목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 일반 설명
- 1.2 특징
- 1.3 응용 분야
- 2. 기술 매개변수
- 2.1 패키지 치수
- 2.2 전기/광학 특성 (Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.3 절대 최대 정격
- 3. 분류 시스템
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계 및 포장 정보
- 5.1 캐리어 테이프 및 릴 치수
- 5.2 라벨 사양
- 5.3 내습 포장
- 6. 용접 및 조립 가이드
- 6.1 SMT 리플로 솔더링
- 6.2 수동 솔더링 및 수리
- 7. 포장 및 주문 정보
- 8. 응용 고려 사항
- 8.1 일반적인 응용 분야
- 8.2 설계 주의 사항
- 9. 신뢰성 및 테스트
- 9.1 신뢰성 테스트 항목
- 9.2 불량 기준
- 10. 취급 및 보관 주의 사항
- 11. 자주 묻는 질문
- 12. 작동 원리
- 13. 개발 동향
- 14. 사례 연구
- 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 황색 LED는 황색 칩을 사용하여 제작되었으며, 1.6mm × 0.8mm × 0.7mm 크기의 소형 1608 표면실장형 패키지로 포장됩니다. 범용 광학 표시 및 디스플레이 응용 분야를 위해 설계되었으며, 넓은 시야각과 표준 SMT 조립 공정과의 호환성을 제공합니다.
1.2 특징
- 매우 넓은 시야각 140°.
- 모든 SMT 조립 및 솔더링 공정에 적합.
- 내습성 수준: 레벨 3 (MSL 3).
- RoHS 준수.
1.3 응용 분야
- 광학 표시기
- 스위치, 심볼 및 디스플레이
- 일반 용도
2. 기술 매개변수
2.1 패키지 치수
LED 패키지는 길이 1.6mm, 너비 0.8mm, 높이 0.7mm입니다. 상면도와 하면도에는 극성 표시가 있는 두 개의 단자가 표시되어 있습니다. 권장 솔더링 패턴은 2.4mm 중심 간격으로 분리된 0.8mm 패드 두 개로 구성되어 안정적인 솔더 조인트 형성을 가능하게 합니다.
2.2 전기/광학 특성 (Ts=25°C, IF=20mA)
| 매개변수 | 기호 | 최소 | 일반 | 최대 | 단위 |
|---|---|---|---|---|---|
| 스펙트럼 반치폭 | Δλ | -- | 15 | -- | nm |
| 순방향 전압 (B0) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| 순방향 전압 (C0) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| 순방향 전압 (D0) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| 주파장 (2K) | λD | 585 | -- | 590 | nm |
| 주파장 (2L) | λD | 590 | -- | 595 | nm |
| 광도 (F20) | IV | 80 | -- | 100 | mcd |
| 광도 (G10) | IV | 100 | -- | 120 | mcd |
| 광도 (G20) | IV | 120 | -- | 150 | mcd |
| 광도 (H10) | IV | 150 | -- | 180 | mcd |
| 광도 (H20) | IV | 180 | -- | 230 | mcd |
| 시야각 | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | deg |
| 역전류 (VR=5V) | IR | -- | -- | 10 | μA |
| 열저항 | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/W |
2.3 절대 최대 정격
| 매개변수 | 기호 | 정격 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 소비 전력 | Pd | 72 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 30 | mA |
| 피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 0.1ms) | IFP | 60 | mA |
| 정전기 방전 (HBM) | ESD | 2000 | V |
| 동작 온도 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 보관 온도 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 접합 온도 | Tj | 95 | °C |
3. 분류 시스템
이 LED는 순방향 전압, 주파장 및 광도에 따라 여러 빈으로 분류되어 애플리케이션에서 일관된 성능을 보장합니다.
- 순방향 전압 (VF): 세 빈 – B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V).
- 주파장 (λD): 두 빈 – 2K (585-590nm), 2L (590-595nm).
- 광도 (IV): 다섯 빈 – F20 (80-100mcd), G10 (100-120mcd), G20 (120-150mcd), H10 (150-180mcd), H20 (180-230mcd).
4. 성능 곡선 분석
일반적인 광학 특성 곡선은 다양한 동작 조건에서의 소자 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.
- 순방향 전압 vs 순방향 전류 (그림 1-6): LED 다이오드의 특성상 전압에 따른 전류의 지수적 증가를 보여줍니다. 20mA에서 순방향 전압은 분류된 빈 내에 속합니다.
- 순방향 전류 vs 상대 광도 (그림 1-7): 상대 광도는 정격 최대값까지 전류에 따라 거의 선형적으로 증가하여 낮은 전류에서 우수한 효율을 나타냅니다.
- 핀 온도 vs 상대 광도 (그림 1-8): 핀 온도가 높아지면 광 출력이 감소합니다. 25°C 대비 85°C에서 약 20% 감소하므로 열 관리의 필요성이 강조됩니다.
- 핀 온도 vs 순방향 전류 (그림 1-9): 정전압이 인가되면 온도 상승에 따라 순방향 전류가 감소하므로 전류 조절의 중요성이 강조됩니다.
- 순방향 전류 vs 주파장 (그림 1-10): 전류 증가에 따라 주파장이 장파장 쪽으로 약간 이동(적색 편이)하며, 이는 황색 LED의 일반적인 특성입니다.
- 상대 광도 vs 파장 (그림 1-11): 스펙트럼 분포는 반치폭 15nm로 주파장 부근에서 최대값을 가지며, 포화된 황색을 보장합니다.
- 방사 패턴 (그림 1-12): LED는 140°의 넓은 각도로 빛을 방출하며 균일한 광도 분포를 보여 표시기 및 백라이트 응용 분야에 적합합니다.
5. 기계 및 포장 정보
5.1 캐리어 테이프 및 릴 치수
LED는 너비 8.0mm, 포켓 피치 4.0mm, 내부 포켓 치수 1.8mm x 0.92mm의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 릴 직경은 178mm ±1mm이며, 허브 직경은 60mm ±1mm입니다. 각 릴에는 4000개가 포함됩니다.
5.2 라벨 사양
라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(광속 빈, 색도 빈, 순방향 전압 빈, 파장 코드 포함), 수량 및 제조일자가 포함됩니다.
5.3 내습 포장
릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 밀봉됩니다. 내습 민감도 수준은 MSL 3이며, 개봉 후 30°C 및 60% RH 이하의 보관 조건이 필요하며, 바닥 수명은 168시간입니다.
6. 용접 및 조립 가이드
6.1 SMT 리플로 솔더링
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| 평균 램프 업 속도 (Tsmax에서 Tp까지) | 최대 3°C/s |
| 예열 온도 (Tsmin에서 Tsmax까지) | 150°C ~ 200°C |
| 예열 시간 | 60 ~ 120초 |
| 217°C 이상 지속 시간 (tL) | 최대 60초 |
| 피크 온도 (Tp) | 260°C |
| 피크 5°C 이내 지속 시간 (tp) | 최대 10초 |
| 냉각 속도 | 최대 6°C/s |
| 25°C에서 Tp까지의 시간 | 최대 8분 |
리플로 솔더링은 두 번 이하로 수행해야 합니다. 두 번의 솔더링 공정 사이에 24시간 이상 간격이 있으면 LED가 습기를 흡수하여 손상될 수 있습니다. 가열 중에는 기계적 응력을 가하지 마십시오.
6.2 수동 솔더링 및 수리
수동 솔더링은 한 번만 허용되며, 인두 온도는 300°C 미만, 지속 시간은 3초 미만이어야 합니다. 솔더링 후 수리는 권장되지 않으며, 불가피한 경우 이중 헤드 솔더링 아이언을 사용하고 LED 무결성을 확인하십시오.
7. 포장 및 주문 정보
표준 포장 단위는 릴당 4000개입니다. 캐리어 테이프는 8mm 너비이며 EIA-481 표준을 준수합니다. 릴은 방습 백에 포장된 후 판지 상자에 넣어 배송됩니다. 상자 치수는 여러 릴의 안전한 운송을 지원합니다.
8. 응용 고려 사항
8.1 일반적인 응용 분야
일반적인 용도로는 전자 기기의 광학 표시기, 스위치 백라이트, 심볼 조명 및 밝은 황색 표시기가 필요한 일반 디스플레이 기능이 있습니다.
8.2 설계 주의 사항
- 항상 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하여 전압 변동으로 인한 전류 급증을 방지하십시오.
- 열 설계는 중요합니다. 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 방열을 보장하십시오.
- 환경 내 황 함량은 100PPM 미만이어야 하며, 할로겐 함량(브롬 및 염소)은 각각 900PPM 미만, 총 1500PPM 미만이어야 합니다.
- 접착제 또는 캡슐런트에서 방출될 수 있는 휘발성 유기 화합물(VOC)에 노출되지 않도록 하십시오. 실리콘이 변색될 수 있습니다.
- 취급 및 조립 중 ESD 보호를 제공하십시오. 일반적인 HBM 정격은 2000V입니다.
9. 신뢰성 및 테스트
9.1 신뢰성 테스트 항목
| 테스트 항목 | 조건 | 기간/횟수 | 합격/불합격 |
|---|---|---|---|
| 리플로 솔더링 | 260°C, 10초 | 2회 | 0/1 |
| 온도 사이클 | -40°C ~ 100°C, 각 30분 | 100사이클 | 0/1 |
| 열충격 | -40°C ~ 100°C, 15분 | 300사이클 | 0/1 |
| 고온 보관 | 100°C | 1000시간 | 0/1 |
| 저온 보관 | -40°C | 1000시간 | 0/1 |
| 수명 테스트 (IF=20mA, Ta=25°C) | 25°C, 20mA | 1000시간 | 0/1 |
9.2 불량 기준
신뢰성 테스트 후 LED는 다음 조건에서 불량으로 간주됩니다: 순방향 전압(IF=20mA)이 U.S.L × 1.1 초과; 역전류(VR=5V)가 U.S.L × 2.0 초과; 광속이 L.S.L × 0.7 미만.
10. 취급 및 보관 주의 사항
- 개봉되지 않은 백은 제조일로부터 1년 이내에 30°C 이하, 75% RH 이하에서 보관하십시오.
- 개봉 후 바닥 수명은 30°C 이하, 60% RH 이하에서 168시간입니다.
- 방습 백이 손상되었거나 습도 표시기가 과도한 습기를 나타내는 경우, 사용 전에 60±5°C에서 최소 24시간 동안 LED를 베이킹하십시오.
- ESD 주의하여 취급: 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 전도성 포장을 사용하십시오.
- 솔더링 후 PCB를 구부리거나 비틀지 마십시오. 급속 냉각을 피하십시오.
- LED 근처에서 유기 증기를 방출하는 접착제를 사용하지 마십시오.
11. 자주 묻는 질문
Q: 전류 제한 저항이 필요한 이유는 무엇인가요?
A: LED의 순방향 전압은 온도와 소자마다 다릅니다. 작은 전압 변화로 인해 전류가 크게 변하여 최대 정격을 초과할 수 있습니다. 직렬 저항이 전류를 안정화시킵니다.
Q: 이 LED를 병렬로 구동할 수 있나요?
A: 개별 전류 제한 없이 LED를 병렬로 연결하면 VF 변동으로 인해 전류 불균형이 발생할 수 있습니다. 각 스트링에 별도의 저항이나 정전류 드라이버를 사용하는 것이 좋습니다.
Q: 이 LED의 일반적인 수명은 얼마인가요?
A: 표준 동작 조건(20mA, 25°C)에서 LED는 50,000시간 이상 작동할 것으로 예상되지만, 정확한 수명은 열 관리 및 구동 조건에 따라 달라집니다.
12. 작동 원리
이 황색 LED는 황색 발광 칩(일반적으로 갈륨 인화물 또는 관련 화합물)으로 만들어진 반도체 다이오드를 기반으로 합니다. 순방향 바이어스가 인가되면 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 파장(약 585-595nm)은 재료의 밴드갭 에너지에 해당하며 황색을 생성합니다. 넓은 시야각은 패키지 설계와 확산 봉지재 사용을 통해 달성됩니다.
13. 개발 동향
LED 기술의 지속적인 추세에는 패키지의 소형화, 더 높은 광효율, 향상된 색 안정성 및 더 엄격한 환경 규정 준수가 포함됩니다. 1608 패키지는 이미 소형 폼 팩터입니다. 향후 개발에는 동일하거나 더 높은 성능의 더 작은 패키지(예: 1006)가 포함될 수 있습니다. 형광체 및 칩 재료의 발전으로 사용 가능한 색상 범위가 확장되고 열 성능이 향상될 수 있습니다.
14. 사례 연구
응용 분야: 스마트 홈 기기의 상태 표시기
스마트 온도 조절기는 Wi-Fi 통신 상태를 표시하기 위해 황색 LED(이 제품과 유사)를 사용합니다. LED는 눈부심 없이 편안한 밝기를 제공하기 위해 10mA로 구동됩니다. 3.3V 공급 장치와 함께 180Ω 직렬 저항이 사용됩니다. 넓은 시야각으로 표시기가 모든 방향에서 보입니다. 이 장치는 온도 사이클 및 고습 보관을 포함한 신뢰성 테스트를 통과하여 견고성을 확인합니다. MSL 3 취급은 조립 중 습기 관련 결함이 없도록 보장합니다.
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. |