SMD 미드파워 LED 67-21ST 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 최대 전압 9.6V - 전류 60mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

67-21ST는 PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지에 장착된 표면 실장 장치(SMD) 미드파워 LED입니다. 이는 현대 조명 솔루션을 위해 성능, 효율 및 신뢰성의 균형을 제공하도록 설계된 탑뷰 백색 LED입니다. 컴팩트한 폼 팩터와 견고한 구조는 자동화 조립 공정에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 포지셔닝

이 LED 시리즈는 일반 및 장식 조명을 위한 다목적 솔루션으로 포지셔닝됩니다. 주요 장점은 광학 및 전기적 특성의 조합에서 비롯됩니다. 높은 광 효율을 제공하여 에너지 효율적인 설계에 기여합니다. 패키지는 120도의 넓은 시야각을 제공하여 균일한 광 분포를 보장합니다. 또한, 높은 색 재현 지수(CRI) 옵션으로 이용 가능하며, 표준 모델의 경우 최소 CRI 80, 최대 CRI 90까지 확장되는 옵션으로 정확한 색상 인식이 중요한 응용 분야에 적합합니다. 제품은 주요 환경 및 안전 규격을 준수하며, 무연(Pb-free), EU REACH 준수, 무할로겐 요구사항(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) 충족합니다.

1.2 목표 응용 분야

이러한 특징의 조합은 광범위한 응용 분야에 이상적인 LED를 만듭니다. 주요 용도는 일반 주변 및 작업 조명을 포함합니다. 또한 일관된 색상 출력으로 인해 장식 조명, 건축 액센트 조명, 엔터테인먼트 또는 무대 조명에도 적합합니다. 추가로, 신뢰할 수 있는 컴팩트 백색 광원이 필요한 표시등, 스위치 조명 및 다양한 기타 조명 작업에 사용될 수 있습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 표준 테스트 조건(솔더링 접점 온도 25°C)에서 LED의 주요 성능 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 순방향 전류 (I_F): 80 mA (연속)
• 피크 순방향 전류 (I_FP): 160 mA (펄스, 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 10ms)
• 전력 소산 (P_d): 800 mW
• 작동 온도 (T_opr): -30°C ~ +85°C
• 보관 온도 (T_stg): -40°C ~ +100°C
• 접합부-솔더링 접점 열저항 (R_{th J-S}): 17 °C/W
• 최대 접합부 온도 (T_j): 115 °C
• 솔더링 온도: 리플로우: 최대 10초 동안 260°C; 핸드 솔더링: 최대 3초 동안 350°C.

중요 참고사항: 이 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 생산 및 취급의 모든 단계에서 적절한 ESD 처리 예방 조치를 준수해야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 일반 작동 순방향 전류 60mA에서 지정됩니다.

• 광속 (Φ): 최소값은 특정 제품 변형 및 상관 색온도(CCT)에 따라 70 lm에서 76 lm 범위입니다. 일반적으로 ±11%의 허용 오차가 적용됩니다.
• 순방향 전압 (V_F): 최대 정격은 9.6V입니다. 작동 중 일반 범위는 8.7V에서 9.6V 사이이며, 허용 오차는 ±0.1V입니다.
• 색 재현 지수 (C_RIor R_a): 표준 변형은 최소 CRI 80입니다. 이 표준 빈에 대한 R9 값(포화 적색)은 최소 0으로 지정됩니다. 허용 오차는 ±2입니다.
• 시야각 (2θ_1/2): 120도 (일반). 이는 광도가 피크 값의 절반이 되는 전체 각도입니다.
• 역방향 전류 (I_R): 역방향 전압 (V_R) 15V에서 최대 50 µA.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 색상 및 광속 일관성을 보장하기 위해 ANSI 호환 빈닝 시스템을 사용합니다. 제품 번호에는 성능 빈을 정의하는 코드가 포함되어 있습니다.

3.1 제품 번호 해독

구조67-21ST/KK6C-HXX XX XX Z6 / 2 T에는 주요 정보가 포함됩니다:

• HXX: 색도 및 광속 빈을 나타냅니다. 처음 두 자리는 종종 CCT와 관련이 있습니다 (예: 2700K의 경우 27, 3000K의 경우 30).
• XX: 광속 빈 코드를 나타냅니다 (예: 70, 73, 76 lm 최소).
• 96: 순방향 전압 인덱스, V_Fmax = 9.6V를 나타냅니다.
• Z6: 순방향 전류 인덱스, I_F= 60mA를 나타냅니다.

3.2 색도 (색상) 빈닝

LED는 상관 색온도(CCT)와 CIE 1931 다이어그램 상의 정밀한 색도 좌표에 따라 빈닝됩니다. 데이터시트는 각 CCT(2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K)에 대한 상세 좌표 박스를 제공합니다. 각 CCT는 특정 x,y 좌표 범위로 정의된 서브 빈(예: 2700K의 경우 A, B, C, D, F, G)으로 더 세분화됩니다. 이 엄격한 빈닝은 어레이 내 LED 간의 최소 색상 편차를 보장합니다. 기준 범위는 CCT가 표준 ANSI 허용 오차 내에 있도록 보장합니다 (예: 하나의 2700K 빈의 경우 2580K-2700K).

3.3 광속 빈닝

광속은 코드와 60mA에서의 최소/최대 광 출력으로 정의된 빈으로 분류됩니다.

• R5: 70 – 76 lm
• R5B: 73 – 76 lm
• R6: 76 – 83 lm
• R7: 83 – 90 lm

광속의 표준 허용 오차는 ±11%입니다.

3.4 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 드라이버 설계 및 전류 매칭을 돕기 위해 그룹화됩니다.

• 그룹 8796:
  • 87C: 8.7V – 9.0V
  • 90C: 9.0V – 9.3V
  • 93C: 9.3V – 9.6V

순방향 전압의 허용 오차는 ±0.1V입니다.

4. 열 및 신뢰성 고려사항

4.1 열 관리

접합부에서 솔더링 접점까지의 열저항은 17 °C/W입니다. 이 파라미터는 작동 중 접합부 온도(T_j)를 계산하는 데 중요합니다. 최대 T_j인 115°C를 초과하면 수명이 크게 단축되고 고장을 일으킬 수 있습니다. 특히 최대 순방향 전류에서 또는 그 근처에서 작동할 때 낮은 솔더링 접점 온도를 유지하기 위해 적절한 구리 면적 및 가능한 열 비아를 포함한 적절한 PCB 열 설계가 필수적입니다.

4.2 솔더링 가이드라인

LED는 표준 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 최대 프로파일은 최대 10초 동안 피크 온도 260°C입니다. 핸드 솔더링의 경우, 인두 팁 온도는 350°C를 초과해서는 안 되며, 패드당 접촉 시간은 3초로 제한해야 합니다. 열 충격이나 패키지 손상을 피하기 위해 유사한 PLCC 패키지에 제안된 리플로우 프로파일을 따르는 것이 좋습니다.

5. 응용 설계 노트

5.1 드라이버 선택

순방향 전압 범위(60mA에서 최대 9.6V)를 고려할 때, 안정적인 작동 및 열 폭주를 방지하기 위해 정전류 드라이버가 필수적입니다. 드라이버는 60mA(± 적절한 허용 오차)의 출력 전류로 지정되어야 합니다. 여러 LED를 직렬로 사용하는 설계의 경우 누적 순방향 전압을 고려해야 합니다. 개별 전류 밸런싱 없이 LED의 병렬 연결은 일반적으로 권장되지 않습니다.

5.2 광학 설계

넓은 120도 시야각은 2차 광학 장치 없이 넓고 균일한 조명이 필요한 응용 분야에 유리합니다. 집중된 빔이 필요한 응용 분야의 경우 1차 광학 장치(렌즈)가 필요합니다. 패키지의 투명 수지(water-clear resin)는 높은 광 추출 효율을 보장합니다.

5.3 PCB 레이아웃 권장사항

PCB 패드 설계는 PLCC-2 패키지의 권장 풋프린트와 일치해야 적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장합니다. 열 성능을 향상시키기 위해, 풋프린트에 열 패드가 있는 경우 대형 구리 평면에 연결하십시오. 패키지 아래에 열 비아를 사용하여 내부 또는 하단 구리층에 연결하면 열 방산이 크게 개선될 수 있습니다.

6. 양산 목록 및 대표 사양

데이터시트에는 양산 가능한 여러 표준 제품 구성이 나열되어 있습니다. 예를 들어67-21ST/KK6C-H307396Z6/2T:

• CCT: 3000K
• CRI (최소): 80
• R9 (최소): 0
• 광속 (최소): 73 lm
• 순방향 전압 (최대): 9.6V
• 순방향 전류: 60mA

2700K (70 lm 최소), 4000K (76 lm 최소), 5000K (76 lm 최소), 5700K (76 lm 최소), 6500K (76 lm 최소)에 대한 유사한 변형이 존재하며, 모두 CRI 80 최소입니다.

7. 기술 비교 및 포지셔닝

기존 저전력 LED와 비교하여, 67-21ST는 패키지당 훨씬 더 높은 광 출력을 제공하여 주어진 광 출력에 필요한 부품 수를 줄입니다. 고출력 LED와 비교하여, 일반적으로 더 낮은 작동 전류에서 더 나은 효율을 제공하며, 장치당 더 낮은 전력 소산으로 인해 열 관리를 단순화합니다. PLCC-2 패키지는 업계 표준의 비용 효율적인 형식으로 검증된 신뢰성을 제공하며, 미드파워 일반 조명 응용 분야에서 성능, 사용 편의성 및 비용 간의 강력한 균형을 제공합니다.

8. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

8.1 일반적인 작동 전압은 얼마입니까?

최대값은 9.6V이지만, 60mA에서의 일반적인 순방향 전압은 더 낮으며, 특정 전압 빈에 따라 종종 8.7V에서 9.3V 범위에 있습니다. 항상 드라이버가 최대 전압을 수용하도록 설계하십시오.

8.2 이 LED를 80mA로 구동할 수 있습니까?

연속 순방향 전류의 절대 최대 정격은 80mA입니다. 이 전류에서 작동하는 것은 가능하지만 더 많은 열을 발생시키고 효율을 감소시키며 잠재적으로 수명을 단축시킬 수 있습니다. 우수한 열 관리를 구현하여 접합부 온도가 115°C 미만으로 유지되도록 하는 것이 중요합니다. 권장 작동 조건은 60mA입니다.

8.3 색상 일관성은 어떻게 보장됩니까?

색상 일관성은 CIE 색도 다이어그램 상의 엄격한 빈닝을 통해 달성됩니다. 동일한 CCT 및 색도 서브 빈(예: 30K-F)에서 LED를 선택함으로써 단일 생산 배치 내 또는 배치 간에 매우 가까운 색상 매칭을 달성할 수 있습니다.

8.4 방열판이 필요합니까?

60mA(~0.55W 전력)에서 작동하는 단일 LED의 경우, 열 확산을 위한 일부 구리 영역이 있는 표준 PCB에 장착된 경우 전용 방열판은 일반적으로 필요하지 않습니다. 그러나 LED 어레이 또는 높은 주변 온도에서 작동하는 경우, PCB의 신중한 열 설계(열 비아 사용, 두꺼운 구리)가 필요하며, 신뢰할 수 있는 작동을 유지하기 위해 외부 방열판이 필요할 수 있습니다.