LED 램프 313-2UYD/S530-A3 데이터시트 - 브릴리언트 옐로우 - 20mA - 2.0V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 브릴리언트 옐로우 LED 램프의 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 AlGaInP 칩 기술을 사용하여 설계되었으며, 노란색 확산 수지로 캡슐화되어 향상된 가시성과 안정적인 성능이 요구되는 애플리케이션에 적합합니다. 이 시리즈는 다양한 시야각을 선택할 수 있으며, 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 패키징으로 제공됩니다.

본 제품은 견고하고 신뢰할 수 있도록 설계되었으며, RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 요건(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수합니다. 주요 설계 목표는 다양한 소비자 및 산업용 전자 애플리케이션을 위해 더 높은 휘도 수준을 제공하는 것입니다.

2. 기술 파라미터 심층 해석

2.1 절대 최대 정격

소자의 동작 한계는 Ta=25°C 조건에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이는 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA. 이 정격은 듀티 사이클 1/10, 1 kHz의 펄스 조건에서 적용됩니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이 한계를 초과하는 역방향 전압을 인가하면 LED 접합이 손상될 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 동작 온도 (Topr):-40 ~ +85 °C. 안정적인 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (Tstg):-40 ~ +100 °C. 소자가 동작하지 않을 때 안전하게 보관할 수 있는 온도 범위입니다.
• 솔더링 온도 (Tsol):260 °C, 5초. 솔더링 공정에 대한 최대 온도 및 시간 허용치입니다.

2.2 광전기적 특성

주요 성능 파라미터는 Ta=25°C 및 전형적인 동작점인 순방향 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):전형값은 200 mcd, 최소값은 100 mcd입니다. 이 파라미터는 노란색 광 출력의 인지된 밝기를 나타냅니다. 측정 불확도는 ±10%입니다.
• 시야각 (2θ1/2):전형값은 50도입니다. 이는 광도가 피크 값의 절반 이상인 각도 범위를 정의합니다.
• 피크 파장 (λp):전형값은 591 nm입니다. 이는 스펙트럼 방사가 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장 (λd):전형값은 589 nm입니다. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, LED의 색상을 나타냅니다. 측정 불확도는 ±1.0 nm입니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):전형값은 15 nm입니다. 이는 방출되는 빛의 스펙트럼 폭을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):전형값은 2.0 V이며, 20mA에서 최소 1.7 V에서 최대 2.4 V까지의 범위를 가집니다. 측정 불확도는 ±0.1 V입니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5 V가 인가될 때 최대값은 10 μA입니다.

3. 비닝 시스템 설명

본 제품은 주요 광학 및 전기적 파라미터를 기준으로 소자를 분류하는 비닝 시스템을 사용하여 애플리케이션 설계의 일관성을 보장합니다. 패키지의 라벨은 이러한 빈을 나타냅니다.

• CAT (광도 등급):이 코드는 측정된 광도 출력을 기준으로 LED를 분류합니다.
• HUE (주 파장 등급):이 코드는 주 파장을 기준으로 LED를 분류하며, 이는 정확한 노란색 색조와 관련이 있습니다.
• REF (순방향 전압 등급):이 코드는 테스트 전류에서의 순방향 전압 강하를 기준으로 LED를 분류합니다.

이 비닝을 통해 설계자는 색상이나 밝기 균일성이 중요한 애플리케이션을 위해 엄격하게 제어된 특성을 가진 LED를 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

본 데이터시트는 다양한 조건에서 소자의 동작을 설명하는 여러 특성 곡선을 포함합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 방출되는 빛의 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, 591 nm 피크 파장을 중심으로 전형적인 대역폭 15 nm를 가지며, 브릴리언트 옐로우 색상을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

이 플롯은 빛의 공간 분포를 시각화하며, 50도의 전형적인 시야각에 해당하여 중심축에서 강도가 어떻게 감소하는지 보여줍니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 그래프는 순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 나타냅니다. 20mA에서의 전형적인 VF 2.0V는 이 곡선의 핵심 포인트입니다. 이는 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 순방향 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 동작 범위 내에서는 선형적이지만, 더 높은 전류에서는 포화됩니다. 권장되는 20mA에서 동작하면 최적의 효율과 수명을 보장합니다.

