Table of Contents
- 1. 제품 개요
- 1.1 일반 설명
- 1.2 특징
- 1.3 응용 분야
- 2. 패키지 치수 및 극성
- 2.1 기계 도면
- 2.2 솔더링 패턴
- 3. 기술 파라미터
- 3.1 전기 및 광학 특성 (Ts=25°C)
- 3.2 절대 최대 정격 (Ts=25°C)
- 3.3 열적 특성
- 4. 빈 분류 시스템
- 4.1 순방향 전압 빈
- 4.2 파장 빈(Bins)
- 4.3 광도 빈(Bins)
- 5. 광학 특성 곡선
- 5.1 순방향 전압 대 순방향 전류
- 5.2 순방향 전류 대 상대 강도
- 5.3 온도 효과
- 5.4 스펙트럼 분포
- 5.5 방사 패턴
- 6. 패키징 정보
- 6.1 캐리어 테이프 및 릴
- 6.2 라벨 사양
- 6.3 내습성 패키징
- 7. Reliability Testing
- 7.1 Test Items and Conditions
- 7.2 Failure Criteria
- 8. SMT Reflow Soldering
- 8.1 리플로우 프로파일
- 8.2 수동 솔더링 및 수리
- 8.3 주의사항
- 9. 취급 및 보관 주의사항
- 9.1 환경 고려사항
- 9.2 회로 설계 참고사항
- 9.3 보관 조건
- 9.4 ESD 보호
- 10. 애플리케이션 노트
- 10.1 일반적인 사용 사례
- 10.2 설계 고려 사항
- 11. 자주 묻는 질문
- 11.1 일반적인 순방향 전압은 얼마인가요?
- 11.2 습기 민감성은 어떻게 처리하나요?
- 11.3 이 LED를 옥외용으로 사용할 수 있나요?
- 12. 작동 원리
- 13. 개발 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
RF-BU1608TS-DC-E0는 블루 칩을 사용하여 제작된 컬러 LED입니다. 1.6mm x 0.8mm x 0.55mm 크기의 소형 표면 실장 패키지로 제공되어 공간이 제한된 애플리케이션에 적합합니다. 이 LED는 120도의 넓은 시야각을 제공하며 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 맞게 설계되었습니다. RoHS를 준수하며 습기 민감도 레벨은 3입니다.
1.2 특징
- 매우 넓은 시야각 (120°)
- 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합합니다
- 내습성 등급: Level 3
- RoHS 준수
1.3 응용 분야
- 광학적 표시기
- 스위치 및 기호 표시
- 일반 용도 표시
2. 패키지 치수 및 극성
2.1 기계 도면
LED 패키지 크기는 1.6mm(길이) x 0.8mm(너비) x 0.55mm(높이)입니다. 별도 명시가 없는 한 공차는 ±0.2mm입니다. 모든 치수는 밀리미터 단위입니다. 상면도는 LED 위치를 나타내고, 하면도는 극성을 나타냅니다. 두 개의 패드가 있으며, 패드 1은 애노드(양극), 패드 2는 캐소드(음극)입니다.
2.2 솔더링 패턴
권장 솔더링 패턴(풋프린트)은 데이터시트에 제공됩니다. 이는 최적의 열적 및 기계적 성능을 위해 설계되었습니다. 패턴 치수는 패키지 풋프린트를 기준으로 합니다.
3. 기술 파라미터
3.1 전기 및 광학 특성 (Ts=25°C)
IF=20mA에서의 주요 전기적 및 광학적 파라미터:
| 파라미터 | 기호 | 최소값 | Typ | Max | Unit |
|---|---|---|---|---|---|
| 순방향 전압 (Bin G1) | VF | 2.8 | - | 2.9 | V |
| 순방향 전압 (Bin G2) | VF | 2.9 | - | 3.0 | V |
| 순방향 전압 (Bin H1) | VF | 3.0 | - | 3.1 | V |
| 순방향 전압 (Bin H2) | VF | 3.1 | - | 3.2 | V |
| 순방향 전압 (Bin I1) | VF | 3.2 | - | 3.3 | V |
| 순방향 전압 (Bin I2) | VF | 3.3 | - | 3.4 | V |
| 순방향 전압 (Bin J1) | VF | 3.4 | - | 3.5 | V |
| 지배 파장 (Bin C00) | λD | 460 | - | 465 | nm |
| 주 파장 (Bin D00) | λD | 465 | - | 470 | nm |
| 주 파장 (Bin E00) | λD | 470 | - | 475 | nm |
| 주 파장 (Bin F00) | λD | 475 | - | 480 | nm |
| 광도 (Bin H00) | IV | 150 | - | 230 | mcd |
| 광도 (Bin I00) | IV | 230 | - | 350 | mcd |
| 광도 (Bin J00) | IV | 350 | - | 530 | mcd |
| 광도 (Bin K00) | IV | 530 | - | 800 | mcd |
| 광도 (Bin L00) | IV | 800 | - | 1200 | mcd |
| 스펙트럼 반치폭 | Δλ | - | 15 | - | nm |
| 시야각 | 2θ1/2 | - | 120 | - | deg |
| 역전류 (VR=5V) | IR | - | - | 10 | µA |
| 열 저항 | RTHJ-S | - | - | 450 | °C/W |
측정 공차: 순방향 전압 ±0.1V, 주파장 ±2nm, 광도 ±10%.
3.2 절대 최대 정격 (Ts=25°C)
| 파라미터 | 기호 | 정격 | Unit |
|---|---|---|---|
| 전력 소모 | Pd | 105 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 30 | mA |
| 피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 0.1ms) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | - | 1000 | V |
| 동작 온도 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 보관 온도 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 접합 온도 | Tj | 95 | °C |
이러한 정격을 초과하지 않도록 주의해야 합니다. 최대 전류는 패키지 온도를 측정한 후 결정해야 하며, 접합 온도가 95°C를 초과하지 않도록 해야 합니다.
3.3 열적 특성
접합부에서 납땜점까지의 열 저항(RTHJ-S)은 일반적으로 450°C/W입니다. 이는 순방향 전류 20mA당 온도 상승이 완만함을 나타냅니다. LED 성능과 수명을 유지하기 위해서는 적절한 열 관리가 필수적입니다.
4. 빈 분류 시스템
4.1 순방향 전압 빈
순방향 전압은 G1(2.8-2.9V), G2(2.9-3.0V), H1(3.0-3.1V), H2(3.1-3.2V), I1(3.2-3.3V), I2(3.3-3.4V), J1(3.4-3.5V)의 7개 그룹으로 분류됩니다. 이를 통해 애플리케이션에서 더 정밀한 회로 설계와 일관된 밝기를 구현할 수 있습니다.
4.2 파장 빈(Bins)
주파장은 4개의 빈으로 분류됩니다: C00 (460-465nm), D00 (465-470nm), E00 (470-475nm), F00 (475-480nm). 이는 진한 파랑에서 약간 녹색을 띤 파랑까지의 청색 영역을 포함합니다.
4.3 광도 빈(Bins)
광도는 5개의 빈으로 나뉩니다: H00 (150-230mcd), I00 (230-350mcd), J00 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd). 이 넓은 범위는 다양한 표시등 밝기 요구 사항에 맞춰 선택할 수 있게 합니다.
5. 광학 특성 곡선
5.1 순방향 전압 대 순방향 전류
일반적인 I-V 곡선은 5mA에서 약 2.8V의 순방향 전압을 보이며, 25mA에서는 약 3.2V까지 상승합니다. 이 곡선은 표준 다이오드의 지수 관계를 따릅니다.
5.2 순방향 전류 대 상대 강도
상대 강도는 순방향 전류가 30mA까지 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가합니다. 20mA에서 상대 강도는 약 1.0(정규화)이며, 10mA에서는 약 0.5입니다.
5.3 온도 효과
주변 온도가 0°C에서 100°C로 상승함에 따라 상대 강도는 약 30% 감소합니다. 마찬가지로, 허용 최대 순방향 전류는 핀 온도가 증가함에 따라 저감됩니다. 100°C에서는 과열을 방지하기 위해 순방향 전류를 약 10mA로 줄여야 합니다.
5.4 스펙트럼 분포
20mA 및 25°C에서의 스펙트럼 분포는 반치폭 15nm로 470nm 부근에서 피크를 보입니다. 스펙트럼이 좁아 포화된 청색을 확인시켜 줍니다.
5.5 방사 패턴
방사 패턴은 반치각 120도의 넓은 범위를 가지며, 거의 램버시안(Lambertian)에 가깝습니다. 상대 광도는 축에서 ±60도까지 50% 이상 유지됩니다.
6. 패키징 정보
6.1 캐리어 테이프 및 릴
LED는 폭 8.0±0.1mm의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 릴 규격은 외경 178±1mm, 내부 허브 직경 60±1mm, 스핀들 구멍 직경 13.0±0.5mm입니다. 각 릴에는 4000개가 포함됩니다.
6.2 라벨 사양
릴 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 광도 빈 코드, 색도 빈(XY), 순방향 전압 빈, 파장 코드(WLD), 수량 및 제조일자가 포함됩니다.
6.3 내습성 패키징
LED는 건조제와 함께 방습백(MBB)에 포장되어 출하됩니다. 백은 저습 환경을 유지하기 위해 진공 밀봉됩니다. 습도 지시 카드가 포함될 수 있습니다. MSL 레벨은 3이며, 이는 개봉 후 주변 조건이 30°C 및 60% RH 미만일 경우 바닥 수명이 168시간임을 의미합니다.
7. Reliability Testing
7.1 Test Items and Conditions
신뢰성 시험에는 다음이 포함됩니다: 리플로우 납땜(최대 260°C, 10초, 2회), 온도 사이클(-40°C ~ 100°C, 100사이클), 열충격(-40°C ~ 100°C, 300사이클), 고온 보관(100°C, 1000시간), 저온 보관(-40°C, 1000시간), 수명 시험(25°C, IF=20mA, 1000시간). 모든 시험은 22개 샘플에 대해 수행되며 합격 기준은 0/1입니다.
7.2 Failure Criteria
고장은 다음과 같이 정의됩니다: 순방향 전압이 상한 규격의 1.1배를 초과하여 증가, 역방향 전류가 상한 규격의 2.0배를 초과(VR=5V에서), 광속이 하한 규격의 0.7배 미만으로 감소.
8. SMT Reflow Soldering
8.1 리플로우 프로파일
권장 리플로우 프로파일은 다음과 같은 파라미터를 가집니다: 150°C에서 200°C까지 60-120초 예열, 상승률 ≤3°C/s, 217°C(TL) 이상 유지 시간 60-150초, 최고 온도(TP) 260°C에서 최고점 5°C 이내 체류 최대 시간 30초(실제 tp 최대 10초), 냉각률 ≤6°C/s. 25°C에서 최고점까지의 총 시간은 8분을 초과하지 않아야 합니다. 리플로우는 2회 이상 수행해서는 안 됩니다.
8.2 수동 솔더링 및 수리
수동 납땜이 필요한 경우, ≤300°C의 인두기를 사용하여 3초 미만으로 1회만 실시하십시오. 리플로우 후 수리는 권장되지 않으며, 불가피할 경우 양면 인두기를 사용하고 LED 특성을 확인하십시오.
8.3 주의사항
휘어진 PCB 부위에 LED를 장착하지 마십시오. 냉각 중 기계적 응력이나 진동을 피하십시오. 납땜 후 급속 냉각을 하지 마십시오. PCB가 깨끗하고 평평한지 확인하십시오.
9. 취급 및 보관 주의사항
9.1 환경 고려사항
The sulfur content in the operating environment and mating materials should not exceed 100PPM. Halogen content: Bromine <900PPM, Chlorine <900PPM, total Bromine+Chlorine <1500PPM. Avoid volatile organic compounds (VOCs) that can penetrate the silicone encapsulant and cause discoloration.
9.2 회로 설계 참고사항
전류 급증을 방지하기 위해 항상 전류 제한 저항을 포함하십시오. 역전압이 인가되지 않도록 하십시오. 역전압은 마이그레이션 및 LED 손상을 유발할 수 있습니다. 순방향 전압은 회로가 켜져 있거나 꺼져 있을 때만 인가되어야 합니다.
9.3 보관 조건
알루미늄 백 개봉 전: 제조일로부터 1년 이내, 30°C 이하 및 75% RH 이하에서 보관하십시오. 개봉 후: 30°C 이하 및 60% RH 이하에서 보관 시 168시간 이내에 사용하십시오. 이 조건을 초과할 경우, LED를 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오.
9.4 ESD 보호
LED는 정전기 방전(ESD) 및 전기적 과부하(EOS)에 민감합니다. 표준 ESD 예방 조치를 따르십시오: 접지된 작업대, 정전기 방지 손목 스트랩 및 전도성 포장재를 사용하십시오.
10. 애플리케이션 노트
10.1 일반적인 사용 사례
이 블루 LED는 상태 표시기, 스위치 및 심볼의 백라이트, 소비자 가전, 자동차 내장재 및 산업용 제어 장치에서의 일반 표시 용도에 이상적입니다.
10.2 설계 고려 사항
회로 설계 시 일관된 밝기를 보장하기 위해 순방향 전압 빈(Forward Voltage Bin)을 고려하십시오. 넓은 시야각(120°) 덕분에 다양한 각도로 배치할 수 있습니다. 높은 주변 온도 환경에서는 순방향 전류의 디레이팅(Derating)이 필요합니다. 적절한 방열을 위해 PCB에 최소 1oz의 구리를 사용하십시오.
11. 자주 묻는 질문
11.1 일반적인 순방향 전압은 얼마인가요?
순방향 전압은 bin에 따라 2.8V에서 3.5V까지 다양합니다. 20mA에서 대부분의 bin의 일반적인 값은 3.0-3.2V 범위에 속합니다.
11.2 습기 민감성은 어떻게 처리하나요?
이 LED는 MSL Level 3입니다. 방습백 개봉 후 바닥 수명은 ≤30°C/≤60%RH 조건에서 168시간입니다. 이 시간 내에 사용하지 않을 경우 리플로우 전에 60°C에서 24시간 동안 베이크하십시오.
11.3 이 LED를 옥외용으로 사용할 수 있나요?
작동 온도 범위(-40°C ~ +85°C)가 유지된다면 실내 또는 옥외 용도로 사용할 수 있습니다. 단, 직사광선에 노출되면 명암비가 저하될 수 있습니다. 혹독한 환경에 노출될 경우 적절한 봉지를 보장하십시오.
12. 작동 원리
이 LED는 순방향 바이어스 시 발광하는 청색 질화갈륨(GaN) 기반 칩을 사용합니다. 칩은 120° 시야각을 구현하도록 정의된 광학 렌즈 형상의 투명 에폭시 또는 실리콘 패키지에 캡슐화됩니다. 형광체 변환은 사용되지 않으며, 칩 파장의 직접적인 청색광이 방출됩니다.
13. 개발 동향
SMD LED의 추세는 더욱 소형화된 패키지(예: 0402)와 더 높은 광효율을 지향합니다. 이 0603 크기의 LED는 크기와 광출력 사이에서 좋은 균형을 제공합니다. 칩 기술의 발전은 신뢰성을 유지하면서 효율과 밝기를 지속적으로 향상시키고 있습니다. 표시등 응용 분야에서 청색 LED의 사용은 높은 가시성과 낮은 전력 소비로 인해 여전히 강세를 보이고 있습니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표현 | 간단 설명 | 중요성 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (lumens per watt) | 전력 1와트당 광출력, 수치가 높을수록 에너지 효율이 높습니다. | 에너지 효율 등급과 전기 요금을 직접 결정합니다. |
| 광속 (Luminous Flux) | lm (lumens) | 광원에서 방출되는 총 빛의 양, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 판단합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도로, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 줍니다. |
| CCT (색온도) | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 온도감, 낮은 값은 노란빛/따뜻함, 높은 값은 흰빛/차가움. | 조명 분위기와 적합한 사용 환경을 결정함. |
| CRI / Ra | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이면 양호. | 색상의 실제감에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관 등 고품질이 요구되는 장소에서 사용됨. |
| SDCM | MacAdam 타원 단계, 예: "5-step" | 색상 일관성 지표로, 단계가 작을수록 색상이 더 균일합니다. | 동일 배치의 LED 간 색상 균일성을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨간색) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 적색, 황색, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장에 따른 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 파라미터
| 용어 | 기호 | 간단 설명 | 설계 고려 사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜는 최소 전압, "시작 임계값"과 같음. | 드라이버 전압은 Vf 이상이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 합산됨. |
| 순방향 전류 | If | 일반 LED 작동을 위한 전류 값입니다. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류로, 디밍 또는 점멸에 사용됩니다. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 역전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압으로, 이를 초과하면 파괴될 수 있습니다. | 회로는 역접속 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열 저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋음. | 높은 열저항은 더 강력한 방열을 필요로 함. |
| ESD 내성 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전에 견디는 능력, 높을수록 취약성이 낮음. | 생산 시 정전기 방지 조치 필요, 특히 민감한 LED의 경우. |
Thermal Management & Reliability
| 용어 | 핵심 지표 | 간단 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소 시 수명이 두 배로 늘어날 수 있음; 과도하게 높으면 광량 감소, 색상 변화 발생. |
| 광속 감쇠 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 대비 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED의 "수명"을 직접 정의합니다. |
| 광속 유지율 | % (예: 70%) | 시간 경과 후 밝기 유지 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 성능을 나타냄. |
| 색상 변화 | Δu′v′ 또는 MacAdam ellipse | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미침. |
| 열 노화 | 재료 열화 | 장기간 고온으로 인한 성능 저하. | 밝기 저하, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있음. |
Packaging & Materials
| 용어 | 일반적인 유형 | 간단 설명 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, Ceramic | 칩을 보호하고 광학/열 인터페이스를 제공하는 하우징 재료. | EMC: 내열성 우수, 저비용; Ceramic: 방열 성능 우수, 수명 연장. |
| 칩 구조 | 전면, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 더 나은 방열, 더 높은 효율, 고출력용. |
| 형광체 코팅 | YAG, Silicate, Nitride | 청색 칩을 덮어 일부를 노란색/빨간색으로 변환, 백색으로 혼합. | 서로 다른 형광체는 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 Content | 간단 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 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 그룹화됨. | 드라이버 매칭을 용이하게 하여 시스템 효율을 개선함. |
| 색상 빈(Color Bin) | 5-스텝 MacAdam 타원 | 색좌표별로 그룹화하여 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하여 조명기구 내 색상 불균일을 방지합니다. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 등 | CCT별로 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위를 가집니다. | 다양한 장면의 CCT 요구사항을 충족합니다. |
Testing & Certification
| 용어 | 표준/시험 | 간단 설명 | 중요성 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 광속 유지 시험 | 항온에서 장시간 점등하여 휘도 감쇠를 기록. | LED 수명 추정에 사용됨 (TM-21 기준). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정함. | 과학적 수명 예측을 제공함. |
| IESNA | 조명공학회 (Illuminating Engineering Society) | 광학, 전기, 열적 시험 방법을 다룹니다. | 업계에서 인정받은 시험 기준입니다. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질(납, 수은)이 없음을 보장합니다. | 국제 시장 접근 요건. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 기기의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에 활용되며 경쟁력을 강화함. |