LED 램프 3294-15SURC/S 400-A7 데이터시트 - 선명한 적색 - 2.0V - 20mA - 200mcd - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 데이터시트는 3294-15SURC/S 400-A7 LED 램프에 대한 포괄적인 기술 정보를 제공합니다. 이 부품은 더 높은 휘도 출력으로 신뢰할 수 있고 견고한 표시등 조명이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 스루홀(램프 스타일) 발광 다이오드입니다. 이 장치는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩을 사용하여 투명 수지 렌즈로 선명한 적색을 생성하며, 다양한 디스플레이 및 표시 목적에 적합한 넓은 시야각을 제공합니다.

이 LED의 핵심 장점은 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)과 같은 주요 환경 및 안전 표준을 준수한다는 점입니다. 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 형태로 제공되어 제조 효율성을 향상시킵니다. 이 부품의 주요 타겟 시장은 일관되고 가시적인 상태 표시가 중요한 소비자 가전 및 컴퓨터 주변기기입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 이 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정되며, 어떤 작동 조건에서도 초과해서는 안 됩니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이는 LED 애노드에 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA. 이 정격은 듀티 사이클 1/10, 1 kHz의 펄스 조건에서 적용됩니다. 연속 작동에서 이를 초과하면 LED 성능이 저하됩니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이보다 큰 역바이어스 전압을 인가하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전압(VF) * 순방향 전류(IF)로 계산됩니다.
• 작동 및 저장 온도:장치는 -40°C ~ +85°C에서 작동 가능하며, -40°C ~ +100°C에서 저장할 수 있습니다.
• 납땜 온도 (Tsol):리드는 260°C에서 5초 동안 견딜 수 있으며, 이는 표준 웨이브 또는 핸드 납땜 공정과 호환됩니다.

2.2 전기광학적 특성

전기광학적 특성은 표준 테스트 조건인 순방향 전류(IF) 20mA, Ta=25°C에서 측정됩니다. 이 파라미터들은 LED의 광 출력과 전기적 특성을 정의합니다.

• 광도 (Iv):100 mcd (최소), 200 mcd (전형적). 이는 특정 방향으로 방출되는 지각된 광 파워의 측정값입니다. 200 밀리칸델라의 전형값은 직접 보기에 적합한 밝은 출력을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):90° (전형적). 이는 광도가 0°(온축)에서의 광도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 90° 각도는 넓은 시야 원뿔을 제공합니다.
• 피크 파장 (λp):632 nm (전형적). 이는 스펙트럼 방출이 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λd):624 nm (전형적). 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 색상을 선명한 적색으로 정의합니다.
• 순방향 전압 (VF):IF=20mA에서 1.7V (최소), 2.0V (전형적), 2.4V (최대). 이 파라미터는 필요한 전류 제한 저항 값을 결정하기 위한 회로 설계에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 10 μA (최대). 낮은 역방향 전류는 우수한 접합 품질을 나타냅니다.

측정 불확도가 제공됩니다: 광도 (±10%), 주 파장 (±1.0nm), 순방향 전압 (±0.1V).

3. 빈닝 시스템 설명

본 데이터시트는 포장 라벨(CAT, HUE, REF)에 표시된 코드로 주요 파라미터에 대한 빈닝 시스템을 참조합니다. 빈닝은 측정된 성능에 따라 LED를 그룹으로 분류하여 생산 배치 내 일관성을 보장하는 과정입니다.

• CAT (광도 등급):LED는 측정된 광도(예: 150-200 mcd, 200-250 mcd)에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 밝기 범위의 부품을 선택할 수 있습니다.
• HUE (주 파장 등급):LED는 주 파장에 따라 빈닝되어 색상 일관성을 보장합니다. 선명한 적색 LED의 경우, 빈은 624 nm 전형값 주변의 특정 나노미터 범위를 정의할 수 있습니다.
• REF (순방향 전압 등급):순방향 전압은 유사한 Vf 특성을 가진 LED를 그룹화하기 위해 빈닝됩니다. 이는 직렬로 연결된 여러 LED에서 일관된 전압 강하가 필요한 애플리케이션에서 중요할 수 있지만, 일반적으로 전류 조절보다는 덜 중요합니다.

