LED 램프 333-2UYD/S530-A3 데이터시트 - 브릴리언트 옐로우 - 20mA - 320mcd - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 브릴리언트 옐로우 LED 램프의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 신뢰할 수 있는 성능과 향상된 가시성이 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. AlGaInP 칩 기술을 사용하여 옐로우 확산 수지로 캡슐화되어 독특한 브릴리언트 옐로우 발광 색상을 구현합니다. 이 시리즈는 다양한 시야각을 제공하며 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 형태로 이용 가능합니다.

1.1 핵심 장점 및 규격 준수

본 제품은 신뢰성과 견고성을 핵심 특징으로 설계되었습니다. 주요 환경 및 안전 규정을 준수하여 현대 제조 표준을 충족합니다. 구체적으로, 본 소자는 EU RoHS(유해물질 제한) 지침, EU REACH 규정을 준수하며 할로겐 프리로 분류되어 브롬(Br)과 염소(Cl) 함량에 엄격한 제한(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 적용합니다. 이로 인해 다양한 소비자 및 산업용 전자제품에 적합합니다.

1.2 타겟 시장 및 애플리케이션

이 LED 램프는 소비자 가전 내 백라이트 및 인디케이터 시장을 타겟으로 합니다. 주요 애플리케이션으로는 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 전화기 및 다양한 컴퓨터 주변기기에서 인디케이터 또는 백라이트 소스로 사용됩니다. 색상, 밝기 및 패키지 크기의 조합으로 인해 설계 엔지니어에게 다용도 구성 요소로 활용됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

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

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이 전류를 연속으로 초과하면 과도한 열이 발생하여 LED의 수명과 발광 출력이 저하됩니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA (듀티 사이클 1/10 및 1 kHz에서). 이 정격은 더 높은 전류의 짧은 펄스를 허용하여 멀티플렉싱 또는 펄스 동작 방식에 유용하지만, 과열을 피하기 위해 신중하게 관리되어야 합니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이보다 큰 역방향 전압을 가하면 LED 접합부의 즉각적이고 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 주어진 조건에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압과 전류로부터 계산됩니다.
• 동작 및 보관 온도:소자는 -40°C에서 +85°C까지 동작 가능하며 -40°C에서 +100°C까지 보관 가능합니다. 이 넓은 범위는 가혹한 환경에서의 신뢰성을 보장합니다.
• 솔더링 온도:260°C에서 5초. 이는 웨이브 또는 리플로우 솔더링 공정에 대한 피크 온도 및 시간 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기-광학적 특성

이 파라미터들은 표준 테스트 조건(Ta=25°C, IF=20mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정되며 소자의 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):100 mcd(최소)부터 320 mcd(전형값)까지의 범위입니다. 이는 인간의 눈에 인지되는 노란색 빛의 밝기를 측정한 것입니다. 넓은 범위는 빈닝 과정을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):전형적으로 30도입니다. 이는 광도가 피크 강도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 30도 각도는 비교적 집중된 빔을 나타내어 방향성 지시에 적합합니다.
• 피크 및 주 파장 (λp, λd):전형값은 각각 591 nm 및 589 nm입니다. 피크 파장은 스펙트럼 피크이며, 주 파장은 인지되는 색상(브릴리언트 옐로우)과 관련이 있습니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):전형적으로 15 nm입니다. 이는 방출된 노란색 빛의 스펙트럼 순도를 정의합니다.
• 순방향 전압 (VF):1.7V(최소)부터 2.4V(최대)까지의 범위이며, 20mA에서의 전형값은 2.0V입니다. 이는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA. 낮은 역방향 전류가 바람직합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 주요 파라미터에 대한 빈닝 시스템을 참조하며, 생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하는 데 필수적입니다.

• CAT (광도 등급):포장 라벨의 이 코드는 해당 배치 LED의 특정 광도 빈을 나타냅니다.
• HUE (주 파장 등급):이 코드는 파장/색상 빈을 지정하여 노란색이 정의된 허용 오차 내에 있도록 보장합니다.
• REF (순방향 전압 등급):이 코드는 순방향 전압 빈을 나타내며, 특히 여러 LED가 직렬로 사용될 때 일관된 구동 회로 설계에 도움이 됩니다.

