SMD 미드파워 LED 67-22ST 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 65mA - 2.9V 최대 - 백색광 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

67-22ST 시리즈는 산업 표준 PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) 폼 팩터로 패키징된 SMD (표면 실장 소자) 미드파워 LED 제품군을 나타냅니다. 이 부품들은 높은 효율의 백색광 출력을 제공하도록 설계되어 다양한 일반 및 장식 조명 애플리케이션에 적합합니다. 핵심 설계 철학은 광 성능, 에너지 효율, 신뢰성 및 비용 효율성 사이의 최적 균형을 달성하는 데 중점을 둡니다.

이 LED는 백색광 방출을 생성하는 투명 수지로 캡슐화된 InGaN (인듐 갈륨 나이트라이드) 칩 기술을 사용합니다. 이 패키지는 컴팩트한 크기와 일반적으로 120도에 이르는 넓은 시야각이 특징이며, 이는 균일한 광 분포를 용이하게 합니다. 이 시리즈의 주요 특징은 무연 (납 무함유), RoHS 준수, REACH 준수 및 할로겐 프리 요건 (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) 충족을 포함한 현대 환경 및 안전 표준을 준수한다는 점입니다.

이 LED의 주요 타겟 시장은 일반 주변 조명, 장식 및 건축 조명, 엔터테인먼트 조명, 표시기 백라이트, 그리고 일관되고 고품질의 백색광이 필요한 다양한 조명 작업을 포함합니다. 그 폼 팩터와 성능 파라미터는 LED 스트립, 모듈, 라이트 패널 및 리트로핏 전구에 통합하기에 잘 맞습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 표준 조건 (Tsoldering = 25°C)에서 LED의 작동 한계와 성능을 정의하는 중요한 파라미터에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 작동은 보장되지 않으며 신뢰할 수 있는 설계에서는 피해야 합니다.

• 순방향 전류 (IF):180 mA (연속).
• 피크 순방향 전류 (IFP):300 mA (펄스, 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 10ms). 이 정격은 PWM (펄스 폭 변조) 디밍을 포함하는 설계에 중요합니다.
• 전력 소산 (Pd):522 mW. 이는 패키지가 열 한계를 초과하지 않고 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 작동 온도 (Topr):-40°C ~ +85°C. 이 소자는 넓은 주변 온도 범위에서 작동하도록 정격되어 있습니다.
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +100°C.
• 열 저항 (RθJ-S):21 °C/W (접합점에서 납땜 지점까지). 이는 열 관리 설계를 위한 중요한 파라미터입니다. 소산되는 전력 1와트당 접합 온도가 납땜 지점 온도보다 21°C 상승함을 나타냅니다.
• 최대 접합 온도 (Tj):115°C. 반도체 접합은 이 온도를 초과해서는 안 됩니다.
• 납땜 온도:리플로우 납땜은 최대 10초 동안 260°C로 지정됩니다. 핸드 납땜은 최대 3초 동안 350°C에서 허용됩니다. PCB 조립 중에 이 한계를 엄격히 준수해야 합니다.

중요 참고사항:이 LED는 정전기 방전 (ESD)에 민감합니다. 조립 및 취급 중 적절한 ESD 처리 절차 (접지된 손목 스트랩, 도전성 매트 사용 등)를 따라야 합니다.

2.2 전기광학적 특성

이 파라미터들은 정격 순방향 전류 65mA에서 작동할 때 LED의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광속 (Φ):최소 광 출력은 제품 변형 (관련 색온도 - CCT)에 따라 다르며, 양산 테이블에 나열된 대로 36 lm에서 39 lm까지 범위입니다. 일반적인 허용 오차는 ±11%가 적용됩니다.
• 순방향 전압 (VF):65mA에서 최대값은 2.9V이며, 일반적인 허용 오차는 ±0.1V입니다. 실제 VF는 빈닝됩니다 (섹션 3 참조).
• 색 재현 지수 (CRI - Ra):"K" 빈 코드의 경우 최소값은 80이며, 허용 오차는 ±2입니다. R9 값 (빨간색 채도)은 최소 0으로 지정됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):일반적으로 120도입니다. 이는 광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 광 효율:특정 변형 (예: 4000K, 5000K)에 대한 일반적인 효율은 최대 225 lm/W이며, 이는 65mA 순방향 전류 조건에서 계산됩니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압 (VR) 5V가 인가될 때 최대 50 µA입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 67-22ST 시리즈는 주요 파라미터에 대해 포괄적인 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 색 재현 지수 (CRI) 빈닝

