목차
- 1. 제품 개요
- 2. 기술 파라미터 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기-광학 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 순방향 전압(VF) 빈닝
- 3.2 광도(IV) 빈닝
- 3.3 색조(색상) 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 포장 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 솔더링 패드 레이아웃
- 5.3 테이프 및 릴 사양
- 6. 조립 및 취급 지침
- 6.1 솔더링 공정
- 6.2 세척
- 6.3 보관 및 습기 민감도
- 6.4 정전기 방전(ESD) 예방 조치
- 7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항
- 7.1 일반적인 애플리케이션
- 7.2 설계 고려사항
- 7.3 애플리케이션 제한사항
- 8. 자주 묻는 질문(FAQ)
1. 제품 개요
LTW-C230DS2는 리버스 마운팅 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 부품은 초고휘도 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩을 활용하여 백색광을 생성합니다. 산업 표준인 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장되어 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비 및 대량 생산 라인과 완벽하게 호환됩니다. 친환경 제품으로서 유해물질 제한(RoHS) 지침을 준수합니다.
이 LED의 주요 설계 장점은 리버스 마운트 구성으로, LED가 PCB의 주 부품 반대편에 장착되어 혁신적인 조명 설계를 가능하게 합니다. 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 호환성은 특별한 취급이나 솔더링 기술 없이도 표준 표면 실장 기술(SMT) 워크플로우를 사용하여 통합할 수 있도록 보장합니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
2.1 절대 최대 정격
장치의 작동 한계는 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.
- 전력 소산(Pd):72 mW. 이는 LED 패키지가 열화 없이 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
- 피크 순방향 전류(IFP):100 mA. 이는 과열을 방지하기 위해 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭을 가진 펄스 조건에서만 허용됩니다.
- 연속 DC 순방향 전류(IF):20 mA. 이는 연속 작동을 위한 권장 최대 전류입니다.
- 작동 온도 범위:-30°C ~ +85°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
- 보관 온도 범위:-55°C ~ +105°C.
- 적외선 리플로우 조건:260°C 피크 온도를 10초 동안 견딜 수 있으며, 일반적인 무연 솔더 프로파일과 일치합니다.
중요 참고사항:이 장치는 역전압 바이어스 하에서 작동하도록 설계되지 않았습니다. 지속적으로 역전압을 인가하는 것은 금지됩니다.
2.2 전기-광학 특성
주요 성능 파라미터는 Ta=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 2 mA에서 측정됩니다.
- 광도(Iv):18.0 mcd(최소)에서 45.0 mcd(일반)까지 범위입니다. 이는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞춰 필터링된 센서로 측정한 광원의 인지된 밝기입니다.
- 시야각(2θ1/2):130도. 이 넓은 시야각은 확산 광 방출 패턴을 나타내며, 집속된 빔보다는 영역 조명에 적합합니다.
- 색도 좌표(x, y):색점은 CIE 1931 색도도 상의 특정 영역 내에서 정의됩니다. 일반적인 값은 x=0.294, y=0.286입니다. 빈닝 시스템에 따라 허용 오차를 고려해야 합니다.
- 순방향 전압(VF):IF=2mA에서 2.6V(최소)에서 3.1V(최대)까지 범위입니다. 이 파라미터는 구동 회로 설계에 매우 중요합니다.
- 역전류(IR):역전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다. 이 테스트는 특성화를 위한 것이며, 장치는 역바이어스 상태로 작동해서는 안 됩니다.
3. 빈닝 시스템 설명
생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 측정된 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. LTW-C230DS2는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.
3.1 순방향 전압(VF) 빈닝
LED는 2 mA에서의 순방향 전압 강하를 기준으로 빈(A10, B10, B11, 12, 13)으로 분류됩니다. 각 빈은 0.1V의 범위를 가집니다(예: B10: 2.70V ~ 2.80V). 각 빈에는 ±0.1V의 허용 오차가 적용됩니다. 이를 통해 설계자는 전류 분배 애플리케이션을 위해 더 엄격한 VF 매칭을 가진 LED를 선택할 수 있습니다.