설계자는 애플리케이션의 색상 및 밝기 균일성 요구사항에 적합한 코드를 선택하기 위해 제조사의 상세한 빈닝 차트(본 핵심 데이터시트에는 제공되지 않음)를 참조해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

전형적인 특성 곡선은 다양한 조건에서 LED가 어떻게 동작하는지에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 약 591 nm(노란색)에서 피크를 이루고 대역폭이 약 15 nm인 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, AlGaInP 칩의 단색 특성을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

지향성 플롯은 30도 시야각을 시각화하여 중심축에서 각도가 멀어질수록 빛의 강도가 어떻게 감소하는지 보여줍니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)

이 곡선은 다이오드의 전형적인 비선형입니다. 인가된 순방향 전압과 결과 전류 사이의 관계를 보여줍니다. 무릎 전압은 약 2.0V입니다. 이 무릎 전압 이상에서 동작할 때 전압의 작은 변화가 전류의 큰 변화를 일으키므로 안정적인 동작을 위해 정전류 구동이 필요합니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

광도는 일반적으로 순방향 전류와 함께 증가하지만 효율 저하 및 열 효과로 인해 결국 포화되고 감소합니다. 이 곡선은 원하는 밝기 대 효율 및 수명에 대한 최적의 구동 전류를 결정하는 데 도움이 됩니다.

4.5 온도 의존성

상대 강도 대 주변 온도:LED의 광 출력은 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 그 디레이팅을 정량화하며, 높은 주변 온도에서 동작하는 애플리케이션에 매우 중요합니다.
순방향 전류 대 주변 온도:이 곡선은 순방향 전압 특성이 온도에 따라 어떻게 변하는지 보여줄 수 있으며, 정전압 구동 시나리오에서 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 3mm 레이디얼(원형) 스루홀 패키지에 장착되어 있습니다. 주요 치수 사항은 다음과 같습니다:
- 모든 치수는 밀리미터 단위입니다.
- 플랜지 높이는 1.5mm(0.059\") 미만이어야 합니다.
- 별도 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
상세 치수 도면(데이터시트에 암시됨)은 리드 간격, 본체 직경, 렌즈 형상 및 전체 높이를 지정하며, 이는 PCB 풋프린트 설계 및 애플리케이션에서의 적절한 장착을 보장하는 데 중요합니다.

5.2 극성 식별 및 리드 성형

더 긴 리드는 일반적으로 애노드(양극)입니다. 데이터시트는 손상을 방지하기 위한 리드 성형의 중요한 규칙을 강조합니다:
- 에폭시 불브 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
- 솔더링 전에 성형을 수행하십시오.
- 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오. 리드에 스트레스를 주는 정렬되지 않은 PCB 홀은 LED를 저하시킬 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

적절한 취급은 신뢰성에 매우 중요합니다.

6.1 솔더링 공정 파라미터

핸드 솔더링:인두 팁 온도 최대 300°C (최대 30W 인두), 리드당 솔더링 시간 최대 3초.
웨이브/딥 솔더링:예열 온도 최대 100°C (최대 60초), 솔더 목욕 온도 최대 260°C에서 5초.
중요 규칙:LED 칩에 대한 열 충격을 방지하기 위해 솔더 접합부에서 에폭시 불브까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

6.2 권장 솔더링 프로파일

전형적인 프로파일에는 예열 램프, 안정적인 열 소크, 260°C에서의 짧은 피크 및 제어된 냉각 램프가 포함됩니다. 급속 냉각은 권장되지 않습니다. 공정은 층류 웨이브와 적절한 플럭싱을 사용해야 합니다.

6.3 보관 조건

LED는 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 출하 후 유통기한은 3개월입니다. 장기 보관(최대 1년)의 경우 질소 분위기와 건조제가 있는 밀봉 용기를 사용하십시오. 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피해 응결을 방지하십시오.

6.4 세척

필요한 경우, 상온에서 이소프로필 알코올로만 ≤1분 동안 세척하십시오. 초음파 세척은 파라미터(파워, 시간)가 손상이 발생하지 않도록 사전에 검증되지 않는 한 사용하지 마십시오. 초음파 에너지는 에폭시를 균열시키거나 와이어 본드를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 ESD 손상을 방지하기 위해 정전기 방지 백에 포장됩니다. 이들은 내부 카톤에 넣어진 후 외부 카톤에 포장되어 출하됩니다.
포장 수량:백당 최소 200개에서 500개. 5개의 백이 하나의 내부 카톤에 포장됩니다. 10개의 내부 카톤이 하나의 외부 카톤에 포장됩니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 여러 코드가 포함됩니다:
- CPN:고객 부품 번호.
- P/N:제조사 부품 번호 (예: 333-2UYD/S530-A3).
- QTY:포장 내 수량.
- CAT/HUE/REF:각각 광도, 주 파장 및 순방향 전압에 대한 빈닝 코드입니다.
- LOT No:추적 가능한 제조 로트 번호.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

