SMD 미드파워 LED 67-22ST 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 최대 19.0V - 50mA - 백색광 - 기술 문서

1. 제품 개요

67-22ST는 PLCC-2 패키지에 장착된 표면 실장 장치(SMD) 미드파워 LED입니다. 백색 LED로 설계되어 높은 광효율, 높은 색 재현 지수(CRI), 낮은 전력 소비 및 넓은 시야각을 결합한 특징을 제공합니다. 컴팩트한 폼 팩터는 공간 효율성과 우수한 광질이 중요한 다양한 조명 응용 분야에 적합합니다.

1.1 핵심 장점

이 제품을 정의하는 주요 특징은 밝은 조명을 보장하는 높은 광도 출력을 포함합니다. 넓은 시야각은 넓은 영역에 걸쳐 균일한 광 분포를 제공합니다. 무연(Pb-free) 재료를 사용하여 제작되었으며 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 규격(브롬 <900ppm, 염소 <900ppm, Br+Cl <1500ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 규정을 준수합니다. 제품은 일관된 색상 및 성능 분류를 위해 ANSI 표준 빈닝을 활용합니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 LED는 다양한 조명 응용 분야에 이상적인 솔루션입니다. 주요 용도는 주거 및 상업 공간의 일반 조명을 포함합니다. 색상 품질과 신뢰성이 중요한 장식 및 엔터테인먼트 조명에도 매우 적합합니다. 또한 전자 장치 및 조명 기구의 표시등 및 일반 조명 목적으로 사용될 수 있습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 지정된 조건에서 LED의 작동 한계 및 성능 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 정격은 납땜점 온도(T_납땜) 25°C에서 지정됩니다.

• 순방향 전류(I_F):60 mA (연속).
• 피크 순방향 전류(I_FP):120 mA, 듀티 사이클 1/10 및 펄스 폭 10ms의 펄스 조건에서 허용 가능.
• 전력 소산(P_d):1080 mW.
• 작동 온도(T_opr):-40°C ~ +85°C.
• 보관 온도(T_stg):-40°C ~ +100°C.
• 열 저항(R_{th J-S}):17 °C/W (접합부에서 납땜점까지).
• 접합부 온도(T_j):115 °C (최대).
• 납땜 온도:리플로우 납땜의 경우 260°C에서 10초가 지정됩니다. 핸드 납땜의 경우 350°C에서 3초가 한계입니다.

중요 참고사항:이 부품은 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 손상을 방지하기 위해 조립 및 취급 중 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

일반적인 성능은 순방향 전류(I_F) 50mA 및 납땜점 온도 25°C에서 측정됩니다.

• 광속(Φ):최소 광속은 특정 제품 빈에 따라 118루멘부터 시작됩니다(섹션 3 참조). 양산을 위한 일반적인 값은 133 lm 및 145 lm 시리즈입니다. 허용 오차는 ±11%입니다.
• 순방향 전압(V_F):최대 순방향 전압은 50mA에서 19.0V입니다. 일반적인 범위는 17.0V에서 19.0V 사이이며, 이에 따라 빈닝됩니다. 허용 오차는 ±0.1V입니다.
• 색 재현 지수(Ra / CRI):표준 시리즈의 최소 CRI는 80이며, R9 값은 0입니다. 허용 오차는 ±2입니다.
• 시야각(2θ_1/2):일반적인 반값 각도 시야각은 120도로, 매우 넓은 광속을 제공합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

응용 분야에서의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 색 재현 지수(CRI) 빈닝

제품은 최소 색 재현 지수를 나타내기 위해 단일 문자 기호를 사용합니다. 나열된 67-22ST 시리즈의 경우 'M' 기호가 사용되며, 이는 최소 CRI 60에 해당합니다. 다른 잠재적 빈에는 N (65), L (70), Q (75), K (80), P (85), H (90), R (90, R9 >50)이 포함됩니다.

3.2 순방향 전류 지수

'Z5' 기호는 작동 순방향 전류가 50mA임을 나타냅니다.

3.3 순방향 전압 지수

부품 번호의 '190' 코드는 최대 순방향 전압이 19.0V임을 의미합니다.

3.4 광속 빈닝

두 가지 주요 광속 시리즈가 4000K 색온도에 대해 정의됩니다: 133루멘(최소) 시리즈와 145루멘(최소) 시리즈입니다. 각 시리즈는 5루멘 단계로 더 세분화된 빈으로 나뉩니다. 예를 들어, 133Lm 시리즈에는 118L5 (118-123 lm), 123L5 (123-128 lm)부터 148L5 (148-153 lm)까지와 같은 빈이 포함됩니다.

3.5 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 17.0V에서 20.0V까지 0.5V 단계로 빈닝됩니다. 빈 코드는 170E (17.0-17.5V), 175E (17.5-18.0V)부터 195E (19.5-20.0V)와 같습니다.

3.6 색도(색상) 빈닝

LED는 백색 LED에 대한 ANSI C78.377 표준에 따라 MacAdam 5-단계 타원 시스템을 사용하여 빈닝됩니다. 이는 동일한 빈 내의 LED가 색상에서 시각적으로 구별되지 않도록 보장합니다. 빈 코드는 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6000K, 6500K의 상관 색온도(CCT)와 CIE 1931 다이어그램 상의 목표 색도 좌표(Cx, Cy)와 함께 제공됩니다.

4. 성능 곡선 분석

그래픽 데이터는 다양한 조건에서 LED의 동작을 이해하는 데 도움이 됩니다.

4.1 스펙트럼 분포

데이터시트에는 스펙트럼 분포 곡선이 포함되어 있으며, 이는 다양한 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 상대적 강도를 보여줍니다. 형광체 코팅이 된 블루 칩을 기반으로 하는 백색 LED의 경우, 이 곡선은 일반적으로 칩에서 나오는 강한 블루 피크와 형광체에서 나오는 더 넓은 노란색/녹색/빨간색 방출을 보여주며, 이들이 결합하여 백색광을 생성합니다. 정확한 형태는 색온도 및 색 재현 특성을 결정합니다.

4.2 일반적인 전기-광학 특성 곡선

두 가지 주요 곡선이 제시됩니다:

그림 1: 순방향 전압 변화 대 접합부 온도.이 곡선은 순방향 전압(V_F)이 접합부 온도(T_j)가 증가함에 따라 감소하는 방식을 보여줍니다. 이는 반도체 LED의 일반적인 음의 온도 계수 동작입니다. 이를 이해하는 것은 열 관리 및 정전류 드라이버 설계에 중요합니다.

그림 2: 상대 광도 대 순방향 전류.이 곡선은 구동 전류와 광 출력 사이의 관계를 설명합니다. 광도는 일반적으로 전류와 함께 증가하지만, 효율 저하 및 증가된 열로 인해 더 높은 전류에서 비선형적이 될 수 있습니다.

5. 장치 선택 및 주문 정보

5.1 제품 번호 설명

부품 번호 67-22ST/KKES-5MXXXXX190Z5/2T는 주요 사양을 전달하도록 구성되었습니다:

- 67-22ST/KKES:기본 제품 시리즈 및 패키지 코드.

- 5M:광속/성능 수준 및 CRI 빈과 관련이 있을 가능성이 높음(M=CRI 80 최소).

- XX:상관 색온도(CCT) 코드를 나타냄(예: 4000K의 경우 40).

- XX:최소 광속 코드를 나타냄(예: 133 lm의 경우 133).

- XXX:다른 잠재적 코드를 위한 자리 표시자.

- 190:최대 순방향 전압 지수 (19.0V).

- Z5:순방향 전류 지수 (50mA).

- /2T:패키징 유형(테이프 및 릴) 및 수량 또는 기타 변형 정보를 나타낼 가능성이 높음.

