목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 일반 설명
- 1.2 특징
- 1.3 응용 분야
- 2. 패키지 치수 및 극성
- 2.1 기계적 외형
- 2.2 극성 식별
- 3. 전기적 및 광학적 특성
- 3.1 순방향 전압
- 3.2 주파장
- 3.3 광도
- 3.4 기타 파라미터
- 3.5 절대 최대 정격
- 4. 빈 분류 시스템
- 5. 일반적인 광학 특성 곡선
- 5.1 순방향 전압 대 순방향 전류
- 5.2 순방향 전류 대 상대 강도
- 5.3 솔더 온도 대 상대 강도 및 순방향 전류
- 5.4 순방향 전류 대 주파장
- 5.5 상대 강도 대 파장
- 5.6 방사 패턴
- 6. 패키징 정보
- 6.1 캐리어 테이프 및 릴
- 6.2 라벨 형식
- 6.3 방습 백
- 6.4 골판지 상자
- 6.5 보관 조건
- 7. 신뢰성 시험 항목 및 기준
- 8. SMT 리플로 솔더링 지침
- 8.1 권장 리플로 프로파일
- 8.2 수동 솔더링
- 8.3 수리
- 8.4 주의 사항
- 9. 취급 주의 사항 및 설계 고려 사항
- 9.1 환경 조건
- 9.2 정전기 방전(ESD)
- 9.3 회로 설계
- 9.4 열 관리
- 10. 응용 예제 및 설계 참고 사항
- 11. 원리 개요
- 12. 개발 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
1.1 일반 설명
이 녹색 LED는 녹색 칩을 사용하여 제작되었으며, 크기가 1.6mm x 0.8mm x 0.93mm인 소형 표면 실장 패키지에 패키징되었습니다. 일반 표시기 애플리케이션, 기호 디스플레이, 스위치 백라이트용으로 설계되었습니다. 이 LED는 60도의 좁은 시야각을 특징으로 하여 집중된 광 출력이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. RoHS 요구 사항을 준수하며 습기 민감도 레벨 3(MSL 3)입니다. 이 제품은 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합합니다.
1.2 특징
- 좁은 시야각: 60° (50% IV 기준)
- 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합
- 습기 민감도 레벨: 레벨 3
- RoHS 준수
- 다중 파장 및 강도 빈 사용 가능
1.3 응용 분야
- 광학 표시기
- 스위치 및 기호 디스플레이
- 일반 용도
2. 패키지 치수 및 극성
2.1 기계적 외형
LED 패키지는 길이 1.60mm, 너비 0.80mm, 높이 0.93mm입니다(달리 명시되지 않은 경우 공차 ±0.2mm). 상면도는 극성 식별을 위한 한쪽 면에 작은 돌출부가 있는 직사각형 외형을 보여줍니다. 저면도는 두 개의 단자를 나타냅니다: 단자 1은 음극, 단자 2는 양극입니다. 권장 솔더 패드 레이아웃은 0.70mm(양극 패드 폭), 0.30mm(간격), 1.2mm(음극 패드 폭)이며 패드 간 외부 거리는 2.8mm입니다. 모든 치수는 밀리미터 단위입니다.
2.2 극성 식별
극성은 패키지에 표시되어 있습니다. 저면도에서 음극은 작은 노치 또는 표시로 나타납니다. 사용자는 역방향 바이어스 손상을 방지하기 위해 조립 중 올바른 방향을 확인해야 합니다.
3. 전기적 및 광학적 특성
3.1 순방향 전압
순방향 전류 20mA, 온도 25°C에서 순방향 전압(VF)은 여러 빈으로 분류됩니다: E0 (2.4-2.6V), F0 (2.6-2.8V), G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V), J0 (3.4-3.6V). 일반 값은 약 3.2V입니다. 절대 최대 순방향 전류는 DC 30mA, 피크 펄스 전류는 60mA(1/10 듀티, 0.1ms 펄스 폭)입니다.
3.2 주파장
주파장(λD)은 20mA 및 25°C에서 측정됩니다. 빈에는 D00 (515-520nm), E00 (520-525nm), F00 (525-530nm), G00 (530-535nm), J00 (535-540nm? 참고: PDF에는 J00이 광도에 대해 최소 350mcd로 표시되지만 주파장은? 실제로 표 1-1은 혼동됩니다: 순방향 전압 빈 E0-J0, 주파장 빈 D00-J00은 515-535nm 값을 가지지만 표에는 광도 빈도 있습니다. 검토: 주파장 행: D00 515-520, E00 520-525, F00 525-530, G00 530-535, J00? J00에 최소 350? 이는 잘못 배치된 것으로 보입니다. 아마 J00은 530-535nm일까요? 수정: PDF 텍스트에 따르면 D00 515, E00 520, F00 525, G00 530, J00 350? 이는 오류로 보입니다. 제공된 일반 값(525-530nm)을 기준으로 합니다. 측정 공차는 ±2nm입니다.
3.3 광도
20mA에서의 광도(IV)는 I0 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd)으로 빈 분류됩니다. K00 빈의 일반적인 광도는 약 530mcd입니다. 측정 공차는 ±10%입니다.
3.4 기타 파라미터
- 스펙트럼 반폭(Δλ): 일반 15nm
- 시야각(2θ1/2): 60°
- 역방향 전류(IR) at VR=5V: 최대 10μA
- 열 저항(RTHJ-S): 일반 450°C/W
3.5 절대 최대 정격
Ts=25°C에서: 전력 소모 108mW; 순방향 전류 30mA; 피크 순방향 전류 60mA(펄스); ESD (HBM) 1000V; 동작 온도 -40 ~ +85°C; 보관 온도 -40 ~ +85°C; 접합 온도 95°C. 이 제한, 특히 접합 온도와 전력 소모를 초과하지 않도록 주의해야 합니다.
4. 빈 분류 시스템
LED는 순방향 전압, 주파장 및 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 고객은 일관된 성능을 위해 엄격하게 제어된 파라미터를 가진 소자를 선택할 수 있습니다. 라벨의 빈 코드에는 VF, WLD(파장) 및 광속/IV 필드가 포함됩니다. 일반적인 빈 구조는 다음과 같습니다:
- 순방향 전압 빈:E0 (2.4-2.6V), F0 (2.6-2.8V), G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V), J0 (3.4-3.6V)
- 파장 빈:D00 (515-520nm), E00 (520-525nm), F00 (525-530nm), G00 (530-535nm), J00 (535-540nm? 일반 530nm)
- 광도 빈:I0 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd)
5. 일반적인 광학 특성 곡선
5.1 순방향 전압 대 순방향 전류
순방향 전압은 일반적인 다이오드 곡선에서 순방향 전류에 따라 증가합니다. 20mA에서 VF는 약 3.0-3.2V입니다. 곡선은 저전류에서 급격히 상승하고 고전류에서 더욱 완만하게 증가합니다.
5.2 순방향 전류 대 상대 강도
상대 강도는 최대 정격까지 순방향 전류에 따라 증가합니다. 곡선은 선형에서 약간 초선형 관계를 보여줍니다.
5.3 솔더 온도 대 상대 강도 및 순방향 전류
솔더 온도(또는 주변 온도)가 증가함에 따라 상대 강도는 감소합니다. 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 순방향 전류를 디레이팅해야 합니다. 이 곡선은 열 설계에 도움이 됩니다.
5.4 순방향 전류 대 주파장
순방향 전류가 증가함에 따라 주파장은 가열 및 밴드갭 감소로 인해 약간 더 긴 파장(적색 편이)으로 이동합니다.
5.5 상대 강도 대 파장
스펙트럼 분포는 약 520-530nm에서 피크를 나타내며 반폭은 약 15nm입니다.
5.6 방사 패턴
방사 패턴은 50% 강도에서 60° 시야각을 가지며 방향성이 있어 집중 표시기 응용 분야에 적합합니다.
6. 패키징 정보
6.1 캐리어 테이프 및 릴
LED는 폭 8.0mm, 포켓 피치 4.0mm의 캐리어 테이프에 패키징됩니다. 테이프는 직경 178mm, 허브 직경 60mm, 폭 8.0mm의 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 공급 방향이 표시되어 있으며 테이프에 극성 표시가 있습니다.
6.2 라벨 형식
라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(VF, 파장, 광속/IV), 수량 및 제조일자가 포함됩니다. 빈 코드를 통해 전기적 및 광학적 특성을 추적할 수 있습니다.
6.3 방습 백
릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 밀봉됩니다. 패키지에는 ESD 주의 표시가 있습니다.
6.4 골판지 상자
여러 개의 릴이 배송을 위해 골판지 상자에 포장됩니다.
6.5 보관 조건
알루미늄 백 개봉 전: ≤30°C 및 ≤75%RH에서 보관, 출고 후 1년 유통 기한. 개봉 후: ≤30°C 및 ≤60%RH에서 보관해야 하며 168시간 이내에 사용해야 합니다. 보관 조건을 초과한 경우 60±5°C에서 최소 24시간 동안 베이킹이 필요합니다.
7. 신뢰성 시험 항목 및 기준
LED는 다음 신뢰성 시험을 통과했습니다(샘플 크기 22개, 합격 기준 0/1):
- 리플로 솔더링:최대 260°C, 10초, 2회 (JESD22-B106)
- 온도 사이클:-40°C ~ 100°C, 100 사이클 (JESD22-A104)
- 열 충격:-40°C ~ 100°C, 300 사이클 (JESD22-A106)
- 고온 보관:100°C, 1000시간 (JESD22-A103)
- 저온 보관:-40°C, 1000시간 (JESD22-A119)
- 수명 시험:25°C, IF=20mA, 1000시간 (JESD22-A108)
고장 기준: 순방향 전압 변화 ±10% 이내(U.S.L x 1.1), 역방향 전류 U.S.L x 2.0 미만, 광속 유지율 ≥70% (L.S.L x 0.7)
8. SMT 리플로 솔더링 지침
8.1 권장 리플로 프로파일
LED는 무연 리플로 솔더링과 호환됩니다. 프로파일은 다음 파라미터를 따라야 합니다: 상승 속도 ≤3°C/s; 예열 150°C ~ 200°C에서 60-120초; 217°C(TL) 이상 시간 60-150초; 피크 온도(TP) 260°C, 최대 10초; 냉각 속도 ≤6°C/s. 25°C에서 피크까지 총 시간은 ≤8분입니다.
8.2 수동 솔더링
수동 솔더링이 필요한 경우: 인두 온도 <300°C, 시간 <3초, 1회만 허용됩니다.
8.3 수리
수리는 피해야 합니다. 불가피한 경우 양면 인두를 사용하고 LED 특성이 손상되지 않았는지 사전에 확인하십시오.
8.4 주의 사항
- 휘어진 PCB에 LED를 장착하지 마십시오.
- 리플로 후 냉각 중 기계적 응력이나 진동을 가하지 마십시오.
- 장치를 급속 냉각하지 마십시오.
9. 취급 주의 사항 및 설계 고려 사항
9.1 환경 조건
LED는 고농도의 황 화합물(>100ppm) 또는 할로겐 화합물(브롬 <900ppm, 염소 <900ppm, 총 할로겐 <1500ppm)에 노출되어서는 안 됩니다. 고정 재료에서 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOC)은 실리콘 봉지재를 침투하여 변색을 일으킬 수 있으므로 호환 가능한 재료를 사용하십시오.
9.2 정전기 방전(ESD)
LED는 ESD에 민감합니다(HBM 1000V). 취급, 보관 및 조립 중 적절한 ESD 보호 조치를 사용하십시오.
9.3 회로 설계
절대 최대 전류를 초과하지 않도록 항상 전류 제한 저항을 사용하십시오. 구동 회로는 역전압이나 과전류를 인가해서는 안 됩니다. 열 설계가 중요합니다: 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 방열을 보장하십시오.
9.4 열 관리
열 저항이 450°C/W이므로 20mA에서 전력 소모는 약 64-72mW이며 주변 온도보다 약 29-32°C 상승합니다. 더 높은 전류에서는 디레이팅이 필요합니다.
10. 응용 예제 및 설계 참고 사항
이 녹색 LED는 소비자 가전, 산업용 제어, 자동차 내장재의 상태 표시기, 푸시 버튼 백라이트 및 기호 조명에 이상적입니다. 좁은 시야각은 높은 축상 밝기를 제공합니다. 균일한 조명을 위해 적절한 간격으로 여러 LED를 사용할 수 있습니다. PCB를 설계할 때 권장 솔더 패드 치수를 따르십시오. 온도 및 전류에 대한 디레이팅 곡선을 항상 고려하십시오. 방습 백을 168시간 이상 개봉했거나 건조제의 색이 변한 경우 사전 베이킹이 필요합니다. LED는 건조하고 ESD 안전한 환경에 보관해야 합니다.
11. 원리 개요
녹색 LED는 p-n 접합에서 전자와 정공이 재결합할 때 빛을 방출하는 질화갈륨(GaN) 또는 인듐질화갈륨(InGaN) 칩을 기반으로 합니다. 반도체의 밴드갭이 주파장을 결정하며 녹색의 경우 일반적으로 약 520nm입니다. 장치는 칩을 보호하고 원하는 시야각을 달성하기 위한 광학 렌즈 효과를 제공하는 투명 실리콘 또는 에폭시 수지로 봉지됩니다.
12. 개발 동향
녹색 LED는 지속적으로 더 높은 효율과 더 나은 색 안정성을 향해 진화하고 있습니다. 현재 동향으로는 더 작은 패키지 크기(예: 0603), 더 높은 광 효율, 개선된 열 관리를 포함합니다. 디스플레이 백라이트 및 자동차 조명에서 녹색 LED의 사용은 계속 증가하고 있습니다. 이 1608 패키지는 크기, 밝기 및 비용의 균형으로 인해 일반 표시기 응용 분야에서 여전히 인기가 있습니다.
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. |