목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 핵심 특징 및 장점
- 1.2 목표 시장 및 응용 분야
- 2. 심층 기술 파라미터 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기-광학 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 순방향 전압(Vf) 빈닝
- 3.2 광도(Iv) 빈닝
- 3.3 주 파장(Wd) 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 전류 대 전압(I-V) 특성
- 4.2 광도 대 순방향 전류
- 4.3 온도 의존성
- 5. 기계적 및 패키징 정보
- 5.1 소자 치수 및 극성
- 5.2 권장 PCB 패드 설계
- 5.3 테이프 및 릴 패키징 사양
- 6. 납땜 및 조립 지침
- 6.1 IR 리플로우 납땜 프로파일 (무연)
- 6.2 핸드 납땜
- 6.3 세척
- 7. 보관 및 취급 주의사항
- 7.1 습기 민감도
- 7.2 구동 방법
- 8. 응용 노트 및 설계 고려사항
- 8.1 전류 제한
- 8.2 열 관리
- 8.3 광학 설계
- 9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
- 9.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?
- 9.2 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?
- 9.3 주문 시 빈닝 코드는 어떻게 해석하나요?
- 10. 동작 원리 및 기술 배경
- 10.1 AlInGaP 반도체 기술
- 10.2 확산 렌즈 기능
1. 제품 개요 이 문서는 확산 렌즈와 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용하여 황녹색 광 출력을 생성하는 표면 실장 소자(SMD) 발광 다이오드(LED)의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정을 위해 설계되어 대량 생산에 적합합니다. 컴팩트한 폼 팩터와 표준 SMD 장착 장비와의 호환성은 다양한 전자 분야의 공간 제약이 있는 응용 분야에 적합합니다.
1.1 핵심 특징 및 장점 규정 준수: 이 제품은 관련 환경 규정(예: RoHS)을 준수합니다. 패키징: 산업 표준 8mm 테이프에 7인치 직경 릴로 공급되어 자동 픽 앤 플레이스 작업을 용이하게 합니다. 공정 호환성: 표면 실장 기술(SMT) 조립 라인에서 일반적으로 사용되는 자동화된 장착 장비 및 적외선(IR) 리플로우 납땜 공정과 완벽하게 호환됩니다. 전기 인터페이스: I.C.(집적 회로) 호환 가능하여 적절한 전류 제한과 함께 표준 논리 레벨 출력에서 직접 구동할 수 있습니다. 신뢰성: JEDEC 레벨 3 표준에 가속된 사전 조건 테스트를 거쳐 납땜 중 습기 유발 스트레스에 대한 견고성을 보장합니다.
1.2 목표 시장 및 응용 분야 이 LED는 신뢰할 수 있고 컴팩트한 상태 표시 또는 조명이 필요한 광범위한 전자 장비를 위해 설계되었습니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다: 통신 장비: 라우터, 모뎀 및 핸드셋의 상태 표시등. 사무 자동화: 프린터, 복사기 및 스캐너의 패널 표시등. 소비자 가전 및 가정용 기기: 전원, 모드 또는 기능 표시등. 산업 장비: 기계 상태, 고장 또는 작동 모드 신호. 일반 표시: 기호, 아이콘 또는 일반 상태 조명용 전면 패널 백라이트.
- 2. 심층 기술 파라미터 분석 다음 섹션은 소자의 성능 범위를 정의하는 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.2.1 절대 최대 정격 이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 신뢰할 수 있는 성능을 위해 이 한계에서 또는 그 근처에서의 동작은 권장되지 않습니다. 소비 전력(Pd): 72 mW. 이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 LED 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 허용 전력입니다. 이 한계를 초과하면 반도체 접합부가 과열되어 가속화된 성능 저하 또는 고장의 위험이 있습니다. DC 순방향 전류(IF): 30 mA. LED에 적용할 수 있는 최대 연속 순방향 전류입니다. 피크 순방향 전류: 80 mA (펄스 조건: 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭). 이 정격은 짧은 고전류 펄스와 관련이 있지만 연속 동작에는 사용해서는 안 됩니다. 작동 온도 범위: -40°C ~ +85°C. 소자가 정상적으로 작동하도록 지정된 주변 온도 범위입니다. 보관 온도 범위: -40°C ~ +100°C. 소자가 전원이 공급되지 않을 때 안전하게 보관할 수 있는 온도 범위입니다.