5.2 양산 목록

데이터시트는 8개의 CCT(2700K ~ 6500K)에 걸쳐 133 lm 및 145 lm 시리즈 내에서 사용 가능한 제품의 상세한 표를 제공합니다. 각 목록에는 전체 부품 번호, 최소 CRI (80), 최소 R9 (0), 최소 광속 및 최대 순방향 전압 (19.0V)이 포함됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 정확한 색온도와 밝기의 조합을 선택할 수 있습니다.

6. 응용 가이드라인 및 설계 고려사항

6.1 열 관리

접합부에서 납땜점까지의 열 저항이 17°C/W이므로, 성능과 수명을 유지하기 위해 효과적인 방열판이 필수적입니다. 최대 순방향 전류 근처에서 작동하면 상당한 열이 발생합니다. PCB 설계는 LED 납땜점에서 열을 발산시키기 위해 충분한 구리 패드 또는 열 비아를 통합하여 접합부 온도를 최대 정격 115°C보다 훨씬 낮게 유지해야 합니다.

6.2 전기 구동

이 LED는 정전압원이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다. 권장 작동 전류는 50mA입니다. V_F의 음의 온도 계수로 인해, 정전류 드라이버는 약간의 온도 변동에도 불구하고 안정적인 광 출력을 보장합니다. 드라이버는 LED당 최대 19.0V까지 필요한 전압을 공급할 수 있어야 합니다. 여러 LED를 직렬로 사용하는 설계의 경우 드라이버 전압은 이에 따라 조정되어야 합니다.

6.3 광학 설계

넓은 120도 시야각은 이 LED를 2차 광학 장치 없이 넓고 확산된 조명이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 더 집중된 광속을 위해 외부 렌즈 또는 반사경을 사용할 수 있습니다. 설계자는 광 분포를 계획할 때 일반적인 공간 방사 패턴을 고려해야 합니다.

6.4 납땜 및 조립

지정된 납땜 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다. 리플로우 납땜의 경우 피크 온도는 10초 이상 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 핸드 납땜의 경우, 납땜 인두 팁 온도는 최대 350°C로 제어되어야 하며, 접촉 시간은 3초로 제한되어야 합니다. 항상 표준 SMD 조립 및 ESD 보호 관행을 따르십시오.

7. 기술 비교 및 시장 맥락

67-22ST는 PLCC-2 패키지의 미드파워 LED로서 특정 틈새 시장을 차지합니다. 고출력 LED와 비교하여 더 낮은 열 밀도와 종종 더 간단한 구동 요구 사항을 제공하여 라이트 패널, 트로퍼, 전구 교체와 같은 비용에 민감한 대량 응용 분야에 적합합니다. 더 작고 저출력 LED와 비교하여 상당히 높은 광속을 제공하여 동일한 총 광 출력을 달성하기 위해 더 적은 장치를 사용할 수 있어 광학 및 기계적 설계를 단순화할 수 있습니다. 해당 등급에서의 주요 차별화 요소는 상대적으로 높은 전압(주전원 유래 드라이버와의 쉬운 직렬 구성 가능), 우수한 CRI (80), 현대 환경 규격 준수의 조합입니다.

8. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED의 실제 전력 소비는 얼마입니까?

A: 전력(P)은 순방향 전압(V_F) × 순방향 전류(I_F)로 계산됩니다. 50mA 및 대략 V_F18V의 일반적인 작동점에서 전력은 약 0.9W (900mW)입니다.

Q: 이 LED를 60mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A: 절대 최대 정격이 60mA이지만, 권장 작동 조건 및 모든 성능 데이터는 50mA에서 지정됩니다. 60mA에서 작동하면 수명이 단축되고, 접합부 온도가 증가하며, 색상 파라미터가 변할 수 있습니다. 최적의 신뢰성을 위해 50mA 이하로 설계하는 것이 좋습니다.

Q: 사양에서 R9 값이 0인 이유는 무엇입니까?

A: R9 값이 0이라는 것은 LED가 최소한의 진한 빨간색 스펙트럼 함량을 가지고 있음을 나타냅니다. 이는 CRI 80의 표준 백색 LED에서 일반적입니다. 특히 빨간색 물체에 대해 우수한 색 재현이 필요한 응용 분야의 경우, 더 높은 CRI 및 R9 값을 가진 빈(예: 'R' 빈)의 LED를 선택해야 합니다.