제품 번호에는 CRI 코드가 포함됩니다. 이 시리즈의 경우 코드 "K"가 사용되며, 이는 최소 CRI (Ra) 80에 해당합니다.

3.2 광속 빈닝

광속은 LED의 CCT에 따라 빈닝됩니다. 빈 코드 (예: 36L2, 39L2)는 루멘 단위의 최소 및 최대 광속 범위를 정의합니다.

• 2700K:빈에는 36L2 (36-38 lm), 38L2 (38-40 lm), 40L2 (40-42 lm)이 포함됩니다.
• 3000K/3500K:빈에는 38L2 (38-40 lm), 40L2 (40-42 lm), 42L2 (42-44 lm)이 포함됩니다.
• 4000K/5000K/5700K/6500K:빈에는 39L2 (39-41 lm), 41L2 (41-43 lm), 43L2 (43-45 lm)이 포함됩니다.

광속에 대한 허용 오차는 ±11%입니다.

3.3 순방향 전압 (VF) 빈닝

순방향 전압은 일관된 전류 구동을 위한 회로 설계를 돕기 위해 그룹화되고 빈닝됩니다. 빈 코드는 제품 번호의 일부입니다 (예: 5M403929U6의 "29").

• 그룹 2629:이 그룹에는 빈 26A (2.6-2.7V), 27A (2.7-2.8V), 28A (2.8-2.9V)가 포함됩니다. 제품 번호 예시는 이 그룹의 상한인 최대 2.9V를 사용합니다.

순방향 전압에 대한 허용 오차는 ±0.1V입니다.

3.4 색도 (색상) 빈닝

LED는 각 관련 색온도 (CCT)에 대해 5-스텝 MacAdam 타원 내에서 빈닝됩니다. 이는 동일한 주문 CCT (2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K)의 모든 LED가 CIE 1931 색도도에서 매우 작은 영역 내에 있으므로 색상이 시각적으로 일관되게 보이도록 보장합니다. 제공된 테이블은 각 CCT 스텝에 대한 목표 Cx, Cy 좌표 및 타원 파라미터 (a, b, theta)를 나열합니다. 색도 좌표에 대한 허용 오차는 ±0.01입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 주요 파라미터 간의 관계를 설명하는 여러 그래프를 제공합니다. 이를 이해하는 것은 견고한 시스템 설계에 필수적입니다.

4.1 접합 온도 대비 순방향 전압 변화 (그림 1)

이 곡선은 LED의 순방향 전압 (VF)이 접합 온도 (Tj)가 증가함에 따라 선형적으로 감소함을 보여줍니다. 이는 반도체 다이오드의 특성입니다. 열 관리 또는 정전류 구동 설계의 경우, 정전압 소스를 사용할 경우 열 폭주를 피하기 위해 이 음의 온도 계수를 고려해야 합니다.

4.2 순방향 전류 대비 상대 광도 (그림 2)

광 출력은 전류에 비례하지 않습니다. 출력은 전류와 함께 증가하지만, 효율 저하 및 증가된 열 효과로 인해 더 높은 전류에서 관계는 선형 이하 경향이 있습니다. 정격 65mA를 크게 초과하여 작동하면 와트당 광 출력에서 수확 체감이 발생하고 더 많은 열이 발생합니다.

