T3C 시리즈 3030 단색 LED 데이터시트 - 크기 3.0x3.0mm - 전압 1.8-3.6V - 전력 1.04-1.44W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

T3C 시리즈는 일반 및 특수 조명 응용 분야를 위해 설계된 고성능 단색 발광 다이오드(LED) 제품군입니다. 본 문서에서 논의하는 주요 모델은 컴팩트한 폼 팩터와 견고한 열 관리 설계가 특징인 3030 패키지 변형입니다. 이 LED들은 까다로운 조건에서도 안정적인 동작을 유지하면서 높은 광속 출력을 제공하도록 설계되었습니다.

이 시리즈의 핵심 장점은 열 방산을 개선하는 열 강화 패키지 설계, 더 밝은 출력을 가능하게 하는 높은 전류 구동 능력, 균일한 빛 분포를 보장하는 넓은 시야각을 포함합니다. 본 제품은 무연 리플로우 솔더링 공정에 적합하며 RoHS 환경 기준을 준수하여 현대 전자 제조에 적합합니다.

이 LED들의 목표 시장은 실내 조명 솔루션, 기존 광원 교체를 위한 리트로핏 프로젝트, 일반 조명 목적, 그리고 특정 단색이 필요한 건축 또는 장식 조명 등으로 광범위합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 전기-광학 특성

전기-광학 성능은 접합 온도(Tj) 25°C, 순방향 전류(IF) 350mA 조건에서 명시됩니다. 주요 파라미터는 색상별로 다릅니다:

• 순방향 전압(VF):1.8V(최소, 적색/황색)에서 3.6V(최대, 청색)까지 범위입니다. 전형적인 값은 청색 3.4V, 녹색 3.0V, 적색/황색 2.2V입니다. 측정 허용 오차는 ±0.1V가 적용됩니다.
• 광속:출력은 색상에 따라 크게 다릅니다. 전형적인 값은 청색 20 lm, 녹색 82 lm, 적색 및 황색 44 lm이며, 측정 허용 오차는 ±7%입니다.
• 시야각(2θ1/2):반강도 각도는 120도로, 넓은 빔 패턴을 제공합니다.
• 열저항(Rth j-sp):LED 접합부에서 MCPCB 상의 솔더 포인트까지 측정된 이 파라미터는 청색 17 °C/W, 녹색 15 °C/W, 적색/황색 10 °C/W입니다.
• 정전기 방전(ESD):모든 색상은 인체 모델(HBM) 정격 1000V를 가지며, 표준 수준의 ESD 보호를 나타냅니다.

2.2 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 모든 값은 Tj=25°C에서 명시됩니다.

• 순방향 전류(IF):400 mA (연속).
• 펄스 순방향 전류(IFP):600 mA, 펄스 폭 ≤100μs 및 듀티 사이클 ≤1/10 조건.
• 소비 전력(PD):색상별로 다름: 청색 1440 mW, 녹색 1360 mW, 적색/황색 1040 mW.
• 역방향 전압(VR):5 V.
• 동작 온도(Topr):-40°C ~ +105°C.
• 보관 온도(Tstg):-40°C ~ +85°C.
• 접합 온도(Tj):110 °C (최대).
• 솔더링 온도(Tsld):230°C 또는 260°C에서 10초간 리플로우 솔더링이 명시됩니다.

LED 특성이 지정된 파라미터 범위를 벗어나면 열화될 수 있으므로, 동작이 이 정격을 초과하지 않도록 하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 및 등급 시스템

3.1 파장 / 색상 등급

LED는 IF=350mA 및 Tj=25°C 조건에서 특정 파장 빈으로 등급이 매겨지며, 측정 허용 오차는 ±1nm입니다.

• 청색:455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
• 녹색:520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.
• 적색:615-620 nm, 620-625 nm, 625-630 nm.
• 황색:585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.

3.2 광속 빈닝

광속 출력은 문자 코드로 식별되는 등급으로 분류됩니다. 측정 조건은 IF=350mA, Tj=25°C이며, 허용 오차는 ±7%입니다.

• 청색:AH (18-22 lm), AJ (22-26 lm), AK (26-30 lm).
• 녹색:AS (72-80 lm), AT (80-88 lm), AW (88-96 lm), AX (96-104 lm).
• 적색/황색:AM (37-44 lm), AN (44-51 lm), AP (51-58 lm).

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압도 전기적 특성의 일관성을 보장하기 위해 빈닝되며, 허용 오차는 ±0.1V입니다.

• 청색/녹색:H3 (2.8-3.0V), J3 (3.0-3.2V), K3 (3.2-3.4V), L3 (3.4-3.6V).
• 적색/황색:C3 (1.8-2.0V), D3 (2.0-2.2V), E3 (2.2-2.4V), F3 (2.4-2.6V).

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 LED 성능을 나타내는 여러 그래픽 표현이 포함되어 있습니다. 이 곡선들은 다양한 동작 조건에서의 소자 동작을 이해하는 데 필수적입니다.

