LED 램프 333-2SURD/S530-A3 데이터시트 - 5mm 적색 확산형 - 전압 2.4V - 전력 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 333-2SURD/S530-A3 LED 램프의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 다양한 표시등 및 백라이트 애플리케이션에서 신뢰할 수 있고 견고한 성능을 제공하도록 설계된 스루홀 장착, 직경 5mm LED입니다. 이 장치는 선명한 적색 확산광 출력을 생성하기 위해 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩 소재를 사용하며, 적색 확산 수지 패키지로 캡슐화되어 있습니다. 주요 설계 초점은 명확한 시각적 신호가 필요한 소비자 가전 제품에 적합한 더 높은 밝기를 제공하는 데 있습니다.

이 LED는 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 형태로 제공되며, 무연(Pb-free) 부품으로 제조되어 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수합니다. 이는 현대 환경 규정에 따라 전 세계적으로 판매되는 제품에 사용하기에 적합하게 만듭니다.

2. 기술 파라미터 및 사양

2.1 절대 최대 정격

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

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이는 LED에 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA. 이는 듀티 사이클 1/10, 주파수 1 kHz 조건에서 허용되는 최대 펄스 순방향 전류입니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이 값을 초과하는 역방향 전압을 인가하면 LED의 반도체 접합이 손상될 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd):60 mW. 이는 장치가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 작동 온도 범위 (Topr):-40°C ~ +85°C. LED가 작동하도록 설계된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위 (Tstg):-40°C ~ +100°C.
• 납땜 온도 (Tsol):5초 동안 260°C. 웨이브 또는 핸드 납땜 중 리드에 가해질 수 있는 최대 온도와 시간입니다.

2.2 전기광학 특성

전기광학 특성은 별도로 명시되지 않는 한, 표준 시험 조건 Ta=25°C 및 순방향 전류(IF) 20 mA에서 측정됩니다. 이러한 파라미터는 LED의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):100 mcd (최소), 200 mcd (일반). 이는 LED가 방출하는 가시광선의 양을 지정합니다. 200 밀리칸델라의 일반적인 값은 표준 5mm LED에 대해 중간 밝기 출력을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):30° (일반). 이는 광도가 0°(축상)에서의 광도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 30° 각도는 비교적 좁은 빔을 나타내며, 방향성 표시등에 적합합니다.
• 피크 파장 (λp):632 nm (일반). 방출된 빛의 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λd):624 nm (일반). 빛의 지각된 색상을 설명하는 단일 파장입니다. 이 값은 LED를 선명한 적색 영역에 위치시킵니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):20 nm (일반). 최대 강도의 절반(FWHM)에서 측정된 방출된 빛의 스펙트럼 폭입니다.
• 순방향 전압 (VF):2.0 V (최소), 2.4 V (일반). 지정된 20 mA 전류로 구동될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 설계자는 구동 회로가 이 전압을 제공할 수 있는지 확인해야 합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 10 μA (최대). LED가 역방향 바이어스될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다.

측정 허용 오차:데이터시트는 특정 불확실성을 기록합니다: 순방향 전압 ±0.1V, 광도 ±10%, 주 파장 ±1.0nm. 이러한 요소는 중요한 설계 애플리케이션에서 고려되어야 합니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 LED의 동작을 설명하는 여러 특성 그래프를 포함합니다. 이러한 곡선을 이해하는 것은 최적의 회로 설계 및 열 관리에 중요합니다.

3.1 상대 강도 대 파장

이 그래프는 방출된 빛의 스펙트럼 분포를 보여줍니다. 일반적으로 지정된 632 nm (일반) 근처에서 피크를 이루며 대역폭(FWHM)은 약 20 nm로, AlGaInP 기술의 단색 적색 출력 특성을 확인시켜 줍니다.

3.2 지향성 패턴

이 극좌표 플롯은 30° 시야각을 시각화하며, 관찰 각도가 중심축에서 멀어질수록 빛의 강도가 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이 패턴은 특정 빔 형상이 필요한 애플리케이션에 중요합니다.

3.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)

이 곡선은 다이오드에서 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 이 LED의 경우, 일반적인 작동점인 20 mA에서 순방향 전압은 약 2.4V입니다. 이 곡선은 적절한 전류 제한 저항 선택 또는 정전류 드라이버 설계에 도움이 됩니다.

3.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 그래프는 빛 출력(강도)이 순방향 전류와 함께 증가하지만, 특히 높은 전류에서 완벽하게 선형적인 방식으로 증가하지는 않음을 보여줍니다. 이는 일관된 밝기를 위해 전압이 아닌 안정적인 전류로 LED를 구동하는 것의 중요성을 강조합니다.

