목차
- 1. 제품 개요
- 2. 심층 기술 파라미터 분석
- 2.1 전기적/광학적 특성 (Ts=25°C에서)
- 2.2 절대 최대 정격
- 2.3 측정 공차
- 3. 빈 분류 시스템
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
- 4.2 순방향 전류 대 상대 강도
- 4.3 핀 온도 대 상대 강도 및 순방향 전류
- 4.4 전류 및 온도에 따른 파장 이동
- 4.5 방사 패턴
- 5. 기계적 및 패키징 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 캐리어 테이프 치수
- 5.3 릴 치수
- 6. 솔더링 및 조립 지침
- 6.1 SMT 리플로우 솔더링 프로파일
- 6.2 수동 솔더링 및 수리
- 6.3 보관 조건 및 베이킹
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 포장 수량
- 7.2 라벨 정보
- 8. 응용 참고 사항
- 8.1 일반적인 응용 분야
- 8.2 설계 고려 사항
- 9. 자주 묻는 질문
- 10. 실제 응용 사례
- 11. 동작 원리
- 12. 산업 발전 동향
- LED 사양 용어
- 광전 성능
- 전기적 매개변수
- 열 관리 및 신뢰성
- 패키징 및 재료
- 품질 관리 및 등급 분류
- 테스트 및 인증
1. 제품 개요
이 장치는 녹색 칩을 사용하여 제작된 컬러 LED입니다. 일반적인 광학 표시, 스위치 및 심볼 디스플레이, 소형 표면 실장 광원이 필요한 기타 응용 분야에 설계되었습니다. 이 LED는 140도의 매우 넓은 시야각을 제공하여 균일한 광 분포가 중요한 응용 분야에 적합합니다. 모든 표준 SMT 조립 및 납땜 공정과 호환되며 RoHS 규정을 준수합니다. 습기 민감도 레벨은 레벨 3으로 평가되어 흡습을 방지하기 위한 적절한 취급 및 보관이 필요합니다. 패키지 크기는 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm로 고밀도 PCB 설계가 가능합니다.
2. 심층 기술 파라미터 분석
2.1 전기적/광학적 특성 (Ts=25°C에서)
별도로 명시되지 않는 한 전기적 및 광학적 파라미터는 20mA 시험 전류에서 지정됩니다. 순방향 전압(VF)은 최소 2.8V(G1 빈)에서 최대 3.4V(J1 빈)까지 여러 빈으로 나뉘며, 빈에 따라 일반 값이 다릅니다. 주 파장(λD)은 515.0nm에서 530.0nm까지이며 D10에서 F20 빈을 포함합니다. 광도(IV)는 1AU에서 1CM 빈까지 260mcd에서 900mcd 범위입니다. 스펙트럼 반치폭(Δλ)은 일반적으로 15nm입니다. 시야각(2θ1/2)은 일반적으로 140도입니다. VR=5V에서 역전류(IR)는 최대 10μA로 제한됩니다. 접합에서 납땜 지점까지의 열 저항(RTHJ-S)은 최대 450°C/W입니다.
2.2 절대 최대 정격
절대 최대 정격은 영구적인 손상을 방지하기 위해 일시적으로라도 초과해서는 안 됩니다. 전력 소산(Pd)은 105mW입니다. 순방향 전류(IF)는 연속 30mA이며, 피크 순방향 전류(IFP)는 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭에서 60mA입니다. 정전기 방전(ESD) 내성 전압(HBM)은 1000V입니다. 동작 온도 범위(Topr)는 -40°C ~ +85°C입니다. 보관 온도 범위(Tstg)는 -40°C ~ +85°C입니다. 접합 온도(Tj)는 95°C를 초과해서는 안 됩니다.
2.3 측정 공차
순방향 전압 측정 공차는 ±0.1V입니다. 주 파장 측정 공차는 ±2nm입니다. 광도 측정 공차는 ±10%입니다. 모든 측정은 표준 Refond 시험 조건에서 수행됩니다(규정 준수를 위해 제조업체 이름 생략).
3. 빈 분류 시스템
LED는 순방향 전압, 주 파장 및 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 순방향 전압 빈은 G1(일반 2.8V)에서 J1(일반 3.4V)까지입니다. 파장 빈에는 D10(515.0-517.5nm), D20(517.5-520.0nm), E10(520.0-522.5nm), E20(522.5-525.0nm), F10(525.0-527.5nm) 및 F20(527.5-530.0nm)이 포함됩니다. 광도 빈은 1AU(260-330mcd), 1AV(330-430mcd), 1CG(430-560mcd), 1CL(560-700mcd) 및 1CM(700-900mcd)입니다. 최종 사용자는 응용 분야에 필요한 빈 조합을 지정할 수 있습니다.
4. 성능 곡선 분석
4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
순방향 전압은 일반적인 다이오드 지수 관계에 따라 순방향 전류가 증가함에 따라 증가합니다. 20mA 시험 전류에서 순방향 전압은 지정된 빈 범위 내에 있습니다. 곡선은 원본 사양의 그림 1-6에 제공됩니다.
4.2 순방향 전류 대 상대 강도
상대 강도는 30mA까지 순방향 전류에 거의 선형적으로 증가하며, 높은 전류에서 약간 포화됩니다. 이 관계는 그림 1-7에 나와 있습니다.
4.3 핀 온도 대 상대 강도 및 순방향 전류
핀 온도가 상승함에 따라 상대 강도는 점차 감소합니다. 예를 들어, 100°C 주변 온도에서 상대 강도는 25°C 값의 약 80%로 떨어집니다. 허용 가능한 최대 순방향 전류는 그림 1-8 및 1-9에 표시된 대로 핀 온도가 증가함에 따라 감소합니다.
4.4 전류 및 온도에 따른 파장 이동
주 파장은 순방향 전류에 따라 약간 이동하여 5mA에서 30mA로 갈 때 약 2-3nm 증가합니다(그림 1-10). 스펙트럼 분포(그림 1-11)는 약 520nm에서 피크를 보이며 반치폭은 15nm입니다.
4.5 방사 패턴
방사 패턴(그림 1-12)은 광축에서 ±60°까지 상대 강도가 0.8 이상인 넓은 각도 분포를 보여줍니다. 140°의 시야각은 반치전폭에 해당합니다.
5. 기계적 및 패키징 정보
5.1 패키지 치수
패키지 크기는 2.0mm(길이) x 1.25mm(너비) x 0.7mm(높이)입니다. 상단 보기에는 전기 연결을 위한 두 개의 패드(패드 1 및 패드 2)가 있습니다. 극성은 하단 보기에 표시됩니다. 캐소드는 최신 개정판에 따라 녹색 영역으로 표시됩니다. 솔더링 패턴은 각 패드에 대해 1.20mm x 0.80mm 크기의 패드 레이아웃을 권장하며, 두 패드 중심 간 간격은 3.20mm입니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 공차는 ±0.2mm입니다.
5.2 캐리어 테이프 치수
LED는 폭 8.00mm의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 포켓 간 피치는 4.00mm이며, 스프로킷 구멍에서 포켓 중심까지의 거리는 1.75mm입니다. 포켓 깊이는 1.42mm로 0.7mm 두께의 LED를 수용합니다. 상단 테이프가 포켓을 덮고 있으며 방향 표시를 위한 극성 마크가 제공됩니다.
5.3 릴 치수
릴 직경은 178 ± 1mm, 허브 직경은 60 ± 1mm, 폭은 8.0 ± 0.1mm입니다. 아버 구멍 직경은 13.0 ± 0.5mm입니다. 식별을 위해 릴에 라벨이 부착됩니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
6.1 SMT 리플로우 솔더링 프로파일
권장 리플로우 솔더링 프로파일은 표준 JEDEC J-STD-020을 따릅니다. Tsmin(150°C)에서 TP(260°C 피크)까지의 평균 상승률은 3°C/s를 초과해서는 안 됩니다. 예열 구역: Tsmin = 150°C, Tsmax = 200°C, 침지 시간 60-120초. 액상선 온도(TL = 217°C) 이상의 시간은 60-150초여야 합니다. 피크 온도(TP)는 260°C이며 TP의 5°C 이내 최대 시간은 30초, 실제 피크 온도(tp)에서의 시간은 10초를 초과해서는 안 됩니다. 냉각 속도는 6°C/s를 초과해서는 안 됩니다. 25°C에서 피크까지의 총 시간은 8분 미만이어야 합니다.
6.2 수동 솔더링 및 수리
수동 솔더링은 300°C 미만의 온도에서 3초 미만, 단 한 번만 수행해야 합니다. 납땜된 LED의 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 이중 헤드 납땜 인두를 사용하고 LED 특성이 손상되지 않았는지 확인하십시오.
6.3 보관 조건 및 베이킹
알루미늄 백을 개봉하기 전에는 ≤30°C 및 ≤75% RH에서 포장일로부터 최대 1년간 보관하십시오. 개봉 후에는 ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 168시간(≧24시간) 이내에 LED를 사용해야 합니다. 습도 지시 카드가 과도한 수분을 표시하거나 보관 시간이 초과된 경우 사용 전에 60±5°C에서 최소 24시간 동안 LED를 베이킹하십시오.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 포장 수량
표준 포장 수량은 릴당 4000개입니다. 릴은 건조제 및 습도 지시 카드와 함께 방습 백에 넣습니다. 그런 다음 백을 판지 상자에 포장합니다.
7.2 라벨 정보
각 릴에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(광속 빈, 색도 빈, 순방향 전압 코드, 파장 코드 포함), 포장 수량 및 제조 일자가 포함된 라벨이 부착됩니다. 추가 ESD 경고 라벨이 방습 백에 부착됩니다.
8. 응용 참고 사항
8.1 일반적인 응용 분야
이 녹색 LED는 광학 표시기, 백라이트, 스위치 및 심볼 조명, 계기판 디스플레이 및 일반 간판에 이상적입니다. 넓은 시야각으로 여러 각도에서 가시성이 필요한 대면적 표시에 적합합니다.
8.2 설계 고려 사항
- 전류 제한:항상 직렬 저항을 사용하여 전류를 제한하십시오. 가파른 I-V 곡선으로 인해 약간의 전압 변화가 큰 전류 변화를 일으킬 수 있습니다. 전류가 절대 최대 정격인 30mA를 초과하지 않도록 하십시오.
- 열 관리:열 발생은 발광 효율을 저하시키고 색상을 변화시킵니다. 방열을 위해 PCB에 충분한 구리 면적을 설계하십시오. 고밀도 어레이의 경우 열 비아를 고려하십시오.
- ESD 보호:이 장치는 정전기 방전에 민감합니다. 취급 및 조립 중에 적절한 ESD 예방 조치를 사용하십시오. 구동 회로에 역전류 보호 다이오드를 추가하는 것을 고려하십시오.
- 환경 호환성:황 화합물에 노출을 피하십시오(100ppm 미만). 결합 재료의 브롬 및 염소 함량은 각각 900ppm 미만, 총합 1500ppm 미만이어야 합니다. 휘발성 유기 화합물(VOC)은 실리콘 봉지재를 침투하여 변색을 일으킬 수 있습니다. 사용 전에 재료 호환성을 확인하십시오.
- 기계적 취급:실리콘 렌즈에 기계적 힘을 가하지 마십시오. 측면 표면에 핀셋을 사용하십시오. 솔더링 후 PCB를 구부리지 마십시오. 리플로우 후 장치를 급속 냉각하지 마십시오.
- 세척:세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올을 사용하십시오. 다른 용제는 패키지에 손상을 주지 않는지 확인해야 합니다. 초음파 세척은 내부 손상을 일으킬 수 있으므로 권장되지 않습니다.
9. 자주 묻는 질문
Q1: 밀봉 백을 개봉하기 전 최대 보관 시간은 얼마입니까?
A: ≤30°C 및 ≤75% RH 조건에서 최대 1년입니다.
Q2: LED를 실외 응용 분야에 사용할 수 있습니까?
A: 동작 온도 범위는 -40°C ~ +85°C로 많은 실외 환경을 포괄합니다. 그러나 습기 및 UV 노출로부터 보호를 고려해야 합니다.
Q3: 라벨의 빈 코드를 어떻게 해석합니까?
A: 빈 코드에는 광속 빈(예: 1AU), 색도 빈(예: D10), 순방향 전압 빈(예: G1) 및 파장 코드(예: 515)가 포함됩니다. 정확한 경계는 제품 사양을 참조하십시오.
Q4: LED가 오염된 경우 권장 세척 방법은 무엇입니까?
A: 이소프로필 알코올이 권장됩니다. 초음파 세척을 사용하지 마십시오.
10. 실제 응용 사례
여러 상태 표시기가 있는 스마트 홈 스위치 패널을 고려하십시오. 녹색 LED(주 파장 ~520nm)는 '켜짐' 또는 '연결됨' 상태를 나타낼 수 있습니다. 이 LED는 140°의 넓은 시야각을 가지므로 거의 모든 각도에서 표시기가 보입니다. 소형 패키지(2.0x1.25mm)를 통해 여러 표시기를 소형 PCB에 밀집 배치할 수 있습니다. 약 180옴의 직렬 저항(5V 공급 및 2.8V 일반 순방향 전압 기준)을 사용하면 전류가 약 12mA로 제한되어 안전 동작 범위 내에 있습니다. PCB 설계에는 열 방출을 위한 접지면이 포함되어 따뜻한 인클로저에서도 접합 온도가 95°C 미만으로 유지됩니다.
11. 동작 원리
녹색 LED(발광 다이오드)는 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합할 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 녹색 칩은 일반적으로 질화갈륨(GaN) 또는 인듐 질화갈륨(InGaN) 재료로 만들어집니다. 순방향 바이어스가 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 양자 우물 활성층으로 주입되어 방사성 재결합을 통해 밴드갭에 해당하는 에너지의 광자를 방출합니다. 녹색 방출의 경우 밴드갭은 약 2.3-2.4eV이며 약 520nm 파장에 해당합니다. 장치는 광 추출을 개선하고 칩을 보호하는 실리콘 렌즈로 밀봉됩니다.
12. 산업 발전 동향
표면 실장 LED 시장은 더 작은 패키지, 더 높은 발광 효율 및 더 나은 색상 일관성을 지속적으로 요구합니다. 소형화 추세(예: 0603, 0402 패키지)는 더 많은 설계 유연성을 제공합니다. 녹색 스펙트럼에서 에피택시 성장 및 칩 설계의 개선으로 고전력 장치의 발광 효율이 200lm/W 이상으로 향상되고 있습니다. 또한 RoHS 및 REACH와 같은 환경 규정은 유해 물질 제거를 촉진합니다. ESD 보호 통합 및 개선된 내습성은 지속적인 신뢰성 향상입니다. 마지막으로 스마트 조명 및 IoT의 채택은 연결된 장치에서 신뢰할 수 있고 긴 수명의 표시 LED에 대한 필요성을 증가시킬 것입니다.
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. |