RGBW LED 3.5x3.7x2.6mm 데이터시트 - 순방향 전압 1.7-3.4V - 전력 60-68mW - 풀컬러 방수

1. 제품 개요

이 RGBW LED는 3.5mm x 3.7mm x 2.6mm 크기의 단일 패키지에 4개의 개별 LED 칩(빨강, 초록, 파랑, 흰색)을 통합한 소형 표면 실장 소자입니다. 고성능 풀컬러 애플리케이션용으로 설계되어 110도의 매우 넓은 시야각을 제공하며 IPX6 방수 등급을 받아 실내외 환경 모두에 이상적입니다. 무광 표면은 눈부심을 줄여주며, 부품은 RoHS 준수 및 무연 리플로우 솔더링이 가능합니다. 습도 민감도 레벨 5a이므로 적절한 취급과 보관이 필요합니다.

2. 특징 및 장점

• 매우 넓은 시야각(110°).
• 낮은 전력 손실로 높은 광도.
• IPX6 방수 기준 충족.
• 습도 민감도 레벨 5a.
• RoHS 준수 및 무연 리플로우 솔더링 호환.
• 반사 감소를 위한 무광 표면.
• 단일 패키지에 4개의 독립적인 컬러 채널(R, G, B, W).

3. 응용 분야

• 옥외 풀컬러 비디오 스크린.
• 실내외 장식 조명.
• 놀이공원 조명 및 디스플레이.
• 일반 간판 및 건축 조명.

4. 전기적 및 광학적 특성

달리 명시되지 않는 한 모든 측정은 주변 온도 25°C(Ts=25°C)에서 수행됩니다. 다음 표는 칩별 주요 전기적 및 광학적 매개변수를 요약합니다.

4.1 순방향 전압(VF)

4.2 주 파장(λD) 및 광도(IV)

칩당 IF=20mA에서 테스트. 파장 빈은 빨강은 5nm, 초록/파랑은 4nm 단위입니다. 흰색은 상관 색온도(CCT) 빈(50A, 50B, 50C)으로 정의됩니다. 광도는 1:1.4 비율 범위로 빈화됩니다.

4.3 스펙트럼 대역폭 및 시야각

빨강의 스펙트럼 반치폭(Δλ)은 24nm, 초록은 38nm, 파랑은 30nm입니다. 시야각(2θ1/2)은 모든 색상에 대해 110도입니다.

5. 절대 최대 정격

명시된 값을 초과하는 스트레스는 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 절대 최대 정격에 장기간 노출되면 소자 신뢰성에 영향을 줄 수 있습니다.

6. 빈 시스템

제품은 광도, 주 파장(흰색의 경우 CCT), 순방향 전압에 따라 빈으로 분류됩니다. 빈 내 강도 비율은 1:1.4입니다. 빨강의 파장 빈은 5nm 단위, 초록과 파랑은 4nm 단위입니다. 흰색은 CIE 색좌표(50A, 50B, 50C)로 빈화됩니다. 순방향 전압 빈은 칩별로 정의되지만 명시적으로 나열되지는 않으며, 일반적인 분포는 위의 최소-최대 범위를 따릅니다. 모든 측정에는 허용 오차가 있습니다: VF ±0.1V, 파장 ±1nm, 광도 ±10%, 색좌표 ±0.01.

7. 일반적인 광학 특성 곡선

7.1 순방향 전압 대 순방향 전류

순방향 전압은 순방향 전류에 따라 증가합니다. 낮은 전류(10mA 미만)에서는 전압이 급격히 상승하고, 20mA 이상에서는 곡선이 더 선형화됩니다. 빨강 칩은 가장 낮은 순방향 전압을 가지며, 초록, 파랑, 흰색은 유사하지만 더 높습니다.

7.2 순방향 전류 대 상대 광도

상대 광도는 순방향 전류에 따라 초선형적으로 증가합니다. 20mA에서 광도는 100%로 정규화됩니다. 안전한 동작을 위해 절대 최대 전류 정격을 초과하지 마십시오.

7.3 광도 대 주변 온도

온도가 상승하면 광도가 저하됩니다. 70°C에서 상대 광도는 25°C 값의 약 80%로 떨어집니다. 적절한 열 관리는 밝기와 수명을 유지하는 데 필수적입니다.

7.4 솔더 온도 대 순방향 전류

열 손상을 방지하기 위해 솔더 포인트 온도가 증가함에 따라 최대 순방향 전류를 감소시켜야 합니다. 100°C에서는 허용 전류가 거의 0으로 감소합니다.

7.5 스펙트럼 분포

스펙트럼 곡선은 빨강(617-628nm), 초록(520-545nm), 파랑(460-475nm)에서 좁은 피크를 보여줍니다. 흰색 LED는 가시 범위를 포함하는 넓은 스펙트럼을 가지며, 상관 색온도 빈은 약 4000K 및 5000K입니다.

7.6 방사 다이어그램

방사 패턴은 대략 램버시안(Lambertian)이며, 최대 광도는 0°에서, 반치각은 ±55°입니다. 이 넓은 분포는 넓은 영역에 걸친 균일한 조명에 적합합니다.

8. 기계적 및 패키징 정보

8.1 패키지 치수

LED 패키지는 3.5mm x 3.7mm x 2.6mm(길이 x 폭 x 높이)입니다. 핀 1은 점으로 표시되어 있습니다. 하단에서 8개의 솔더 패드가 보입니다: 핀 1(B-), 2(R-), 3(G-), 4(W-), 5(R+), 6(G+), 7(B+), 8(W+). 극성은 하단의 + 및 - 기호로 표시됩니다. 보호를 위해 글루 필링이 적용됩니다. 솔더링 패턴(권장 PCB 랜드 패턴)은 데이터시트에 밀리미터 단위로 제공되며 공차는 ±0.1mm입니다.

8.2 캐리어 테이프 및 릴

제품은 캐리어 테이프(릴당 4,000개)로 포장됩니다. 릴 치수: 외경(A) 400±2mm, 내경(B) 100.0±0.4mm, 허브 폭(C) 14.3±0.3mm, 테이프 폭(D) 2.6±0.2mm, 피치(E) 16.4±0.3mm, 스프로킷 홀 직경(F) 12.7±0.8/-0.3mm. 캐리어 테이프 두께는 1.9mm(T)입니다.

8.3 라벨 정보

각 릴에는 부품 번호, 로트 번호(포장 기계, 일련 번호, 빈 코드, 수량(천 단위 포함), 광도 빈(IV), 순방향 전압 빈(VF), 파장 빈(Wd), 순방향 전류(IF), 수량(QTY), 날짜(DATE)가 라벨링됩니다.

8.4 방습 포장

릴은 건조제 및 습도 표시 카드(HIC)와 함께 정전기 방지, 방습 알루미늄 호일 백에 넣어집니다. 백은 습기 흡수를 방지하기 위해 진공 밀봉됩니다.

8.5 판지 상자

여러 개의 밀봉된 백이 배송을 위해 판지 상자에 포장됩니다. 상자는 운송 중 기계적 보호를 제공합니다.

9. 신뢰성 테스트 항목 및 조건

제품 신뢰성을 보장하기 위해 다음 테스트가 수행됩니다(샘플 크기 22개, 합격 기준 0/1 불량):

• 내솔더열: 최대 260°C, 3회
• 열충격: -40°C ~ 100°C, 각 15분, 500사이클
• 내습성: 전처리 85°C/85%RH/12h + 리플로우
• 고온 보관: 100°C, 1000h
• 저온 보관: -40°C, 1000h
• 실온 동작 수명: 25°C, IF=20mA, 1000h
• 고온고습 수명: 85°C/85%RH, IF=10mA, 500h
• 온도 습도 보관: 85°C/85%RH, 1000h
• 저온 수명: -40°C, IF=20mA, 1000h

판정 기준: VF 변화 ±10% 이내, IR ≤10μA(5V), 평균 IV 저하 ≤30%, 내부 균열 또는 외관 이상 없음.

10. SMT 리플로우 솔더링 지침

10.1 리플로우 프로파일

표준 무연 리플로우 프로파일을 사용하십시오. 주요 매개변수: 예열 150°C ~ 200°C, 60~120초; 217°C(TL) 이상 시간 ≤60초; 최고 온도(TP) 245°C, 최고 온도 5°C 이내 시간 ≤30초, tp ≤10초; 냉각 속도 ≤6°C/s. 25°C에서 최고 온도까지 총 시간 ≤8분. 리플로우는 1회만 수행하십시오. 중온 솔더 페이스트만 사용하십시오. 질소 리플로우는 산화 방지를 위해 권장됩니다.

10.2 수동 솔더링

수동 솔더링이 필요한 경우 300°C 미만의 인두를 사용하여 접점당 3초 미만으로 납땜하십시오. 수동 솔더링은 1회만 수행해야 합니다.

10.3 수리

수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 양면 인두를 사용하여 두 패드를 동시에 가열하고 LED를 제거하십시오. 특성이 손상되지 않았는지 확인하십시오.

10.4 세척

물, 벤젠, 시너로 세척하지 마십시오. 이소프로필 알코올(IPA)을 권장합니다. 염소 또는 황을 포함하는 용매를 피하십시오. 사용 전에 세척제 호환성을 확인하십시오.

11. 취급 주의사항

11.1 보관

≤30°C 및 ≤60% RH에서 방습 정전기 방지 포장 상태로 보관하십시오. 권장 유통기한: 6개월. 누출이 없는 미개봉 패키지는 사용 전 베이킹을 통해 최대 12개월까지 보관 가능합니다. 개봉 후 12시간 이내에 사용하십시오(환경 ≤30°C/60% RH). 미사용 부품은 건조 환경(≤30°C/≤10% RH)에 보관하고 다음 사용 전에 베이킹해야 합니다(노출 정도에 따라 65±5°C에서 24~48시간).

11.2 정전기

LED는 정전기 방전에 민감합니다. 접지된 장비, 정전기 방지 손목 스트랩, 매트 및 용기를 사용하십시오. 적절히 보호되지 않은 상태에서 취급하지 마십시오.

11.3 역전압 보호

5V를 초과하는 역전압은 LED를 손상시킬 수 있습니다. 회로 설계 시 역바이어스를 방지하십시오. 매트릭스 구동 시 역과전압을 방지하기 위한 보호 조치를 구현하십시오.

11.4 안전 동작 온도

LED 표면 온도를 55°C 미만, 리드 온도를 75°C 미만으로 유지하여 급속 열화를 방지하십시오. 접합 온도를 115°C 미만으로 유지하려면 적절한 열 관리(PCB 방열판, 간격)가 필요합니다.

11.5 전류 구동

각 칩에 정전류 드라이버를 사용하십시오. 정격 순방향 전류를 초과하지 마십시오. 여러 칩이 동시에 동작할 때 총 전력 손실이 패키지 최대 정격(G/B/W 각 68mW, R 60mW)을 초과하지 않도록 하십시오.

11.6 환경 고려 사항

부식성 가스(예: 황화수소, 염분) 및 고습 환경에 노출을 피하십시오. 해안 또는 화산 지역에서 사용할 경우 수명이 단축될 수 있습니다. 장기 보관 또는 운송 후에는 사용 전에 제습하십시오. 초기에는 정격 전력의 20%로 전원을 공급하여 흡습된 수분을 건조시킨 후 정격 전력을 인가하십시오.