4.5 상대 강도 대 주변 온도

이 곡선은 광 출력의 음의 온도 계수를 보여줍니다. 주변 온도(Ta)가 증가함에 따라 상대 광 출력이 감소합니다. 이는 애플리케이션의 열 관리에 매우 중요합니다.

4.6 순방향 전류 대 주변 온도

이 그래프는 일정 전압 또는 전력 조건에서 순방향 전류와 온도 사이의 관계를 설명하여 디레이팅 관행에 정보를 제공합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 도면

본 데이터시트는 LED 패키지의 상세한 기계적 도면을 제공합니다. 주요 치수는 전체 본체 크기, 리드 간격, 에폭시 렌즈 모양을 포함합니다. 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다.

중요 참고사항:

• 플랜지의 높이는 1.5mm(0.059\") 미만이어야 합니다.
• 별도로 명시되지 않는 한, 치수의 일반 공차는 ±0.25mm입니다.

5.2 극성 식별

캐소드(음극) 리드는 일반적으로 치수 도면에서 식별되며, 렌즈의 평평한 부분, 패키지의 노치 또는 더 짧은 리드로 표시됩니다. PCB 장착 시 올바른 극성을 준수해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

적절한 취급은 소자의 신뢰성과 성능을 유지하는 데 중요합니다.

6.1 리드 성형

• 리드는 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 구부리십시오.
• 리드 성형을이전에 soldering.
• 수행하십시오. 성형 중 LED 패키지에 스트레스를 가하지 않도록 하여 내부 손상이나 파손을 방지하십시오.
• 실온에서 리드 프레임을 절단하십시오.
• PCB 홀이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하여 장착 스트레스를 피하십시오.

6.2 보관

• 수령 후 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 이러한 조건에서의 유통기한은 3개월입니다.
• 3개월 이상 보관할 경우, 질소 분위기와 건조제가 있는 밀폐 용기를 사용하여 최대 1년까지 보관할 수 있습니다.
• 높은 습도에서 급격한 온도 변화를 피하여 결로를 방지하십시오.

6.3 솔더링 공정

일반 규칙:솔더 접합부에서 에폭시 불베까지 최소 3mm의 거리를 유지하십시오.

핸드 솔더링:

• 인두 팁 온도: 최대 300°C (최대 30W 인두용).
• 리드당 솔더링 시간: 최대 3초.

웨이브 (DIP) 솔더링:

• 예열 온도: 최대 100°C (최대 60초).
• 솔더링 배스 온도 및 시간: 최대 260°C, 5초.

중요 솔더링 참고사항:

• 고온에서 리드에 스트레스를 가하지 마십시오.
• 두 번 이상 솔더링(딥 또는 핸드)하지 마십시오.
• LED가 실온으로 냉각될 때까지 에폭시 불베를 충격/진동으로부터 보호하십시오.
• 피크 온도에서 급속 냉각을 피하십시오.
• 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성할 수 있는 가능한 가장 낮은 온도를 사용하십시오.
• 웨이브 솔더링을 위해 권장되는 솔더링 프로파일을 따르십시오.

6.4 세척

• 필요한 경우, 실온에서 이소프로필 알코올로만 ≤1분 동안 세척하십시오.
• 사용 전 실온에서 건조하십시오.
• 초음파 세척을 피하십시오. 절대적으로 필요한 경우, 손상이 발생하지 않도록 공정을 사전에 검증하십시오.

7. 열 관리

효과적인 열 방산은 LED 성능과 수명에 필수적입니다.

• 초기 애플리케이션 설계 단계에서 열 관리를 고려하십시오.
• 애플리케이션의 주변 온도를 기반으로 동작 전류를 적절히 디레이팅하십시오(성능 그래프에 내포된 디레이팅 곡선 참조).
• 최종 애플리케이션에서 LED 주변의 온도를 제어하십시오. 과도한 접합 온도는 광 출력을 감소시키고 열화를 가속화할 수 있습니다.

8. 정전기 방전 (ESD) 주의사항

본 LED 제품은 정전기 방전(ESD) 및 서지 전압에 민감하며, 이는 반도체 다이를 손상시키고 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다.

• 항상 ESD 보호 환경(접지된 손목 스트랩, 도전성 매트 등 사용)에서 소자를 취급하십시오.
• 운송 및 보관 중 적절한 ESD 안전 패키징 및 용기를 사용하십시오.