Q: 광속 빈 코드(예: 133L5)를 어떻게 해석합니까?

A: '133'은 해당 빈의 최소 광속(루멘)을 나타냅니다. 'L5'는 빈 단계 크기(5루멘) 및 시리즈를 나타낼 가능성이 높습니다. 따라서 133L5는 LED의 광속이 133 lm(최소)과 138 lm(다음 하위 빈의 최대) 사이에 있을 것임을 의미합니다.

9. 실용 응용 예시

시나리오: 4000K, 1000루멘 LED 패널 조명 설계.

1. LED 선택:양산 목록에서 67-22ST/KKES-5M40145190Z5/2T를 선택합니다. 이는 4000K CCT, 최소 145 lm 광속, CRI 80, V_Fmax50mA에서 19.0V를 제공합니다.

2. 수량 계산:목표 광속 / LED 광속 = 1000 lm / 145 lm ≈ 6.9개 LED. 빈닝 및 허용 오차를 고려하여 8개 LED를 사용합니다. 이는 설계 마진을 제공합니다.

3. 전기 설계:8개 LED를 직렬로 구동합니다. 필요한 드라이버 전압은 8 × 19.0V = 최대 152V입니다. 약 150V 출력 및 50mA 정격의 정전류 드라이버를 선택합니다.

4. 열 설계:납땜점 온도를 낮게 유지하기 위해 충분한 열 방출을 갖춘 금속 코어 PCB(MCPCB) 또는 표준 PCB를 설계합니다. 주변 온도, 열 저항 및 총 전력(8 × 0.9W = 7.2W)을 기반으로 예상 T_j를 계산합니다.

5. 광학 설계:기본 120도 광속은 패널 확산판에 충분할 수 있습니다. 확산판 시트를 LED 위에 배치하여 개별 광원을 균일한 패널 조명으로 혼합합니다.

10. 작동 원리 및 기술 동향

10.1 기본 작동 원리

67-22ST와 같은 백색 SMD LED는 일반적으로 전류가 통과할 때(전기발광) 청색광을 방출하는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 칩을 사용합니다. 이 청색광은 패키지 내부에 증착된 형광체 코팅(YAG:Ce 또는 유사)에 충돌합니다. 형광체는 청색광의 일부를 흡수하여 노란색광으로 재방출합니다. 남은 청색광과 변환된 노란색광의 조합은 인간의 눈에 백색광으로 인지됩니다. 청색 대 노란색의 정확한 비율 및 다중 성분 형광체의 사용은 상관 색온도(CCT) 및 색 재현 지수(CRI)를 결정합니다.

10.2 산업 동향

미드파워 LED 세그먼트는 몇 가지 명확한 동향과 함께 계속 발전하고 있습니다:효율 증가:칩 기술 및 형광체 효율의 지속적인 개선으로 와트당 루멘(lm/W)이 높아져 동일한 광 출력에 대한 에너지 소비가 감소합니다.색상 품질 향상:시장은 특히 상업 및 주거 조명에서 더 높은 CRI 값(90+) 및 더 나은 특정 색상 채도(예: R9)로 이동하고 있습니다.소형화 및 통합:패키지는 더 작아지고 더 통합되어 때로는 여러 LED 칩을 결합하거나 패키지 내에 드라이버 IC를 포함합니다(COB - 칩 온 보드 또는 통합 모듈).스마트 및 조정 가능 조명:LED는 디밍 및 CCT 조정(따뜻한 백색에서 차가운 백색)을 허용하는 제어 시스템과 작동하도록 점점 더 설계되고 있습니다.지속 가능성 초점:엄격한 환경 규정(RoHS, REACH, 할로겐 프리) 준수는 이제 표준 요구 사항이 되어 패키징 및 형광체의 재료 과학 혁신을 주도하고 있습니다.