Table of Contents
- 1. 제품 개요
- 1.1 일반 설명
- 1.2 특징
- 1.3 응용 분야
- 2. 기술 파라미터
- 2.1 전기적 및 광학적 특성
- 2.2 절대 최대 정격
- 2.3 빈 분류 시스템
- 3. 성능 곡선
- 3.1 순방향 전압 대 순방향 전류
- 3.2 순방향 전류 대 상대 강도
- 3.3 핀 온도 대 상대 강도
- 3.4 핀 온도 대 순방향 전류
- 3.5 순방향 전류 대 주 파장
- 3.6 상대 강도 대 파장
- 3.7 방사 특성
- 4. 기계적 및 패키지 정보
- 4.1 패키지 치수
- 4.2 캐리어 테이프 및 릴 치수
- 4.3 라벨 및 마킹
- 5. 포장 및 습기 보호
- 5.1 내습성 포장
- 5.2 골판지 상자
- 6. 솔더링 가이드라인
- 6.1 리플로 솔더링 프로파일
- 6.2 수동 솔더링 및 수리
- 6.3 주의사항
- 7. 취급 및 보관
- 7.1 ESD 민감성
- 7.2 화학적 호환성
- 7.3 보관 조건
- 8. 신뢰성 시험
- 8.1 시험 항목 및 조건
- 8.2 고장 기준
- 9. 응용 노트 및 설계 고려 사항
- 9.1 회로 설계
- 9.2 열 관리
- 10. 비교 및 시장 동향
- LED 사양 용어
- 광전 성능
- 전기적 파라미터
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 제품 개요
1.1 일반 설명
컬러 LED는 청색 칩을 사용하여 제작되었습니다. 패키지 크기: 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm. 표면 실장 기술에 맞게 설계되었으며 넓은 시야각을 제공합니다. 이 LED는 높은 신뢰성과 함께 일관된 청색광 방출을 제공합니다.
1.2 특징
- 매우 넓은 시야각 (140° 일반)
- 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합함
- 내습성 등급: 레벨 3 (MSL 3)
- RoHS 준수, 유해 물질 미포함
1.3 응용 분야
- 광학 표시기
- 스위치 및 심볼 표시
- 다양한 전자 기기에서 일반적으로 사용됨
2. 기술 파라미터
2.1 전기적 및 광학적 특성
별도의 명시가 없는 한 모든 측정은 Ts=25°C, IF=20mA에서 수행됩니다.
| 파라미터 | 심볼 | 최소 | 일반 | 최대 | 단위 |
|---|---|---|---|---|---|
| 스펙트럼 반치폭 | Δλ | – | 15 | – | nm |
| 순방향 전압 (G1) | VF | 2.8 | – | 2.9 | V |
| 순방향 전압 (G2) | VF | 2.9 | – | 3.0 | V |
| 순방향 전압 (H1) | VF | 3.0 | – | 3.1 | V |
| 순방향 전압 (H2) | VF | 3.1 | – | 3.2 | V |
| 순방향 전압 (I1) | VF | 3.2 | – | 3.3 | V |
| 순방향 전압 (I2) | VF | 3.3 | – | 3.4 | V |
| 순방향 전압 (J1) | VF | 3.4 | – | 3.5 | V |
| 주파장 (D10) | λD | 465.0 | – | 467.5 | nm |
| 주파장 (D20) | λD | 467.5 | – | 470.0 | nm |
| 주 파장 (E10) | λD | 470.0 | – | 472.5 | nm |
| 주 파장 (E20) | λD | 472.5 | – | 475.0 | nm |
| 광도 (1AP) | IV | 90 | – | 120 | mcd |
| 광도 (G20) | IV | 120 | – | 150 | mcd |
| 광도 (1AW) | IV | 150 | – | 200 | mcd |
| 시야각 (2θ1/2) | 2θ1/2 | – | 140 | – | 도 |
| 역전류 (VR=5V) | IR | – | – | 10 | μA |
| 열 저항 | RTHJ-S | – | – | 450 | °C/W |
참고: 전압 빈 G1–J1, 파장 빈 D10–E20, 광도 빈 1AP–1AW는 애플리케이션 요구에 따라 선택 가능합니다. 측정 허용 오차: VF ±0.1V, λD ±2nm, IV ±10%.
2.2 절대 최대 정격
| 파라미터 | 심볼 | 값 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 전력 손실 | Pd | 70 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 20 | mA |
| 피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 0.1ms 펄스) | IFP | 60 | mA |
| 정전기 방전 (HBM) | ESD | 1000 | V |
| 작동 온도 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 보관 온도 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 접합 온도 | Tj | 95 | °C |
이 정격은 순간적으로도 초과되어서는 안 됩니다. 절대 최대 정격을 넘어서 동작하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.
2.3 빈 분류 시스템
LED는 순방향 전압, 주 파장 및 광도에 따라 빈(bin)으로 분류됩니다. 전압 빈은 2.8V에서 3.5V까지 0.1V 단위로 구성됩니다. 파장 빈은 465.0~475.0nm 범위를 2.5nm 간격으로 포함합니다. 광도 빈은 90~200mcd의 세 가지 레벨을 제공합니다. 이러한 빈 분류는 일관성을 보장하며 고객이 설계에 필요한 정확한 성능을 선택할 수 있도록 합니다.
3. 성능 곡선
3.1 순방향 전압 대 순방향 전류
I-V 특성은 전압이 0V에서 약 3.3V로 상승함에 따라 순방향 전류가 0mA에서 30mA까지 거의 선형적으로 증가하는 것을 보여줍니다. 일반적인 동작점인 20mA에서 순방향 전압은 Bin에 따라 약 3.0~3.3V입니다.
3.2 순방향 전류 대 상대 강도
상대 강도는 순방향 전류가 증가함에 따라 함께 증가하며, 높은 전류에서는 포화 상태에 가까워집니다. 20mA에서 상대 강도는 약 1.0(정규화됨)입니다.
3.3 핀 온도 대 상대 강도
핀 온도가 25°C에서 100°C로 상승함에 따라 상대 강도는 약 20~30% 감소합니다. 일관된 광 출력을 유지하려면 열 관리가 중요합니다.
3.4 핀 온도 대 순방향 전류
허용 가능한 최대 순방향 전류는 핀 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 85°C에서는 과열을 방지하기 위해 권장 전류가 낮아집니다.
3.5 순방향 전류 대 주 파장
주 파장은 순방향 전류에 따라 약간 이동합니다. 0~30mA 범위에서 변화는 2nm 미만으로, 우수한 파장 안정성을 나타냅니다.
3.6 상대 강도 대 파장
스펙트럼 분포는 약 470nm에서 최대치를 보이며, 반치폭은 15nm입니다. 발광은 청색 영역에서 이루어지며, 이는 InGaN 기반 칩의 일반적인 특성입니다.
3.7 방사 특성
방사 패턴은 람베르트형에 가까우며, 넓은 시야각(반치전폭 기준 140°)을 가집니다. 이는 넓은 조명이 필요한 응용 분야에 이 LED가 적합함을 의미합니다.
4. 기계적 및 패키지 정보
4.1 패키지 치수
패키지 크기는 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm (LxWxH)입니다. 상면도는 두 개의 모서리 모따기가 있는 직사각형 본체를 보여줍니다. 하면도는 두 개의 전극, 즉 패드 1(캐소드)과 패드 2(애노드)를 나타냅니다. 권장 납땜 패턴에는 1.4mm x 0.8mm 크기의 중앙 열 패드가 포함됩니다. 별도 명시가 없는 한 모든 치수의 공차는 ±0.2mm입니다.
4.2 캐리어 테이프 및 릴 치수
LED는 폭 8.0mm, 피치 4.0mm, 캐비티 깊이 1.42mm의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 테이프에는 극성 표시가 포함되어 있습니다. 릴 치수: 외경 178±1mm, 허브 직경 60±1mm, 아버 홀 13.0±0.5mm, 테이프 폭 8.0±0.1mm. 각 릴에는 4000개가 들어갑니다.
4.3 라벨 및 마킹
릴에 부착된 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(플럭스, 색도, 순방향 전압, 파장 관련), 수량 및 데이트 코드가 포함됩니다. 이를 통해 완전한 추적성이 보장됩니다.
5. 포장 및 습기 보호
5.1 내습성 포장
각 릴은 건조제와 함께 방습 백에 넣어집니다. 백은 진공 밀봉되고 라벨이 부착됩니다. 개봉 전 보관 조건: ≤30°C, ≤75% RH, 유통기한은 밀봉일로부터 1년입니다. 개봉 후: ≤30°C, ≤60% RH, 168시간 이내 사용. 이를 초과할 경우 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹이 필요합니다.
5.2 골판지 상자
여러 개의 릴이 배송을 위해 견고한 판지 상자에 포장됩니다. 상자에는 제품 정보와 취급 지침이 표시됩니다.
6. 솔더링 가이드라인
6.1 리플로 솔더링 프로파일
권장 리플로 프로파일: 25°C에서 예열까지 승온 속도 ≤3°C/s. 예열은 150°C에서 200°C까지 60~120초. 217°C(TL) 이상 유지 시간: 60~150초. 피크 온도(TP): 260°C, 피크 최대 유지 시간: 10초. 냉각 속도 ≤6°C/s. 25°C에서 피크까지 총 시간: ≤8분. 리플로 솔더링은 2회를 초과할 수 없으며, 리플로 간 간격은 수분 손상을 방지하기 위해 24시간 이내여야 합니다.
6.2 수동 솔더링 및 수리
수동 납땜이 필요한 경우, 온도 ≤300°C의 인두기를 사용하고 접촉 시간은 ≤3초로 합니다. 수동 납땜은 1회만 허용됩니다. 수리 시에는 양면 인두기를 권장하며, 수리가 LED 특성에 영향을 미치지 않는지 사전에 검증하십시오.
6.3 주의사항
휘어진 PCB에 LED를 장착하지 마십시오. 납땜 후에는 기판을 구부리지 않도록 주의하십시오. 냉각 중에는 기계적 힘이나 진동을 가하지 마십시오. 납땜 후 급속 냉각은 피해야 합니다.
7. 취급 및 보관
7.1 ESD 민감성
이 LED는 ESD에 민감합니다(HBM 1000V). 취급, 조립 및 보관 시 적절한 ESD 보호 조치를 취해야 합니다. 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 전도성 용기를 사용하십시오.
7.2 화학적 호환성
LED는 황 함량이 100ppm을 초과하는 환경에 노출되어서는 안 됩니다. 주변 재료의 브롬과 염소는 각각 ≤900ppm이어야 하며, 그 합계는 ≤1500ppm이어야 합니다. VOC는 실리콘 봉지재를 변색시킬 수 있으므로 유기 증기를 방출하는 접착제는 피하십시오. 세척 시에는 이소프로필 알코올을 권장합니다. 초음파 세척은 LED를 손상시킬 수 있으므로 피하십시오.
7.3 보관 조건
Store in original moisture barrier bag until use. If bag is damaged or expired, bake before use. Recommended baking: 60±5°C for >24 hours.
8. 신뢰성 시험
8.1 시험 항목 및 조건
해당 LED는 다음 조건에서 승인되었습니다:
- 리플로 솔더링 (JESD22-B106): 최대 260°C, 10초, 2회, 22개, 합격/불합격 기준 0/1.
- 온도 사이클 (JESD22-A104): -40°C (30분) ↔ 100°C (30분), 전환 시간 5분, 100사이클.
- 열충격 (JESD22-A106): -40°C (15분) ↔ 100°C (15분), 300사이클.
- 고온 보관 (JESD22-A103): 100°C, 1000시간.
- 저온 보관 (JESD22-A119): -40°C, 1000시간.
- 수명 시험 (JESD22-A108): Ta=25°C, IF=20mA, 1000시간.
모든 시험은 22개 샘플 중 0개 불량으로 통과.
8.2 고장 기준
After reliability tests, the device is considered failed if: VF > U.S.L × 1.1, IR > U.S.L × 2.0, or luminous flux < L.S.L × 0.7. U.S.L and L.S.L refer to the upper and lower specification limits defined in the datasheet.
9. 응용 노트 및 설계 고려 사항
9.1 회로 설계
안정적인 동작을 위해 각 LED에 흐르는 전류는 20mA를 초과해서는 안 됩니다. 전류를 제한하기 위해 직렬 저항이 필요하며, 전압의 작은 변화도 큰 전류 변동을 초래할 수 있습니다. 병렬로 연결된 여러 LED의 경우 전류 밸런싱 저항 또는 매칭된 bin을 사용하는 것이 권장됩니다. 손상을 방지하기 위해 역전압 보호 조치를 구현해야 합니다.
9.2 열 관리
열 발생은 광출력을 감소시키고 색상을 변화시킬 수 있습니다. 접합부 온도는 95°C 미만으로 유지되어야 합니다. PCB 설계에는 방열을 위한 충분한 구리 면적이 포함되어야 합니다. 열 저항(접합부-납땜점)은 최대 450°C/W입니다.
10. 비교 및 시장 동향
이 LED는 넓은 140° 시야각과 다양한 binning 옵션을 제공하여 일관된 색상과 밝기가 요구되는 표시등 및 디스플레이 애플리케이션에 적합합니다. 유사한 2.0x1.25mm 패키지와 비교할 때, 낮은 열 저항(450°C/W)은 경쟁력이 있습니다. 업계의 추세는 더 작은 패키지, 더 높은 효율, 그리고 더 엄격한 binning으로 나아가고 있습니다. 이 제품은 컴팩트한 크기, 높은 신뢰성, 그리고 엄격한 파라미터 제어를 제공함으로써 이러한 추세에 부합합니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 해설
광전 성능
| 용어 | 단위/표기 | 간단 설명 | 중요성 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘/와트) | 전력 1와트당 빛 출력, 높을수록 에너지 효율이 좋음. | 에너지 효율 등급과 전기 요금을 직접 결정함. |
| 광속 | lm (lumens) | 광원에서 방출되는 총 빛의 양으로, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 여부를 결정합니다. |
| Viewing Angle | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도로, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| CCT (색온도) | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란빛/따뜻함, 높은 값은 흰빛/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| CRI / Ra | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이면 양호함. | 색상의 실제감에 영향을 미치며, 백화점, 박물관 등 고품질이 요구되는 장소에서 사용됨. |
| SDCM | MacAdam 타원 단계, 예: "5-step" | 색상 일관성 지표로, 단계가 작을수록 색상이 더 균일함. | 동일 배치의 LED 간 색상 균일성을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨간색) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨간색, 노란색, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장에 따른 강도 분포를 보여줍니다. | 색 재현성과 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 파라미터
| 용어 | 심볼 | 간단 설명 | 설계 고려 사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같음. | 드라이버 전압은 반드시 Vf 이상이어야 하며, 직렬 연결된 LED의 경우 전압이 합산됨. |
| 순방향 전류 | If | 정상적인 LED 작동을 위한 전류 값. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 단시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류로, 디밍 또는 플래싱에 사용됨. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 역전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 이를 초과하면 항복이 발생할 수 있습니다. | 회로는 역접속 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열 저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더까지의 열 전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열 저항은 더 강력한 방열을 필요로 합니다. |
| ESD 내성 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전 내성 능력으로, 수치가 높을수록 손상에 덜 취약함을 의미함. | 생산 과정에서 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우 더욱 중요함. |
Thermal Management & Reliability
| 용어 | 핵심 지표 | 간단 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도입니다. | 10°C 감소 시 수명이 두 배로 늘어날 수 있으며, 과도하게 높으면 광량 저하 및 색상 변화가 발생합니다. |
| 루멘 감쇠 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 대비 70% 또는 80%로 감소하는 시간입니다. | LED의 "수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지율 | % (예: 70%) | 시간 경과 후 유지되는 밝기의 백분율. | 장기 사용 시 밝기 유지 정도를 나타냅니다. |
| 색상 변화 | Δu′v′ 또는 MacAdam 타원 | 사용 중 색상 변화 정도 | 조명 환경에서 색상 일관성에 영향을 미침 |
| 열 노화 | 재료 열화 | 장기간 고온으로 인한 성능 저하 | 밝기 저하, 색상 변화 또는 개방 회로 고장이 발생할 수 있습니다. |
Packaging & Materials
| 용어 | 일반적인 유형 | 간단 설명 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, Ceramic | 칩을 보호하며 광학/열 인터페이스를 제공하는 하우징 재료. | EMC: 내열성 우수, 저비용; 세라믹: 방열 성능 우수, 수명 연장. |
| 칩 구조 | 전면, 플립 칩 | 칩 전극 배치. | 플립 칩: 방열 성능 우수, 효율 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, Silicate, Nitride | 청색 칩을 덮어 일부를 노란색/빨간색으로 변환하고 혼합하여 백색을 만듭니다. | 서로 다른 인광체는 효율, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학계 | 평면, 마이크로렌즈, TIR | 표면의 광학 구조가 광 분포를 제어합니다. | 시야각과 광 분포 곡선을 결정합니다. |
Quality Control & Binning
| 용어 | Binning 내용 | 간단 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 Bin | 코드 예: 2G, 2H | 밝기별로 그룹화되며, 각 그룹은 최소/최대 루멘 값을 가집니다. | 동일 배치 내에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 (Voltage Bin) | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위별로 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하여 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 컬러 빈 (Color Bin) | 5-step MacAdam ellipse | 색좌표별로 그룹화하여 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하여 조명기 내 색상 불균일을 방지합니다. |
| CCT 빈 (CCT Bin) | 2700K, 3000K 등 | CCT별로 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위를 가집니다. | 다양한 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
Testing & Certification
| 용어 | 표준/테스트 | 간단 설명 | 중요성 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장시간 점등하여 밝기 감쇠를 기록. | LED 수명 추정에 사용됨 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 기준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서의 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 광학, 전기, 열 시험 방법을 다룹니다. | 업계에서 인정받은 시험 기준입니다. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질(납, 수은)이 포함되지 않음을 보장합니다. | 국제 시장 진출을 위한 필수 요건입니다. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명에 대한 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에 활용되며 경쟁력을 향상시킵니다. |