3.2 광도(IV) 빈닝
LED는 밝기 빈(M, N)으로 분류됩니다. 빈 M은 IF=2mA에서 18-28 mcd를, 빈 N은 28-45 mcd를 포함합니다. 각 빈에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 빈 코드는 식별을 위해 포장 봉지에 표시됩니다.
3.3 색조(색상) 빈닝
백색 색점은 CIE 1931 도표 상의 색도 좌표(x, y)로 정의됩니다. LED는 네 개의 사분면(S1, S2, S3, S4)으로 빈닝됩니다. 각 빈은 색상 차트 상의 특정 평행사변형 영역을 정의합니다. 빈 내의 각 좌표에는 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다. 이 시스템은 방출되는 백색광이 예측 가능하고 일관된 색상 영역 내에 있도록 보장합니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트는 주요 파라미터 간의 관계를 설명하는 일반적인 성능 곡선을 참조합니다. 제공된 텍스트에 구체적인 그래프가 자세히 설명되어 있지는 않지만, 표준 LED 곡선은 일반적으로 다음을 포함합니다:
- 상대 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 비선형 방식으로 증가하다가 결국 포화 상태에 도달합니다.
- 순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드의 I-V 특성을 보여주며, 지수 관계와 턴온 전압을 나타냅니다.
- 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이는 열 관리에 있어 중요한 요소입니다.
- 시야각 패턴:광 강도의 각도 분포를 보여주는 극좌표 플롯입니다.
이러한 곡선은 표준 테스트 지점을 넘어서는 다양한 작동 조건에서 실제 성능을 예측하는 데 필수적입니다.
5. 기계적 및 포장 정보
5.1 패키지 치수
LED는 EIA 표준 패키지 치수를 준수합니다. 모든 중요한 기계적 치수는 데이터시트 도면에 제공됩니다(제공된 텍스트에 완전히 자세히 설명되지는 않았지만 일반적으로 길이, 너비, 높이 및 패드 간격 포함). 달리 명시되지 않는 한 허용 오차는 일반적으로 ±0.10 mm입니다. 렌즈 색상은 노란색입니다.
5.2 솔더링 패드 레이아웃
리플로우 공정 중 적절한 기계적 부착 및 열 방산을 보장하기 위해 권장 솔더링 패드 치수가 제공됩니다. 이 지침을 따르면 툼스토닝을 방지하고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장합니다.
5.3 테이프 및 릴 사양
부품은 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 표준 릴 수량은 3000개입니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 따릅니다. 주요 참고사항으로는: 빈 포켓은 밀봉되며, 잔여물의 최소 포장 수량은 500개이고, 릴당 최대 2개의 연속 누락 부품이 허용됩니다.
6. 조립 및 취급 지침
6.1 솔더링 공정
이 장치는 적외선(IR) 리플로우 솔더링과 완벽하게 호환됩니다. 권장 프로파일은 다음과 같습니다:
- 예열:150-200°C.
- 예열 시간:최대 120초.
- 피크 온도:최대 260°C.
- 피크 온도 유지 시간:최대 10초(리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됨).
솔더링 아이언을 사용한 수동 리워크의 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 접촉 시간은 단일 작업에 대해 3초로 제한해야 합니다. 실제 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용된 오븐에 대해 특성화되어야 합니다.
6.2 세척
솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 허용 가능한 방법으로는 LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 있습니다.
6.3 보관 및 습기 민감도
LED는 습기에 민감한 장치입니다(MSL 2a).
- 밀봉된 패키지:≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관하십시오. 1년 이내에 사용하십시오.
- 개봉된 패키지:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오. 부품은 노출 후 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우되어야 합니다. 원래 봉지에서 꺼낸 후 1주일 이상 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 건조기에 보관하십시오. 1주일 이상 개봉 상태로 보관된 부품은 조립 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.
6.4 정전기 방전(ESD) 예방 조치
LED는 정전기 및 전기 서지로 인한 손상에 취약합니다. 취급 시 정전기 방지 손목띠나 장갑을 사용하는 것이 좋습니다. 작업대 및 기계를 포함한 모든 장비는 적절하게 접지되어야 합니다.
7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항
7.1 일반적인 애플리케이션
이 LED는 소비자 가전, 사무 기기, 통신 장치 및 가정용 기기의 일반 조명 및 표시용으로 사용됩니다. 리버스 마운트 기능은 키보드, 패널 및 디스플레이에 대한 독특한 백라이트 솔루션을 가능하게 하며, 이 경우 광원을 숨기거나 PCB의 2차 측면에 장착해야 합니다.
7.2 설계 고려사항
- 전류 제한:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오. 최대 연속 DC 전류는 20 mA입니다.
- 열 관리:전력 소산이 낮지만(72mW), 솔더 패드에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 방산하여 광 출력과 수명을 유지하는 데 도움이 됩니다.
- 광학 설계:130도의 시야각은 넓고 확산된 조명을 제공합니다. 더 집중된 빛을 위해서는 2차 광학 요소(렌즈 또는 도광판)가 필요합니다.
- 빈닝 선택:균일한 색상과 밝기가 필요한 애플리케이션의 경우, 제조업체로부터 단일 빈 또는 엄격하게 조합된 빈을 지정하십시오.
7.3 애플리케이션 제한사항
고신뢰성이 필요한 애플리케이션, 특히 고장이 생명이나 건강에 위험을 초래할 수 있는 경우(예: 항공, 의료, 운송 안전 시스템)에는 제조업체에 문의하십시오. 이 제품은 표준 상업 및 산업 환경을 위해 설계되었습니다.
8. 자주 묻는 질문(FAQ)
Q: 리버스 마운트 LED와 표준 탑뷰 SMD LED의 차이점은 무엇인가요?
A: 리버스 마운트 LED는 PCB의 반대편에 설치되도록 설계되어 있으며, 발광 표면이 보드 쪽을 향해 아래로 향합니다. 그런 다음 PCB의 구멍이나 개구부를 통해 빛을 비춥니다. 표준 탑뷰 LED는 장착된 보드 표면에서 수직으로 멀리 빛을 방출합니다.
Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?
A: 네, 20mA는 최대 정격 연속 DC 순방향 전류입니다. 최적의 수명과 신뢰성을 위해 열 발생을 줄이기 위해 더 낮은 전류(예: 10-15mA)로 구동하는 것이 종종 권장됩니다.
Q: 왜 광도가 이렇게 낮은 전류(2mA)에서 지정되나요?
A: 2mA는 저전력 수준에서 LED 밝기를 특성화하기 위한 일반적인 표준 테스트 조건으로, 서로 다른 LED 모델 간의 쉬운 비교와 일관된 빈닝을 가능하게 합니다. 최대 작동 전류인 20mA에서는 밝기가 비례적으로 더 높아집니다.
Q: 색도 좌표(x=0.294, y=0.286)를 어떻게 해석하나요?
A: 이 좌표는 CIE 1931 색 공간 차트 상의 점을 표시합니다. 이 특정 점은 "백색" 영역 내에 있습니다. 정확히 인지되는 백색(예: 쿨 화이트, 뉴트럴 화이트)은 정확한 위치에 따라 달라집니다. 빈닝 시스템(S1-S4)은 밀접하게 일치하는 좌표를 가진 LED를 그룹화하여 색상 일관성을 보장합니다.
Q: 이 LED에 히트싱크가 필요한가요?
A: 낮은 전력 소산(72mW)으로 인해 전용 히트싱크는 일반적으로 필요하지 않습니다. 그러나 충분한 구리를 사용하는 것과 같은 좋은 PCB 레이아웃 관행은 LED 접합부에서 열을 전도하는 데 필수적이며, 특히 고주변 온도 환경이나 최대 전류로 구동할 때 중요합니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |