목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 핵심 특징 및 규격 준수
- 2. 기술 사양 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기-광학 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 광도 빈닝
- 3.2 지배 파장 빈닝
- 3.3 순방향 전압 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 패키지 치수
- 6. 솔더링 및 어셈블리 가이드라인
- 6.1 저장 및 습도 민감도
- 6.2 리플로우 솔더링 프로파일
- 6.3 핸드 솔더링 및 수리
- 7. 포장 및 주문 정보
- 8. 응용 제안 및 설계 고려사항
- 8.1 일반적인 응용 시나리오
- 8.2 중요한 설계 고려사항
- 9. 응용 제한 및 면책 조항
- 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
27-21 SMD LED는 고밀도 전자 어셈블리를 위해 설계된 표면 실장 장치입니다. 이 부품은 AlGaInP 칩 기술을 활용하여 워터 클리어 수지 캡슐화로 생생한 빨간색 발광 색상을 구현합니다. 주요 장점은 기존 리드 프레임 타입 LED에 비해 크게 줄어든 설치 면적으로, 더 컴팩트한 인쇄 회로 기판(PCB) 설계, 더 높은 부품 실장 밀도, 궁극적으로 더 작은 최종 사용자 장비를 가능하게 합니다. 가벼운 구조는 무게와 공간이 중요한 제약 조건인 초소형 및 휴대용 애플리케이션에 적합합니다.
1.1 핵심 특징 및 규격 준수
이 장치는 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 공급되어 표준 자동 픽 앤 플레이스 어셈블리 장비와 완벽하게 호환됩니다. 대량 전자 제조에서 흔히 사용되는 적외선 및 기상 리플로우 솔더링 공정 모두에 사용하도록 설계되었습니다. 제품은 단색 타입, 구체적으로 브릴리언트 레드입니다. 무연(납 무함유) 부품으로 제조되어 EU의 RoHS(유해 물질 제한) 지침과 같은 환경 규정을 준수합니다. 또한 제품은 EU REACH 규정을 준수하며, 브롬(Br)과 염소(Cl) 함량이 각각 900 ppm 미만이고 합계 1500 ppm 미만인 무할로겐 표준을 충족합니다.
2. 기술 사양 심층 분석
이 섹션에서는 27-21 SMD LED의 전기적, 광학적 및 환경적 한계와 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.
2.1 절대 최대 정격
절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 동작 조건이 아닙니다. 적용 가능한 최대 역방향 전압(VR)은 5V입니다. 연속 순방향 전류(IF)는 25 mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 듀티 사이클 1/10, 1 kHz 조건에서 최대 60 mA의 피크 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 소비 전력(Pd)은 60 mW입니다. 장치는 HBM(Human Body Model) 기준 2000V의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 동작 온도 범위(Topr)는 -40°C ~ +85°C이며, 저장 온도 범위(Tstg)는 -40°C ~ +90°C입니다. 솔더링의 경우, 최대 리플로우 온도는 260°C에서 10초이며, 핸드 솔더링은 단자당 350°C에서 3초로 제한해야 합니다.
2.2 전기-광학 특성
정상 동작 조건에서의 일반적인 성능 파라미터가 여기에 나열됩니다. 순방향 전류(IF) 20 mA에서 광도(Iv)는 최소 45.0 mcd에서 최대 112.0 mcd 범위입니다. 반값 각도(2θ1/2)로 정의되는 시야각은 일반적으로 130도로, 넓은 시야 패턴을 나타냅니다. 피크 파장(λp)은 일반적으로 632 nm이며, 지배 파장(λd)은 617.5 nm ~ 633.5 nm 범위로, 인지되는 색상을 정의합니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 일반적으로 20 nm입니다. 20 mA에서의 순방향 전압(VF)은 1.75V ~ 2.35V 범위입니다. 역방향 전압 5V가 인가될 때 역방향 전류(IR)는 최대 10 μA입니다.
3. 빈닝 시스템 설명
생산 및 응용의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 특정 허용 오차 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.
3.1 광도 빈닝
광도는 IF=20mA에서 측정된 네 개의 빈 코드(P1, P2, Q1, Q2)로 분류됩니다. P1은 45.0 ~ 57.0 mcd, P2는 57.0 ~ 72.0 mcd, Q1은 72.0 ~ 90.0 mcd, Q2는 90.0 ~ 112.0 mcd를 포함합니다. 광도 허용 오차는 ±11%입니다.
3.2 지배 파장 빈닝
색상과 관련된 지배 파장은 네 개의 코드(E4, E5, E6, E7)로 빈닝됩니다. E4는 617.5 ~ 621.5 nm, E5는 621.5 ~ 625.5 nm, E6는 625.5 ~ 629.5 nm, E7는 629.5 ~ 633.5 nm 범위입니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다.
3.3 순방향 전압 빈닝
순방향 전압은 세 개의 코드(0, 1, 2)로 빈닝됩니다. 빈 0은 1.75V ~ 1.95V, 빈 1은 1.95V ~ 2.15V, 빈 2는 2.15V ~ 2.35V를 포함하며, 모두 IF=20mA에서 측정됩니다. 허용 오차는 ±0.1V입니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트에서 특정 그래픽 데이터를 참조하지만, 이러한 LED의 일반적인 성능 곡선은 순방향 전류와 광도의 관계, 온도에 따른 순방향 전압, 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 이러한 곡선은 다른 구동 전류나 주변 온도와 같은 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 필수적입니다. 설계자는 이를 사용하여 동작 범위 내에서 밝기 출력, 전력 소비 및 색상 변화를 예측합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 패키지 치수
27-21 SMD LED는 컴팩트한 표면 실장 패키지를 가지고 있습니다. 치수 도면은 전체 길이, 너비, 높이 및 솔더 패드의 배치와 크기를 포함한 중요한 측정값을 제공합니다. 캐소드는 일반적으로 패키지의 표시 또는 모따기된 모서리로 식별됩니다. 도면에 달리 명시되지 않는 한 모든 치수는 표준 허용 오차 ±0.1 mm를 가집니다. 이러한 치수를 정확히 준수하는 것은 성공적인 PCB 풋프린트 설계와 자동화 어셈블리에 매우 중요합니다.
6. 솔더링 및 어셈블리 가이드라인
적절한 취급 및 솔더링은 장치의 신뢰성과 성능을 유지하는 데 중요합니다.
6.1 저장 및 습도 민감도
LED는 건조제가 들어 있는 방습 백에 포장됩니다. 개봉하지 않은 백은 30°C 이하 및 상대 습도(RH) 90% 이하에서 보관해야 합니다. 개봉 후, 부품은 30°C/60% RH 이하 조건에서 1년의 플로어 라이프를 가집니다. 사용하지 않은 부품은 방습 포장에 다시 밀봉해야 합니다. 건조제 지시약이 습기 흡수를 나타내거나 저장 시간을 초과한 경우, 리플로우 솔더링 전에 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.
6.2 리플로우 솔더링 프로파일
무연 솔더링의 경우 특정 온도 프로파일을 따라야 합니다: 150-200°C 사이에서 60-120초 동안 예열, 액상선(217°C) 이상 시간 60-150초, 최대 260°C를 초과하지 않는 피크 온도를 최대 10초 동안 유지, 그리고 제어된 상승 및 냉각 속도(각각 최대 6°C/초 및 3°C/초). 동일한 부품에 대해 리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.
6.3 핸드 솔더링 및 수리
핸드 솔더링이 필요한 경우, 솔더링 아이언 팁 온도는 350°C 미만이어야 하며, 단자당 3초 이하로 적용해야 합니다. 아이언 용량은 25W 미만이어야 하며, 각 단자 솔더링 사이에는 최소 2초 간격을 두어야 합니다. 초기 솔더링 후 수리는 강력히 권장하지 않습니다. 절대 불가피한 경우, 양쪽 단자를 동시에 가열하여 기계적 응력을 피하기 위해 듀얼 헤드 솔더링 아이언을 사용해야 합니다. 손상 가능성을 사전에 평가해야 합니다.
7. 포장 및 주문 정보
제품은 릴에 감긴 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 포장에는 건조제가 들어 있는 방습 알루미늄 백과 라벨이 포함됩니다. 라벨에는 주요 정보가 포함됩니다: 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 광도 등급(CAT), 색도 좌표 및 지배 파장 등급(HUE), 순방향 전압 등급(REF), 로트 번호(LOT No). 릴 및 캐리어 테이프 치수에 대한 상세 도면이 제공되며, 표준 허용 오차는 ±0.1 mm입니다.
8. 응용 제안 및 설계 고려사항
8.1 일반적인 응용 시나리오
27-21 SMD LED는 자동차 계기판 및 스위치의 백라이트 응용에 적합합니다. 통신 분야에서는 전화기 및 팩스 기계의 표시등 또는 백라이트로 사용할 수 있습니다. 또한 LCD, 스위치 및 심볼 뒤의 평면 백라이트 및 일반 표시등 용도에도 적용 가능합니다.
8.2 중요한 설계 고려사항
전류 제한:외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED는 전류 구동 장치이며, 순방향 전압의 작은 변화가 전류의 큰 변화를 일으켜 즉시 소손될 수 있습니다. 저항 값은 공급 전압, LED의 순방향 전압(안전을 위해 데이터시트의 최대값 사용), 원하는 동작 전류(연속 25 mA 초과 안 함)를 기반으로 계산해야 합니다.
열 관리:소비 전력이 낮지만, 특히 고주변 온도 환경에서 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하면 접합 온도를 낮게 유지하는 데 도움이 되어 수명 연장과 안정적인 광 출력을 촉진합니다.
ESD 보호:장치가 2000V HBM 등급을 가지고 있지만, 회로의 민감한 라인에 기본적인 ESD 보호를 구현하는 것은 취급 및 어셈블리 중 특히 좋은 설계 관행으로 간주됩니다.
9. 응용 제한 및 면책 조항
이 제품은 일반 전자 응용을 위한 것입니다. 고장 시 인신 피해, 상당한 재산 피해 또는 환경 피해를 초래할 수 있는 고신뢰성 응용 분야(군사 및 항공우주 시스템, 자동차 안전 및 보안 시스템(예: 에어백, 제동), 생명 유지 의료 장비 등 포함, 이에 국한되지 않음)를 위해 설계되거나 인증되지 않았습니다. 이러한 응용 분야에는 다른 사양, 인증 및 신뢰성 보증을 가진 부품이 필요합니다. 이 데이터시트에 명시된 성능 보증은 장치가 지정된 절대 최대 정격 및 권장 동작 조건 내에서 작동될 때만 적용됩니다. 제조사는 제품 재료를 조정할 권리를 보유합니다. 제품 보증 기간은 출하일로부터 12개월입니다. 그래프 및 일반 값은 참고용이며, 보증된 최소 또는 최대 성능 한계를 나타내지 않습니다.
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. |