3.5 온도 의존성 곡선

두 개의 주요 그래프가 온도 영향을 설명합니다:상대 강도 대 주변 온도:광 출력은 일반적으로 주변 온도가 증가함에 따라 감소함을 보여줍니다. 이 디레이팅은 고온 환경에서 작동하는 애플리케이션에서 고려되어야 합니다.순방향 전류 대 주변 온도:순방향 전압 특성이 온도에 따라 어떻게 변하는지 설명할 수 있으며, 이는 전압 구동 회로의 안정성에 중요합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수 도면

LED는 표준 5mm 원형 레이디얼 리드 패키지를 특징으로 합니다. 도면의 주요 치수는 다음과 같습니다:

• 전체 직경: 5.0mm (공칭).
• 리드 간격: 약 2.54mm (0.1 인치), 표준 스루홀 풋프린트입니다.
• 최소 굽힘 지점: 리드는 에폭시 불브 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 구부려야 패키지에 스트레스를 피할 수 있습니다.
• 플랜지 높이: 1.5mm 미만이어야 합니다.

도면에 별도로 명시되지 않는 한 일반 치수 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 엔지니어는 정확한 PCB 레이아웃을 위해 원본 데이터시트의 정확한 치수 도면을 참조해야 합니다.

4.2 극성 식별

캐소드(음극 리드)는 일반적으로 두 가지 특징으로 식별됩니다: LED 플라스틱 플랜지 가장자리의 평평한 부분과 더 짧은 리드 길이입니다. 애노드(양극 리드)는 더 깁니다. 조립 중 올바른 극성을 준수해야 합니다.

5. 납땜 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성을 보장하고 LED 손상을 방지하는 데 중요합니다.

5.1 리드 성형

• 굽힘은 에폭시 불브 베이스에서 최소 3mm 떨어진 곳에서 이루어져야 합니다.
• 납땜 전에 리드를 성형하십시오.
• 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오; 정렬되지 않은 PCB 구멍은 스트레스를 유발하고 에폭시 수지를 열화시킬 수 있습니다.
• 실온에서 리드를 자르십시오.

5.2 보관 조건

LED는 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 출하 후 권장 보관 수명은 3개월입니다. 더 긴 보관(최대 1년)의 경우, 질소 분위기와 건조제가 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.

5.3 납땜 공정

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

핸드 납땜:

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

웨이브(DIP) 납땜:

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

권장 납땜 온도 프로파일이 제공되며, 제어된 상승, 피크 온도 플래토, 제어된 냉각 단계를 강조합니다. 급속 냉각을 피하십시오. 딥 또는 핸드 납땜은 한 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 납땜 후 LED가 기계적 충격이나 진동에 노출되기 전에 실온으로 자연 냉각되도록 하십시오.

5.4 세척

세척이 필요한 경우, 실온에서 이소프로필 알코올을 1분 이내로 사용하십시오. 초음파 세척은 절대적으로 필요한 경우에만, 철저한 사전 적격성 시험 후에만 사용하십시오. 초음파 에너지는 내부 다이 또는 와이어 본드를 손상시킬 수 있습니다.

5.5 열 관리

전력 소산이 낮지만(60mW), 수명을 위해 적절한 열 설계는 여전히 중요합니다. LED가 높은 주변 온도에서 사용되는 경우 작동 전류를 적절히 디레이팅해야 합니다. 설계자는 적절한 환기를 보장하고 LED를 다른 발열 부품 근처에 배치하지 않아야 합니다.

5.6 정전기 방전(ESD) 보호

LED는 ESD에 민감합니다. 취급 시 주의사항을 강력히 권장합니다:

• 접지된 손목 스트랩과 ESD 신발을 사용하십시오.
• ESD 안전 바닥에서 작업하고 ESD 안전 용기 및 포장을 사용하십시오.
• 작업 환경에서 전하를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하십시오.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 포장 사양

LED는 운송 및 취급 중 손상을 방지하기 위해 포장됩니다:

• 1차 포장:방전지 백.
• 2차 포장:내부 카톤, 각각 5개의 백을 포함합니다.
• 3차 포장:외부 카톤, 각각 10개의 내부 카톤을 포함합니다.

포장 수량:백당 최소 200개에서 500개. 따라서 하나의 외부 카톤에는 10,000개에서 25,000개가 포함됩니다 (내부 카톤 10개 * 백 5개 * 200-500개).

6.2 라벨 설명

포장의 라벨에는 주요 정보가 포함됩니다:

• CPN:고객 생산 번호.
• P/N:생산 번호 (부품 번호, 예: 333-2SURD/S530-A3).
• QTY:포장 수량.
• CAT / Ranks:성능 빈(예: 광도 등급)을 나타낼 수 있습니다.
• HUE:주 파장.
• LOT No:추적성을 위한 로트 번호.

7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

7.1 일반적인 애플리케이션

데이터시트에 나열된 대로, 이 LED는 다음에 적합합니다:

• TV 세트 (상태 표시등, 백라이트).
• 모니터 (전원/활동 표시등).
• 전화기 (회선 상태, 메시지 대기 표시등).
• 컴퓨터 (전원, HDD 활동 표시등).
• 밝고 신뢰할 수 있는 적색 표시등이 필요한 일반 용도 패널 표시등, 전자 장비 및 소비자 가전.