3294-15SURC/S 400-A7의 정확한 코드 정의와 사용 가능한 범위를 이해하려면 제조사의 상세한 빈닝 사양 문서를 참조해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

본 데이터시트는 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 여러 전형적인 특성 곡선을 포함합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. AlGaInP 적색 LED의 경우, 624-632 nm(주 파장 및 피크 파장)를 중심으로 상대적으로 좁은 스펙트럼을 예상할 수 있습니다. 이 곡선은 색상별 표시등 애플리케이션에 이상적인 출력의 단색 특성을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

지향성(또는 방사 패턴) 곡선은 광 강도가 시야각에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다. 투명 렌즈를 가진 램프 스타일 LED의 전형적인 패턴은 넓고 부드러운 분포를 보여주며, 90° 시야각 사양을 뒷받침합니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 그래프는 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 이 곡선을 통해 설계자는 표준 20mA 테스트 조건이 아닌 다른 전류에서의 Vf를 추정할 수 있습니다. 특히 전압 여유가 제한된 배터리 구동 애플리케이션에서 구동 회로 설계에 매우 중요합니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력(상대 강도)과 구동 전류 사이의 관계를 보여줍니다. 광 출력은 일반적으로 일정 지점까지 전류와 선형적으로 증가합니다. 20mA를 크게 초과하여 작동하면 수익 체감이 발생하고 열이 증가하여 수명이 단축될 수 있습니다.

4.5 온도 의존성 곡선

상대 강도 대 주변 온도:LED 광 출력은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 고온 환경에서 작동하는 애플리케이션에 중요한 디레이팅을 정량화합니다.

순방향 전류 대 주변 온도:이 곡선은 허용 가능한 순방향 전류와 주변 온도 사이의 관계를 보여주며, 종종 최대 전력 소산(Pd) 한계 내에 머물도록 하는 디레이팅 라인을 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 도면

본 데이터시트는 LED 램프의 상세한 기계적 도면을 제공합니다. 주요 치수에는 에폭시 렌즈의 전체 직경(이 스타일의 경우 일반적으로 5mm), 리드 간격(스루홀 PCB용 표준 2.54mm / 0.1인치) 및 전체 높이가 포함됩니다. 참고 사항은 모든 치수가 밀리미터 단위이며, 플랜지 높이는 1.5mm 미만이어야 하고, 별도로 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm라고 명시합니다. 도면은 또한 일반적으로 더 긴 리드가 애노드(+)임을 나타내며 애노드와 캐소드 리드를 명확하게 표시합니다.

5.2 극성 식별

올바른 극성은 LED 작동에 필수적입니다. 이 장치는 표준 규칙을 사용합니다: 더 긴 리드는 애노드(양극)이고, 더 짧은 리드는 캐소드(음극)입니다. 또한, 캐소드 리드 근처의 플라스틱 렌즈 베이스 림에 평평한 부분이 있는 경우가 많습니다. PCB 풋프린트 설계는 지정된 리드 직경과 간격을 수용해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 가이드라인

적절한 취급은 LED의 신뢰성과 성능을 유지하는 데 중요합니다.

6.1 리드 성형

• 내부 와이어 본드에 스트레스를 피하기 위해 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• 리드 성형을 수행하십시오납땜 전에 soldering.
• 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오. PCB 구멍이 정렬되지 않아 강제 삽입이 발생하면 에폭시 수지와 LED가 손상될 수 있습니다.
• 실온에서 리드를 자르십시오.

6.2 저장

• ≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하십시오. 선적일로부터 유통기한은 3개월입니다.
• 더 긴 저장(최대 1년)의 경우, 질소와 건조제가 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.
• 개봉 후 24시간 이내에 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 결로를 방지하십시오.