4.3 접합 온도 대비 상대 광속 (그림 3)

이것은 가장 중요한 곡선 중 하나입니다. 이는 LED 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소함을 보여줍니다. 높은 접합 온도는 직접적으로 더 낮은 효율 (와트당 루멘) 및 가속된 루멘 감소 (짧은 수명)로 이어집니다. 성능과 수명을 유지하기 위해서는 효과적인 방열판이 가장 중요합니다.

4.4 순방향 전압 대비 순방향 전류 (그림 4)

이것은 다이오드에 대한 고전적인 I-V (전류-전압) 곡선입니다. 지수 관계를 보여줍니다. 65mA로 설정된 정전류 드라이버의 경우, LED 양단의 전압은 특정 VF 빈과 온도에 따라 약 2.9V 이하가 될 것입니다.

4.5 납땜 온도 대비 최대 구동 전류 (그림 5)

이 그래프는 납땜 지점 (Ts)의 온도를 기반으로 허용 가능한 최대 순방향 전류의 디레이팅을 정의합니다. Ts가 증가함에 따라 접합 온도가 115°C 한계를 초과하는 것을 방지하기 위해 최대 안전 작동 전류를 줄여야 합니다. 이 차트는 높은 주변 온도에서 작동하는 애플리케이션을 설계하는 데 필수적입니다.

4.6 방사 패턴 (그림 6)

이 극좌표 플롯은 광 강도의 공간적 분포를 시각적으로 나타냅니다. 67-22ST는 돔 렌즈가 있는 PLCC 패키지에 일반적인 Lambertian 또는 근접 Lambertian 분포 패턴을 나타내며, 이는 넓은 120도 시야각을 초래합니다.

4.7 스펙트럼 분포

데이터시트에는 스펙트럼 전력 분포 그래프 (파장 대 상대 강도)가 포함됩니다. 이는 가시 스펙트럼 전체에 걸친 LED의 방출 프로파일을 보여줍니다. 백색 LED의 경우, 이는 일반적으로 청색 피크 (InGaN 칩에서)와 더 넓은 황색 형광체 방출이 결합된 형태입니다. 이 곡선의 모양은 색 재현 지수 (CRI)와 백색광의 인지된 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

5. 애플리케이션 가이드라인 및 설계 고려사항

5.1 전기적 구동

정전류 구동은 필수입니다:LED는 전류 구동 소자입니다. 안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전류 (CC) 드라이버를 강력히 권장합니다. 정격 구동 전류는 65mA입니다. 절대 최대값은 180mA이지만, 정격 전류 이상에서 작동하면 효율과 수명이 감소합니다. 디밍의 경우 색상 일관성을 유지하므로 PWM (펄스 폭 변조)이 선호되는 방법입니다.

5.2 열 관리

이것은 신뢰성과 성능을 위한 가장 중요한 단일 요소입니다.

• 방열판:PCB는 효과적인 방열판 역할을 해야 합니다. LED의 열 패드 (납땜 지점)에 연결된 충분한 구리 면적 (구리 푸어)을 가진 보드를 사용하십시오.
• 열 경로:LED 접합에서 주변 환경으로의 열 저항을 최소화하십시오. 21°C/W의 RθJ-S는 접합점에서 보드의 납땜 지점까지의 저항입니다. 보드에서 주변 환경으로의 저항을 추가해야 합니다.
• 계산:Tj = Ts + (Pd * RθJ-S) 공식을 사용하여 Tj를 추정하십시오. 여기서 Ts는 PCB의 납땜 지점에서 측정된 온도입니다. 모든 작동 조건에서 Tj가 115°C보다 훨씬 낮게 유지되도록 하십시오.

5.3 광학적 통합

넓은 120도 빔 각은 확산되고 균일한 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 더 집중된 빔을 위해서는 2차 광학 (렌즈, 반사판)이 필요합니다. 투명 수지 패키지는 대부분의 일반적인 광학 재료와 호환됩니다.

