목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 특징
- 1.2 응용 분야
- 2. Package Dimensions
- 3. 등급 및 특성
- 3.1 절대 최대 정격
- 3.2 전기 및 광학 특성
- 3.3 정전기 방전(ESD) 주의사항
- 4. Bin Rank System
- 4.1 순방향 전압(VF) 등급
- 4.2 광도(IV) 등급
- 4.3 색조(주 파장, λd) 등급
- 5. 대표 성능 곡선
- 6. 사용자 가이드 및 조립 정보
- 6.1 세척
- 6.2 권장 PCB 패드 레이아웃
- 6.3 Tape and Reel Packaging
- 7. 주의사항 및 취급 지침
- 7.1 적용 범위
- 7.2 저장 조건
- 7.3 납땜 권장사항
- 8. 설계 고려사항 및 응용 노트
- 8.1 전류 구동
- 8.2 열 관리 전력 소모가 상대적으로 낮지만(62.5mW), PCB 상에서 효과적인 열 관리는 여전히 중요합니다. 특히 주변 온도가 높은 환경이나 여러 LED가 밀집 배치된 경우에 더욱 그렇습니다. PCB 패드 레이아웃은 방열판 역할을 합니다. 열 패드에 연결된 충분한 구리 면적을 확보하는 것은 접합 온도를 낮게 유지하여 광 출력과 수명을 보존하는 데 도움이 됩니다. 8.3 광학 설계
- 9. 기술 원리: AlInGaP 기술
- 10. 비교 및 선택 가이드
- 11. 자주 묻는 질문 (FAQs)
- 11.1 피크 파장(PW)과 주파장(DW)의 차이는 무엇인가요?
- 11.2 저항 없이 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?
- 11.3 빈 코드(예: LTST-C950KGKT)를 어떻게 해석해야 합니까?
- 11.4 백이 일주일 이상 개봉된 경우 베이킹이 필요한 이유는 무엇입니까?
1. 제품 개요
본 문서는 자동화 조립 공정에 최적화된 고휘도 표면 실장 LED의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 장치는 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 칩을 활용하여 녹색광을 생성하며, 소형 패키지에서 우수한 발광 효율과 신뢰성을 제공합니다. 일관된 성능과 제조 용이성이 중요한 공간 제약이 있는 전자 응용 제품에 통합되도록 설계되었습니다.
1.1 특징
- RoHS(Restriction of Hazardous Substances) 지침을 준수합니다.
- 돔 렌즈 설계를 채택하여 최적화된 광 출력과 시야각을 구현합니다.
- 초고휘도 AlInGaP 칩 기술을 사용합니다.
- 자동화 피크 앤 플레이스 장비용으로 7인치 직경 릴에 산업 표준 8mm 테이프로 공급됩니다.
- 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다.
- 논리 레벨 호환 구동 전류.
1.2 응용 분야
이 LED는 다양한 산업 분야에 걸쳐 광범위한 지시등 및 백라이트 기능에 적합합니다. 예를 들어:
- 통신 장비 (예: 휴대전화, 네트워크 스위치).
- 사무 자동화 장비 (예: 프린터, 스캐너).
- 가전제품.
- 산업용 제어 패널 및 장비.
- 키패드 및 키보드 백라이트.
- 지위와 권력 지표.
- 마이크로 디스플레이와 상징적 발광체.
2. Package Dimensions
LED는 표준 표면 실장 장치(SMD) 패키지에 장착되어 있습니다. 렌즈 색상은 투명하며, 광원은 녹색을 발광하는 AlInGaP 칩입니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 공차는 ±0.1mm입니다. 부품 본체, 캐소드 식별자 및 패드 레이아웃의 정확한 측정값은 원본 데이터시트의 치수 도면을 참조하십시오.
3. 등급 및 특성
3.1 절대 최대 정격
이 한계를 초과하는 스트레스는 장치에 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 규정됩니다.
- Power Dissipation (Pd): 62.5 mW
- 피크 순방향 전류 (IF(peak)): 60 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭 조건)
- 순방향 연속 전류 (IF): 25 mA DC
- 역방향 전압 (VR): 5 V
- 동작 온도 범위: -30°C ~ +85°C
- 저장 온도 범위: -40°C ~ +85°C
- 적외선 리플로우 솔더링 조건: 최대 10초 동안 피크 온도 260°C.
3.2 전기 및 광학 특성
Ta=25°C 및 I에서 측정한 일반적인 성능 파라미터F=20mA, 별도 명시된 경우 제외.
- 광도 (IV): 280 - 1120 mcd (밀리칸델라). 구체적인 값은 빈 등급에 따라 결정됩니다.
- 시야각 (2θ1/2): 25도 (광축상의 값의 절반이 되는 광축 이탈 각도).
- 최대 발광 파장 (λP): 574.0 nm (전형적).
- 주 파장 (λd): 564.5 - 576.5 nm (빈에 따라 다름).
- 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ): 15 nm (일반적).
- 순방향 전압 (VF): 1.8 - 2.4 V.
- 역방향 전류 (IR): VR=5V.
측정 참고사항: 광도는 CIE 명시도(photopic) 눈 반응 곡선에 맞추어 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다. 주 파장은 CIE 색도도에서 도출됩니다.
3.3 정전기 방전(ESD) 주의사항
본 장치는 정전기 방전 및 전기 서지에 민감합니다. 취급 및 조립 시 적절한 ESD 관리 대책을 시행해야 합니다. 접지된 손목 스트랩, 방진 장갑 사용 및 모든 장비와 작업대의 적절한 접지 보장을 권장합니다.
4. Bin Rank System
생산 과정에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, 주요 파라미터를 기준으로 장치를 빈(Bin)으로 분류합니다. 이를 통해 설계자는 특정 허용 오차 요구 사항에 맞는 LED를 선택할 수 있습니다.
4.1 순방향 전압(VF) Rank
I에서 빈으로 분류됨F=20mA. 빈별 허용 오차는 ±0.1V입니다.
- D2: 1.8V (Min) - 2.0V (Max)
- D3: 2.0V (최소) - 2.2V (최대)
- D4: 2.2V (최소) - 2.4V (최대)
4.2 광도 (IV) Rank
I에서 빈으로 분류됨F=20mA. 빈 당 허용 오차는 ±15%입니다.
- T: 280.0 mcd (최소) - 450.0 mcd (최대)
- U: 450.0 mcd (최소) - 710.0 mcd (최대)
- V: 710.0 mcd (최소) - 1120.0 mcd (최대)
4.3 색조 (주 파장, λd) Rank
I에서 빈으로 분류됨F=20mA. 빈 당 허용 오차는 ±1 nm입니다.
- B: 564.5 nm (최소) - 567.5 nm (최대)
- C: 567.5 nm (최소) - 570.5 nm (최대)
- D: 570.5 nm (최소) - 573.5 nm (최대)
- E: 573.5 nm (Min) - 576.5 nm (Max)
5. 대표 성능 곡선
데이터시트에는 일반적인 조건(별도 표기 없는 한 25°C)에서의 주요 특성을 나타낸 그래프가 포함되어 있습니다. 이 곡선들은 다양한 동작 조건에서의 소자 동작을 이해하는 데 필수적입니다.
- 상대 발광 세기 대 순방향 전류: 구동 전류 증가에 따른 광 출력 증가를 보여주며, 효율 변화를 강조하는 일반적인 비선형 관계를 나타냅니다.
- 순방향 전압 대 순방향 전류: 다이오드의 I-V 특성을 보여주며, 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.
- 상대 발광 강도 대 주변 온도: 광 출력의 열적 감소를 보여주며, 고온 또는 고출력 응용 분야에 중요합니다.
- Spectral Distribution: 피크 파장을 중심으로 파장의 함수로서 상대적 복사 파워를 나타내며, AlInGaP LED의 전형적인 좁은 대역폭을 보여줍니다.
6. 사용자 가이드 및 조립 정보
6.1 세척
지정되지 않은 화학 세정제는 LED 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 솔더링 후 세정이 필요한 경우, LED를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 이내로 담가야 합니다.
6.2 권장 PCB 패드 레이아웃
인쇄회로기판의 권장 랜드 패턴(풋프린트)은 리플로우 중 적절한 솔더 조인트 형성, 기계적 안정성 및 열 방산을 보장하기 위해 제공됩니다. 이 레이아웃을 준수하면 신뢰할 수 있는 조립이 촉진됩니다.
6.3 Tape and Reel Packaging
LED는 7인치(178mm) 직경의 릴에 감긴 엠보싱 캐리어 테이프(폭 8mm)로 공급됩니다. 이 포장은 자동화 처리를 위한 EIA-481 표준을 준수합니다.
- 릴 수용량: 릴당 2000개.
- 잔여물 최소 주문 수량: 500개.
- 부품을 보호하기 위해 커버 테이프로 테이프를 밀봉합니다.
- 최대 두 개의 연속된 빈 포켓이 허용됩니다.
7. 주의사항 및 취급 지침
7.1 적용 범위
본 LED는 표준 상업용 및 산업용 전자 장비를 위해 설계되었습니다. 사전 협의 및 특정 검증 없이는, 고장 시 생명이나 건강에 직접적인 위험을 초래할 수 있는 안전 관련 중요 응용 분야(예: 항공, 의료 생명 유지 장치, 교통 제어)에는 사용할 수 없습니다.
7.2 저장 조건
- 밀봉 Moisture Barrier Bag (MBB): 30°C 이하, 상대습도 90% 이하에서 보관하십시오. 건제가 들어 있는 밀봉된 백 내 유통기한은 1년입니다.
- 백 개봉 후: 보관 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. MBB에서 꺼낸 부품은 일주일 이내에 IR 리플로우 솔더링을 실시해야 합니다( Moisture Sensitivity Level 3, MSL 3). 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 건조기에 보관하십시오. MBB 외부에서 일주일 이상 보관된 부품은 리플로우 중 "팝콘" 현상(박리)을 방지하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 이상 베이킹해야 합니다.
7.3 납땜 권장사항
본 장치는 적외선 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 무연(Pb-free) 공정 프로파일을 권장합니다.
- 리플로우 솔더링:
- 예열 온도: 150°C – 200°C
- 예열 시간: 최대 120초
- 최고 본체 온도: 최대 260°C
- 260°C 이상 시간: 최대 10초
- 최대 리플로우 사이클 횟수: 2회
- Hand Soldering (Iron):
- 인두 팁 온도: 최대 300°C
- 접촉 시간: 접합점당 최대 3초
- 최대 수동 솔더링 횟수: 1회
참고: 최적의 리플로우 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다릅니다. 제공된 조건은 JEDEC 표준을 기반으로 한 지침입니다. 특정 조립 라인에 대한 특성화를 권장합니다.
8. 설계 고려사항 및 응용 노트
8.1 전류 구동
LED는 항상 정전류원으로 구동하거나 직렬 전류 제한 저항을 통해 구동해야 합니다. 최대 연속 순방향 전류(25mA) 이하로 동작하는 것은 장기 신뢰성에 필수적입니다. 순방향 전압은 빈에 따라 다르므로(1.8V ~ 2.4V), 전류 제한 회로는 최대 VF 모든 조건에서 적절한 전류를 보장하기 위해 선택된 빈(bin)에서.
8.2 열 관리
전력 소비가 상대적으로 낮음(62.5mW)에도 불구하고, PCB 상의 효과적인 열 관리는 여전히 중요합니다. 특히 주변 온도가 높은 환경이나 여러 LED가 밀집 배치된 경우에 그렇습니다. PCB 패드 레이아웃은 방열판 역할을 합니다. 열 패드에 연결된 충분한 구리 면적을 확보하는 것은 접합부 온도를 낮게 유지하여 발광 출력과 수명을 보존하는 데 도움이 됩니다.
8.3 광학 설계
25도 시야각은 비교적 집중된 빔을 제공합니다. 더 넓은 조명이 필요한 응용 분야의 경우, 2차 광학 부품(예: 확산판, 도광판)을 고려해야 합니다. 워터클리어 렌즈는 LED가 꺼졌을 때 칩 색상이 문제되지 않는 응용 분야에 적합합니다.
9. 기술 원리: AlInGaP 기술
이 LED는 기판 위에 성장된 AlInGaP 반도체 물질을 사용합니다. 활성 영역에서 이러한 원소들의 비율을 조정함으로써 밴드갭 에너지를 조절하여 녹색-노란색-주황색-빨간색 스펙트럼의 빛을 방출합니다. AlInGaP 기술은 높은 내부 양자 효율과 GaAsP와 같은 구형 기술 대비 고온에서의 우수한 성능으로 알려져 있어, 더 높은 밝기와 더 나은 색상 안정성을 제공합니다.
10. 비교 및 선택 가이드
SMD LED를 선택할 때, 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다:
- 칩 기술: AlInGaP(여기서 사용된) 대 InGaN(파란색/흰색/녹색에 일반적). AlInGaP는 일반적으로 호박색-적색 범위에서 더 높은 효율을 제공하는 반면, 특정 녹색 AlInGaP 소자는 독특한 색좌표를 제공합니다.
- 휘도 (광도): 빈닝 시스템(T, U, V)은 필요한 밝기에 따라 선택할 수 있으며, 이는 전력 소비와 가시성에 영향을 미칩니다.
- 색상 일관성 (Wavelength Binning): 엄격한 색조 빈닝(B부터 E까지)은 여러 LED 간의 색상 일치가 필수적인 응용 분야에서 매우 중요합니다.
- 시야각: 25도 각도는 중간 정도로 집중된 빔을 형성합니다. 다양한 확산 요구사항에 따라 다른 패키지에서 더 넓거나 좁은 각도를 제공합니다.
- 패키지 크기 및 열 성능: 소형 SMD 패키지는 보드 공간을 절약하지만, 최대 성능을 위해서는 PCB 열 설계에 주의가 필요합니다.
11. 자주 묻는 질문 (FAQs)
11.1 피크 파장(PW)과 주파장(DW)의 차이는 무엇인가요?
피크 파장(λP)은 방출된 광파워가 최대가 되는 단일 파장입니다. 주도파장(λd)는 기준 백색광과 비교했을 때 LED의 지각된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. λd 인간 중심 응용 분야에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.
11.2 저항 없이 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?
아니오. 순방향 전압은 1.8-2.4V에 불과합니다. 이를 3.3V 전원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흐르며, 절대 최대 정격을 초과하여 LED를 즉시 파손시킬 수 있습니다. 전압원을 사용할 때는 직렬 전류 제한 저항이 필수입니다.
11.3 빈 코드(예: LTST-C950KGKT)를 어떻게 해석해야 합니까?
완전한 부품 번호는 내부 코드를 포함합니다. 조달 시 주요 선택 가능한 파라미터는 순방향 전압(D2/D3/D4), 광도(T/U/V) 및 주 파장(B/C/D/E) 빈입니다. 이는 설계의 전기적 및 광학적 요구 사항에 따라 지정해야 합니다.
11.4 백이 일주일 이상 개봉된 경우 베이킹이 필요한 이유는 무엇입니까?
SMD 패키지는 대기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격하게 기화되어 내부 압력을 생성하며, 이로 인해 패키지가 균열되거나 내부 층이 박리될 수 있습니다("팝콘 효과"). 베이킹은 이 흡수된 수분을 제거합니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 해설
광전 성능
| 용어 | 단위/표현 | 간단한 설명 | 중요성 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 퍼 와트) | 전력 당 광 출력, 높을수록 에너지 효율이 더 높음을 의미합니다. | 에너지 효율 등급과 전기 요금을 직접 결정합니다. |
| Luminous Flux | lm (루멘) | 광원이 방출하는 총 빛의 양으로, 일반적으로 "밝기"라고 부릅니다. | 빛이 충분히 밝은지 판단합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도로, 빔의 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일도에 영향을 미칩니다. |
| CCT (색온도) | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 값이 낮을수록 노란색/따뜻한 느낌, 높을수록 흰색/차가운 느낌. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| CRI / Ra | 무차원, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이면 양호함. | 색상의 정확성에 영향을 미치며, 백화점, 박물관 등 요구 수준이 높은 장소에 사용됨. |
| SDCM | MacAdam 타원 단계, 예: "5-step" | 색상 일관성 지표, 단계가 작을수록 색상 일관성이 높음을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 간 색상 균일성을 보장합니다. |
| Dominant Wavelength | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 대응하는 파장. | 적색, 황색, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| Spectral Distribution | 파장 대 강도 곡선 | 파장에 따른 강도 분포를 보여줍니다. | 색 재현과 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 파라미터
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜는 최소 전압, "시동 임계값"과 유사합니다. | 구동기 전압은 ≥Vf 이상이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 합산됩니다. |
| Forward Current | If | 정상 LED 동작을 위한 전류값. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 허용되는 피크 전류로, 디밍(dimming)이나 플래싱(flashing)에 사용됩니다. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 역전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과 시 항복이 발생할 수 있음. | 회로는 역접속이나 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항으로, 값이 낮을수록 좋습니다. | 열저항이 높을수록 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 내성 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전 내성 능력, 수치가 높을수록 취약성이 낮음을 의미합니다. | 생산 과정에서 정전기 방지 대책이 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우 더욱 그러합니다. |
Thermal Management & Reliability
| 용어 | 핵심 지표 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소할 때마다 수명이 두 배로 증가할 수 있으며, 너무 높으면 광감쇠 및 색상 편차를 유발합니다. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (시간) | 초기 밝기의 70% 또는 80%로 감소하는 데 걸리는 시간. | LED의 "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 광유지율 | % (예: 70%) | 시간 경과 후 유지되는 밝기 비율. | 장기간 사용 시 밝기 유지율을 나타냅니다. |
| Color Shift | Δu′v′ 또는 MacAdam 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| Thermal Aging | Material degradation | 장기간 고온에 의한 열화. | 휘도 저하, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 초래할 수 있습니다. |
Packaging & Materials
| 용어 | 일반적인 유형 | 간단한 설명 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스 제공. | EMC: 내열성 우수, 비용 저렴; 세라믹: 방열성 우수, 수명 길다. |
| Chip Structure | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 향상된 방열 성능, 높은 효율, 고출력용. |
| 형광체 코팅 | YAG, 실리케이트, 나이트라이드 | 블루 칩을 커버하고, 일부를 황색/적색으로 변환하여 혼합하여 백색광을 생성합니다. | 서로 다른 형광체는 효율(efficacy), CCT, CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 평면, 마이크로렌즈, TIR | 표면의 광학 구조가 빛의 분포를 제어합니다. | 시야각과 광 분포 곡선을 결정합니다. |
Quality Control & Binning
| 용어 | 빈닝 콘텐츠 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹은 최소/최대 루멘 값을 가집니다. | 동일 배치 내 균일한 밝기를 보장합니다. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 순방향 전압 범위별로 그룹화됨. | 드라이버 매칭을 용이하게 하여 시스템 효율을 향상시킵니다. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 색도 좌표별로 그룹화하여 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하여 조명기기 내 색상 불균일을 방지합니다. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 등 | CCT별로 그룹화되어 있으며, 각각 해당하는 좌표 범위를 가집니다. | 다양한 장면의 CCT 요구사항을 충족합니다. |
Testing & Certification
| 용어 | Standard/Test | 간단한 설명 | 중요성 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 광유지율 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명을 가동하며, 휘도 감소를 기록합니다. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21 기준). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서의 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명공학회(Illuminating Engineering Society) | 광학, 전기, 열적 시험 방법을 다룹니다. | 업계에서 인정받는 시험 기준. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질(납, 수은)이 없음을 보장합니다. | 국제 시장 진입 요건. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명에 대한 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에 활용되어 경쟁력을 강화합니다. |