12. 응용 권장사항

• 옥외 풀컬러 비디오 월의 경우 일치된 빈을 사용하여 균일한 색상과 밝기를 보장하십시오.
• 방열을 위해 충분한 구리 면적을 가진 PCB를 설계하십시오. LED 간 간격을 유지하여 열 집중을 방지하십시오.
• 낙뢰 서지 및 높은 과도 현상으로부터 보호하십시오. 직렬 저항 또는 전류 제한이 필요합니다.
• 렌탈 디스플레이의 경우 동일한 리플로우 사이클 수를 가진 LED를 선택하십시오. 수리 후 매칭이 중요합니다.
• 초기 불량을 선별하기 위해 에이징 테스트(예: 정격 전류에서 48시간)를 구현하십시오.

13. 기술 비교

표준 3528 또는 5050 RGB LED와 비교할 때, 이 3.5x3.7mm RGBW는 더 넓은 시야각(5050의 일반 120°보다 반드시 넓지는 않지만 110°), IPX6 방수(표준 SMD LED에는 일반적이지 않음), 눈부심 감소를 위한 무광 표면을 제공합니다. 통합된 흰색 칩은 색상 혼합을 단순화하고 추가 흰색 LED가 필요하지 않습니다. 5a 습도 민감도 레벨은 더 짧은 작업 수명을 허용하지만 주의 깊은 취급이 필요합니다.

14. 일반적인 질문

Q: ESD 손상을 방지하려면 어떻게 해야 합니까?정전기 방지 작업대, 접지된 도구를 사용하고 플라스틱 용기를 피하십시오. 정전기 방지 백에 보관하십시오.

Q: 저항 없이 5V 회로에서 이 LED를 사용할 수 있습니까?아니요. 모든 칩의 순방향 전압은 5V보다 낮습니다. 전류 제한이 없으면 과전류가 LED를 파괴합니다. 항상 정전류 소스 또는 직렬 저항을 사용하십시오.

Q: 수명은 얼마나 됩니까?LED는 지정된 조건에서 긴 수명을 위해 설계되었습니다. 적절한 열 관리와 안정적인 전류가 중요합니다. 데이터시트는 신뢰성 테스트 데이터를 제공하지만 명시적인 L70 시간은 제공하지 않습니다. 일반적으로 고품질 LED는 접합 온도가 제어되면 정격 전류에서 50,000시간을 초과할 수 있습니다.

15. 실제 사용 사례

옥외 LED 비디오 월에서 각 픽셀은 하나의 RGBW LED를 사용합니다. 넓은 110° 시야각은 측면 각도에서도 일관된 색상을 보장합니다. IPX6 등급은 디스플레이가 비를 견딜 수 있게 합니다. 흰색 칩은 흰색 콘텐츠의 색 영역과 밝기를 향상시킵니다. 설계자는 긴 케이블의 전압 강하를 고려하고 적절한 전원 공급 장치와 이중화를 사용해야 합니다.

16. 동작 원리

빨강, 초록, 파랑, 흰색 칩은 순방향 바이어스 시 빛을 방출하는 독립적인 GaN 기반(G/B) 또는 AlInGaP(R) 다이오드입니다. 흰색 칩은 황색 형광체가 있는 파란색 LED로 백색광을 생성합니다. 각 칩에 흐르는 전류를 변화시킴으로써 색 영역 내의 모든 색상을 생성할 수 있습니다. 네 개의 칩은 공통 기판에 실장되고 넓은 방사를 위한 렌즈를 형성하는 투명 에폭시로 봉지됩니다.

17. 개발 동향

소형화는 계속됩니다: 더 많은 칩을 가진 2.0x2.0mm와 같은 더 작은 패키지가 등장하고 있습니다. 개선된 에피택셜 구조에 의해 칩당 더 높은 효율과 휘도가 주도되고 있습니다. 통합 스마트 제어(예: 주소 지정 가능 RGBW)가 인기를 얻고 있습니다. 옥외 응용 분야에서는 더 높은 IP 등급과 더 나은 내식성과 같은 신뢰성 향상이 요구되고 있습니다.