8.1 대표적인 애플리케이션 회로

이 LED는 전류 제한 메커니즘으로 구동되어야 합니다. 가장 간단한 방법은 직렬 저항입니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (공급 전압 - Vf) / If. 5V 공급 및 20mA에서 전형적인 Vf 2.0V의 경우, R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω입니다. 특히 밝기 일관성 또는 디밍이 필요한 경우 정전류 구동을 위해 드라이버 IC 또는 트랜지스터 회로를 권장합니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 상대적으로 낮지만(최대 60mW), PCB 설계 중, 특히 높은 주변 온도 또는 밀폐된 공간에서 적절한 열 관리를 고려해야 합니다. 구성 요소 간의 충분한 간격 및 가능한 열 비아 사용은 LED 리드에서 열을 발산시켜 접합 온도 상승과 이에 따른 밝기 및 수명 손실을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이전 기술의 노란색 LED(예: GaAsP 기반)와 비교하여, 이 AlGaInP 소자는 훨씬 더 높은 발광 효율과 더 포화된 순수한 노란색을 제공합니다. 30도 시야각은 넓은 가시성과 방향성 강도 사이의 좋은 절충안을 제공하여 집중된 빔이 유리한 인디케이터 및 백라이트 역할 모두에 적합하게 합니다. 현대적인 할로겐 프리 및 RoHS 표준 준수는 환경 친화적인 설계의 주요 차별화 요소입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?
A: 아니요. 연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 25 mA입니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상 및 가속화된 성능 저하의 위험이 있습니다. 신뢰할 수 있는 성능을 위해 권장 20mA 이하에서 동작하십시오.
Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장은 최고 스펙트럼 파워 출력 지점입니다. 주 파장은 인간의 눈에 동일한 색상으로 보일 단색광의 단일 파장입니다. 이 경우(591nm 대 589nm)와 같이 종종 가깝습니다.
Q: 왜 3mm 리드 구부림 규칙이 그렇게 중요한가요?
A: 에폭시 불브로부터 3mm보다 가까이 구부리면 기계적 스트레스가 내부 와이어 본드 및 반도체 다이에 직접 전달되어 즉각적인 파손 또는 나중에 나타나는 잠재적 고장을 유발할 수 있습니다.
Q: 라벨의 CAT/HUE/REF 코드를 어떻게 해석하나요?
A: 이들은 내부 빈닝 코드입니다. 제품에서 색상 및 밝기 일관성을 보장하려면 주문 시 원하는 빈닝 범위를 지정하고 수령한 자재의 코드가 사양과 일치하는지 확인해야 합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계.여러 개의 브릴리언트 옐로우 LED가 서로 다른 활동 상태를 표시하는 데 사용됩니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 설계자는 공급자로부터 엄격한 HUE(파장) 빈과 특정 CAT(강도) 빈을 지정합니다. LED는 15mA 동작(밝기와 장기 신뢰성 균형을 위해 계산됨)을 위해 계산된 직렬 저항과 함께 마이크로컨트롤러 GPIO 핀을 통해 구동됩니다. PCB 레이아웃은 솔더 패드에서 LED 본체까지 권장 3mm 클리어런스를 유지하도록 보장합니다. 조립 중에는 데이터시트와 일치하는 제어된 프로파일을 가진 웨이브 솔더링 공정이 사용됩니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 노란색(~589-591 nm)입니다. 노란색 확산 수지 돔은 칩을 보호하고, 빛 출력 빔을 형성(30도 시야각)하며, 빛을 확산시켜 균일한 외관을 만드는 역할을 합니다.

13. 기술 발전 동향

LED 기술의 일반적인 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 향상된 색 재현성 및 낮은 비용을 향하고 있습니다. 이와 같은 인디케이터형 LED의 경우, 더 작은 표면 실장 패키지와 같은 추가 소형화, 동일한 전력 범위 내에서 증가된 밝기, 더 높은 온도 동작에서 향상된 신뢰성을 포함합니다. 또한 환경 규정에 대한 더 넓은 준수 및 패키징에서 더 지속 가능한 재료 사용을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 기본 AlGaInP 재료 시스템은 성숙되었지만 더 많은 빛을 추출하고 성능 일관성을 개선하기 위한 에피택셜 성장 및 칩 설계에서 계속해서 개선이 이루어지고 있습니다.