파워 탑뷰 LED 67-31A 시리즈 기술 데이터 시트 - P-LCC-3 패키지 - 최대 3.95V - 110mW - 블루

1. 제품 개요

67-31A 시리즈는 소형 P-LCC-3 표면 실장 패키지로 설계된 파워 탑뷰 LED 제품군입니다. 이 장치는 넓은 시야각과 함께 높은 광속 출력을 제공하도록 설계되어 균일한 조명과 표시 기능이 필요한 애플리케이션에 특히 적합합니다. 본 시리즈는 소프트 오렌지, 레드, 옐로우 색상 변형으로 제공되며, 본 문서에서 상세히 설명하는 특정 모델은 무색 투명 수지로 캡슐화된 블루 InGaN 칩을 특징으로 합니다.

이 LED 시리즈의 핵심 장점은 높은 전류 처리 능력, 자동 배치에 적합한 견고한 구조, 리플로우 및 웨이브 솔더링 공정 모두와의 호환성을 포함합니다. 그 설계는 라이트 파이프 및 백라이트 애플리케이션에 중요한 기능인 광 결합 효율을 최적화하는 내부 반사체를 통합하고 있습니다. 낮은 전류 요구 사항은 전력 효율이 가장 중요한 휴대용 전자 장치에 대한 적합성을 더욱 향상시킵니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 주변 온도(T_A) 25°C에서 측정된 다음의 절대 최대 한계 내에서 안정적으로 동작하도록 규정되어 있습니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 역방향 전압(V_R):5 V - LED 단자에 역방향으로 인가할 수 있는 최대 전압입니다.
• 순방향 전류(I_F):30 mA - 정상 동작을 위해 권장되는 최대 연속 DC 순방향 전류입니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):100 mA - 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10 조건에서 규정된 허용 가능한 최대 펄스 순방향 전류입니다.
• 전력 소산(P_d):110 mW - 장치가 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 정전기 방전(ESD) HBM:150 V - 인체 모델 ESD 내전압으로, 표준 ESD 취급 주의가 필요한 민감도를 나타냅니다.
• 동작 온도(T_opr):-40°C ~ +85°C - 안정적인 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도(T_stg):-40°C ~ +90°C - 안전한 보관을 위한 온도 범위입니다.
• 솔더링 온도(T_sol):리플로우: 최대 10초 동안 260°C; 핸드 솔더링: 최대 3초 동안 350°C.

2.2 전기-광학 특성

주요 성능 파라미터는 달리 명시되지 않는 한 I_F= 30 mA 및 T_A= 25°C의 표준 테스트 조건에서 정의됩니다.

• 광도(I_V):최소 285 mcd에서 최대 715 mcd까지의 범위입니다. 전형적인 값은 지정되지 않았으며, 이는 빈닝 시스템을 통해 성능이 관리됨을 나타냅니다.
• 시야각(2θ_1/2):120° (전형적). 이 넓은 시야각은 패키지 설계와 내부 반사체에 의해 가능해진 정의적인 특징으로, 넓고 균일한 광 분포를 보장합니다.
• 피크 파장(λ_P):468 nm (전형적). 이는 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장(λ_d):464.5 nm ~ 476.5 nm. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 방출되는 빛의 색상과 동등합니다. ±1 nm의 허용 오차가 적용됩니다.
• 스펙트럼 대역폭(Δλ):35 nm (전형적). 이는 최대 파워의 절반(FWHM)에서 방출 스펙트럼의 너비를 정의합니다.
• 순방향 전압(V_F):2.75 V ~ 3.95 V. 30 mA로 구동될 때 LED 양단의 전압 강하입니다. ±0.1V의 허용 오차가 있습니다.
• 역방향 전류(I_R):V_R= 5V에서 10 μA (최대).

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 세 가지 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다.

3.1 주 파장 빈닝 (그룹 A)

LED의 정확한 색상(색조)을 정의합니다. 빈은 A9부터 A12까지 레이블이 지정되며, 각각 전체 464.5-476.5 nm 사양 내에서 3 nm 범위를 포함합니다.

3.2 광도 빈닝

밝기 출력을 정의합니다. 빈은 T1, T2, U1, U2로 레이블이 지정되며, 오름차순의 최소 및 최대 mcd 값을 가집니다. 이를 통해 애플리케이션에 적합한 밝기를 선택할 수 있습니다.

3.3 순방향 전압 빈닝 (그룹 M)

전기적 특성을 정의합니다. 빈은 M5부터 M8까지 레이블이 지정되며, 각각 전체 2.75-3.95 V 사양 내에서 0.3 V 범위를 포함합니다. 이는 회로 설계, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 유용합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 전형적인 전기-광학 특성 곡선을 참조합니다. 제공된 텍스트에서 특정 그래프는 상세히 설명되지 않았지만, 이러한 곡선은 일반적으로 다음을 포함합니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압(V_F)과 순방향 전류(I_F) 사이의 관계를 보여줍니다. 이는 다이오드의 지수적 특성을 보여주며, 전압이 턴-온 문턱값을 초과하여 증가할 때 전류 제한 저항의 필요성을 강조합니다.
• 상대 광도 대 순방향 전류:광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 설명하며, 일반적으로 지정된 동작 범위 내에서 거의 선형적인 관계를 가집니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 광 출력의 디레이팅을 보여줍니다. 이는 고출력 또는 고주변 온도 애플리케이션에서 열 관리에 중요합니다.
• 스펙트럼 파워 분포:상대 강도 대 파장의 플롯으로, 약 468 nm에서 피크와 35 nm 대역폭을 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수 및 극성

LED는 P-LCC-3 (Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지를 사용합니다. 치수 도면은 길이, 너비, 높이 및 리드 위치를 지정합니다. 극성 표시기(일반적으로 노치 또는 표시된 캐소드)는 조립 시 올바른 방향을 보장하기 위해 명확하게 표시됩니다. 적절한 솔더링과 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 풋프린트 설계가 제공됩니다.

5.2 릴 및 테이프 패키징

장치는 자동 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 캐리어 테이프 치수가 지정되며, 릴당 표준 적재 수량은 2000개입니다. 피크 앤 플레이스 기계에 의한 처리를 위한 릴 치수도 제공됩니다. 패키징에는 방습 조치가 포함됩니다: 부품은 솔더링 전 습기 흡수 손상을 방지하기 위해 건조제와 습도 표시 카드가 들어 있는 알루미늄 방습 백에 포장됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

LED는 표준 솔더링 공정에 적합하도록 등급이 매겨져 있습니다.

• 리플로우 솔더링:최대 피크 온도 260°C, 지속 시간 10초를 초과하지 않음.
• 핸드 솔더링:인두 팁 온도는 350°C를 초과하지 않아야 하며, 리드당 접촉 시간은 3초로 제한됩니다.
• 주의사항:중요한 경고가 제공됩니다: LED와 직렬로 외부 전류 제한 저항을 반드시 사용해야 합니다. 지수적인 I-V 특성은 전압의 작은 증가가 파괴적인 큰 전류 증가를 일으킬 수 있음을 의미합니다. 모든 취급 및 조립 단계에서 적절한 ESD 취급 절차를 따라야 합니다.

7. 신뢰성 테스트

제품은 90% 신뢰 수준과 10% Lot Tolerance Percent Defective (LTPD)로 수행되는 포괄적인 신뢰성 테스트를 거칩니다. 주요 테스트는 다음과 같습니다:

• 리플로우 솔더링 저항
• 온도 사이클링 (-40°C ~ +100°C)
• 열 충격 (-10°C ~ +100°C)
• 고온 보관 (100°C)
• 저온 보관 (-40°C)
• DC 동작 수명 (30 mA, 25°C)
• 고온/고습 (85°C/85% RH)

이러한 테스트는 다양한 환경 및 동작 스트레스 하에서 장치의 견고성을 검증합니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

• 소비자 가전용 표시기 및 백라이트:오디오/비디오 장비, 셋톱 박스, 게임 콘솔.
• 사무실 및 가정용 장비:프린터, 라우터, 가전제품, 제어판.
• 평면 백라이트:LCD, 멤브레인 스위치 및 발광 심볼용.
• 라이트 파이프 애플리케이션:넓은 시야각과 내부 반사체 설계로 인해 상태 표시 또는 장식용 조명을 위한 플라스틱 라이트 가이드에 빛을 결합시키기에 이상적입니다.
• 일반 목적 표시:밝고 신뢰할 수 있는 표면 실장 상태 표시기가 필요한 모든 애플리케이션.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항을 사용하십시오. 공급 전압(V_cc), LED의 순방향 전압(V_F - 안전을 위해 최대값 사용), 원하는 순방향 전류(I_F)를 기반으로 그 값을 계산합니다. R = (V_cc - V_F) / I_F.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 고주변 온도 또는 최대 전류에서 동작할 경우 광 출력과 수명을 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 릴리프를 보장하십시오.
• 광학 설계:라이트 파이프 애플리케이션의 경우, LED는 파이프의 입력 표면에 정확하게 위치시켜야 합니다. 넓은 시야각은 결합 효율을 최대화하는 데 도움이 됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

67-31A 시리즈는 몇 가지 주요 특징을 통해 차별화됩니다:

