SMD 미드파워 LED 67-22ST 데이터시트 - PLCC-2 패키지 - 전압 34-38V - 전류 25mA - 백색 LED - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

67-22ST는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지에 실장된 표면 실장 장치(SMD) 미드파워 LED입니다. 이 백색 LED 솔루션은 성능, 효율 및 컴팩트한 폼 팩터 간의 균형을 제공하도록 설계되어, 신뢰할 수 있고 일관된 광 출력이 필요한 광범위한 조명 애플리케이션에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 포지셔닝

이 LED 패키지는 조명 시장에서 다목적 구성 요소로 자리매김하도록 하는 몇 가지 핵심 장점을 특징으로 합니다. 높은 광도 출력을 제공하여 밝고 효과적인 조명을 보장합니다. 이 장치는 일반적으로 120도에 달하는 넓은 시야각을 특징으로 하여 균일한 빛 분포를 촉진하며, 넓은 영역 커버리지가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 또한, 무연(Pb-free) 재료를 사용하여 제작되었으며, RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 규격(브롬 <900ppm, 염소 <900ppm, Br+Cl <1500ppm)을 포함한 주요 환경 및 안전 규정을 준수합니다. 색상 특성에 대한 ANSI 표준 빈닝을 사용함으로써 생산 로트 전반에 걸쳐 색상 성능의 일관성과 예측 가능성을 보장합니다.

1.2 목표 애플리케이션

높은 효율, 우수한 색 재현 지수(CRI), 낮은 전력 소비 및 컴팩트한 크기의 조합으로 인해 이 LED는 수많은 애플리케이션에 적합합니다. 주요 사용 사례로는 일반 목적 조명, 장식 및 엔터테인먼트 조명, 상태 표시등, 다양한 조명 작업 및 스위치 백라이트가 있습니다.

2. 기술 파라미터 분석

이 섹션에서는 표준 테스트 조건(솔더링 포인트 온도 25°C)에서 데이터시트에 정의된 LED의 주요 기술 사양에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 순방향 전류(I_F): 36 mA (연속)
• 피크 순방향 전류(I_FP): 72 mA (펄스, 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 10ms)
• 전력 소산(P_d): 1368 mW
• 동작 온도(T_opr): -40°C ~ +85°C
• 보관 온도(T_stg): -40°C ~ +100°C
• 접합부-솔더링 포인트 간 열저항(R_{th J-S}): 16 °C/W
• 최대 접합부 온도(T_j): 115 °C

중요 참고:이 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 잠재적 또는 치명적인 고장을 방지하기 위해 조립 및 취급 중 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 일반적인 동작 순방향 전류 25 mA에서 측정됩니다.

• 광속(Φ): 최소 광속은 120 lm으로 지정되며, 일반적인 허용 오차는 ±11%입니다. 실제 광속 값은 특정 빈 코드(예: S3A, S3B 등)에 따라 달라집니다.
• 순방향 전압(V_F): 25mA에서 최소 34 V에서 최대 38 V까지 범위입니다. 일반적인 허용 오차는 ±0.1V이며, 더 엄격한 제어를 위해 특정 전압 빈(C4 ~ C7)이 정의됩니다.
• 색 재현 지수(CRI/Ra): 최소 CRI 80이 보장되며, 허용 오차는 ±2입니다. R9 값(포화 적색)은 최소 0으로 지정됩니다.
• 시야각(2θ_1/2): 반강도 각은 일반적으로 120도입니다.

2.3 열 및 솔더링 특성

적절한 열 관리는 LED 수명 및 성능 유지에 매우 중요합니다.

• 16 °C/W의 열저항은 소산된 전력 1와트당 접합부에서 솔더링 포인트까지의 온도 상승을 나타냅니다. 열을 관리하기 위해 효과적인 PCB 레이아웃 및 가능한 경우 열 비아 사용을 권장합니다.
• 리플로우 솔더링: LED는 최대 10초 동안 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있습니다.
• 핸드 솔더링: 필요한 경우, 350°C의 솔더링 아이언 팁을 최대 3초 동안 적용할 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

본 제품은 주요 성능 변동을 분류하기 위한 포괄적인 빈닝 시스템을 사용하여, 설계자가 애플리케이션에 맞는 일관된 특성을 가진 LED를 선택할 수 있도록 합니다.

3.1 광속 빈닝

광속은 S3A, S3B, S4A 등의 코드로 표시된 빈으로 그룹화됩니다. 각 빈은 I_F=25mA에서 측정된 최소 및 최대 광속 범위를 정의합니다. 예를 들어, 빈 S3A는 120~125 lm을, S3B는 125~130 lm을 커버합니다. 이를 통해 밝기 요구 사항에 기반한 선택이 가능합니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 회로 설계, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 도움이 되도록 빈닝됩니다. 빈은 C4(34.0-35.0V)에서 C7(37.0-38.0V)까지 범위입니다. 동일하거나 인접한 전압 빈에서 LED를 선택하면 병렬 스트링에서 더 균일한 전류 분배를 보장하거나 직렬 스트링에서 예측 가능한 전압 요구 사항을 확보하는 데 도움이 될 수 있습니다.

