타원형 LED 램프 3474BKRR/MS 데이터시트 - 타원형 - 2.0x3.0x4.5mm - 순방향 전압 1.6-2.6V - 브릴리언트 레드 - 120mW

1. 제품 개요

본 문서는 정밀 광학 성능을 갖춘 타원형 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 주요 설계 목적은 특정 영역에 대해 선명하고 명확한 조명이 필요한 승객 안내 표지판 및 유사한 응용 분야에서 사용하기 위한 것입니다. 타원형 형태와 정합된 방사 패턴은 주된 적색 발광과 함께 노란색, 파란색 또는 녹색을 활용하는 응용 분야에서 효과적인 색상 혼합을 가능하게 하는 핵심 특징입니다.

본 장치는 자외선 차단 에폭시 재료로 제작되어 햇빛에 노출되는 환경에서 장기적인 신뢰성을 보장합니다. EU RoHS 지침, EU REACH 규정 등 주요 환경 및 안전 표준을 준수하며, 할로겐 프리 구성 요소(브롬 <900 ppm, 염소 <900 ppm, 합계 <1500 ppm)로 제조됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

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

• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):50 mA (연속).
• 피크 순방향 전류 (I_FP):160 mA. 이는 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 조건에서만 허용됩니다. 멀티플렉싱 디스플레이 응용 분야와 같이 짧은 시간 동안 과구동을 허용합니다.
• 전력 소산 (P_d):120 mW. 이는 장치 내에서 허용 가능한 최대 전력 손실로, 순방향 전압 (V_F) * 순방향 전류 (I_F)로 계산됩니다. 이 한계 근처에서 동작하려면 신중한 열 관리가 필요합니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40 ~ +85 °C. 본 장치는 산업용 온도 범위로 등급이 지정되었습니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40 ~ +100 °C.
• 솔더링 온도 (T_sol):260 °C, 5초. 이는 리플로우 솔더링 프로파일 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성 (T_a=25°C)

이는 표준 테스트 조건에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_v):1205-2490 mcd (일반값: 1605 mcd) at I_F=20mA. 이 높은 출력은 주간에도 가독 가능한 표지판에 적합합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):110° (X축) / 60° (Y축). 타원형 방사 패턴은 넓은 수평 확산과 더 집중된 수직 빔을 제공하여 다양한 수평 각도에서 보는 표지판에 이상적입니다.
• 피크 파장 (λ_p):632 nm (일반값). 방출된 광 출력이 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):619-629 nm (일반값: 621 nm). 이는 빛의 지각되는 색상을 정의하며, 브릴리언트 레드 영역에 있습니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):20 nm (일반값). 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 측정한 값입니다.
• 순방향 전압 (V_F):1.6 - 2.6 V at I_F=20mA. LED가 전도될 때 걸리는 전압 강하입니다. 드라이버 설계 시 이 범위를 고려해야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):10 μA (최대) at V_R=5V. 오프 상태에서 매우 낮은 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

빈은 명목 빈 값에서 ±10% 허용 오차로 정의됩니다. 빈 코드(RA, RB, RC, RD)는 20mA에서 최소 광도의 상승 수준을 나타냅니다.

• RA:1205 - 1445 mcd
• RB:1445 - 1730 mcd
• RC:1730 - 2075 mcd
• RD:2075 - 2490 mcd

3.2 주 파장 빈닝

파장 빈은 일관된 지각 적색을 보장하며, ±1nm의 엄격한 허용 오차를 가집니다. 이 빈은 색상 균일성이 중요한 응용 분야에서 LED를 매칭하는 데 도움이 됩니다.

• R1:619 - 624 nm
• R2:624 - 629 nm

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 동작 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포

상대 강도 대 파장 곡선은 AlGaInP 재료 기술의 특징인 632 nm를 중심으로 한 일반적인 좁은 방출 스펙트럼을 보여주며, 이는 고효율 적색광을 생성합니다.상대 강도 대 파장곡선은 AlGaInP 재료 기술의 특징인 632 nm를 중심으로 한 일반적인 좁은 방출 스펙트럼을 보여주며, 이는 고효율 적색광을 생성합니다.

4.2 IV 곡선 및 효율

순방향 전류 대 순방향 전압 곡선은 표준적인 지수 다이오드 관계를 나타냅니다. 상대 강도 대 순방향 전류 곡선은 일반적인 동작 범위(최대 50mA)에서 선형적이며, 이는 안정적인 효율을 나타냅니다. 설계자는 일관된 광 출력을 유지하기 위해 드라이버가 전압이 아닌 안정적인 전류를 공급하도록 해야 합니다.순방향 전류 대 순방향 전압곡선은 표준적인 지수 다이오드 관계를 나타냅니다.상대 강도 대 순방향 전류곡선은 일반적인 동작 범위(최대 50mA)에서 선형적이며, 이는 안정적인 효율을 나타냅니다. 설계자는 일관된 광 출력을 유지하기 위해 드라이버가 전압이 아닌 안정적인 전류를 공급하도록 해야 합니다.

4.3 열적 특성

상대 강도 대 주변 온도 및 순방향 전류 대 주변 온도 곡선은 열 관리에 매우 중요합니다. 광도는 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 순방향 전압 또한 음의 온도 계수(온도 상승에 따라 감소)를 가지며, 이는 정전압 구동 시나리오에서 열 폭주를 피하기 위해 고려해야 합니다. 고전류 또는 고주변온도 동작을 위해서는 충분한 PCB 구리 면적 또는 방열판을 권장합니다.상대 강도 대 주변 온도및순방향 전류 대 주변 온도곡선은 열 관리에 매우 중요합니다. 광도는 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 순방향 전압 또한 음의 온도 계수(온도 상승에 따라 감소)를 가지며, 이는 정전압 구동 시나리오에서 열 폭주를 피하기 위해 고려해야 합니다. 고전류 또는 고주변온도 동작을 위해서는 충분한 PCB 구리 면적 또는 방열판을 권장합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 표면 실장 패키지 외곽선을 따릅니다. 주요 치수에는 스루홀 적응 또는 직접 PCB 장착에 일반적인 풋프린트인 리드 피치(2.54 mm)가 포함됩니다. 타원형 렌즈는 본체에서 돌출되어 있습니다. 지정되지 않은 모든 치수는 기본 허용 오차 ±0.25 mm를 가집니다. 플랜지 아래의 최대 수지 돌출은 1.5 mm이며, 이는 PCB 조립 시 간극에 중요합니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 렌즈의 편평한 면, 패키지 본체의 노치, 또는 더 짧은 리드(스루홀 버전에 리드가 있는 경우)로 표시됩니다. 이 3474BKRR/MS 변형의 특정 마커에 대해서는 데이터시트 다이어그램을 참조해야 합니다. 역방향 바이어스 손상을 방지하기 위해 올바른 극성이 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

본 장치는 260°C의 피크 솔더링 온도를 5초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 표준 무연(SnAgCu) 리플로우 프로파일과 일치합니다. 온도는 오븐 공기가 아닌 LED 리드에서 측정해야 합니다.

6.2 중요한 주의사항

• 리드 성형:리드를 구부릴 경우, 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 이상 떨어진 곳에서 수행하십시오. 솔더 접합부에 스트레스를 피하기 위해 솔더링 전에 구부리십시오. 패키지에 스트레스를 주지 않도록 적절한 도구를 사용하여 에폭시 균열 또는 내부 와이어 본드 손상을 방지하십시오.
• PCB 홀 정렬:PCB 홀은 LED 리드와 정확하게 정렬되어야 합니다. 기계적 스트레스 하에 장착하면 시간이 지남에 따라 에폭시 실링과 LED 성능이 저하될 수 있습니다.
• 솔더 접합부 위치:솔더 접합부에서 에폭시 불베이스까지 3mm 이상의 거리를 유지하십시오. 타이 바의 베이스 너머로 솔더링하는 것이 권장됩니다.

6.3 보관 조건

수령 후 LED는 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 이 상태에서 권장 보관 수명은 3개월입니다. 장기 보관(최대 1년)의 경우, 장치는 수분 흡수를 방지하기 위해 질소 분위기와 건조제가 있는 밀봉 용기에 보관해야 하며, 이는 MSL(수분 민감도 등급) 준수 및 리플로우 중 "팝콘 현상" 방지에 중요합니다.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 패키징 사양

본 장치는 방습 포장으로 공급됩니다. 표준 포장 수량은 내부 카톤당 2500개이며, 마스터 외부 카톤당 10개의 내부 카톤(총 25,000개)입니다. 구성 요소는 자동 피크 앤 플레이스 장비용 특정 치수의 엠보싱 캐리어 테이프에 수납됩니다.

7.2 라벨 설명 및 모델 번호

릴 라벨에는 추적성과 올바른 적용을 위한 필수 정보가 포함되어 있습니다: 고객 부품 번호(CPN), 제조사 부품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈닝 코드 및 생산 로트 번호.

전체 제품 명칭은 다음 패턴을 따릅니다:3474 B K R R - □ □ □ □

• 3474:패키지 유형/크기.
• B:밝기 또는 특정 시리즈를 나타낼 가능성이 있습니다.
• K:색상을 나타낼 수 있습니다(이 적색 변형에 특정).
• R R:"브릴리언트 레드" 색상을 나타냅니다.
• - □ □ □ □:이 자리 표시자는 주문 시 선택된 강도(CAT), 파장(HUE) 및 전압(REF)에 대한 특정 빈닝 코드를 나타냅니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 승객 안내 표지판(PIS):버스, 기차 및 공항에서 고휘도와 넓은 수평 시야각이 필수적인 곳.
• 메시지 보드 및 가변 메시지 표지판(VMS):교통 정보, 광고 및 공지 사항용. 타원형 빔은 개별 픽셀 또는 세그먼트 전체에 균일한 조명을 생성하는 데 도움이 됩니다.
• 컬러 그래픽 표지판 및 상업용 옥외 광고:전체 컬러 또는 다중 컬러 디스플레이에서 적색 요소로 사용됩니다. 정합된 방사 패턴은 인접한 파란색, 녹색 또는 노란색 LED와의 색상 혼합을 용이하게 합니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 정전류 드라이버를 사용하십시오. 권장 동작 전류는 일반적인 밝기에 대해 20mA이지만, 증가된 전력 소산 및 열 관리 요구 사항을 고려하여 더 높은 출력을 위해 최대 50mA 연속으로 구동할 수 있습니다.
• 직렬/병렬 구성:여러 LED를 직렬로 연결할 때 드라이버 전압이 순방향 전압의 합(최대 V_F 고려)을 수용하는지 확인하십시오. 병렬 연결의 경우, 각 LED는 V_F 빈닝 변동을 고려하고 전류 편중을 방지하기 위해 이상적으로 자체 전류 제한 저항을 가져야 합니다.
• 광학 설계:110°x60° 시야각은 패키지 렌즈에 내재되어 있습니다. 필요한 경우 보조 광학 요소(확산판, 렌즈)를 사용하여 빔을 추가로 형성할 수 있지만, 기본 패턴은 직접 보기 표지판에 매우 적합합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 원형 렌즈 LED와 비교하여, 이 타원형 램프는 주요 이점을 제공합니다: 일반적인 표지판 세그먼트 또는 픽셀의 직사각형 형태에 자연스럽게 맞는 비대칭 방사 패턴(110° x 60°). 이는 더 효율적인 빛 활용을 제공하여 원하는 시야 영역 외부로 낭비되는 빛을 줄이고, 목표 시야 복도에서 동일한 지각 표지판 밝기를 달성하기 위해 더 낮은 구동 전류를 허용할 수 있습니다. 높은 광도(최대 2490 mcd)는 우수한 대비가 필요한 옥외 및 고주변광 응용 분야에서 경쟁력을 갖추게 합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

10.1 피크 파장(632nm)과 주 파장(~621nm)의 차이점은 무엇입니까?

피크 파장(λ_p)은 광 출력이 가장 높은 물리적 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 전체 방출 스펙트럼과 CIE 색상 일치 함수를 기반으로 인간의 눈이 지각하는 색상에 해당하는 계산된 값입니다. 이 적색 LED와 같은 단색 LED의 경우, 이들은 가깝지만 동일하지는 않습니다. 주 파장은 디스플레이의 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

10.2 이 LED를 50mA로 연속 구동할 수 있습니까?

예, 50mA는 절대 최대 연속 순방향 전류입니다. 그러나 이 한계에서 동작하면 더 많은 열이 발생합니다(P_d≈ V_F*I_F). 특히 고주변온도에서 LED 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하기 위해 PCB 설계가 적절한 열 방출(충분한 구리 면적, 가능한 열 비아)을 제공하는지 확인해야 합니다. 전류를 감소시키면(예: 30-40mA) 장기적인 신뢰성과 루멘 유지율이 향상됩니다.

10.3 보관 수명이 3개월로 제한되는 이유는 무엇이며, MSL이란 무엇입니까?

에폭시 패키지는 공기 중의 수분을 흡수합니다. 리플로우 솔더링의 고열에 노출되면 이 갇힌 수분이 빠르게 증발하여 패키지 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있는 내부 압력을 생성할 수 있습니다. 3개월 보관 지침은 표준 공장 백 조건을 가정합니다. 장기 보관을 위해 질소 포장된 건조 용기는 수분 노출 시계를 재설정합니다. 패키지 라벨에서 확인해야 하는 수분 민감도 등급(MSL)은 건조 백이 개봉된 후의 정확한 플로어 라이프를 정의합니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 버스용 단일 라인, 적색 영숫자 VMS 설계.

1. 픽셀 레이아웃:타원형 LED는 각 문자에 대해 5x7 도트 매트릭스 패턴으로 배열됩니다. 110° 수평 시야각은 통로 건너편 좌석에서도 메시지가 읽을 수 있도록 보장합니다.
2. 구동 회로:정전류 LED 드라이버 IC가 선택되어 채널당 20mA를 전달하도록 구성됩니다. 한 열의 LED는 직렬로 연결되며, 드라이버는 누적 순방향 전압을 관리합니다.
3. 열 관리:PCB는 LED 캐소드 패드에 연결된 큰 구리 영역으로 설계되어 열 확산체 역할을 합니다. 버스 내부 주변 온도는 -40 ~ +85°C 범위 내로 고려됩니다.
4. 빈닝:디스플레이 전체에 걸쳐 균일한 외관을 보장하기 위해 동일한 주 파장 빈(R1 또는 R2) 및 좁은 범위의 광도 빈(예: RB 및 RC만)에서 LED를 주문 시 지정합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 사용합니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 칩의 활성 영역에서 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 결정 격자 내 알루미늄, 갈륨 및 인듐의 특정 비율은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(이 경우 적색, ~621-632 nm)에 해당합니다. 타원형 에폭시 렌즈는 방사 패턴을 제어하기 위해 정밀 성형되어 내부적으로 빛을 반사 및 굴절시켜 원하는 110°x60° 시야각을 달성합니다.

13. 업계 동향

표지판 및 디스플레이 LED의 동향은 계속해서 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 향해 나아가고 있어 더 낮은 전력 소비와 감소된 열 부하를 가능하게 합니다. 또한 원활한 대형 디스플레이를 가능하게 하기 위해 개선된 색상 일관성과 더 엄격한 빈닝 허용 오차에 초점을 맞추고 있습니다. 더 나아가, 가혹한 환경 조건(자외선, 온도 사이클링, 습도) 하에서의 신뢰성과 수명은 재료 및 패키징 발전(예: 전통적인 에폭시 대신 더 강력한 실리콘 기반 캡슐런트 사용)에 대한 중요한 동인으로 남아 있습니다.