6.3 납땜 공정

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

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

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

권장 납땜 온도 프로파일이 제공되며, 일반적으로 점진적인 상승, 안정적인 예열, 액상선 위의 짧은 시간(예: 260°C) 및 제어된 냉각을 보여줍니다. 급속 냉각을 피하십시오. 뜨거울 때 리드에 스트레스를 가하지 마십시오. 재납땜(한 번 이상의 사이클)은 권장되지 않습니다.

6.4 세척

세척이 필요한 경우, 실온에서 이소프로필 알코올을 1분 이내로 사용하십시오. 초음파 세척은 절대적으로 필요한 경우에만, 그리고 사전 자격 검증 후에만 사용하십시오. 초음파 세척은 내부 구조를 손상시킬 수 있습니다.

6.5 열 관리

전력 소산이 상대적으로 낮지만(최대 60 mW), 설계 중 적절한 열 관리를 고려해야 합니다. 높은 주변 온도나 높은 전류에서 작동하면 접합 온도가 증가하여 광 출력(루멘 감소)이 감소하고 장기적인 성능 저하가 가속화될 수 있습니다. 까다로운 애플리케이션에서는 PCB에 적절한 간격을 확보하고 리드에 작은 방열판을 사용하는 것이 도움이 될 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 정전기 방전(ESD) 및 습기 손상을 방지하기 위해 포장됩니다:

1. LED는 정전기 방지 백에 넣습니다.

2. 여러 백을 내부 카톤에 포장합니다.

3. 여러 내부 카톤을 외부 마스터 카톤에 포장합니다.

포장 수량:백당 최소 200개에서 1000개. 일반적으로 내부 카톤당 4백, 외부 카톤당 10개의 내부 카톤입니다.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 여러 코드가 포함됩니다:

CPN:고객 생산 번호(선택 사항).

P/N:생산 번호(부품 번호: 3294-15SURC/S 400-A7).

QTY:백/카톤 내 수량.

CAT, HUE, REF:각각 광도, 주 파장, 순방향 전압에 대한 빈닝 코드입니다.

LOT No:추적 가능한 제조 로트 번호.

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

데이터시트에 나열된 대로, 이 LED는 다음에 적합합니다:

TV 및 모니터:전원 상태, 대기 모드 또는 기능 표시등.

전화기:통화 중, 메시지 대기 또는 전원 표시등.

컴퓨터 및 주변기기:하드 드라이브 활동, 전원 켜기/끄기 또는 라우터/모뎀의 네트워크 상태 표시등.

선명한 적색과 우수한 밝기는 명확하고 가시적인 상태 또는 경고 표시가 필요한 모든 애플리케이션에 이상적입니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항을 사용하여 순방향 전류를 원하는 값(예: 전형적인 밝기를 위한 20mA)으로 제한하십시오. 저항 값을 R = (공급 전압 - LED_Vf) / 원하는_전류로 계산하십시오.
• 회로 레이아웃:PCB 구멍이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하여 삽입 중 기계적 스트레스를 피하십시오.
• 시야각:90° 시야각은 전면 패널 표시등에 적합합니다. 더 넓은 가시성을 위해서는 렌즈 캡이나 라이트 파이프를 고려하십시오.
• 다중 LED:여러 LED를 구동하려면 더 높은 전압 공급과 단일 전류 제한 저항으로 직렬 연결하거나, 각각 자체 저항으로 병렬 연결하십시오(일관된 밝기를 위해 권장).

9. 기술 비교 및 차별화

GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 적색 LED와 같은 구형 기술과 비교하여, 이 AlGaInP 기반 LED는 훨씬 더 높은 광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 밝은 출력을 제공합니다. 확산 또는 착색 수지와 달리 투명 수지는 가능한 최대의 광 추출과 더 포화되고 생생한 적색을 제공합니다. 현대 환경 표준(RoHS, 할로겐 프리)을 준수하므로 EU와 같은 규제 시장에서 판매되는 제품에 적합한 선택입니다. 견고한 패키지와 상세한 취급 가이드라인은 대량 생산에서의 신뢰성에 초점을 맞춘 설계를 나타냅니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 5V 공급 전압으로 이 LED를 20mA로 구동하려면 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

A: 전형적인 Vf 2.0V를 사용합니다: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 옴. 가장 가까운 표준 값(예: 150Ω 또는 160Ω)을 사용하십시오. 최악의 경우에도 충분한 전류를 보장하기 위해 최대 Vf(2.4V)를 항상 고려하십시오.

