RGBW LED 3.45x3.45x2.20mm - 전압 1.8-3.4V - 최대 1.7W 전력 - 기술 데이터 시트

1. 제품 개요

이 고출력 RGBW LED는 동적 색상 혼합과 조정 가능한 상관색온도를 가진 백색광이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 패키지는 뛰어난 열 관리와 신뢰성을 위해 견고한 세라믹 기판을 사용합니다. 3.45mm x 3.45mm의 작은 크기와 2.20mm의 얇은 높이로 자동 표면 실장 조립에 적합합니다. 이 장치는 적색(AlGaInP), 녹색(InGaN), 청색(InGaN) 및 백색(청색 칩 + 형광체)의 4개 LED 칩을 통합하여 넓은 색역과 각 채널의 독립적인 제어를 가능하게 합니다.

1.1 일반 설명

적색 소스 컬러 소자는 기판 위에 AlGaInP로 제작되고, 녹색 및 청색 소스 컬러 소자는 기판 위에 InGaN으로 제작되며, 백색 LED는 청색 칩과 형광체를 결합하여 생산됩니다. LED 패키지 크기는 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm입니다.

1.2 특징

• 뛰어난 방열과 기계적 안정성을 위한 세라믹 패키지.
• 120°의 매우 넓은 시야각.
• 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합.
• 자동 픽앤플레이스를 위해 테이프 및 릴 형태로 제공.
• 내습성 수준: 레벨 1 (JEDEC 표준).
• RoHS 준수, 유해 물질 없음.

1.3 응용 분야

• 장식용 컬러 램프 및 램프 벨트.
• 조경 조명 및 상표 조명.
• 호텔, 시장, 사무실, 가정 실내 조명.
• 건축 및 엔터테인먼트 조명의 일반 용도.

2. 기술 매개변수 분석

전기 및 광학 특성은 시험 온도 Ts=25°C에서 지정됩니다. 모든 측정은 표준화된 조건에서 수행되었습니다. 순방향 전압, 광속, 주파장 및 상관색온도는 허용 오차와 함께 제공됩니다.

2.1 전기/광학 특성 (IF=350mA, Ts=25°C)

2.2 절대 최대 정격

2.3 빈 정보

순방향 전압, 광속 및 주파장은 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류됩니다. 적색: VF 빈 B0(1.8-2.0V), C0(2.0-2.2V), D0(2.2-2.4V); 광속 빈 FB7(50-60lm), FB8(60-70lm), FB9(70-80lm). 녹색, 청색 및 백색: VF 빈 G0(2.8-3.0V), H0(3.0-3.2V), I0(3.2-3.4V); 녹색 광속 빈: FC2(100-110lm), FC3(110-120lm), FC4(120-130lm), FC5(130-140lm); 청색: FB4(20-30lm), FB5(30-40lm); 백색: FC2~FC5. 적색 파장 빈: E00(620-625nm), F00(625-630nm); 녹색: E00(520-525nm), F00(525-530nm); 청색: C00(460-465nm), D00(465-470nm), E00(470-475nm). 상관색온도 옵션은 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 6000K, 6500K를 포함합니다.

3. 일반적인 광학 및 전기 특성 곡선

다음 곡선은 다양한 동작 조건에서 LED의 성능을 보여줍니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 데이터는 Ts=25°C에서 측정되었습니다.

3.1 순방향 전압 대 순방향 전류

그림 1-6에 표시된 바와 같이, 순방향 전류는 순방향 전압에 따라 증가합니다. 350mA에서 일반적인 VF는 지정된 빈에 있습니다. 곡선은 동일한 전류에서 적색이 녹색, 청색 및 백색보다 VF가 낮은 이유가 다른 반도체 재료 때문임을 보여줍니다.

3.2 상대 강도 대 순방향 전류

그림 1-7은 상대 발광 강도가 순방향 전류에 따라 증가함을 보여줍니다. 녹색, 청색 및 백색의 경우 최대 700mA까지 거의 선형 관계이며, 적색은 최대 전류 정격이 낮아 더 일찍 포화됩니다.

3.3 온도 의존성

그림 1-8은 솔더 포인트 온도의 함수로서 상대 강도를 보여줍니다. 온도가 높을수록 광 출력은 감소합니다. 예를 들어, 100°C에서 백색 LED의 상대 강도는 25°C일 때의 약 80%로 떨어집니다. 성능 유지를 위해 적절한 열 관리가 필수적입니다.

3.4 최대 순방향 전류 대 온도

그림 1-9는 디레이팅 곡선을 나타냅니다: 주변 온도가 상승함에 따라 최대 허용 순방향 전류가 감소합니다. 85°C에서는 모든 색상에 대해 최대 접합 온도를 초과하지 않도록 전류를 약 350mA로 낮추어야 합니다.

3.5 방사 패턴

방사선 다이어그램(그림 1-10)은 반치전폭(FWHM)이 약 120°인 넓고 람베르트 유사 분포를 보여줍니다. 이 LED는 확산 조명 응용 분야에 적합합니다.

3.6 스펙트럼 분포

그림 1-11은 적색(피크 ~620-630nm), 녹색(~520-530nm), 청색(~460-475nm) 및 백색(청색 및 형광체 발광에 피크를 가진 넓은 스펙트럼)의 상대 방출 강도 대 파장을 보여줍니다. 3000K와 6000K의 두 가지 백색 스펙트럼이 표시되어 색온도의 차이를 보여줍니다.

4. 기계적 및 포장 정보

4.1 패키지 치수

패키지 크기는 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm(길이 x 너비 x 높이)입니다. 별도로 명시되지 않는 한 공차는 ±0.2mm입니다. 상단 보기는 정사각형 윤곽을 보여주고, 측면 보기는 렌즈 높이를 나타내며, 하단 보기는 극성 표시가 있는 솔더 패드 레이아웃을 보여줍니다.

4.2 극성 및 솔더링 패턴

그림 1-4는 극성 설계를 보여줍니다: 각 채널에 대한 양극(+) 및 음극(-) 패드. 권장 솔더링 패턴(그림 1-5)에는 0.85mm, 0.56mm, 0.38mm 등의 패드 치수와 3.55mm 피치가 포함됩니다. 브리징을 방지하기 위해 적절한 솔더 마스크가 권장됩니다.

4.3 캐리어 테이프 및 릴

LED는 포켓 피치 4.00mm, 너비 12.00mm의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 각 릴에는 1000개가 들어 있습니다. 릴 치수는 외경 178mm, 허브 직경 59mm, 너비 13.5mm입니다. 부품 번호, 로트 번호, 빈 코드 및 수량이 표시된 라벨이 부착되어 있습니다.

5. 솔더링 및 취급 지침

5.1 SMT 리플로 솔더링 프로파일

권장 리플로 솔더링 프로파일: 150°C에서 200°C까지 60-120초 동안 예열, 상승 속도 ≤3°C/s, 217°C(TL) 이상 시간 최대 60초, 최고 온도(Tp) 260°C에서 최대 10초. 냉각 속도 ≤6°C/s. 25°C에서 최고 온도까지 총 시간<8분. 2회 이상 리플로하지 마십시오. 솔더링 공정 사이에 24시간 이상 경과하면 LED가 손상될 수 있습니다.

5.2 수동 솔더링

수동 솔더링이 필요한 경우, 인두 온도를 300°C 미만으로 유지하고 접촉 시간을 3초 이내로 하십시오. 한 번의 수동 솔더링만 허용됩니다.

5.3 취급 주의사항

• 솔더링 후 냉각 중에 기계적 응력이나 진동을 가하지 마십시오.
• 실리콘 렌즈 표면에 강한 압력을 가하지 마십시오. 적절한 픽앤플레이스 노즐을 사용하십시오.
• 휘어진 PCB 부분에 부품을 장착하지 마십시오.
• 솔더링 후 장치를 급속 냉각하지 마십시오.
• LED는 ESD에 민감하므로 적절한 ESD 보호 조치를 취하십시오.
• 보관 조건: 알루미늄 백을 열기 전, 30°C 이하, 75%RH 이하에서 최대 6개월 보관. 개봉 후에는 30°C 이하, 60%RH 이하에서 168시간 이내에 사용하십시오. 초과할 경우 60±5°C 및<5%RH에서 24시간 동안 베이크하십시오.
• 황 함유 화합물(>100ppm), 고브롬/고염소 함량(각각<900ppm, 총<1500ppm) 및 실리콘을 변색시킬 수 있는 VOC에 노출되지 않도록 하십시오.
• 이소프로필 알코올로만 세척하십시오. 초음파 세척은 권장되지 않습니다.

6. 신뢰성 및 테스트

6.1 신뢰성 테스트 항목

LED는 다음 테스트를 거쳤습니다: 리플로 솔더링(260°C, 2사이클), 열충격(-40°C ~ 100°C, 300사이클), 고온 보관(100°C, 1000h), 저온 보관(-40°C, 1000h), 수명 테스트(25°C, 350mA, 1000h), 고온고습 수명 테스트(60°C/90%RH, 350mA, 500h). 모든 테스트는 합격 기준에 따라 0건의 불량으로 통과했습니다.

6.2 손상 판정 기준

신뢰성 테스트 후 합격 기준: 적색 70%, 녹색 70%, 청색 50%, 백색 80% 이상의 광속 유지; 개방/단락 또는 깜빡임 없음; 순방향 전압 변화가 지정된 한계 이내.

7. 응용 노트

RGBW LED는 건축, 엔터테인먼트 및 소매 조명에서 동적 색상 조정에 이상적입니다. 구동 회로를 설계할 때 각 채널의 전류가 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 하십시오. 열 폭주를 방지하기 위해 정전류 드라이버를 사용하십시오. 접합 온도를 최대 정격 아래로 유지하기 위해 적절한 열 관리(예: 금속 코어 PCB)가 중요합니다. 넓은 시야각은 선형 및 면형 조명 기구에서 균일한 광 분포를 가능하게 합니다. 백색광 응용의 경우 여러 CCT 빈을 결합하여 정밀한 연색성을 구현할 수 있습니다.

8. 주문 정보

부품 번호 구조: RF-BRC35RGB-XXW-L8-K0-A120, 여기서 XX는 상관색온도를 나타냅니다(예: 27은 2700K, 30은 3000K 등). 접미사 A120은 각도 분포(120°)를 나타냅니다. VF, 광속 및 파장에 대한 빈 코드는 라벨에 명시되어 있습니다. 표준 포장은 릴당 1000개입니다.

9. 기술 비교 및 장점

기존의 플라스틱 리드 칩 캐리어(PLCC) 패키지와 비교하여 세라믹 패키지는 우수한 열전도율, 낮은 열 저항 및 높은 전류 동작에서 더 나은 신뢰성을 제공합니다. RGBW 구성은 별도의 RGB LED와 외부 형광체보다 더 큰 유연성을 제공하며, 백색 채널은 높은 효율과 간편한 색상 혼합을 제공합니다. 넓은 CCT 범위(2700K-6500K)는 온백과 냉백을 모두 포함하여 일주기 조명 설계에 적합합니다.

10. 일반적인 FAQ

Q: 350mA에서 백색 채널의 일반적인 루멘 출력은 얼마입니까?A: 일반적인 광속은 100~140 루멘으로, CCT 빈에 따라 다릅니다.

Q: RGB 채널을 백색 채널과 독립적으로 구동할 수 있습니까?A: 예, 각 채널에는 자체 양극과 음극이 있어 독립적인 전류 제어가 가능합니다.

Q: 최적 효율을 위한 권장 순방향 전류는 얼마입니까?A: 효율과 광속의 최적 균형을 위해 모든 채널을 350mA로 작동하는 것이 좋습니다. 더 높은 전류는 출력을 증가시키지만 효율을 감소시키고 더 나은 냉각이 필요합니다.

Q: ESD 손상을 방지하기 위해 LED를 어떻게 취급해야 합니까?A: 접지된 작업대, 정전기 방지 손목 스트랩, 전도성 포장을 사용하십시오. 건조제가 포함된 방습 백에 보관하십시오.

11. 실제 사례 연구

사례 1: 소매점 조명 시스템은 선형 조명 기구에 RGBW LED를 사용하여 2700K에서 6000K까지 동적 색온도를 구현했습니다. 각 조명 기구는 24개의 LED를 장착하고 350mA로 구동했습니다. 세라믹 패키지 덕분에 조명 기구는 능동 냉각 없이 높은 주변 온도에서 작동할 수 있었습니다. 광 출력은 50,000시간 작동 후에도 90%를 유지했습니다.

사례 2: 실외 조경 조명의 경우 LED를 방수 하우징에 포팅했습니다. 넓은 시야각이 건물 외관의 균일한 조명을 제공했습니다. 적색 및 녹색 채널은 휴일 동안 액센트 색상으로 사용되었고, 백색은 일반 조명을 제공했습니다.

12. 작동 원리

이 RGBW LED는 4개의 반도체 발광 소자를 결합합니다. 적색 칩은 AlGaInP 재료를 사용하며, 전자가 밴드갭을 가로질러 정공과 재결합할 때 적색 스펙트럼의 빛을 방출합니다. 녹색 및 청색 칩은 InGaN을 사용하며, 인듐 함량을 조정하여 밴드갭을 조절하여 녹색 또는 청색 빛을 생성합니다. 백색 칩은 실제로 청색 InGaN LED에 노란색 형광체를 코팅한 것으로, 형광체가 청색 빛의 일부를 노란색으로 변환하여 백색광을 만듭니다. 적색, 녹색, 청색 채널을 다양한 비율로 결합하여 색역 내의 모든 색상을 구현할 수 있습니다. 백색 채널을 추가하면 전체 광속이 증가하고 백색광 응용의 연색성이 향상됩니다.

13. 개발 동향

LED 패키징의 추세는 더 높은 전력 밀도, 더 작은 크기, 더 나은 열 관리로 향하고 있습니다. 세라믹 패키지는 고출력 응용 분야에서 점점 더 많이 사용됩니다. 풀컬러 및 가변백색 LED는 IoT 통합에 정밀한 색상 제어가 필요한 스마트 조명에서 인기를 얻고 있습니다. InGaN 기반 청색 및 녹색 LED의 효율은 계속 개선되고 있으며, 형광체 재료는 더 높은 CRI와 더 나은 열 안정성을 위해 최적화되고 있습니다. 향후 개발에는 칩 스케일 패키징(CSP) 및 다중 접합 구조가 포함되어 효율이 더욱 향상될 수 있습니다. 환경 규제(RoHS, REACH)는 유해 물질 제거를 계속 추진하고 있습니다.