T20 시리즈 단색 LED 사양서 - 2016 패키지 - 2.0x1.6x0.75mm - 40mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

T20 시리즈는 일반 조명 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 탑뷰 단색 발광 다이오드(LED) 제품군을 나타냅니다. 본 문서에서 상세히 설명하는 특정 모델은 컴팩트한 2016 표면 실장 장치(SMD) 패키지를 사용합니다. 이 시리즈는 자동화 조립 공정에 적합한 열적으로 향상된 패키지에서 안정적이고 효율적인 광 출력을 제공하도록 설계되었습니다.

핵심 설계 철학은 높은 광속 출력과 견고한 열 관리를 균형 있게 조화시키는 데 초점을 맞추어, 까다로운 조건에서도 안정적인 동작을 가능하게 합니다. 이 패키지는 무연 리플로우 솔더링에 최적화되어 현대적인 환경 및 제조 표준에 부합하며, RoHS 지침을 준수하도록 설계되었습니다.

2. 주요 특징 및 적용 분야

2.1 제품 특징

• 탑뷰 화이트 LED:장착 평면에 수직으로 빛을 방출하여 직접 조명에 이상적입니다.
• 열적으로 향상된 패키지 설계:LED 칩에서 PCB로 향상된 열 경로를 제공하여 접합 온도를 관리하고 성능 및 수명을 유지하는 데 도움을 줍니다.
• 높은 광속 출력:컴팩트한 크기에 비해 밝은 광 출력을 제공하며, 전형적인 값은 색상에 따라 다릅니다(예: 녹색 10 lm, 적색 5.5 lm @ 40mA).
• 높은 전류 구동 능력:순방향 전류(IF) 50 mA 연속 구동 정격을 가지며, 지정된 조건에서 펄스 정격(IFP)은 75 mA입니다.
• 컴팩트한 패키지 크기:2016 패키지는 약 2.0mm x 1.6mm 크기로, 고밀도 PCB 레이아웃을 가능하게 합니다.
• 넓은 시야각:120도의 전형적인 시야각(2θ1/2)은 넓고 균일한 조명을 제공합니다.
• 무연 리플로우 솔더링 적용:무연 솔더를 사용하는 표준 SMT 리플로우 공정과 호환됩니다.
• RoHS 준수:본 제품은 유해물질 제한 지침을 준수하도록 설계 및 제조되었습니다.

2.2 목표 적용 분야

이 LED 시리즈는 다용도로 사용되며 다양한 조명 시나리오에 적용됩니다. 예를 들면:

• 실내 조명:주거용, 상업용 또는 산업용 실내 공간의 조명기구에 통합됩니다.
• 리트로핏(교체):기존 조명기구에서 오래되거나 효율이 낮은 광원을 직접 교체하는 역할을 합니다.
• 일반 조명:다양한 제품에서 주 또는 보조 조명을 제공합니다.
• 건축/장식 조명:특정 단색이 필요한 액센트 조명, 사인, 미적 조명 디자인에 사용됩니다.

3. 기술 사양 심층 분석

3.1 광전기 및 전기적 특성

별도로 명시되지 않는 한, 모든 측정은 접합 온도(Tj) 25°C, 순방향 전류(IF) 40mA에서 지정됩니다. 설계 마진을 위해 허용 오차를 고려해야 합니다.

3.1.1 광전기 특성

광속 출력은 색상에 따라 다릅니다. 전형적인 값과 최소값이 제공됩니다:

• 적색(RED):전형적 5.5 lm, 최소 2.0 lm.
• 황색(YELLOW):전형적 5.0 lm, 최소 2.0 lm.
• 청색(BLUE):전형적 2.3 lm, 최소 1.0 lm.
• 녹색(GREEN):전형적 10.0 lm, 최소 8.0 lm.

광속 측정 허용 오차는 ±7%입니다.