6. 비교 및 차별화

67-22ST 시리즈는 몇 가지 주요 속성을 통해 경쟁적인 미드파워 LED 시장 내에서 자리매김합니다:

• 균형 잡힌 성능:효율 (최대 225 lm/W, 일반적), 좋은 CRI (최소 80), 넓은 CCT 범위의 강력한 조합을 제공하여 다목적 범용 부품으로 만듭니다.
• 표준화된 패키지:PLCC-2 패키지는 어디에나 존재하여 기존 제조 공정, 픽 앤 플레이스 장비 및 광학 시스템과의 광범위한 호환성을 보장합니다.
• 포괄적인 빈닝:광속, 전압 및 색도 (5-스텝 MacAdam 타원)에 대한 상세한 빈닝은 특히 다중 LED 어레이에서 일관된 최종 제품 품질에 필요한 예측 가능성을 설계자에게 제공합니다.
• 환경 규정 준수:RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준을 완전히 준수함으로써 엄격한 규제가 있는 글로벌 시장을 위한 설계를 미래 대비합니다.

7. 자주 묻는 질문 (FAQ)

7.1 이 LED를 정전압 소스로 구동할 수 있나요?

권장하지 않습니다. VF의 음의 온도 계수는 정전압으로 구동될 경우 열 폭주로 이어질 수 있습니다. 안정적이고 안전한 작동을 위해서는 정전류 드라이버가 필수적입니다.

7.2 부품 번호의 "U6"은 무엇을 의미하나요?

"U6"은 순방향 전류 인덱스로, 정격 작동 순방향 전류 (IF) 65mA를 지정합니다.

7.3 데이터시트에 최소 R9 값이 0으로 나와 있습니다. 이것이 색상 품질에 어떤 의미가 있나요?

R9 값이 0이라는 것은 이 LED가 진한 빨간색 톤의 향상된 재현을 보장하지 않음을 나타냅니다. 일반 CRI Ra 요건 80+는 충족하지만, 빨간색의 정확한 재현이 중요한 애플리케이션 (예: 고기나 농산물을 위한 소매 조명)은 더 높은 지정 R9 값 (예: >50)을 가진 LED가 필요할 수 있습니다.

7.4 얼마나 많은 LED를 직렬로 연결할 수 있나요?

그 수는 드라이버의 출력 전압 준수 범위에 따라 다릅니다. 65mA에서 LED당 최대 VF가 2.9V이므로, 24V 드라이버는 이론적으로 약 8개의 LED를 직렬로 구동할 수 있습니다 (8 * 2.9V = 23.2V), 약간의 여유를 남깁니다. 항상 전압 허용 오차와 온도 효과를 고려하십시오.

8. 실용적 설계 예시

시나리오:10개의 LED, CCT 4000K, 65mA 구동으로 캐비닛 하단 조명을 위한 선형 LED 모듈 설계.

1. 부품 선택:67-22ST/KKX-5M403929U6/2T를 선택합니다. 이는 다음을 지정합니다: CRI 80+ (K), CCT 4000K (4039), 최소 광속 39 lm (39), 최대 VF 2.9V (29), 전류 65mA (U6).
2. 전기 설계:65mA 출력의 정전류 드라이버를 선택하십시오. 드라이버의 출력 전압 범위는 최소 10 * (VF 최소) ~ 10 * (VF 최대) = 약 26V ~ 29V, 더 여유분을 포함해야 합니다.
3. 열 설계:알루미늄 코어 PCB (MCPCB) 또는 LED 패드에 연결된 상단층에 크고 끊어지지 않은 구리 평면이 있는 표준 FR4 PCB를 사용하십시오. 조명 하우징이 열 방산을 위한 경로를 제공하는지 확인하십시오.
4. 광학 설계:확산 조명의 경우, LED를 그대로 사용할 수 있습니다. 더 균일한 외관을 위해 어레이 위에 확산 커버를 배치할 수 있습니다.
5. 예상 성능:총 광속은 약 10 * [39 ~ 41 lm] = 390 ~ 410 lm (빈 기준 최소)이 될 것이며, 시스템 효율은 열 설계와 드라이버 효율에 크게 의존합니다.