SMD 미드파워 LED 67-23ST 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 최대 전압 55V - 백색광 - 기술 문서

1. 제품 개요

67-23ST 시리즈는 표준 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지에 장착된 컴팩트하고 고성능의 SMD(Surface-Mount Device) 미드파워 LED입니다. 다양한 상관 색온도(CCT) 범위에서 백색광을 방출하도록 설계되었습니다. 핵심 장점으로는 높은 발광 효율, 우수한 색 재현 능력(CRI 최소 90 옵션 제공), 넓은 120도 시야각, 그리고 낮은 전력 소비가 있습니다. 본 패키지는 무연, 할로겐 프리이며 RoHS 및 EU REACH와 같은 주요 환경 지침을 준수하여, 신뢰성과 광 품질이 가장 중요한 다양한 일반 및 장식 조명 애플리케이션에 적합합니다.

1.1 목표 애플리케이션

• 일반 실내 및 환경 조명
• 장식 및 건축 조명
• 엔터테인먼트 및 무대 조명
• 표시등 및 백라이트 애플리케이션
• 스위치 및 제어판 조명

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 동작은 이 경계 내에서 유지되어야 합니다.

• 순방향 전류 (I_F):20 mA (연속)
• 피크 순방향 전류 (I_FP):40 mA (펄스, 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 10ms)
• 전력 소산 (P_d):1100 mW
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +100°C
• 열 저항 (R_{th J-S}):12 °C/W (접합부에서 납땜 지점까지)
• 최대 접합부 온도 (T_j):115 °C
• 납땜 온도:리플로우: 최대 10초 동안 260°C; 핸드 납땜: 최대 3초 동안 350°C.

참고:본 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 조립 및 취급 시 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

납땜 지점 온도(T_soldering) 25°C, 순방향 전류(I_F) 17mA(일반 동작 조건)에서 측정됨.

• 광속 (Φ):CCT에 따라 최소값이 140 lm에서 155 lm까지 다양함(대량 생산 목록 참조). 일반적인 허용 오차는 ±11%입니다.
• 순방향 전압 (V_F):최대 정격은 55.0V입니다. 일반적인 빈닝 범위는 50V에서 55V입니다. 허용 오차는 ±0.1V입니다.
• 색 재현 지수 (CRI/Ra):최소 60에서 90까지의 값이 제공됩니다(CRI 인덱스 테이블 참조). 대량 생산 목록의 경우, Ra(최소)는 80입니다. 허용 오차는 ±2입니다.
• R9 값:기재된 제품에 대해 0(최소)으로 지정되어 있으며, 이는 일부 백색 LED 형광체 시스템에서 흔히 나타나는 짙은 빨간색 채도에 대한 잠재적 제한을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (일반적). 이 넓은 각도는 균일한 광 분포를 보장합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

본 제품은 색상과 광속의 일관성을 보장하기 위해 ANSI 표준 빈닝 시스템을 사용합니다. 부품 번호에는 이러한 빈에 대한 코드가 포함되어 있습니다.

3.1 제품 번호 해석

예시:67-23ST/KKE-H27140550Z2/2T

• 67-23ST/: 패키지 타입 (PLCC-2).
• KKE: 내부 코드.
• H: CRI 인덱스 코드 (H = CRI 90 최소). 대량 생산 모델의 경우, 'H'는 CRI 80 최소에 해당합니다(CRI 테이블 참조).
• 27: 색온도 코드 (27 = 2700K).
• 140: 최소 광속 코드 (140 = 140 lm 최소).
• 550: 순방향 전압 인덱스 (550 = 55.0V 최대).
• Z2: 순방향 전류 인덱스 (Z2 = I_F17mA).
• 2T: 릴 당 포장 수량 (2T = 특정 릴 카운트).

3.2 색도 좌표 빈닝

LED의 백색점(색상)은 CIE 1931 색도도 상의 정의된 영역 내에서 엄격하게 제어됩니다. 데이터시트는 각 CCT(2700K, 3000K, 3500K 등) 및 서브빈(A, B, C...)에 대한 특정 (x, y) 좌표 박스를 제공합니다. 예를 들어, 2700K의 경우 27K-A, 27K-B와 같은 빈은 서로 다른 사각형 영역을 정의하여 방출되는 백색광이 정밀한 색상 범위 내에 있도록 보장하며, 일반적으로 2- 또는 4-스텝 MacAdam 타원 내에 위치하여 동일한 빈의 LED 간 시각적 색상 차이를 최소화합니다.

3.3 광속 빈닝

광속은 단계별로 빈닝됩니다. 예를 들어, 2700K에서:

• 빈140L10: 140 lm (최소) ~ 150 lm (최대)
• 빈150L10: 150 lm (최소) ~ 160 lm (최대)

3.4 순방향 전압 빈닝

전압은 50V에서 55V까지 1V 단위로 빈닝됩니다(예: 50J: 50-51V, 51J: 51-52V). 이는 LED 전압 범위를 매칭함으로써 더 효율적인 구동 회로 설계에 도움이 되며, 전류 조절을 단순화할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석 및 설계 고려사항

특정 그래프(IV, 온도 대 광속)가 발췌문에 제공되지는 않았지만, 주요 관계는 파라미터로부터 추론할 수 있습니다.

4.1 전류 대 광속 (L-I 관계)

광속은 17mA에서 지정됩니다. 이 전류 이상(절대 최대 20mA까지)으로 동작하면 광 출력이 증가하지만, 전력 소산(V_F* I_F)과 접합부 온도도 증가합니다. 이 관계는 일반적으로 일정 범위 내에서 선형이지만, 열 증가로 인해 더 높은 전류에서는 효율(와트당 루멘)이 떨어질 수 있습니다.

4.2 열 관리

열 저항(R_{th J-S})이 12°C/W이므로 적절한 PCB 열 설계가 중요합니다. 예를 들어, 정격 17mA 및 일반적인 V_F~52.5V에서 전력 소산은 ~0.89W입니다. 납땜 지점에서 접합부까지의 온도 상승은 약 0.89W * 12°C/W = ~10.7°C가 됩니다. 접합부 온도(T_j)를 115°C 미만으로 유지하려면 납땜 지점 온도를 약 104°C 미만으로 유지해야 합니다. 이를 위해서는 PCB 상에 충분한 구리 면적(열 패드)과 최종 애플리케이션에서의 공기 흐름이 필요할 수 있습니다.

4.3 구동기 설계

높은 순방향 전압(최대 55V)은 이 LED가 단일 패키지 내에 직렬로 연결된 여러 LED 칩을 포함하고 있을 가능성을 시사합니다. 정전압원이 아닌 정전류 구동기가 필수적입니다. 구동기는 선택된 전압 빈의 최대 V_F를 처리할 수 있도록 설계되고 안정적인 17mA(또는 한계 내의 다른 설계 전류)를 제공해야 합니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 외형

본 장치는 일반적인 PLCC-2 표면 실장 패키지를 사용합니다. 정확한 치수(L x W x H)는 제공된 텍스트에 명시되어 있지 않지만, PLCC-2 폼 팩터는 업계 표준입니다. 평면도가 주요 발광면입니다. 패키지 수지는 투명하며, 높은 광 추출 효율 달성과 색상 일관성 유지에 최적입니다.

5.2 극성 식별

PLCC-2 패키지는 일반적으로 표시된 캐소드(렌즈나 본체에 녹색 점, 노치, 또는 모서리 절단)를 가지고 있습니다. PCB 조립 시 올바른 극성을 준수해야 합니다. 반대 극성은 LED가 점등되지 않게 하며 장치에 스트레스를 가할 수 있습니다.

6. 납땜 및 조립 지침

• 리플로우 납땜:최대 피크 온도 260°C를 10초를 초과하여 초과해서는 안 됩니다. 표준 무연 리플로우 프로파일이 적용 가능합니다.
• 핸드 납땜:필요한 경우, 인두 팁 온도를 350°C로 제한하고, 패드당 접촉 시간은 플라스틱 패키지와 내부 다이 부착에 대한 열 손상을 방지하기 위해 3초를 초과해서는 안 됩니다.
• 보관:지정된 보관 온도 범위(-40°C ~ +100°C) 내에서 건조하고 정전기 방지 조건에 보관하십시오.

7. 애플리케이션 제안 및 설계 노트

7.1 일반적인 애플리케이션 회로

이 LED는 외부 정전류 구동기가 필요합니다. 간단한 회로는 DC 전원 공급 장치, 스위칭 정전류 LED 구동기 IC 및 LED 모듈로 구성됩니다. 구동기 IC는 입력 전압 범위, 필요한 출력 전류(17mA) 및 LED 스트링의 총 순방향 전압(여러 개의 67-23ST LED가 직렬로 사용되는 경우)에 따라 선택해야 합니다.

7.2 PCB 레이아웃 고려사항

• 열 패드:LED의 열 패드(있는 경우) 또는 캐소드/애노드 패드에 연결된 충분한 구리 면적을 가진 PCB 풋프린트를 설계하여 방열판 역할을 하도록 합니다. 내부 또는 하단 레이어로의 열 비아는 열 방산을 크게 개선할 수 있습니다.
• 전기적 절연:특히 상대적으로 높은 동작 전압(최대 55V)을 고려할 때 적절한 크리피지 및 클리어런스 거리를 확보하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

67-23ST는 다음과 같은 조합을 통해 차별화됩니다:고전압 동작(고전압 공급을 위한 직렬 연결 단순화),고 CRI 옵션(최대 90), 그리고넓은 시야각. 저전압 미드파워 LED와 비교하여, 주어진 전력 수준에 대한 전류 요구 사항을 줄여 트레이스와 커넥터의 저항 손실을 최소화할 수 있습니다. 할로겐 프리 및 엄격한 환경 표준 준수는 환경에 민감하고 까다로운 시장에 적합하게 만듭니다.

9. 자주 묻는 질문 (파라미터 기반)

Q: 이 LED를 12V 또는 24V 전원으로 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 순방향 전압이 훨씬 높습니다(50-55V). 입력 전압을 LED의 V_F를 초과하도록 승압할 수 있는 정전류 구동 회로가 필요합니다.

Q: R9 값이 0인 것이 조명 품질에 어떤 의미가 있나요?

A: 낮거나 0인 R9 값은 LED가 짙은 빨간색을 생생하게 재현하지 못할 수 있음을 나타냅니다. 이는 많은 일반 조명 애플리케이션에서는 허용되지만, 정확한 빨간색 재현이 중요한 소매 조명(고기, 농산물, 직물) 또는 박물관 조명에서는 고려 사항이 될 수 있습니다. 가능한 경우 R9 사양에 대한 특정 CRI 빈을 확인하십시오.

Q: 몇 개의 LED를 직렬로 연결할 수 있나요?

A: 구동기의 최대 출력 전압 컴플라이언스에 따라 다릅니다. 예를 들어, 최대 150V 정격의 구동기와 최대 V_F55V의 LED를 사용하는 경우, 이론적으로 안전 마진을 두고 2개의 LED를 직렬로 연결(최대 110V)할 수 있습니다. 항상 최악의 경우(최대 V_F) 값으로 설계하십시오.

10. 동작 원리 및 기술

이것은 형광체 변환 백색 LED입니다. 핵심은 순방향 바이어스 시 청색광을 방출하는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 재료 기반의 반도체 칩입니다. 이 청색광은 패키지 내부의 황색(및 종종 적색) 형광체 코팅을 여기시킵니다. 남은 청색광과 변환된 황색/적색광의 혼합은 백색광으로 인지됩니다. 형광체의 정확한 혼합은 상관 색온도(CCT - 2700K, 4000K 등)와 색 재현 지수(CRI)를 결정합니다. PLCC-2 패키지는 기계적 보호, 환경적 밀봉을 제공하며 120도 빔을 형성하는 주 광학 렌즈를 수용합니다.