9. 포장 및 주문 정보

9.1 포장 사양

본 소자는 습기와 정전기 방전으로부터 보호되도록 포장됩니다.

• 1차 포장:방전 백.
• 2차 포장:내부 카톤.
• 3차 포장:외부 카톤.

포장 수량:

1. 방전 백당 최소 200개에서 500개.
2. 6개의 백이 1개의 내부 카톤에 포장됩니다.
3. 10개의 내부 카톤이 1개의 외부 카톤에 포장됩니다.

9.2 라벨 설명

포장 라벨에는 추적성 및 사양을 위한 다음 코드가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객 생산 번호.
• P/N:생산 번호 (제조업체 부품 번호).
• QTY:포장 수량.
• CAT:광도 등급 (비닝).
• HUE:주 파장 등급 (비닝).
• REF:순방향 전압 등급 (비닝).
• LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

10. 애플리케이션 제안

10.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

본 데이터시트에 명시된 바와 같이, 이 LED는 다양한 전자 장치의 백라이트 및 상태 표시에 적합하며, 다음을 포함합니다:

• 텔레비전 세트 (TV)
• 컴퓨터 모니터
• 전화기
• 일반 컴퓨터 주변 장치 및 장비

높은 밝기와 신뢰할 수 있는 노란색은 명확한 가시성이 요구되는 전원 표시등, 경고등 및 장식용 백라이트에 이상적입니다.

10.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 공급 전압(Vs), 전형적인 순방향 전압(Vf ≈ 2.0V) 및 원하는 동작 전류(예: 20mA)를 기반으로 저항 값을 계산하십시오: R = (Vs - Vf) / I_F.
• PCB 레이아웃:LED 패드 주변에 충분한 구리 면적 또는 열 비아를 확보하여 열을 방산하도록 하십시오. 특히 최대 정격 근처에서 동작할 경우 더욱 중요합니다.
• 광학 설계:50도의 시야각은 넓은 방사 패턴을 제공합니다. 특정 빔 패턴이 필요한 경우 렌즈 또는 확산판 요구사항을 고려하십시오.
• ESD 보호:ESD 이벤트가 발생하기 쉬운 애플리케이션에서는 LED 라인에 과도 전압 억제(TVS) 다이오드 또는 기타 보호 회로를 추가하는 것을 고려하십시오.

11. 기술 비교 및 차별화

본 독립 데이터시트에서는 다른 제품과의 직접적인 비교는 제공되지 않지만, 이 LED의 주요 차별화 특징을 추론할 수 있습니다:

• 재료 기술:AlGaInP 반도체 재료의 사용은 고효율 노란색 및 앰버 LED에 전형적이며, 우수한 밝기를 제공합니다.
• 규정 준수:RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준을 동시에 준수하는 것은 엄격한 환경 규정을 가진 글로벌 시장을 대상으로 하는 제품에 상당한 이점입니다.
• 패키징:테이프 및 릴로의 가용성은 고속 자동화 픽 앤 플레이스 조립을 용이하게 하여 대량 생산 시 제조 비용을 절감합니다.
• 비닝:명시적인 비닝 시스템(CAT, HUE, REF)은 여러 LED를 사용하는 애플리케이션에서 더 엄격한 색상 및 밝기 매칭을 가능하게 하며, 디스플레이 백라이트에서 중요한 요소입니다.

12. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

12.1 권장 동작 전류는 무엇입니까?

광전기적 특성은 IF=20mA에서 지정되며, 이는 표준 테스트 조건이자 지정된 밝기와 수명을 달성하기 위한 권장 전형 동작점입니다.

12.2 이 LED를 25mA로 연속 구동할 수 있습니까?

25mA는 연속 전류에 대한 절대 최대 정격이지만, 정상 동작에는 권장되지 않습니다. 최대 정격에서 동작하면 안전 마진이 감소하고 접합 온도가 증가하며 수명이 단축될 수 있습니다. 최적의 신뢰성을 위해 20mA 이하로 설계하십시오.

12.3 광도 값을 어떻게 해석합니까?

전형적인 광도는 20mA에서 200 밀리칸델라(mcd)입니다. 이는 피크 방사 방향에서 인지된 밝기의 측정값입니다. 보장된 최소값은 100 mcd입니다. 특정 유닛의 실제 값은 "CAT" 코드로 표시된 비닝 범위 내에 있을 것입니다.