3.1.2 전기적 특성

• 순방향 전압(VF):반도체 재료에 따라 다릅니다. 전형적인 값은 적색의 2.1V에서 녹색의 3.0V까지 범위하며, 최대 한계는 최대 3.4V입니다.허용 오차는 ±0.1V입니다.
• 역방향 전류(IR):모든 색상에 대해 역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 μA입니다.
• 시야각(2θ1/2):모든 색상에 대해 전형적으로 120도이며, 이는 강도가 피크 값의 절반이 되는 축외 각도로 정의됩니다.
• 정전기 방전(ESD) 민감도:모든 색상에 대해 최소 1000V(인체 모델, HBM) 정격으로, 표준 취급 주의사항에 대한 중간 수준의 ESD 견고성을 나타냅니다.

3.2 절대 최대 정격

이 한계를 초과하는 응력은 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 신뢰성을 위해 동작 조건은 이 정격 내에서 잘 유지되도록 설계되어야 합니다.

• 순방향 전류(IF):50 mA (연속 DC).
• 펄스 순방향 전류(IFP):75 mA (펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10).
• 역방향 전압(VR):5 V.
• 전력 소산(PD):적색/황색: 130 mW; 청색/녹색: 170 mW.
• 동작 온도(Topr):-40°C ~ +105°C.
• 보관 온도(Tstg):-40°C ~ +85°C.
• 접합 온도(Tj):110°C (절대 최대).
• 솔더링 온도(Tsld):최대 10초 동안 피크 온도 230°C 또는 260°C의 리플로우 프로파일.

참고: 이 매개변수를 초과하면 LED 특성이 지정된 값에서 변경될 수 있습니다.

4. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다.

4.1 광속 빈닝

IF=40mA, Tj=25°C에서 광속은 AA부터 AG까지의 코드로 분류되며, 정의된 최소 및 최대 루멘 범위를 가집니다. 예를 들어, 코드 AF는 10~14 lm을 포함합니다. 이를 통해 설계자는 밝기 요구 사항에 맞는 LED를 선택할 수 있습니다.

4.2 파장 빈닝

주 파장은 색 순도를 제어하기 위해 빈닝됩니다. 각 색상에 대해 범위가 지정됩니다:

• 적색:620-625 nm, 625-630 nm, 630-635 nm.
• 황색:585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.
• 청색:455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
• 녹색:520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.

파장 측정 허용 오차는 ±1nm입니다.

4.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압도 전류 조절을 위한 회로 설계를 돕기 위해 빈닝됩니다. 낮은 전압 색상(적색/황색: 1.8-2.6V 단계별)과 높은 전압 색상(청색/녹색: 2.6-3.4V 단계별)에 대해 다른 코드 범위가 제공됩니다.허용 오차는 ±0.1V입니다.

4.4 부품 번호 체계

부품 번호 구조(예: T20**011F-*****)는 정확한 식별과 주문을 가능하게 하는 특정 속성을 인코딩합니다. 주요 요소에는 타입 코드(2016 패키지의 경우 20), CCT/색상 코드, 색 재현 지수(화이트용), 직렬/병렬 칩 수, 성능 표준을 정의하는 색상 코드(예: ERP용 F, ANSI용 M)가 포함됩니다.

5. 성능 곡선 분석

데이터시트는 성능의 두 가지 주요 그래픽 표현을 참조합니다.

5.1 색 스펙트럼

그림 1. 색 스펙트럼:이 그래프는 일반적으로 Tj=25°C에서 각 LED 색상(적색, 황색, 청색, 녹색)에 대한 상대 복사 전력 대 파장을 보여줍니다. 이는 스펙트럼 순도와 피크 파장을 시각적으로 정의하며, 이는 인지된 색상과 직접적으로 관련이 있습니다. 좁은 스펙트럼은 높은 색 채도를 나타내며, 이는 단색 LED의 전형적인 특징입니다.

5.2 시야각 분포

그림 2. 시야각 분포:이 극좌표 플롯은 LED의 공간 방사 패턴을 보여줍니다. 넓은 120도 시야각을 가진 탑뷰 LED의 경우, 곡선은 0도(LED 면에 수직)에서 강도가 가장 높고 가장자리로 부드럽게 감소하는 넓고 람베르트와 유사한 분포를 보일 것입니다. 이 패턴은 광학 설계와 조명 균일성 이해에 매우 중요합니다.

6. 기계적 및 패키지 정보

6.1 패키지 치수

2016 SMD 패키지는 길이 2.0mm, 너비 1.6mm, 높이 0.75mm의 공칭 치수를 가집니다. 바닥면도는 솔더 패드 레이아웃과 극성 표시를 보여줍니다. 애노드와 캐소드 패드는 명확하게 식별되며, 캐소드는 일반적으로 패키지의 표시 또는 모따기된 모서리로 표시됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 치수 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

6.2 극성 식별

올바른 극성은 필수적입니다. 패키지에는 캐소드 단자를 식별하기 위한 시각적 마커(예: 점, 선, 잘린 모서리)가 포함되어 있습니다. 솔더 패드 패턴은 비대칭적이며, 조립 중 잘못된 배치를 방지합니다.

7. 솔더링 및 조립 가이드라인

7.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 솔더링 공정을 위한 상세한 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 예열:60-120초 동안 150°C에서 200°C까지 상승.
• 상승 속도:피크 온도까지 최대 3°C/초.
• 액상선 온도 이상 시간(T_L=217°C):60-150초.
• 피크 패키지 본체 온도(T_P):최대 260°C.
• T_P:의 5°C 이내 시간:
• 최대 30초.하강 속도:
• 최대 6°C/초.전체 사이클 시간:

25°C에서 피크까지 최대 8분.

1. 7.2 중요 주의사항리플로우 한도:
2. LED를 두 번 이상 리플로우 솔더링에 노출시키지 않는 것이 좋습니다. 첫 번째 솔더링 후 두 번째 리플로우 전에 24시간 이상 경과하면 LED가 손상될 수 있습니다.솔더링 후 수리:
3. 리플로우 솔더링을 거친 LED에 대해(예: 솔더링 아이언 사용) 수리를 수행해서는 안 됩니다. 국부적인 열이 손상을 초래할 수 있습니다.전력 소산:

접합 온도와 수명에 직접적인 영향을 미치므로, 전력 소산이 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 애플리케이션의 열 설계에 주의를 기울여야 합니다.

8. 포장 및 주문 정보

8.1 테이프 및 릴 포장

• 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 LED는 엠보싱된 캐리어 테이프와 릴에 공급됩니다.테이프 치수:
• 피더 장비와의 호환성을 보장하도록 지정됩니다.릴 용량:
• 릴당 최대 5000개.누적 허용 오차:

10 피치에 걸친 누적 허용 오차는 ±0.2mm입니다.

8.2 외부 포장

• 릴은 운송 및 보관을 위해 박스에 추가로 포장됩니다.박스 용량:
• 표준 구성은 박스당 10릴이며, 박스당 30 또는 60릴 옵션이 있습니다.라벨링:

박스와 내부 백에는 부품 번호, 제조일자 코드, 로트 번호, 수량 및 제품 매개변수를 포함한 중요한 정보가 표시됩니다. 습기 장벽 백에는 부품을 보호하기 위해 건조제가 포함되어 있습니다.

9. 애플리케이션 설계 고려사항

9.1 LED 구동

LED는 전류 구동 장치입니다. 안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전압원보다 정전류원을 사용하는 것이 매우 권장됩니다. 드라이버는 원하는 동작 전류(예: 공칭 사양의 경우 40mA)를 제공하면서 절대 최대 정격 내에서 유지되도록 설계되어야 합니다. 순방향 전압 빈닝 정보는 드라이버의 필요한 전압 준수 범위를 계산하는 데 유용합니다.