• 패키지:P-LCC-3 패키지는 더 작은 칩 LED에 비해 우수한 열 및 기계적 특성을 가진 견고한 산업 표준 풋프린트를 제공합니다.
• 시야각:120° 시야각은 종종 60-80° 각도를 특징으로 하는 많은 표준 탑뷰 LED보다 상당히 넓습니다. 이는 광범위한 영역 조명이 필요한 애플리케이션에서 주요 장점입니다.
• 내부 반사체:이 통합 광학 기능은 빛 추출과 방향성을 향상시켜, 이러한 기능이 없는 LED에 비해 라이트 파이프 및 백라이트 설계의 효율성을 개선합니다.
• 전류 처리 능력:30 mA 연속 전류 정격은 5-20 mA 정격의 저전류 표시기 LED에 비해 더 높은 밝기 잠재력을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 5V 공급 전압으로 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

A: 보수적인 설계를 위해 V_F의 최대값 3.95V와 I_F의 30mA를 사용합니다: R = (5V - 3.95V) / 0.03A = 35 Ohms. 가장 가까운 표준 값(예: 33 또는 39 Ohms)을 사용하고 정격 전력을 확인하십시오.

Q: 이 LED를 디밍을 위해 PWM 신호로 구동할 수 있습니까?

A: 예. LED는 PWM을 사용하여 효과적으로 디밍할 수 있습니다. 펄스의 피크 전류가 100 mA I_FP 정격을 초과하지 않고 평균 전류가 30 mA I_F.

정격을 초과하지 않도록 하십시오.

Q: 온도가 성능에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 순방향 전압도 온도 상승에 따라 약간 감소합니다. 일관된 밝기를 위해서는 까다로운 환경에서 열 관리 및/또는 광학 피드백이 필요할 수 있습니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

A: 피크 파장(468 nm)은 방출된 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. 주 파장(464.5-476.5 nm)은 전체 스펙트럼에서 계산된 인간의 눈이 인지하는 색상입니다. 주 파장은 색상 표시와 더 관련이 있습니다.

11. 실제 사용 사례 예시

1. 시나리오: 라이트 파이프를 사용하여 네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계.선택:

2. 높은 가시성을 위해 U1 또는 U2 광도 빈에서 67-31A LED를 선택하십시오. 여러 유닛에 걸쳐 균일한 색상을 위해 일관된 주 파장 빈(예: A10)을 선택하십시오.회로 설계:_F라우터의 내부 논리는 3.3V에서 동작합니다. 전형적인 V_F 3.2V와 전력 절약을 위한 I

3. 20 mA를 사용합니다: R = (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 Ohms. 5.1 Ohm 저항이 적합할 것입니다.레이아웃:

4. LED를 라이트 파이프 진입점 바로 아래 PCB에 배치하십시오. 신뢰성을 위해 권장 솔더 패드 레이아웃을 따르십시오.결과:

넓은 120° 시야각이 파이프에 빛을 효율적으로 결합시켜, 다양한 각도에서 명확하게 보이는 밝고 균일하게 빛나는 표시기를 생성하며, 간단하고 신뢰할 수 있는 솔루션으로 설계 요구 사항을 충족시킵니다.

12. 동작 원리

LED는 반도체의 전계발광 원리에 따라 동작합니다. 핵심 구성 요소는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩입니다. 다이오드의 턴-온 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 재료의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 차례로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우에는 블루입니다. 무색 투명 에폭시 수지 캡슐러트는 칩을 보호하고, 광 출력을 형성하는 렌즈 역할을 하며, 다른 색상(언급된 소프트 오렌지, 레드, 옐로우와 같은)이 필요한 경우 인광체를 포함할 수 있지만, 블루 버전의 경우 투명하게 유지됩니다.

13. 기술 동향

• LED 산업은 더 높은 효율, 더 작은 폼 팩터, 더 큰 통합을 지속적으로 발전시키고 있습니다. 67-31A와 같은 장치와 관련된 동향은 다음과 같습니다:효율 증가:
• 지속적인 재료 과학 개선은 와트당 더 많은 루멘(효능)을 생산하여 동일한 전류에서 더 밝은 출력 또는 더 낮은 전력 소비로 동일한 밝기를 가능하게 하는 것을 목표로 합니다.소형화:
• P-LCC-3은 표준 패키지이지만, 공간이 제한된 애플리케이션을 위해 더 작은 칩 스케일 패키지(CSP) LED로의 병행 동향이 있지만, 종종 시야각과 취급 용이성에서 트레이드오프가 있습니다.색상 일관성 개선:
• 에피택셜 성장 및 빈닝 공정의 발전으로 파장과 강도 분포가 더욱 좁아져 대량 생산 애플리케이션에서 선택적 빈닝의 필요성이 줄어듭니다.향상된 신뢰성: