RF-H**HI32DS-EF-2N 백색 LED 사양 - 2.8x3.5x0.7mm PLCC-2 - 순방향 전압 2.6-3.0V - 60mA - 2700K-6500K - CRI 80+

1. 제품 개요

RF-H**HI32DS-EF-2N 시리즈는 일반 실내 조명용으로 설계된 고성능 백색 LED입니다. 청색 LED 칩과 황색 형광체를 결합하여 높은 연색 지수(CRI ≥80)의 백색광을 생성합니다. 이 소자는 2.8mm × 3.5mm × 0.7mm 크기의 소형 PLCC-2 패키지에 내장되어 표면 실장 조립에 적합하며 표준 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 주요 장점으로는 120도의 매우 넓은 시야각, 우수한 열 저항(15°C/W), 그리고 습기 민감도 레벨 3을 갖추고 있습니다. 이 제품은 RoHS를 준수하며 테이프 앤 릴 포장(4000개/릴)으로 제공됩니다. 따뜻한 백색(2700K)부터 차가운 주광색(6500K)까지 다양한 색온도 빈을 제공하며, 60mA 구동 전류에서 일반적으로 29~36루멘의 광속을 나타냅니다.

2. 상세 기술 파라미터 분석

2.1 전기적 특성

60mA의 시험 전류와 솔더 온도 Ts=25°C에서 순방향 전압(VF)은 2.6V에서 3.0V 범위이며, 일반적인 값은 2.77V입니다. 이 좁은 VF 범위는 서로 다른 빈(bin) 간에 일관된 밝기와 소비 전력을 보장합니다. 역방향 전압 5V 인가 시 역방향 전류(IR)는 최대 10µA로 지정되어 우수한 접합 무결성을 나타냅니다. 절대 최대 정격은 연속 순방향 전류 180mA, 피크 순방향 전류 300mA(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭), 전력 손실 540mW를 허용합니다. 접합 온도는 125°C를 초과해서는 안 되며, 작동 온도 범위는 -40°C ~ +85°C입니다. ESD 내성은 2000V(HBM)입니다.

2.2 광학적 특성

이 LED는 7가지 상관 색온도(CCT) 빈(bin)으로 제공됩니다: 27H (2570-2870K), 30H (2870-3220K), 35H (3230-3660K), 40H (3640-4260K), 50H (4640-5350K), 57H (5300-6110K), 65H (6070-7120K). 40H 빈은 CIE 1931 색도도에 정밀한 색도 좌표가 제공되는 4개의 서브 빈(40H-1 ~ 40H-4)으로 더 세분화됩니다. 60mA에서의 일반적인 광속은 31lm(웜 빈)에서 36lm(쿨 빈)까지 다양합니다. 시야각(2θ1/2)은 120도로, 전구 및 실내 조명에 적합한 넓은 빔 확산을 제공합니다. 연색 지수(Ra)는 일반적으로 81.5이며, 최소 80입니다.

2.3 열적 특성

접합부에서 솔더 패드까지의 열저항(RTHJ-S)은 15°C/W로, 우수한 방열 성능을 나타냅니다. 접합부 온도를 125°C 미만으로 유지하고 가속 열화를 방지하기 위해서는 적절한 열 관리가 중요합니다. 광속 및 순방향 전압을 포함한 LED의 성능은 광학 곡선에 표시된 대로 솔더 온도에 따라 달라집니다.

3. 비닝 시스템 설명

3.1 순방향 전압 빈

순방향 전압은 F1(2.6-2.7V), F2(2.7-2.8V), G1(2.8-2.9V), G2(2.9-3.0V)의 네 개의 bin으로 분류됩니다. 이렇게 정밀하게 binning하면 병렬 회로에서 일관된 전류 분배가 가능해지고 열 설계가 간소화됩니다.

3.2 광속 빈

광속 bin은 REC(29-30lm), RFD(30-31lm), RFE(31-32lm), RFF(32-33lm), RGB(33-34.5lm), RGC(34.5-36lm)로 표시됩니다. 제품 라벨의 bin 코드는 VF와 광속 범위를 모두 나타내므로 특정 밝기 요구 사항에 맞춰 쉽게 선택할 수 있습니다.

3.3 색온도 빈

각 CCT 빈에 대한 색도 좌표는 표 1-4에 명시되어 있습니다. 예를 들어, 40H 빈은 (x,y) 좌표가 정밀하게 정의된 4개의 서브 빈으로 구성됩니다. 이는 생산 로트 간 색상 일관성을 보장합니다. 색좌표 측정 허용 오차는 ±0.003입니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류

그림 1-7은 순방향 전압과 전류 사이의 선형 관계를 보여줍니다. 60mA에서 VF는 약 2.77V이며, 210mA에서는 VF가 약 3.05V까지 상승합니다. 설계자는 구동 전류를 설정할 때 이러한 변동을 고려해야 합니다.

4.2 순방향 전류 대 상대 강도

상대 광도는 약 150mA까지 전류에 따라 거의 선형적으로 증가하다가 그 이후부터 포화되기 시작합니다. 180mA에서 상대 광도는 60mA일 때 값의 약 250%입니다. 따라서 전류 감소를 통해 예측 가능한 밝기 변화로 디밍이 가능합니다.

4.3 솔더 온도 대 상대 강도 및 순방향 전류

그림 1-9는 솔더 온도가 25°C에서 100°C로 상승함에 따라 상대 광속이 약 30% 감소함을 나타냅니다. 마찬가지로, 허용 가능한 최대 순방향 전류는 고온에서 감소되어야 합니다(그림 1-10). 예를 들어, 솔더 온도가 80°C일 때 접합 온도를 125°C 미만으로 유지하기 위해 최대 전류는 약 120mA로 감소됩니다.

4.4 순방향 전압 대비 솔더 온도

순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 약 -2.5mV/°C의 비율로 선형적으로 감소합니다. 85°C에서 VF는 약 2.5V이며, 25°C에서는 2.8V입니다. 이 음의 온도 계수는 정전류 드라이버 설계에서 반드시 고려되어야 합니다.

4.5 방사 패턴 및 스펙트럼

방사선 다이어그램(그림 1-12)은 반치각 ±60°의 전형적인 Lambertian 분포를 보여주며, 120° 시야각을 확인시켜 줍니다. 스펙트럼(그림 1-13)은 450nm 부근의 청색 피크와 500nm에서 700nm까지의 넓은 형광체 방출 대역을 나타냅니다. 서로 다른 CCT는 형광체 농도 변화에 따라 발생하며, 6500K는 더 강한 청색 성분을, 3000K는 더 균형 잡힌 스펙트럼을 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED 패키지 크기는 2.80mm × 3.50mm × 0.70mm(길이 × 너비 × 높이)입니다. 하단 뷰에는 캐소드 패드(2.10mm × 1.82mm)와 애노드 패드(2.10mm × 0.48mm)가 있으며, 극성 마크가 캐소드 코너를 나타냅니다. PCB 레이아웃에 권장되는 솔더링 패턴은 2.10mm × 1.10mm 크기의 패드를 0.5mm 간격으로 배치하여 양호한 솔더 필렛 형성을 보장합니다.

5.2 캐리어 테이프 및 릴 치수

캐리어 테이프의 피치는 4.00mm, 너비는 8mm이며, 캐비티 크기는 3.84mm × 5.24mm입니다. 릴 치수는 외경 178±1.0mm, 내경 59±1.0mm, 허브 직경 13.5±0.3mm, 너비 8.5±0.3mm입니다. 각 릴에는 4000개가 들어갑니다. 공급 방향은 화살표로 표시되며, 극성은 테이프에 표시되어 있습니다.

5.3 라벨 정보

릴 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(플럭스, 색도, VF, 파장 포함), 수량 및 날짜가 표시됩니다. 흡습제와 습도 표시 카드가 포함된 방습 백을 사용하여 습기에 민감한 보관을 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

표 3-1은 권장 리플로 프로파일을 명시합니다: 150°C에서 200°C까지 60-120초 동안 예열, 상승률 ≤3°C/s, 217°C(액상선) 이상 온도 유지 최대 60초, 최고 온도 260°C에서 체류 시간 ≤10초, 냉각 속도 ≤6°C/s. 25°C에서 최고 온도까지의 총 시간은 8분을 초과하지 않아야 합니다. 리플로 사이클은 2회만 허용되며, 첫 번째 리플로 후 24시간 이상 경과하면 LED가 손상될 수 있습니다.

6.2 수동 솔더링 및 수리

수동 납땜이 필요한 경우, 인두 온도는 300°C 미만이어야 하며 접촉 시간은 3초 이내로 제한되며, 1회만 시도 가능합니다. 수리는 가급적 피해야 하며, 불가피할 경우 양면 인두를 권장합니다. 실리콘 봉지재는 연질이므로 픽앤플레이스 또는 재작업 시 과도한 압력으로 손상될 수 있습니다.

6.3 보관 및 베이킹

알루미늄 백 개봉 전, LED는 밀봉일로부터 최대 1년간 ≤30°C / ≤75% RH 조건에서 보관 가능합니다. 개봉 후에는 ≤30°C / ≤60% RH 조건에서 24시간 이내에 사용해야 합니다. 습도 지시 카드가 과도한 습기를 나타내거나 보관 시간이 제한을 초과한 경우, 60±5°C에서 ≥24시간 동안 베이킹이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장: 릴당 4000개, 건조제와 라벨이 포함된 방습 백에 밀봉됩니다. 판지 상자(그림 2-5)는 운송 중 기계적 보호를 제공합니다. 신뢰성 시험(표 2-3)에는 리플로우 납땜, 열충격(-40°C ~ 100°C), 고온 보관(100°C/1000h), 저온 보관(-40°C/1000h), 수명 시험(25°C/60mA/1000h), 고온 고습 수명 시험(60°C/90%RH/60mA/1000h), 온습도 보관(85°C/85%RH)이 포함됩니다. 합격 기준(표 2-4)은 VF 최대 1.1× U.S.L., IR 최대 2.0× U.S.L., 광속은 0.7× L.S.L. 이상을 허용합니다.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 일반적인 애플리케이션

RF-H**HI32DS-EF-2N은 높은 CRI와 넓은 빔 각도가 요구되는 LED 전구, 다운라이트, 패널 라이트 및 일반 조명을 포함한 실내 조명에 이상적입니다. 작은 크기로 인해 고루멘 밀도 설계를 위한 고밀도 실장이 가능하며, 넓은 색온도 범위는 웜 화이트와 쿨 화이트 시장 모두에 적합합니다.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한: 음의 VF 온도 계수로 인한 열 폭주를 방지하기 위해 항상 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.
• 열 관리: 솔더 온도를 85°C 미만으로 유지하여 루멘 출력과 수명을 유지할 수 있도록 적절한 방열판을 제공하십시오.
• 직렬/병렬 구성: 전류 분배를 균형 있게 하기 위해 VF 빈닝을 고려하고, 병렬 스트링에는 별도의 드라이버를 사용하십시오.
• ESD 보호: LED 라인에 ESD 보호 소자(예: 제너 다이오드)를 사용하십시오. 특히 ESD가 높은 환경에서 더욱 중요합니다.
• 화학적 호환성: Avoid materials that outgas volatile organic compounds (VOCs) or contain sulfur (limit 100ppm), bromine (<900ppm), chlorine (<900ppm), total halogens <1500ppm.
• 기계적 응력: 실리콘 렌즈에 압력을 가하지 말고, 핀셋을 사용하여 측면을 잡아서 다루십시오.

9. 대안 기술과의 비교

기존 타사 2835 LED와 비교하여 RF-H**HI32DS-EF-2N은 다음과 같은 장점을 제공합니다: (1) 더 높은 CRI (최소 80 대 표준 70)로 우수한 연색성. (2) 더 넓은 시야각(120°)으로 균일한 조명 제공. (3) 낮은 열저항(15°C/W)으로 방열 성능 향상. (4) 정밀한 색상 빈 분류(±0.003)로 색상 일관성 보장. 다만, 최대 정격 전류(연속 180mA)는 보통 수준이며, 일부 경쟁 제품은 효율을 희생하고 더 높은 전류로 광속을 높일 수 있습니다.

10. 일반적인 기술 질문

Q: 이 LED를 150mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 절대 최대 연속 전류는 180mA이지만, 솔더 온도가 디레이팅 곡선(Fig. 1-10)을 초과하지 않도록 해야 합니다. 우수한 열 관리가 이루어진 25°C 주변 온도에서는 150mA가 허용됩니다. 다만, 광속은 60mA일 때의 약 2배이며, 접합 온도는 125°C 미만으로 유지되어야 합니다.

Q: 높은 주변 온도에서 LED 성능은 어떻습니까?

A: 85°C 주변 온도에서 TJmax 초과를 방지하기 위해 최대 허용 순방향 전류는 약 60mA로 감소됩니다. 광속은 25°C 대비 약 30% 감소합니다 (Fig. 1-9). 고온 애플리케이션에서는 방열 설계가 중요합니다.

Q: Can I mix different CCT bins in the same fixture?

A: 색도 변화가 시각적으로 드러나므로 권장되지 않습니다. 색상 균일성을 위해 항상 동일한 bin code를 주문하십시오. ±0.003 좌표 공차는 대부분의 상업용 애플리케이션에 충분히 정밀합니다.

Q: What cleaning solvents are safe?

A: Isopropyl alcohol을 권장합니다. 실리콘 봉지재를 손상시킬 수 있는 용매(예: 아세톤, 톨루엔)는 피하십시오. 초음파 세척은 와이어 본드를 손상시킬 수 있으므로 권장되지 않습니다.

11. 애플리케이션 설계 예시

설계 목표: A 7W LED bulb with 800lm output, 3000K CCT, CRI>80.
솔루션: Use 24 LEDs in a 12S2P configuration (12 series, 2 parallel). Each LED runs at 60mA, total current 120mA. With VF typical 2.77V, total voltage ~33.2V. Power = 33.2V × 0.12A ≈ 4W. To reach 800lm, considering optical losses (~85% efficiency), need about 941lm from the LEDs. Each LED delivers ~32lm at 60mA (30H bin), so 24 LEDs give 768lm, insufficient. Increase current to 80mA per LED: relative intensity ~130% → ~41.6lm each → 998lm total, power ~33.2V × 0.16A = 5.3W, still within thermal limits if heat sink is adequate. Adjust bin selection to RFF (32-33lm) for higher flux. Thermal simulation required to ensure junction temperature <125°C.

12. 백색광 생성 원리

이 LED는 형광체 변환을 통해 백색광을 생성합니다: 청색 InGaN/GaN LED 칩이 청색광(피크 ~450nm)을 방출합니다. 이 청색광이 황색 형광체(일반적으로 YAG:Ce)를 여기시켜 일부 청색 광자를 더 긴 파장(녹색에서 적색 영역)으로 변환합니다. 남은 청색광과 넓은 스펙트럼의 황색 발광이 결합되어 인간의 눈에는 백색으로 보입니다. 형광체 조성과 농도를 조절하여 따뜻한 색온도(더 황색/적색)에서 차가운 색온도(더 청색)까지 다양한 상관색온도를 구현할 수 있습니다. 추가 적색 발광 형광체를 사용하여 R9 값을 개선함으로써 연색지수가 향상됩니다.

13. 기술 동향

The LED industry continues to push for higher efficacy (lm/W), better color quality (CRI >90, R9 >50), and smaller packages. This product represents a mature PLCC-2 technology, but future trends include: (1) Chip-scale packages (CSP) for even smaller size. (2) Multi-chip or chip-on-board (COB) modules for high-power applications. (3) Full-spectrum LEDs with violet or near-UV chips and RGB phosphors for ultimate color rendering. (4) Smart LED modules with integrated drivers and wireless control. The demand for high-CRI LEDs (Ra>90) is growing in retail and museum lighting. This specific series may be updated with higher efficiency and better thermal performance in future revisions.