타원형 LED 램프 3474DKRR/MS 데이터시트 - 치수 3.4x7.4mm - 전압 1.6-2.6V - 전력 120mW - 선명한 적색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 정밀 타원형 LED 램프인 3474DKRR/MS의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 장치는 AlGaInP 칩 기술을 사용하여 선명한 적색을 방출하도록 설계되었으며, 적색 확산 렌즈 내에 캡슐화되어 있습니다. 주요 설계 목적은 명확하고 정의된 시각적 커뮤니케이션이 중요한 승객 정보 시스템 및 다양한 표지판 응용 분야에서 사용하기 위한 것입니다.

이 LED의 핵심 장점은 높은 광도 출력, 잘 정의된 독특한 타원형 공간 방사 패턴, X축 90° 및 Y축 45°의 넓은 시야각 구성입니다. 이 비대칭 시야각은 표지판의 색상 혼합 응용 분야 요구 사항에 맞춰 특별히 설계되었습니다. 패키지는 자외선 차단 에폭시 수지로 제작되어 실외 환경에서 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 또한, 이 제품은 RoHS, EU REACH 및 무할로겐 표준(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm)을 준수하여 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합합니다.

1.1 목표 응용 분야

3474DKRR/MS는 높은 가시성과 색상 일관성이 필요한 응용 분야에 이상적으로 적합합니다. 주요 목표 시장은 다음과 같습니다:

• 컬러 그래픽 표지판:대중 교통, 공항 및 경기장에서 사용됩니다.
• 메시지 보드:공공 장소에서 동적 정보를 표시하기 위해 사용됩니다.
• 가변 메시지 표지판 (VMS):교통 관리 및 고속도로 정보 시스템에 중요합니다.
• 상업용 실외 광고:광고 디스플레이에 밝고 신뢰할 수 있는 조명을 제공합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):50 mA (연속).
• 피크 순방향 전류 (I_FP):160 mA (듀티 사이클 1/10 @ 1kHz). 이는 디스플레이 응용 분야에서 멀티플렉싱에 유용한 더 높은 전류의 짧은 펄스를 허용합니다.
• 전력 소산 (P_d):120 mW. 이는 Ta=25°C에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 최대 전류 근처에서 동작하는 경우 적절한 열 관리가 필요합니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 이 넓은 범위는 가혹한 실외 환경에서의 기능성을 보장합니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +100°C.
• 솔더링 온도 (T_sol):260°C, 5초. 이는 웨이브 또는 리플로우 솔더링 공정에 일반적입니다.

2.2 전기-광학 특성 (Ta=25°C)

이 파라미터는 표준 테스트 조건(I_F=20mA)에서 측정되며, 일반적인 장치 성능을 나타냅니다.

• 광도 (I_v):1976-4600 mcd (일반: 2800 mcd). 이 높은 출력은 주간 가시성을 위한 핵심 기능입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):X: 90°, Y: 45°. 타원형 패턴은 표지판의 수평 시야에 최적화되어 있습니다.
• 피크 파장 (λ_p):632 nm (일반). 최대 스펙트럼 방출의 특정 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):619-629 nm (일반: 621 nm). 이는 인지되는 색상(선명한 적색)을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm (일반). 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):1.6V - 2.6V (I_F=20mA). 구동 회로 설계 시 고려해야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):최대 10 μA (V_R=5V).

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 응용 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

빈은 ±10% 허용 오차로 정의됩니다. 설계자는 필요한 밝기 수준에 따라 빈을 선택할 수 있으며, 더 높은 빈(예: RE)은 최대 광도를 제공합니다.

• RA:1976 - 2370 mcd
• RB:2370 - 2840 mcd
• RC:2840 - 3400 mcd
• RD:3400 - 4080 mcd
• RE:4080 - 4600 mcd

3.2 주 파장 빈닝

파장 빈은 디스플레이 전체의 색상 균일성을 보장합니다. 허용 오차는 ±1nm입니다.

• 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 632 nm(피크)를 중심으로 한 좁은 가우시안 분포를 보여주며, 일반적인 대역폭은 20 nm입니다. 이는 순수한 적색 발광을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

방사 패턴 플롯은 1/2 강도 지점이 90°(수평) 및 45°(수직)인 타원형을 시각적으로 확인시켜 줍니다. 이는 원하는 조명 프로파일을 달성하기 위한 광학 시스템 설계에 중요합니다.

4.3 전기적 특성

순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 다이오드의 일반적인 지수 관계를 보여줍니다. 테스트 전류 20mA에서 순방향 전압은 일반적으로 1.6V에서 2.6V 사이에 있습니다. 순방향 전류 대 상대 강도 곡선은 동작 범위에서 거의 선형이며, 이는 전류를 통해 밝기를 효과적으로 제어할 수 있음을 나타냅니다.

4.4 온도 의존성

상대 강도 대 주변 온도 곡선은 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이는 LED의 일반적인 특성입니다. 순방향 전류 대 주변 온도 곡선(일정 전압에서)은 장치의 동작점이 온도에 따라 어떻게 변하는지 보여주며, 최종 응용 분야의 열 관리에 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 표준 타원형 램프 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수는 전체 본체 크기와 리드 간격을 포함합니다. 리드는 표준 PCB 레이아웃과 호환되는 2.54mm 피치로 배치되어 있습니다. 중요한 점은 플랜지 아래 수지의 최대 1.5mm 돌출부로, 기계적 장착 및 PCB 금지 영역에서 고려해야 합니다. 지정되지 않은 모든 치수는 ±0.25mm의 허용 오차를 가집니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 렌즈의 평평한 면 또는 더 짧은 리드로 표시됩니다. 이 특정 패키지(3474DKRR/MS)의 정확한 표시는 데이터시트 다이어그램을 참조해야 합니다. 올바른 극성은 역방향 바이어스 손상을 방지하는 데 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

적절한 처리는 LED 성능과 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다.

6.1 리드 성형

• 굽힘은 내부 다이 어태치에 스트레스를 피하기 위해 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 곳에서 이루어져야 합니다.
• 성형은 항상솔더링 전에 soldering.
• 완료되어야 합니다. 성형 중 과도한 스트레스는 에폭시를 균열시키거나 와이어 본드를 손상시킬 수 있습니다.
• 리드는 상온에서 절단해야 합니다; 고온 절단은 열 충격을 유발할 수 있습니다.
• PCB 구멍은 LED 리드와 완벽하게 정렬되어야 하며, 이는 시간이 지남에 따라 에폭시 실링을 저하시킬 수 있는 장착 스트레스를 피하기 위함입니다.

6.2 보관 조건

• 권장 보관 조건: ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도.
• 출하 후 유통 기한: 이러한 조건에서 3개월.
• 더 긴 보관(최대 1년)을 위해서는 질소 분위기와 건조제가 있는 밀폐 용기에 보관해야 합니다.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 부품에 응결이 생기는 것을 방지해야 합니다.

6.3 솔더링 공정

• 핸드 또는 웨이브 솔더링 중에는 솔더 접합부가 에폭시 불베이스에서 3mm 이상 떨어져 있어야 합니다.
• 리드프레임의 타이 바 베이스까지만 솔더링하는 것이 권장됩니다.
• 최대 솔더링 온도는 260°C, 5초이며, 이는 표준 무연 리플로우 프로파일과 호환됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 방습 포장

LED는 보관 및 운송 중 손상을 방지하기 위해 방습 포장으로 공급됩니다. 일반적으로 엠보싱된 캐리어 테이프에 장착되어 있습니다.

7.2 캐리어 테이프 및 릴 사양

피드 홀 피치(P=12.70mm), 부품 피치(F=2.54mm) 및 포켓 치수를 포함한 상세한 테이프 치수가 제공됩니다. 이는 자동 피크 앤 플레이스 장비 설정에 필수적입니다.

7.3 포장 수량

• 표준 포장: 내부 카톤당 2500개.
• 출하 포장: 외부 카톤당 10개의 내부 카톤(25,000개).

7.4 라벨 설명 및 부품 번호

포장 라벨에는 추적성 및 사양을 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객 내부 부품 번호.
• P/N:제조업체 부품 번호(예: 3474DKRR/MS).
• QTY:포장 내 수량.
• CAT:광도 빈 코드(예: RA, RB, RC...).
• HUE:주 파장 빈 코드(예: R1, R2).
• REF:순방향 전압 빈 코드(해당되는 경우).
• LOT No:품질 추적을 위한 제조 로트 번호.

부품 번호 구조 3474 D K R R - □ □ □ □ 를 통해 다양한 빈 및 선택적 기능을 지정할 수 있습니다.

8. 응용 설계 고려 사항

8.1 구동 회로 설계

다이오드의 지수적 I-V 특성으로 인해 LED 구동에는 전압 조절이 아닌 전류 조절을 강력히 권장합니다. 기본 응용 분야에는 간단한 직렬 저항을 사용할 수 있지만, 정전류 구동기는 온도 및 공급 전압 변동에 대해 더 나은 안정성을 제공합니다. 최대 연속 전류는 50mA입니다; 펄스 동작의 경우 I_FP rating.

8.2 열 관리

장치가 넓은 동작 온도 범위를 가지고 있지만, 더 낮은 접합 온도를 유지하면 수명을 연장하고 광 출력을 유지할 수 있습니다. 최대 전류(I_F=50mA) 근처에서 또는 높은 주변 온도에서 동작하는 경우 충분한 PCB 구리 면적 또는 방열판을 확보해야 합니다.

8.3 광학 통합

비대칭(타원형) 방사 패턴은 표지판에서 흔히 볼 수 있는 직사각형 영역을 조명하는 데 이상적입니다. 어레이를 설계할 때는 의도된 시야 위치에서 균일한 외관을 보장하기 위해 시야각을 고려해야 합니다. 동일한 디스플레이에서 다른 광도/파장 빈을 혼합하는 것은 시각적 불일치를 방지하기 위해 피해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

3474DKRR/MS는 표준 원형 LED에서는 흔히 볼 수 없는 특정 타원형 빔 패턴을 통해 차별화됩니다. 이는 2차 광학 장치 없이도 수평 표지판에 더 효율적이고 맞춤형 광 분포를 제공합니다. AlGaInP 칩의 높은 광도는 적색 발광을 위한 일부 대체 기술에 비해 우수한 밝기와 색 채도를 제공합니다. 넓은 동작 온도, 환경 규정 준수 및 잘 정의된 빈닝 구조의 조합은 전문 표지판 응용 분야에 강력하고 예측 가능한 선택이 되게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_p)은 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다(일반 632 nm). 주 파장 (λ_d)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다(일반 621 nm). LED의 경우 색상 사양에는 주 파장이 더 관련이 있는 경우가 많습니다.

10.2 이 LED를 160mA로 연속 구동할 수 있나요?

아니요. 160mA 정격은펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1kHz)에서의피크 순방향 전류를 위한 것입니다. 최대연속순방향 전류(I_F)는 50mA입니다. 이를 초과하면 과열, 가속된 광속 감소 및 치명적인 고장으로 이어질 수 있습니다.

10.3 90°/45°의 시야각을 어떻게 해석해야 하나요?

이는 광도가 최대 광도의 절반 이상인 각도 범위(반강도 지점)를 나타냅니다. 패턴은 타원형입니다: 수평(X) 평면에서 90°, 수직(Y) 평면에서 45°. 이는 도로 표지판에서 볼 수 있는 넓은 수평 시야에 이상적입니다.

10.4 LED에 보관 조건이 중요한 이유는 무엇인가요?

LED 패키지는 대기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격히 팽창하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 패키지를 균열시키고 장치를 파괴할 수 있습니다. 지정된 보관 조건과 유통 기한은 과도한 수분 흡수를 방지합니다.

11. 실제 응용 예시

시나리오: 버스 정류장용 단일 라인 텍스트 디스플레이 설계.

1. 요구 사항:직사광선에서도 보이는 밝은 적색 텍스트, 보행자를 위한 넓은 수평 시야, 연속 동작.
2. LED 선택:3474DKRR/MS는 높은 광도(최대 밝기를 위해 RD 또는 RE 빈 선택)와 90° 수평 시야각으로 선택되었습니다.
3. 회로 설계:LED당 20mA로 설정된 정전류 구동기가 설계되었습니다. 이는 일반적인 광도를 제공하면서 장기적인 신뢰성과 일관성을 보장합니다. 직렬 저항은 구동기의 출력 전압과 LED의 V_F range.
4. 기계적 레이아웃:LED는 2.54mm 리드 피치와 일치하는 구멍이 있는 PCB에 배치됩니다. 타원형 렌즈 방향은 텍스트 행을 따라 90° 확산을 극대화하도록 정렬됩니다. 개별 점을 부드러운 문자로 혼합하기 위해 확산판을 앞에 배치할 수 있습니다.
5. 열 고려 사항:디스플레이가 밀폐되고 여름 햇빛에 노출될 수 있으므로 열을 발산하기에 충분한 구리 면적을 가진 PCB가 설계되었습니다.

12. 동작 원리

3474DKRR/MS는 반도체 광원입니다. 그 핵심은 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드(AlGaInP)로 만들어진 칩입니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 적색 스펙트럼(~621-632 nm)입니다. 적색 확산 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하여 기계적 보호를 제공하고, 방사 패턴을 타원형으로 형성하며, 빛을 확산시켜 더 균일한 외관을 만듭니다.

13. 기술 동향

표지판 및 특수 조명 분야에서 LED 기술은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 개선된 색 재현성 및 더 큰 광학 제어를 지속적으로 발전시키고 있습니다. 표준 백색 LED가 빠르게 발전하는 동안, AlGaInP 기반 적색과 같은 개별 색상 LED는 특정 포화 색상, 높은 신뢰성 및 간단한 구동 전자 장치가 필요한 응용 분야에서 여전히 중요합니다. 동향에는 온보드 제어 회로 통합(예: 어드레서블 RGB LED) 및 추가 소형화가 포함됩니다. 그러나 교통 표지판과 같은 강력한 고휘도 단색 응용 분야에서는 여기서 논의된 타원형 램프와 같이 검증된 신뢰성과 특정 빔 패턴을 가진 개별 구성 요소가 설계에서 중요한 역할을 유지합니다.