• 색 스펙트럼:각 LED 색상의 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, 이는 색 순도와 주 파장을 정의합니다.
• 순방향 전류 대비 상대 강도:구동 전류 증가에 따른 광 출력의 비례 관계를 설명하며, 일반적으로 높은 전류에서 효율 저하로 인해 비선형 관계를 보입니다.
• 순방향 전류 대비 순방향 전압 (IV 곡선):전류와 전압 사이의 지수 관계를 묘사하며, 올바른 구동 회로 설계에 중요합니다.
• 시야각 분포:공간적 강도 패턴을 보여주는 극좌표도로, 120도 시야각을 확인시켜 줍니다.
• 주변 온도 대비 상대 광속:주변 온도(및 접합 온도) 상승에 따라 광 출력이 감소하는 열 소광 효과를 보여줍니다.
• 주변 온도 대비 상대 순방향 전압:순방향 전압이 온도 상승에 따라 떨어지는 방식을 보여주며, 이는 반도체 접합의 특성입니다.
• 최대 순방향 전류 대비 주변 온도:주어진 주변 온도에서 최대 접합 온도를 초과하지 않도록 허용 가능한 최대 연속 전류를 지정하는 디레이팅 곡선입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 3030 표면 실장 소자(SMD) 패키지를 사용합니다. 주요 치수는 본체 크기 3.00 mm x 3.00 mm를 포함합니다. 패키지 높이는 보드 표면으로부터 약 1.43 mm입니다. 솔더링 패드(랜드 패턴)는 안정적인 장착을 위해 설계되었으며, 양극 및 음극 패드에 대한 특정 치수는 적절한 솔더 필렛 형성을 보장합니다. 극성은 일반적으로 패키지 하단에 음극 표시자로 명확하게 표시됩니다. 별도로 명시되지 않는 한, 치수 허용 오차는 ±0.1 mm입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

LED는 표준 무연 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 상세 프로파일이 제공됩니다:

• 예열:150°C에서 200°C까지 60-120초 동안 상승.
• 상승 속도:액상 온도에서 피크까지 초당 최대 3°C.
• 액상 온도(TL):217°C.
• 액상 온도 이상 유지 시간(tL):60-150초.
• 패키지 본체 최고 온도(Tp):최대 260°C.
• 피크 온도 ±5°C 내 유지 시간(tp):최대 30초.
• 하강 속도:피크에서 액상 온도까지 초당 최대 6°C.
• 전체 사이클 시간:25°C에서 피크 온도까지 최대 8분.

열 충격, 솔더 접합 문제 또는 LED 패키지 및 내부 다이 어태치 손상을 방지하기 위해 이 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.

7. 응용 노트 및 설계 고려사항

7.1 대표적인 응용 시나리오

이 단색 LED들은 형광체 변환이 필요 없이 특정 색좌표가 필요한 응용 분야에 적합합니다.

• 실내 조명:액센트 조명, 사인, 또는 특정 색상의 분위기 조명에 사용 가능.
• 리트로핏:기존 조명기구에서 구형 단색 광원을 직접 교체.
• 일반 조명:다른 색상과 결합하거나 색상 조명 효과를 위한 어레이에서 사용될 때.
• 건축/장식 조명:정확한 색상 제어가 필요한 파사드 조명, 채널 레터, 예술 설치물.

7.2 설계 고려사항

• 열 관리:열 강화 패키지임에도 불구하고, 특히 최대 정격 근처에서 동작할 때 적절한 방열 설계가 필수적입니다. 열저항 값을 사용하여 접합 온도를 110°C 미만으로 유지하는 데 필요한 방열판을 계산해야 합니다.
• 전류 구동:순방향 전압 빈과 원하는 밝기에 적합한 정전류 구동기를 사용하십시오. 주변 온도에 따른 최대 전류 디레이팅 곡선을 따라야 합니다.
• 광학 설계:넓은 120도 시야각은 더 집중된 빔이 필요한 경우 2차 광학 소자(렌즈, 반사판)를 필요로 할 수 있습니다.
• ESD 예방 조치:1000V HBM 정격은 기본적인 보호 수준이므로, 조립 과정에서 표준 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

원본 문서에서 다른 제품과의 직접적인 비교는 제공되지 않지만, 이 T3C 3030 시리즈의 주요 차별화 특징은 사양에서 추론할 수 있습니다:

• 높은 전류 구동 능력:3030 패키지에 대한 400mA 연속 정격은 경쟁력이 있으며, 더 높은 광속 밀도를 가능하게 합니다.
• 열 강화 설계:이 기능에 대한 명시적 언급은 표준 패키지 대비 더 나은 열 추출을 위한 최적화를 시사하며, 이는 더 긴 수명과 유지된 성능으로 이어질 수 있습니다.
• 파장, 광속 및 전압에 대한 상세한 빈닝은 다중 LED 응용에서 엄격한 색상 및 밝기 일치를 가능하게 하여 복잡한 보정의 필요성을 줄입니다.고온 동작:
• +105°C까지의 동작 온도 범위와 110°C의 접합 온도는 까다로운 환경에서의 견고성을 나타냅니다.9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 시간이 지남에 따라 광속이 저하되는 주된 원인은 무엇인가요?

