있습니다.

10. 실용 애플리케이션 예시

시나리오: 휴대용 장치용 다중 레벨 배터리 충전 표시등 설계.
구현:여러 개의 A203B/SUR/S530-A3 램프 어레이를 사용하여 각각 충전 레벨(예: 25%, 50%, 75%, 100%)을 나타냅니다. 수직으로 적층하여 바 그래프를 형성할 수 있습니다. 간단한 마이크로컨트롤러 또는 전용 배터리 게이지 IC가 배터리 전압을 모니터링합니다. 다른 전압 임계값에서 트랜지스터 스위치를 통해 해당 수의 LED 어레이를 켭니다. 30도 시야각은 표시등이 정면에서 명확하게 보이도록 보장하며, 낮은 V_F및 전류 요구 사항은 모니터링 중인 배터리의 부하를 최소화합니다. 적층 가능한 설계는 PCB상의 물리적 레이아웃을 단순화합니다.

11. 동작 원리

A203B/SUR/S530-A3은 반도체 p-n 접합을 기반으로 하는 고체 조명원입니다. 접합의 내재 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 AlGaInP 반도체의 전자가 활성 영역에서 p형 재료의 정공과 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 약 624-632 nm의 선명한 적색입니다. 확산 적색 에폭시 레진 렌즈는 반도체에서 빛을 추출하고, 빔을 형성(30도 시야각)하며, 칩에 대한 기계적 및 환경적 보호를 제공합니다.

12. 기술 동향

A203B/SUR/S530-A3과 같은 표시등 LED는 더 넓은 LED 기술 동향 내에서 계속 발전하고 있습니다. 더 높은 광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)을 향한 지속적인 추진이 있으며, 이는 컬러 LED의 경우 종종 에피택셜 구조와 형광체 시스템(직접 발색 AlGaInP에는 덜 관련됨)을 최적화하는 것을 포함합니다. 소형화는 컴팩트 장치에서 더 작은 표시등을 가능하게 하는 핵심 동향으로 남아 있습니다. 통합은 또 다른 방향으로, 더 복잡한 드라이버 회로 또는 여러 색상(RGB)이 단일 패키지에 통합되고 있습니다. 더욱이, 더 엄격한 환경 규정 준수와 지속 가능성에 대한 수요는 패키지 및 기판을 위한 새로운, 더 친환경적인 재료 개발을 촉진합니다. 이 제품에서 볼 수 있는 적층 가능하고 모듈식 개념은 현대 전자 제조에서 설계 유연성과 조립 용이성을 향한 동향과 일치합니다.