- 2.2 전기-광학 특성 이 파라미터는 표준 테스트 조건(Ta=25°C, IF=20mA)에서 측정되며 소자의 일반적인 성능을 나타냅니다. 광도(Iv): 최소 56.0 mcd에서 최대 180.0 mcd까지 범위이며, 이 빈닝 범위 내에 일반적인 값이 포함됩니다. 광도는 명시(인간 눈) 반응 곡선(CIE 표준)에 맞게 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다. 시야각(2θ1/2): 120도 (일반적). 이는 광도가 축상에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 120도 각도는 넓은 영역 조명이나 넓은 각도에서 보기에 적합한 넓고 확산된 광 방출 패턴을 나타냅니다. 피크 방출 파장(λP): 약 575 nm. 이는 광 방출 스펙트럼의 최고점에 해당하는 파장입니다. 주 파장(λd): 약 571 nm (일반적). 이는 LED의 색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도 좌표에서 파생됩니다. 색상 사양을 위한 핵심 파라미터입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ): 약 15 nm (일반적). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 15nm 값은 AlInGaP 기반 황녹색 LED의 특징입니다. 순방향 전압(VF): 2.0V (일반적), 20mA에서 최대 2.4V. 이는 지정된 전류에서 동작할 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다. 역방향 전류(IR): 역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 μA. 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용되며, 소자는 역방향 바이어스 하에서 동작하도록 설계되지 않았습니다.3. 빈닝 시스템 설명 대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 대한 특정 최소 기준을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.
- 3.1 순방향 전압(Vf) 빈닝 LED는 20mA에서의 순방향 전압 강하를 기준으로 분류됩니다. 이는 전원 공급 장치 설계 및 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하는 데 도움이 됩니다. 빈 D2: Vf = 1.8V ~ 2.0V 빈 D3: Vf = 2.0V ~ 2.2V 빈 D4: Vf = 2.2V ~ 2.4V 각 빈 내 허용 오차는 ±0.1V입니다.3.2 광도(Iv) 빈닝 이것은 밝기에 대한 주요 빈닝입니다. 부품은 정의된 최소 및 최대 광도 값을 가진 그룹으로 분류됩니다. 빈 P2: 56.0 – 71.0 mcd 빈 Q1: 71.0 – 90.0 mcd 빈 Q2: 90.0 – 112.0 mcd 빈 R1: 112.0 – 140.0 mcd 빈 R2: 140.0 – 180.0 mcd 각 광도 빈의 허용 오차는 ±11%입니다.
- 3.3 주 파장(Wd) 빈닝 이 빈닝은 색상 일관성을 보장합니다. LED는 인지되는 색조와 직접적으로 관련된 주 파장에 따라 그룹화됩니다. 빈 B: λd = 564.5 – 567.5 nm 빈 C: λd = 567.5 – 570.5 nm 빈 D: λd = 570.5 – 573.5 nm 빈 E: λd = 573.5 – 576.5 nm 각 파장 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다.4. 성능 곡선 분석 데이터시트에서 특정 그래프가 참조되지만, 그 함의는 설계에 매우 중요합니다.
- 4.1 전류 대 전압(I-V) 특성 LED의 I-V 곡선은 지수 함수적입니다. 일반적인 순방향 전압(2.0V)은 20mA에서 지정됩니다. 설계자는 전압의 작은 변화가 전류의 큰 변화를 일으켜 최대 정격을 초과할 수 있으므로, 동작점이 안정적으로 유지되도록 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용해야 합니다.4.2 광도 대 순방향 전류 광도는 작동 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 권장 DC 전류(20mA) 이상으로 동작하면 밝기가 증가할 수 있지만, 접합 온도도 증가하여 수명 단축 및 색상 변화를 초래할 수 있습니다.
4.3 온도 의존성 LED 성능은 온도에 민감합니다. 일반적으로 순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 감소하고, 광도도 감소합니다. 온도 범위의 상한(85°C)에서 동작하면 25°C에서 동작할 때보다 낮은 광 출력을 얻게 됩니다.
5. 기계적 및 패키징 정보
- 5.1 소자 치수 및 극성 LED 패키지는 PCB 풋프린트 설계에 중요한 특정 물리적 치수를 가집니다. 데이터시트에는 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다. 극성은 캐소드 마크(일반적으로 패키지의 노치, 녹색 점 또는 기타 표시)로 표시됩니다. 회로 동작을 위해 올바른 방향이 필수적입니다.5.2 권장 PCB 패드 설계 PCB를 위한 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 권장 패드 레이아웃을 준수하는 것은 리플로우 납땜 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고 적절한 기계적 부착 및 열 방산을 보장하는 데 중요합니다.
- 5.3 테이프 및 릴 패키징 사양 이 소자는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 주요 사양은 다음과 같습니다: 포켓 피치: 테이프 치수에 정의됨. 릴당 부품 수: 2000개. 누락 부품: 사양당 최대 두 개의 연속된 빈 포켓이 허용됩니다. 패키징은 부품 패키징을 위한 ANSI/EIA-481 표준을 준수합니다.6. 납땜 및 조립 지침
- 6.1 IR 리플로우 납땜 프로파일 (무연) 무연 솔더 공정에 적합한 J-STD-020B를 준수하는 제안된 온도 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다: 예열: 플럭스를 활성화하고 열 충격을 최소화하기 위한 점진적인 상승. 소킹 존: 전체 조립체가 균일한 온도에 도달할 수 있도록 하는 평탄 구간. 리플로우 (액상선): 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 217°C(일반적인 무연 솔더의 액상선 온도) 이상의 시간은 제어되어야 합니다(예: 최대 10초). 냉각: 제어된 냉각 속도. 참고: 정확한 프로파일은 보드 두께, 부품 밀도 및 사용된 솔더 페이스트를 고려하여 특정 PCB 조립체에 맞게 특성화되어야 합니다.6.2 핸드 납땜 핸드 납땜이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다: 인두 온도: 최대 300°C. 납땜 시간: 패드당 최대 3초. 제한: 플라스틱 패키지 및 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 피하기 위해 납땜은 한 번만 수행해야 합니다.
- 6.3 세척 납땜 후 세척이 필요한 경우, LED의 플라스틱 렌즈 및 패키지를 손상시키지 않도록 지정된 용제만 사용해야 합니다. 권장 용제에는 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올이 포함됩니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 담가야 합니다.7. 보관 및 취급 주의사항
- 7.1 습기 민감도 LED 패키지는 습기에 민감합니다. 주변 습도에 장기간 노출되면 리플로우 납땜 중 팝콘 크랙이 발생할 수 있습니다. 밀봉 패키지: ≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관. 포장일로부터 1년 이내에 사용. 개봉 패키지: 습기 차단 백에서 꺼낸 부품의 경우, 권장 보관 환경은 ≤30°C 및 ≤60% RH입니다. 플로어 라이프: 원래 포장을 개봉한 후 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우 납땜을 완료하는 것이 권장됩니다. 장기 보관/베이킹: 168시간 이상 노출된 부품은 납땜 전 흡수된 습기를 제거하기 위해 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹해야 합니다.7.2 구동 방법 LED는 전류 구동 소자입니다. 여러 LED를 연결할 때 균일한 밝기를 보장하려면 정전류원으로 구동해야 합니다. 개별 소자 간 순방향 전압(Vf) 변동으로 인해 전류 및 결과적으로 밝기에 상당한 차이가 발생할 수 있으므로, 단일 전압원과 저항으로 LED를 직접 병렬 연결하는 것은 권장되지 않습니다. 적절한 전류 제한 저항을 사용한 직렬 연결 또는 각 병렬 LED에 개별 저항을 사용하는 것이 바람직합니다.
8. 응용 노트 및 설계 고려사항
8.1 전류 제한 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 원하는 값(예: 20mA)으로 설정하십시오. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (공급 전압 - LED_Vf) / 원하는 전류. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 Vf(2.4V)를 사용하여 낮은 Vf LED에서도 전류가 한계를 초과하지 않도록 하십시오.
8.2 열 관리 소비 전력이 낮지만(72mW), PCB에서 효과적인 열 관리는 특히 높은 주변 온도 환경이나 더 높은 전류로 구동할 때 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. LED 패드에서 PCB 구리로의 양호한 열 연결을 보장하면 열을 방산하는 데 도움이 됩니다.
8.3 광학 설계 120도 시야각과 확산 렌즈는 넓고 부드러운 광 방출을 제공합니다. 이는 영역에 걸쳐 균일한 조명이 필요하거나 표시등을 넓은 각도 범위에서 볼 수 있어야 하는 응용 분야에 적합하며, 많은 경우 라이트 파이프와 같은 2차 광학 장치가 필요하지 않습니다.
- 9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)9.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요? 피크 파장(λP)은 LED 방출 스펙트럼에서 최고 강도 지점의 물리적 파장입니다. 주 파장(λd)은 인지된 색상의 단일 파장을 나타내는 인간의 색상 인지(CIE 좌표)를 기반으로 계산된 값입니다. 설계 목적, 특히 색상 매칭과 관련하여 주 파장과 그 빈닝이 더 관련이 있습니다.
- 9.2 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요? DC 순방향 전류의 절대 최대 정격이 30mA이지만, 전기-광학 특성은 20mA에서 지정됩니다. 30mA로 연속 동작하면 더 많은 열이 발생하여 광 효율과 수명이 감소할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위해 일반적인 테스트 조건인 20mA 이하의 전류로 설계하는 것이 좋습니다.9.3 주문 시 빈닝 코드는 어떻게 해석하나요? 전압 일관성, 밝기 수준 및 색상점에 대한 응용 분야의 요구 사항에 따라 Vf, Iv 및 Wd에 대한 원하는 빈 코드를 지정해야 합니다. 예를 들어, 주문은 중간 전압, 높은 밝기 및 특정 황녹색 색조를 가진 부품을 얻기 위해 빈 D3(Vf), R1(Iv) 및 D(Wd)를 지정할 수 있습니다.
- 10. 동작 원리 및 기술 배경10.1 AlInGaP 반도체 기술 이 LED는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. 이 재료 시스템은 가시 스펙트럼의 호박색, 노란색 및 녹색 영역에서 빛을 생성하는 데 매우 효율적입니다. 이전 기술에 비해 AlInGaP LED는 더 높은 밝기, 더 나은 효율 및 향상된 온도 안정성을 제공합니다.
- 10.2 확산 렌즈 기능 확산(투명하지 않은) 렌즈에는 작은 반도체 칩에서 방출된 빛을 혼합하는 산란 입자가 포함되어 있습니다. 이 과정은 시야각을 넓히고(120도로) 투명 렌즈를 가진 LED에서 일반적으로 보이는 밝은 "핫 스팟"을 제거하여 더 균일하고 부드러운 외관을 만듭니다. 이는 LED를 직접 보는 응용 분야에 이상적입니다.-40°C to +85°C. The ambient temperature range over which the device is specified to operate correctly.
- Storage Temperature Range:-40°C to +100°C. The temperature range for safe storage when the device is not powered.
.2 Electro-Optical Characteristics
These parameters are measured under standard test conditions (Ta=25°C, IF=20mA) and represent the typical performance of the device.
- Luminous Intensity (Iv):Ranges from a minimum of 56.0 mcd to a maximum of 180.0 mcd, with a typical value implied within this binning range. Intensity is measured using a sensor filtered to match the photopic (human eye) response curve (CIE standard).
- Viewing Angle (2θ1/2): degrees (typical). This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its value measured on-axis. A 120-degree angle indicates a wide, diffused light emission pattern suitable for broad-area illumination or viewing from wide angles.
- Peak Emission Wavelength (λP):Approximately 575 nm. This is the wavelength at the highest point of the optical emission spectrum.
- Dominant Wavelength (λd):Approximately 571 nm (typical). This is the single wavelength perceived by the human eye that defines the color of the LED, derived from the CIE chromaticity coordinates. It is the key parameter for color specification.
- Spectral Line Half-Width (Δλ):Approximately 15 nm (typical). This indicates the spectral purity; a value of 15nm is characteristic of AlInGaP-based yellow-green LEDs.
- Forward Voltage (VF):.0V (typical), with a maximum of 2.4V at 20mA. This is the voltage drop across the LED when operating at the specified current. It is crucial for designing the current-limiting circuitry.
- Reverse Current (IR):Maximum 10 μA at a Reverse Voltage (VR) of 5V. This parameter is for test purposes only; the device is not designed for operation under reverse bias.
. Binning System Explanation
To ensure consistency in mass production, LEDs are sorted into performance bins. This allows designers to select parts that meet specific minimum criteria for their application.
.1 Forward Voltage (Vf) Binning
LEDs are categorized based on their forward voltage drop at 20mA. This helps in designing power supplies and ensuring uniform brightness when multiple LEDs are connected in parallel.
- Bin D2:Vf = 1.8V to 2.0V
- Bin D3:Vf = 2.0V to 2.2V
- Bin D4:Vf = 2.2V to 2.4V
Tolerance within each bin is ±0.1V.
.2 Luminous Intensity (Iv) Binning
This is the primary binning for brightness. Parts are sorted into groups with defined minimum and maximum luminous intensity values.
- Bin P2:.0 – 71.0 mcd
- Bin Q1:.0 – 90.0 mcd
- Bin Q2:.0 – 112.0 mcd
- Bin R1:.0 – 140.0 mcd
- Bin R2:.0 – 180.0 mcd
Tolerance on each intensity bin is ±11%.
.3 Dominant Wavelength (Wd) Binning
This binning ensures color consistency. LEDs are grouped by their dominant wavelength, which directly correlates to the perceived hue.
- Bin B:λd = 564.5 – 567.5 nm
- Bin C:λd = 567.5 – 570.5 nm
- Bin D:λd = 570.5 – 573.5 nm
- Bin E:λd = 573.5 – 576.5 nm
Tolerance for each wavelength bin is ±1 nm.
. Performance Curve Analysis
While specific graphs are referenced in the datasheet, their implications are critical for design.
.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic
The I-V curve for an LED is exponential. The typical forward voltage (2.0V) is specified at 20mA. Designers must use a current-limiting resistor or constant-current driver to ensure the operating point remains stable, as a small change in voltage can cause a large change in current, potentially exceeding maximum ratings.
.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
Luminous intensity is approximately proportional to forward current within the operating range. Operating above the recommended DC current (20mA) may increase brightness but will also increase junction temperature, potentially reducing lifespan and causing color shift.
.3 Temperature Dependence
LED performance is temperature-sensitive. Typically, forward voltage decreases with increasing temperature, while luminous intensity also decreases. Operating at the upper limit of the temperature range (85°C) will result in lower light output compared to operation at 25°C.
. Mechanical and Packaging Information
.1 Device Dimensions and Polarity
The LED package has specific physical dimensions critical for PCB footprint design. The datasheet includes a detailed dimensional drawing. Polarity is indicated by a cathode mark (typically a notch, green dot, or other marking on the package). Correct orientation is essential for circuit operation.
.2 Recommended PCB Pad Design
A land pattern (footprint) is provided for the PCB. Adhering to this recommended pad layout is crucial for achieving reliable solder joints during reflow soldering, ensuring proper mechanical attachment and thermal dissipation.
.3 Tape and Reel Packaging Specifications
The device is supplied in embossed carrier tape with a protective cover tape, wound onto 7-inch (178mm) diameter reels. Key specifications include:
- Pocket Pitch:Defined in the tape dimensions.
- Components per Reel: pieces.
- Missing Components:A maximum of two consecutive empty pockets is allowed per specification.
- The packaging conforms to ANSI/EIA-481 standards for component packaging.
. Soldering and Assembly Guidelines
.1 IR Reflow Soldering Profile (Pb-Free)
A suggested temperature profile compliant with J-STD-020B is provided for lead-free solder processes. Key parameters include:
- Preheat:A gradual ramp to activate flux and minimize thermal shock.
- Soak Zone:A plateau to allow the entire assembly to reach a uniform temperature.
- Reflow (Liquidus):Peak temperature must not exceed 260°C, and the time above 217°C (liquidus temperature for typical Pb-free solder) should be controlled (e.g., 10 seconds max).
- Cooling:A controlled cool-down rate.
Note:The exact profile must be characterized for the specific PCB assembly, considering board thickness, component density, and solder paste used.
.2 Hand Soldering
If hand soldering is necessary, extreme care must be taken:
- Iron Temperature:Maximum 300°C.
- Soldering Time:Maximum 3 seconds per pad.
- Limit:Soldering should be performed only once to avoid thermal damage to the plastic package and internal wire bonds.
.3 Cleaning
If post-solder cleaning is required, only specified solvents should be used to avoid damaging the LED's plastic lens and package. Recommended agents include ethyl alcohol or isopropyl alcohol. The LED should be immersed at normal temperature for less than one minute.
. Storage and Handling Cautions
.1 Moisture Sensitivity
The LED package is moisture-sensitive. Prolonged exposure to ambient humidity can lead to popcorn cracking during reflow soldering.
- Sealed Package:Store at ≤30°C and ≤70% RH. Use within one year of the pack date.
- Opened Package:For components removed from the moisture-barrier bag, the recommended storage ambient is ≤30°C and ≤60% RH.
- Floor Life:It is recommended to complete IR reflow soldering within 168 hours (7 days) after opening the original packaging.
- Extended Storage/Baking:Components exposed for more than 168 hours should be baked at approximately 60°C for at least 48 hours prior to soldering to remove absorbed moisture.
.2 Drive Method
LEDs are current-operated devices. To ensure uniform brightness when connecting multiple LEDs, they should be driven with a constant current source. Connecting LEDs directly in parallel with a single voltage source and resistor is not recommended due to variations in forward voltage (Vf) between individual devices, which can lead to significant differences in current and, consequently, brightness. A series connection with an appropriate current-limiting resistor or the use of individual resistors for each parallel LED is preferred.
. Application Notes and Design Considerations
.1 Current Limiting
Always use a series resistor or constant-current driver to set the forward current to the desired value (e.g., 20mA). The resistor value can be calculated using Ohm's Law: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desired. Use the maximum Vf from the datasheet (2.4V) for a conservative design to ensure the current does not exceed limits even with a low-Vf LED.
.2 Thermal Management
While the power dissipation is low (72mW), effective thermal management on the PCB can help maintain performance and longevity, especially in high ambient temperature environments or when driving at higher currents. Ensuring a good thermal connection from the LED pads to the PCB copper can help dissipate heat.
.3 Optical Design
The 120-degree viewing angle and diffused lens provide a wide, soft light emission. This makes the LED suitable for applications requiring even illumination over an area or where the indicator needs to be visible from a wide range of angles, without the need for secondary optics like light pipes in many cases.
. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
.1 What is the difference between Peak Wavelength and Dominant Wavelength?
Peak Wavelength (λP) is the physical wavelength at the highest intensity point in the LED's emission spectrum. Dominant Wavelength (λd) is a calculated value based on human color perception (CIE coordinates) that represents the single wavelength of the perceived color. For design purposes, especially regarding color matching, the Dominant Wavelength and its binning are more relevant.
.2 Can I drive this LED at 30mA continuously?
While the Absolute Maximum Rating for DC Forward Current is 30mA, the Electro-Optical Characteristics are specified at 20mA. Operating at 30mA continuously will generate more heat, potentially reducing luminous efficiency and lifespan. For reliable long-term operation, it is advisable to design for a current at or below the typical test condition of 20mA.
.3 How do I interpret the binning codes when ordering?
You must specify the desired bin codes for Vf, Iv, and Wd based on your application's requirements for voltage consistency, brightness level, and color point. For example, an order might specify bins D3 (Vf), R1 (Iv), and D (Wd) to get parts with medium voltage, high brightness, and a specific yellow-green hue.
. Operational Principles and Technology Context
.1 AlInGaP Semiconductor Technology
This LED uses an Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) semiconductor material. This material system is highly efficient for producing light in the amber, yellow, and green regions of the visible spectrum. Compared to older technologies, AlInGaP LEDs offer higher brightness, better efficiency, and improved temperature stability.
.2 Diffused Lens Function
The diffused (non-clear) lens contains scattering particles that mix the light emitted from the small semiconductor chip. This process broadens the viewing angle (to 120 degrees) and creates a more uniform, softer appearance by eliminating the bright "hot spot" typically seen in LEDs with clear lenses. This is ideal for applications where the LED is viewed directly.
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. |