7.2 회로 설계 고려사항

전류 제한:LED는 항상 전류 제한 장치(일반적으로 전압원과 직렬로 연결된 저항)로 구동되어야 합니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_source - V_F) / I_F. 예를 들어, 5V 전원, V_F 2.4V, 원하는 I_F 20mA의 경우: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 옴. 표준 130Ω 또는 150Ω 저항이 적절하며, 저항의 전력 정격(P = I²R)도 고려해야 합니다.

시야각:30° 시야각은 빛이 주로 전면에서 보여야 하고 넓은 측면 각도에서 보이지 않아도 되는 애플리케이션에 이 LED를 이상적으로 만듭니다.

PCB 레이아웃의 열 관리:고전력 장치는 아니지만, PCB의 리드 주변에 약간의 구리 영역을 제공하면 열을 소산하는 데 도움이 될 수 있습니다. 특히 최대 정격 근처에서 작동하거나 따뜻한 외함 내에서 사용할 때 유용합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

333-2SURD/S530-A3 LED는 다음과 같은 특정 장점을 제공합니다:

• 칩 기술 (AlGaInP):GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 효율과 더 밝은 적색/주황색/노란색 빛을 제공하여, 지정된 200 mcd 일반 강도를 달성합니다.
• 확산 렌즈:적색 확산 수지는 날카로운 중심 핫스팟 없이 부드럽고 넓은 시야 지점을 생성하며, 이는 상태 표시등에 미적으로 만족스럽습니다.
• 견고한 구조:데이터시트는 신뢰할 수 있고 견고한 성능을 강조하며, 장수명과 일관된 출력에 초점을 맞춘 설계를 시사합니다.
• 환경 규정 준수:무연 및 RoHS 준수는 현대 전자 제조를 위한 표준이지만 필수적인 기능입니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

9.1 피크 파장(λp)과 주 파장(λd)의 차이점은 무엇입니까?

피크 파장은 방출 스펙트럼이 가장 강한 물리적 파장입니다. 주 파장은 스펙트럼과 인간 눈의 민감도(CIE 색상 일치 함수)로부터 계산된 지각 색상 등가물입니다. 이와 같은 단색 적색 LED의 경우, 여기서 볼 수 있듯이(632nm 대 624nm) 종종 가깝습니다.

9.2 저항 없이 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

아니요, 이는 위험하며 LED를 파괴할 것입니다.LED는 다이오드처럼 동작합니다; 그 순방향 전압은 상대적으로 일정합니다(~2.4V). 이를 3.3V 전원에 직접 연결하면 매우 큰 제어되지 않은 전류가 흐르게 되어(전원의 내부 저항과 LED의 동적 저항에 의해서만 제한됨), 25mA 연속 전류 정격을 빠르게 초과하고 치명적인 고장을 일으킵니다. 항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.

9.3 보관 습도가 지정된 이유는 무엇입니까(≤70% RH)?

수분은 에폭시 패키지에 흡수될 수 있습니다. 고온 납땜 공정 중에 갇힌 이 수분은 빠르게 팽창하여 내부 균열 또는 박리(\"팝콘 현상\")를 일으킬 수 있으며, 이는 다이 또는 와이어 본드를 손상시키고 즉각적 또는 잠재적 고장으로 이어질 수 있습니다.

9.4 \"테이프 및 릴로 제공 가능\"은 무엇을 의미합니까?

이는 LED가 연속 캐리어 테이프에 장착되어 릴에 감겨 공급됨을 의미합니다. 이 형식은 대량 표면 실장 조립 라인의 자동 피크 앤 플레이스 머신 사용을 위해 설계되었습니다. 이는 스루홀 부품이지만, 자동 삽입 장치를 위해 이 형태로 제공될 수 있습니다.

10. 작동 원리 및 기술 동향

10.1 기본 작동 원리

LED는 반도체 다이오드입니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역(이 경우 AlGaInP 칩)에서 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 색상(파장)은 반도체 소재의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlGaInP는 적색, 주황색, 노란색 빛을 생성하는 데 적합한 밴드갭을 가지고 있습니다.

10.2 산업 현황 및 동향

이것은 표준 스루홀 LED이지만, 산업은 더 작은 크기, 리플로우 납땜 적합성 및 낮은 프로파일로 인해 대부분의 새로운 설계에 대해 0603, 0805, 3528과 같은 표면 실장 장치(SMD) 패키지로 크게 이동했습니다. 그러나 5mm 원형 유형과 같은 스루홀 LED는 프로토타이핑, 취미 프로젝트, 교육용 키트 및 수동 납땜이 필요하거나 부품 자체가 외함 구멍을 통해 확장되는 패널 장착 표시등 역할을 하는 애플리케이션에서 여전히 인기가 있습니다. 내부 기술인 AlGaInP는 고효율 적색, 주황색, 호박색 LED의 표준으로 계속 유지되고 있습니다.