9.2 열 관리

열적으로 향상된 패키지에도 불구하고, 효과적인 방열은 성능과 수명에 매우 중요합니다. PCB 레이아웃은 접합부에서 열을 전도하기 위해 LED의 솔더 패드에 연결된 충분한 구리 면적(열 패드)을 사용해야 합니다. 최대 전류 정격 근처에서 동작하면 더 많은 열이 발생하므로, 접합 온도(Tj)를 최대 한계인 110°C보다 훨씬 낮게 유지하기 위해 더 적극적인 열 설계가 필요합니다.

9.3 광학 통합

넓은 120도 시야각은 이 LED를 2차 광학 장치 없이 넓고 확산된 조명이 필요한 애플리케이션에 적합하게 만듭니다. 집속된 빔의 경우 1차 광학 장치(렌즈) 또는 반사판이 필요합니다. 2016 패키지의 작은 광원 크기는 광학 제어에 유리합니다.

10. 기술 비교 및 차별화

• 단색 SMD LED 분야에서 T20/2016 시리즈는 다음과 같은 특정 장점으로 자리매김합니다:더 작은 패키지(예: 0603, 0402) 대비:
• 더 큰 크기로 인해 훨씬 더 높은 광 출력과 더 나은 열 성능을 제공하여, 단순한 표시 기능뿐만 아니라 더 높은 전력의 일반 조명 작업에 적합합니다.더 큰 패키지(예: 5050, 7070) 대비:
• 공간이 제한된 설계를 위해 더 컴팩트한 면적을 제공하면서도 상당한 광속을 제공하여 크기와 성능 사이의 균형을 제공합니다.열 향상:
• 열적으로 향상된 패키지 설계에 대한 명시적 언급은 많은 표준 LED 패키지와의 주요 차별화 요소이며, 연속 동작에서 더 나은 신뢰성을 의미합니다.포괄적인 빈닝:

광속, 파장 및 전압에 대한 상세한 빈닝은 설계자에게 높은 일관성이 필요한 애플리케이션에 필요한 도구를 제공하며, 이는 모든 LED 시리즈에 대해 엄격하게 정의되지 않을 수 있습니다.

11. 자주 묻는 질문 (FAQ)

11.1 "Typ"과 "Min" 광속 값의 차이는 무엇인가요?

"Typ"(전형적) 값은 테스트 조건에서 생산된 평균 또는 가장 일반적인 출력을 나타냅니다. "Min"(최소) 값은 보장된 하한선입니다. 사양을 충족하는 모든 LED는 이 수준 이상으로 성능을 발휘합니다. 설계자는 최악의 시나리오 계산에 "Min" 값을 사용하여 애플리케이션이 최소 밝기 요구 사항을 충족하도록 해야 합니다.

11.2 이 LED를 최대 전류 50mA로 연속 구동할 수 있나요?

절대 최대 정격은 50mA이지만, 이 수준에서 연속 동작은 최대 열을 발생시키고, 탁월한 열 관리가 적용되지 않는 한 접합 온도를 한계에 가깝게 밀어붙일 가능성이 있습니다. 최적의 수명과 안정적인 성능을 위해 테스트 전류인 40mA 이하에서 동작하거나, 50mA에서 열 성능을 신중하게 모델링하는 것이 좋습니다.

11.3 정확한 LED를 주문하려면 부품 번호를 어떻게 해석해야 하나요?

부품 번호 체계 표를 참조해야 합니다. 요구 사항에 따라 각 자리 표시자(X1부터 X10까지)를 정의해야 합니다: 패키지 유형(2016의 경우 20), 원하는 색상/파장, 필요한 광속 빈, 전압 빈, 특정 색상 코드(예: ERP 표준용 F). 정확한 주문을 위해 완전히 구성된 부품 번호를 공급업체에 문의하십시오.

11.4 첫 번째 솔더링 후 24시간이 지나면 두 번째 리플로우를 피해야 하는 이유는 무엇인가요?

이는 습기 민감도와 관련이 있을 가능성이 높습니다. SMD 패키지는 대기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 급속한 리플로우 중에 갇힌 이 습기가 증발하여 내부 박리 또는 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 장치가 방습 백에서 꺼낸 후 특정 시간 내에 솔더링되지 않거나 너무 오래 노출되면, 두 번째 리플로우 전에 습기를 제거하기 위한 베이킹 공정이 필요할 수 있습니다. 이 주의사항은 특정 취급 절차를 따르지 않는 한 해당 관행을 전혀 권장하지 않음으로써 이를 단순화합니다.