Q: 마이크로컨트롤러 핀(3.3V 또는 5V)에서 이 LED를 직접 구동할 수 있습니까?

A: 전류 제한 저항 없이 직접 연결하는 것은 권장되지 않습니다. 일반적인 MCU 핀은 20-25mA만 공급/흡수할 수 있으며, 이는 이 LED의 절대 최대 한계에 해당합니다. 항상 저항을 사용하십시오. 3.3V 로직의 경우: R ≈ (3.3V - 2.0V)/0.02A = 65Ω.

Q: 광도는 전형적으로 200 mcd입니다. 이 정도 밝기는 주간 야외 사용에 충분합니까?

A: 200 mcd는 실내 표시등 또는 근거리 시청에 적합합니다. 직사광선에서 보기 위해서는 훨씬 더 높은 강도(종종 >1000 mcd) 또는 집중 렌즈가 필요합니다.

Q: 피크 파장(632 nm)과 주 파장(624 nm)의 차이는 무엇입니까?

A: 피크 파장은 물리적 방출 스펙트럼이 가장 강한 지점입니다. 주 파장은 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 눈의 색감도(명시 응답)를 고려합니다. 주 파장은 지각된 색상을 설명하는 더 나은 지표입니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 데스크탑 스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS)용 전원 표시등 설계.

SMPS는 5V 대기 전원을 출력합니다. 목표는 밝고 신뢰할 수 있는 전원 켜짐 표시등을 추가하는 것입니다.

구현:LED를 전면 패널에 배치합니다. 애노드를 150Ω 전류 제한 저항을 통해 5V 대기 레일에 연결합니다. 캐소드를 접지에 연결합니다. 필요한 저항 정격 전력은 P = I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W이므로, 표준 1/8W(0.125W) 저항으로 충분합니다.

고려사항:LED가 안전하게 장착되고, 제어 PCB에 납땜하기 전에 리드가 올바르게 성형되었는지 확인하십시오. 90° 시야각은 다양한 각도에서 우수한 가시성을 제공할 것입니다. 선명한 적색은 "전원 켜짐"을 위한 보편적인 표시등입니다. 데이터시트에 명시된 장기 신뢰성은 표시등이 전원 공급 장치의 수명 동안 지속될 것을 보장합니다.

12. 작동 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어(전자와 정공)가 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 활성 영역에 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. 이 장치의 경우, AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 재료 시스템은 적색광에 해당하는 밴드갭을 가집니다. 투명 에폭시 수지는 렌즈 역할을 하여 광 출력을 형성하고 섬세한 반도체 칩을 보호합니다.

13. 기술 동향

LED 산업은 계속 발전하고 있으며, 일반적인 동향은 효율성 증가(와트당 더 많은 루멘), 더 높은 신뢰성 및 더 낮은 비용에 초점을 맞추고 있습니다. 3294 시리즈와 같은 표시등형 LED의 경우, 더 넓은 시야각 개발, 배터리 장치에서 전력 소비를 줄이기 위한 더 낮은 순방향 전압, 현대 PCB 조립에 필요한 무연 및 고온 납땜 공정과의 향상된 호환성이 동향에 포함됩니다. 또한 표면 실장 장치(SMD) 패키지에서 더욱 소형화되는 추세가 있지만, 스루홀 램프는 프로토타이핑, 수리 및 높은 단일 지점 밝기나 특정 기계적 장착이 필요한 애플리케이션에서 여전히 인기가 있습니다.