12.4 시야각은 무엇을 의미합니까?

50도의 시야각(반치폭)은 LED 축을 중심으로 한 50도 원뿔 내에서 광 강도가 피크 값의 절반 이상임을 의미합니다. 이 각도 밖에서도 빛은 보이지만 강도는 낮습니다.

12.5 히트 싱크가 필요합니까?

보통의 주변 온도에서 20mA로 동작할 경우, 단일 LED에 전용 히트 싱크는 일반적으로 필요하지 않습니다. 그러나 PCB 상의 적절한 열 관리(충분한 구리 패드)는 필요합니다. 여러 LED가 군집되어 있거나 주변 온도가 높은 경우(>~60°C), 열 분석 및 가능한 히트싱킹을 권장합니다.

13. 실용 애플리케이션 사례 연구

시나리오: 네트워크 라우터의 상태 표시등

설계자는 소비자용 라우터에 "인터넷 연결 활성"을 나타내는 밝고 신뢰할 수 있는 노란색 LED가 필요합니다. LED는 3.3V 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에서 직접 구동됩니다.

1. 부품 선택:이 LED는 밝은 방에서도 가시성을 보장하는 높은 밝기(전형 200 mcd)와 소비자 가전에 요구되는 환경 규정 준수로 선택되었습니다.
2. 회로 설계:전류 제한 저항을 계산합니다. V_공급= 3.3V, V_f= 2.0V, I_f= 20mA를 사용합니다: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 옴. 가장 가까운 표준 값(68 옴)을 선택하여 약간 낮은 전류(~19mA)가 흐르며, 이는 허용 가능합니다.
3. PCB 레이아웃:LED는 전면 패널에 배치됩니다. PCB 풋프린트는 패키지 치수와 일치합니다. 열 방산을 돕기 위해 캐소드 및 애노드 패드에 작은 구리 영역이 연결됩니다.
4. 조립:LED는 테이프 및 릴로 공급되며, 제조업체의 자동화 조립 라인과 호환됩니다. 리플로우 솔더링 프로파일은 지정된 260°C 피크를 5초 동안 유지하도록 조정됩니다.
5. 결과:최종 제품은 네트워크 상태를 안정적으로 표시하는 선명하고 균일한 노란색 표시등을 특징으로 하며, 모든 밝기 및 규제 요건을 충족합니다.

14. 기술 원리 소개

이 LED는 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP) 반도체 기술을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)에 직접적으로 대응합니다. 이 경우, 구성은 스펙트럼의 노란색 영역(~589-591 nm)에서 광자를 생성하도록 조정됩니다. 노란색 확산 수지 캡슐란트는 반도체 다이를 보호하고, 광 출력 빔을 형성하며(50도 시야각에 기여), 칩에서의 광 추출을 향상시키는 역할을 합니다.

15. 기술 발전 동향

LED 기술 분야는 계속 발전하고 있습니다. 본 데이터시트는 성숙한 제품을 나타내지만, 이러한 구성 요소에 영향을 미치는 일반적인 동향은 다음과 같습니다:

• 효율 증가:지속적인 재료 및 구조 개선은 와트당 더 많은 루멘(더 높은 효율)을 생산하여 동일한 광 출력에 대한 전력 소비를 줄이는 것을 목표로 합니다.
• 색상 일관성 향상:에피택셜 성장 및 비닝 공정의 발전으로 파장 및 강도 분포가 더욱 엄격해져 어레이에서 더 나은 색상 균일성을 가능하게 합니다.
• 신뢰성 및 수명 향상:열을 더 잘 관리하고 환경 스트레스에 저항하는 재료 및 패키징에 대한 연구가 진행되어 가혹한 조건에서 더 긴 동작 수명을 가져옵니다.
• 소형화:더 작은 전자 장치를 위한 추진력은 광학 성능을 유지하거나 개선하면서도 더 작은 패키지 풋프린트의 LED를 요구합니다.
• 스마트 통합:더 넓은 동향은 제어 회로, 센서 또는 통신 기능을 LED 패키지에 직접 통합하여 "스마트" 조명 솔루션으로 나아가는 것을 포함합니다.