A: 이 데이터시트에 명시적으로 언급되지는 않았지만, 주된 원인은 일반적으로 높은 접합 온도와 구동 전류입니다. 지정된 절대 최대 정격(특히 Tj 및 IF) 내에서 동작하고 효과적인 열 관리를 구현하는 것이 LED 수명을 극대화하는 데 중요합니다.
Q: 이 LED를 정전압 소스로 구동할 수 있나요?

A: 권장하지 않습니다. LED는 전류 구동 소자입니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며 빈마다 다릅니다. 정전압 소스는 열 폭주 또는 일관되지 않은 밝기를 초래할 수 있습니다. 항상 정전류 구동기를 사용하십시오.
Q: 광속 "Typ" 및 "Min" 값을 어떻게 해석해야 하나요?

A: "Typ"(전형적) 값은 테스트 조건에서 예상되는 평균 출력입니다. "Min" 값은 해당 광속 빈에 대해 보장된 최소값입니다. 설계자는 응용 분야에서 충분한 광 출력을 보장하기 위해 최악의 시나리오 계산에 "Min" 값을 사용해야 합니다.
Q: 각 색상별로 소비 전력이 다른 이유는 무엇인가요?

A: 소비 전력(PD)은 순방향 전류(IF)에 순방향 전압(VF)을 곱하여 계산됩니다. 전형적인 VF가 색상 간에 크게 다르기 때문에(예: 350mA에서 청색 ~3.4V 대 적색 ~2.2V), 결과적인 전력(및 발생 열)도 다릅니다.
10. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 색상 건축 파사드 조명 스트립 설계.

색상 선택:

1. 설계자는 특정 색조를 위해 T3C 시리즈의 녹색 LED를 선택하고 일관성을 위해 525-530 nm 파장 빈을 선택합니다.밝기 계산:
2. 특정 조도를 목표로 설계자는 보수적인 설계를 위해 AS 빈의 "Min" 광속 값(350mA에서 72 lm)을 사용합니다. 미터당 필요한 LED 수를 계산합니다.열 설계:
3. 스트립은 밀폐될 예정입니다. 녹색의 열저항(Rth j-sp) 15 °C/W와 예상 주변 온도를 사용하여, 설계자는 장기 수명을 위해 Tj를 100°C 미만으로 유지하는 데 필요한 PCB 상의 열 패드 또는 방열판 면적을 계산합니다.전기 설계:
4. 350mA를 공급할 정전류 구동기가 선택됩니다. 순방향 전압 빈(예: J3: 3.0-3.2V)이 구동기의 최소 출력 전압 요구 사항을 결정합니다. LED는 구동기에 적합한 직렬/병렬 조합으로 배열됩니다.제조:
5. 조립 라인은 LED를 손상시키지 않고 안정적인 솔더 접합을 보장하기 위해 지정된 리플로우 솔더링 프로파일(피크 260°C)을 따릅니다.11. 동작 원리

이 단색 LED에서의 발광은 반도체 칩의 전계발광을 기반으로 합니다. 칩의 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 동안 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)--청색, 녹색, 적색 또는 황색--은 칩 구조에 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지(예: 청색/녹색용 InGaN, 적색/황색용 AlInGaP)에 의해 결정됩니다. 3030 패키지는 이 반도체 다이를 수용하고, 양극 및 음극을 통해 전기적 연결을 제공하며, 광 출력을 형성하고 넓은 시야각을 제공하는 1차 광학 소자(일반적으로 실리콘 렌즈)를 포함합니다.

12. 기술 트렌드

T3C 시리즈와 같은 단색 LED의 개발은 여러 지속적인 산업 트렌드의 영향을 받습니다:

효율 증가(lm/W):

• 내부 양자 효율(IQE) 및 광 추출 효율의 지속적인 개선은 동일한 전기 입력에 대해 더 높은 광속 출력을 이끌어 에너지 소비를 줄입니다.색 순도 및 일관성 개선:
• 에피택셜 성장 및 제조 제어의 발전으로 더 엄격한 파장 빈과 배치 간 더 일관된 색좌표가 가능해집니다.신뢰성 및 수명 향상:
• 재료(예: 더 견고한 캡슐화제) 및 패키징 기술에 대한 연구는 특히 고온 및 고전류 조건에서 루멘 감소를 줄이고 동작 수명을 증가시키는 것을 목표로 합니다.고출력 소형화:
• 더 작은 패키지에 더 많은 광 출력을 집어넣는 트렌드는 여기서 언급된 "열 강화 패키지"와 같은 더 나은 열 관리 솔루션을 요구하며 계속되고 있습니다.확장된 색 영역:
• 이 데이터시트는 표준 색상을 다루지만, 더 넓은 시장에서는 원예 조명, 디스플레이 백라이트 및 특수 센싱 응용을 위한 새로운 파장(예: 더 깊은 적색, 청록색)의 LED 개발이 이루어지고 있습니다.While this datasheet covers standard colors, the broader market sees development of LEDs with novel wavelengths (e.g., deeper reds, cyan) for applications in horticultural lighting, display backlights, and specialized sensing.