12. 실제 적용 예시

1. 시나리오: 장식용 RGB 월 워셔 조명 설계.부품 선택:
2. 엔지니어는 T20 시리즈에서 적색, 녹색, 청색 LED를 선택합니다. 원하는 색 영역을 달성하기 위해 특정 파장 빈(예: 625-630nm 적색, 525-530nm 녹색, 465-470nm 청색)을 선택합니다. 또한 균형 잡힌 밝기를 위해 중간 범위의 광속 빈(예: 코드 AC 또는 AD)을 선택합니다.회로 설계:
3. 각 색상 채널에 대해 40mA로 설정된 세 개의 별도 정전류 드라이버가 설계됩니다. 드라이버 출력 전압 준수 범위는 데이터시트의 최대 VF(예: 녹색/청색의 경우 3.4V)에 약간의 여유를 더해 결정됩니다.PCB 레이아웃:
4. LED는 열 패드에 연결된 충분한 구리 영역과 함께 PCB에 배치됩니다. 레이아웃은 적절한 솔더링과 정렬을 보장하기 위해 치수도에서 권장하는 솔더 패드 패턴을 따릅니다.열 분석:
5. 밀폐된 조명기구를 고려하여, 엔지니어는 접합부에서 주변으로의 예상 열저항을 계산합니다. 여러 LED가 켜져 있어도 예상 Tj가 장기 수명을 위해 85°C 이하로 유지되도록 합니다.조립:

PCB 조립은 지정된 리플로우 프로파일을 정확히 따릅니다. LED는 백이 개봉된 후 권장 시간 내에 사용하여 습기 문제를 피합니다.

13. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전기발광이라고 합니다. T20 시리즈와 같은 단색 LED에서, 반도체 칩(일반적으로 적색/황색용 AlInGaP 또는 청색/녹색용 InGaN과 같은 재료로 제작됨)은 패키지 내에 장착됩니다. 칩의 밴드갭 전압을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 반도체의 특정 재료 구성과 구조는 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 패키지는 칩을 보호하고 전기적 연결을 제공하며, 광 출력을 형성하기 위해 형광체(화이트 LED용) 또는 투명 돔/렌즈를 포함합니다. 2016 패키지의 설계는 이 빛을 효율적으로 추출하고 비방사 재결합 및 전기 저항에 의해 생성된 열을 관리하는 데 초점을 맞춥니다.

14. 기술 동향

• T20 시리즈와 같은 SMD LED의 발전은 몇 가지 주요 산업 동향을 따릅니다:효율 증가(lm/W):
• 지속적인 재료 과학 및 칩 설계 개선으로 인해 단위 전력당 더 많은 광 출력을 의미하는 더 높은 발광 효율을 지속적으로 추구하고 있습니다.소형화 및 고출력화:
• 2016의 후속 제품인 1010 또는 더 작은 칩에서 볼 수 있듯이, 더 작은 패키지에 더 높은 광 출력을 집어넣는 추세입니다. 이는 더 세련된 제품 설계를 가능하게 합니다.향상된 신뢰성 및 열 관리:
• 전력 밀도가 증가함에 따라, 접합 온도를 더 잘 관리하기 위해 고급 패키지 재료(예: 세라믹 기판, 고열전도성 몰딩 컴파운드)가 채택되고 있으며, 이는 LED 수명에 영향을 미치는 주요 요소입니다.표준화 및 빈닝:
• 산업은 설계자에게 예측 가능한 성능을 제공하기 위해 더 정밀하고 표준화된 빈닝 시스템으로 나아가고 있으며, 이는 수천 개의 장치에 걸쳐 색상과 밝기 일관성이 필요한 애플리케이션에 매우 중요합니다.스마트 및 통합 LED: