타원형 녹색 LED 5484BN 사양 - 5.0mm - 전압 2.8-3.6V - 전력 100mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 정밀 광학 성능을 갖춘 타원형 LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 승객 정보 시스템 및 대형 표지판과 같이 높은 가시성과 일관된 색상 혼합이 필요한 응용 분야를 위해 특별히 설계되었습니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED의 주요 장점은 높은 광도 출력과 명확한 공간 방사 패턴을 생성하는 독특한 타원형 모양입니다. 이 패턴은 한 축에서는 110도, 수직 축에서는 40도의 넓고 비대칭적인 시야각이 특징입니다. 이 기능은 표지판 응용 분야에서 다양한 각도에서의 가독성을 보장하는 데 중요합니다. 장치는 자외선 차단 에폭시로 제작되어 장기간 야외 사용 시 내구성이 향상됩니다. 이는 컬러 그래픽 사인, 메시지 보드 및 가변 메시지 표지판(VMS)을 포함한 상업용 야외 광고 및 교통 표지판 시장을 위해 설계되었습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

다음 섹션에서는 장치의 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 순방향 전류 (I_F): 30 mA (DC)
• 펄스 순방향 전류 (I_FP): 100 mA (듀티 사이클 1/10 @ 1 kHz)
• 역방향 전압 (V_R): 5 V
• 전력 소산 (P_d): 100 mW
• 동작 온도 (T_opr): -40°C ~ +85°C
• 보관 온도 (T_stg): -40°C ~ +100°C
• 납땜 온도 (T_sol): 최대 5초 동안 260°C
• 정전기 방전 (ESD): 1000V (인체 모델) 견딤

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 접합 온도(T_a) 25°C 및 표준 테스트 전류 20 mA에서 측정됩니다. 별도로 명시되지 않는 한.

• 광도 (I_V): 2880 mcd ~ 4970 mcd 범위로, 특정 빈(M1, M2, N1)으로 분류됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2): 110° (X축) / 40° (Y축). 이 타원형 패턴은 수평 표지판에 이상적입니다.
• 피크 파장 (λ_p): 일반적으로 522 nm.
• 주 파장 (λ_d): 525 nm ~ 535 nm 범위로, 정밀한 색상 매칭을 위해 세분화된 빈(1a, 1b, 2a, 2b)으로 나뉩니다.
• 스펙트럼 반치폭 (Δλ): 일반적으로 35 nm.
• 순방향 전압 (V_F): 20 mA에서 2.8 V ~ 3.6 V 범위로, 빈(0, 1, 2, 3)으로 분류됩니다.
• 역방향 전류 (I_R): 역전압 5V에서 최대 50 μA.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산 시 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기와 색상에 대한 특정 응용 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 세 가지 주요 등급으로 분류됩니다:

• M1: 2880 ~ 3450 mcd
• M2: 3450 ~ 4140 mcd
• N1: 4140 ~ 4970 mcd

측정 불확도는 ±10%입니다.

3.2 주 파장 빈닝

색상(파장)은 정밀한 색상 혼합, 특히 다른 색상 LED와의 혼합을 가능하게 하기 위해 네 가지 범주로 세분화됩니다:

• 1a: 525.0 ~ 527.5 nm
• 1b: 527.5 ~ 530.0 nm
• 2a: 530.0 ~ 532.5 nm
• 2b: 532.5 ~ 535.0 nm

측정 불확도는 ±1.0 nm입니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 전류 조절을 위한 회로 설계를 돕기 위해 빈닝됩니다:

• 0: 2.8 ~ 3.0 V
• 1: 3.0 ~ 3.2 V
• 2: 3.2 ~ 3.4 V
• 3: 3.4 ~ 3.6 V

측정 불확도는 ±0.1 V입니다.

4. 성능 곡선 분석

발췌문에 구체적인 그래픽 데이터는 제공되지 않았지만, 이러한 장치의 일반적인 성능 곡선은 다음을 포함합니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류 (I_V-I_F): 전류가 증가함에 따라 최대 정격까지 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다.
• 상대 광도 대 주변 온도: 온도 상승에 따른 광 출력 감소를 설명하며, 밀폐형 표지판의 열 관리에 중요합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류 (V_F-I_F): 구동 회로 설계에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포: 주 파장을 중심으로 다양한 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 강도를 보여주는 그래프입니다.

설계자는 성능과 신뢰성을 최적화하기 위해 이러한 그래프를 위해 전체 데이터시트를 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 LED는 타원형 렌즈가 있는 스루홀 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 밀리미터 단위이며 표준 공차는 ±0.25 mm입니다.
• 플랜지 아래 수지의 최대 돌출부는 1.5 mm입니다.
• 리드프레임 볼 형상은 적절한 광 추출 및 기계적 안정성을 보장하도록 정의됩니다.

정밀한 기계 도면은 PCB 풋프린트 설계 및 최종 조립 내 적절한 장착을 보장하는 데 필수적입니다.

6. 납땜 및 조립 지침

LED 손상을 방지하기 위해 적절한 취급이 중요합니다.

6.1 리드 성형

• 굽힘은 에폭시 불베이스에서 최소 3 mm 이상 떨어진 곳에서 이루어져야 합니다.
• 납땜 전에 리드를 성형하십시오.
• 성형 중 또는 PCB 구멍에 삽입할 때 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오.
• 상온에서 리드를 자르십시오.

6.2 납땜 공정

납땜 접합부에서 에폭시 불베이스까지 최소 3 mm 거리를 유지하십시오.

• 핸드 납땜: 인두 팁 온도 최대 300°C (최대 30W), 납땜 시간 최대 3초.
• 웨이브/딥 납땜: 예열 최대 100°C, 최대 60초; 솔더 목욕 최대 260°C, 최대 5초.

LED가 뜨거울 때 여러 번의 납땜 사이클과 기계적 충격을 피하십시오. 상온으로 서서히 식히십시오.

6.3 보관 조건

• 수령 후 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관하십시오.
• 이러한 조건에서의 유통기한은 3개월입니다.
• 더 긴 보관(최대 1년)을 위해서는 질소 분위기와 건조제가 있는 밀폐 용기를 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 결로를 방지하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

장치는 운송 중 정전기 방전(ESD) 및 물리적 손상을 방지하기 위해 포장됩니다.

7.1 포장 사양

• LED는 정전기 방지 백에 배치됩니다.
• 포장 수량: 백당 500개. 내부 카톤당 5백(2500개). 마스터(외부) 카톤당 10개의 내부 카톤(25,000개).

7.2 라벨 정보

포장의 라벨에는 추적성과 올바른 적용을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN (고객 부품 번호)
• P/N (제조사 부품 번호)
• QTY (수량)
• CAT (광도 및 순방향 전압 빈닝 코드, 예: M2-2)
• HUE (주 파장 빈닝 코드, 예: 1a)
• REF (참조 코드)
• LOT No. (생산 로트 번호)

8. 적용 권장사항

8.1 대표적인 적용 시나리오

• 승객 안내 표지판: 버스, 기차 및 공항에서 타원형 빔 패턴이 넓은 수평 가시성을 제공합니다.
• 가변 메시지 표지판 (VMS)및메시지 보드: 교통 관리 및 야외 광고용.
• 컬러 그래픽 사인: 이 녹색 LED가 빨간색 및 파란색 LED와 혼합되어 풀컬러 이미지 또는 특정 색조를 생성하는 곳.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동: 항상 정전류 드라이버 또는 전류 제한 저항을 사용하십시오. 절대 최대 순방향 전류 30 mA DC를 초과하지 마십시오.
• 열 관리: 전력 소산이 낮더라도, 특히 높은 주변 온도에서 밀폐형 표지판 내에 적절한 환기를 보장하여 광 출력과 수명을 유지하십시오.
• 광학 설계: 비대칭 시야각은 표지판의 의도된 시청 방향(일반적으로 110° 축을 수평으로)과 정렬되어야 합니다.
• ESD 보호조립 중 표준 ESD 처리 절차를 구현하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED는 다음과 같은 기능 조합을 통해 차별화됩니다:

• 타원형 방사 패턴: 표준 원형 LED와 달리, 이 모양은 표지판을 위해 특별히 제작되어 빛을 수평으로 확산시키기 위한 2차 광학 장치가 필요 없습니다.
• 스루홀 패키지의 고휘도: 일부 표면 실장 대안에 비해 간단하고 견고한 장착 솔루션을 제공하면서도 주간 가독성 표지판에 적합한 높은 밝기를 제공합니다.
• 정밀 색상 및 광도 빈닝: 대형 디스플레이 전반에 걸쳐 우수한 색상 일관성을 가능하게 하며, 이는 그래픽 품질에 중요합니다.
• 자외선 차단 패키지: 야외, 햇빛에 노출된 환경에서 장기적인 신뢰성을 위해 특별히 설계되었습니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 타원형 빔 패턴의 목적은 무엇입니까?

A: 110°/40° 시야각은 매우 넓은 수평 커버리지와 좁은 수직 커버리지를 제공합니다. 이는 넓은 영역에 서 있거나 앉아 있는 사람들이 읽도록 의도된 표지판에 이상적이며, 시청자가 있을 가능성이 있는 곳에 빛을 집중시킵니다.

Q: 내 응용 분야에 맞는 올바른 빈을 어떻게 선택합니까?

A: 단색 표지판의 경우 필요한 밝기에 따라 광도 빈(M1, M2, N1)을 선택하십시오. 색상 혼합 응용 분야의 경우, 서로 다른 LED 및 생산 배치 간에 녹색 색상이 완벽하게 일치하도록 주 파장 빈(1a, 1b 등)도 지정해야 합니다.

Q: 더 높은 밝기를 위해 이 LED를 20 mA 이상으로 구동할 수 있습니까?

A: 절대 최대 정격인 30 mA DC까지 동작시킬 수 있습니다. 그러나 이는 순방향 전압, 전력 소산 및 접합 온도를 증가시켜 수명과 발광 효율을 감소시킬 수 있습니다. 항상 디레이팅 곡선(사용 가능한 경우)을 참조하고 적절한 열 관리를 보장하십시오.

Q: 보관 조건과 유통기한이 왜 중요합니까?

A: 에폭시 재료 및 내부 구성 요소는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. "젖은" 장치가 고온 납땜에 노출되면 이 수분의 급속한 기화로 인해 내부 박리 또는 균열("팝콘 현상")이 발생하여 고장을 일으킬 수 있습니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

시나리오: 풀컬러 야외 버스 정류장 디스플레이 설계

설계자가 실시간 버스 정보를 위한 LED 매트릭스 디스플레이를 제작하고 있습니다. 디스플레이는 직사광선에서도 읽을 수 있어야 하며 일관된 화이트 밸런스를 가져야 합니다.

• LED 선택: 이 타원형 녹색 LED는 동등한 빨간색 및 파란색 LED와 함께 선택됩니다. 타원형 빔은 플랫폼에서 기다리는 승객을 위한 좋은 수평 시야를 보장합니다.
• 빈닝 전략: 일관된 화이트 포인트를 달성하기 위해 설계자는 모든 녹색 LED를 단일하고 좁은 주 파장 빈(예: 1b) 및 특정 광도 빈(예: M2)에서 주문합니다. 빨간색 및 파란색 LED는 원하는 화이트 밸런스 공식을 유지하기 위해 녹색에 상대적으로 일치하는 광도 빈으로 조달됩니다.
• 회로 설계: 각 색상 채널에 대해 정전류 드라이버가 설계됩니다. 순방향 전압 빈 정보(예: 3.0-3.2V의 빈 1)는 최소 필요한 드라이버 전압을 계산하는 데 사용되어 배치에서 최악의 경우(가장 높은 V_F) LED를 처리할 수 있도록 합니다.
• 조립: PCB 조립 중에 웨이브 납땜 프로파일은 열 손상을 방지하기 위해 권장되는 260°C에서 5초로 엄격히 제어됩니다. 에폭시에 스트레스를 피하기 위해 3mm 리드 굽힘 규칙을 따릅니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 녹색(~530 nm)입니다. 타원형 에폭시 렌즈는 칩의 원시 빛을 원하는 비대칭 방사 패턴으로 성형하는 1차 광학 장치로, 목표 응용 분야에 대한 광학 효율을 향상시킵니다.

13. 기술 동향

표지판용 LED 개발은 몇 가지 주요 동향을 따릅니다:

• 효율성 및 광도 증가: 에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 전기 입력 단위당 더 많은 광 출력을 얻어 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다.
• 향상된 색역 및 일관성: 형광체 기술(백색 LED용) 및 에피택셜 정밀도(이와 같은 컬러 LED용)의 발전으로 더 풍부하고 정확하며 일관된 색상을 가진 디스플레이가 가능해집니다.
• 향상된 신뢰성 및 수명: 고성능, 자외선 안정 에폭시 또는 실리콘과 같은 더 나은 패키징 재료 및 견고한 다이 부착 방법으로 작동 수명을 연장하며, 특히 24/7 야외 설치에 중요합니다.
• 스마트 드라이버와의 통합: LED는 개별적으로 밝기를 조정하고 진단을 수행할 수 있는 지능형 드라이버 IC와 점점 더 많이 결합되어 더 역동적이고 신뢰할 수 있는 디스플레이 시스템을 가능하게 합니다.

표면 실장 장치(SMD) 패키지가 고밀도 디스플레이에 널리 사용되지만, 이와 같은 스루홀 패키지는 기계적 견고성, 금속 코어 PCB로의 더 간단한 열 경로 또는 현장에서의 쉬운 교체가 필요한 응용 분야에서 여전히 관련이 있습니다.