3.3 색도 및 색온도 빈닝

데이터시트는 2700K 및 3000K와 같은 다양한 상관 색온도(CCT)에 대한 상세한 색도 좌표(CIE x, y) 박스를 제공합니다. 여러 빈닝 방식이 제시됩니다:

• 3-STEP 및 5-STEP MacAdam 타원: 이는 더 엄격한 색상 일관성을 정의합니다. "3-STEP" 빈은 모든 LED가 3-단계 MacAdam 타원 내에 있음을 보장하며, 이는 신중한 비교 하에서만 인지할 수 있는 매우 작은 색상 변이를 나타냅니다. "5-STEP"은 약간 느슨하지만 대부분의 애플리케이션에서 여전히 우수한 색상 균일성을 보장합니다.
• 상세 7-코드 색도 빈: 각 CCT(예: 2700K)에 대해, 27-7A, 27-7B 등과 같은 코드로의 추가 세분화가 특정 좌표 모서리 및 기준 CCT 범위(예: 2580K~2718K)와 함께 제공됩니다. 이를 통해 중요한 애플리케이션에서 극도로 정밀한 색상 매칭이 가능합니다.

3.4 색 재현 지수(CRI) 인덱스

CRI는 파트 넘버의 문자로 표시됩니다(예: CRI 80 최소값에 대해 'K'). 표는 M(CRI 60 최소값)부터 H(CRI 90 최소값)까지의 심볼을 정의하며, 예시 파트들은 모두 최소 CRI 80을 위해 'K'를 사용합니다.

4. 제품 번호 및 주문 가이드

4.1 파트 넘버 설명

파트 넘버는 구조화된 형식을 따릅니다:67-22ST/KKE-NXX XX XX 380U2/SZM/2T

• 67-22ST/: 기본 패키지 타입.
• K: CRI 빈 코드 (K = 80 최소값).
• KE: 내부 코드로 추정됨.
• N: CRI 인덱스 (N=65 최소값, 그러나 이 경우 'K'에 의해 재정의됨? 예시는 KKE-N... 사용). 예시는 'K'가 CRI=80을 정의함을 명확히 합니다.
• 첫 번째 XX: 켈빈 단위의 색온도(백 단위, 예: 2700K의 경우 27).
• 두 번째 XX: 광속 코드 (예: 최소 120 lm의 경우 12).
• 세 번째 XX: 광속 또는 색상 서브 빈으로 추정됨.
• 380: 순방향 전압 인덱스 (최대 38.0V).
• U2: 순방향 전류 인덱스 (I_F=25mA).
• /SZM/2T: 패키징 및 테이프 사양.

예시:67-22ST/KKE-N27120380U2/SZM/2T는 다음과 같이 해석됩니다: CRI 80 최소값, CCT 2700K, 광속 120 lm 최소값, V_F최대 38.0V, I_F 25mA.

4.2 양산 목록

데이터시트는 양산 가능한 특정 파트 넘버를 나열하며, 최소 CRI 80의 인기 있는 CCT를 포함합니다:

• 2700K (최소 120 lm)
• 3000K (최소 125 lm)
• 4000K (최소 130 lm)
• 5000K (최소 130 lm)
• 6500K (최소 130 lm)

5. 애플리케이션 가이드라인 및 설계 고려사항

5.1 대표적인 애플리케이션 시나리오

사양에 기반하여, 이 LED는 다음에 매우 적합합니다:

• 일반 실내 조명:2700K-6500K의 CCT 범위와 우수한 CRI로 인해 가정, 사무실 및 소매 공간의 환경 조명, 특히 LED 모듈이나 스트립에 배열로 사용될 때 적합합니다.
• 장식 및 건축 조명:넓은 시야각과 일관된 색상 빈은 균일한 빛 분포가 바람직한 코브, 선반, 간판 및 파사드 조명에 이상적입니다.
• 기능적 조명:작업등, 캐비닛 조명 또는 캐비닛 하부 조명에 사용될 수 있으며, 그 밝기와 색상 품질이 유리합니다.

5.2 구동 회로 설계

높은 순방향 전압(25mA에서 34-38V)을 고려할 때, 정전류 LED 드라이버는 필수적입니다. 드라이버는 LED 스트링(들)의 총 순방향 전압을 수용하면서 필요한 전류를 공급할 수 있도록 정격이 지정되어야 합니다. 단일 LED의 경우, 드라이버 출력 전압은 약 38V를 초과해야 합니다. 여러 LED를 직렬로 연결하는 경우, 총 V_F가 합산됩니다(예: 3개의 LED는 약 102-114V 필요). 이는 드라이버 선택에 영향을 미칩니다. 낮은 전류(25mA)는 효율적인 드라이버 설계와 적절한 발라스트를 통해 단일 전류 제어 소스에서 많은 병렬 스트링을 구동할 가능성을 허용합니다.

5.3 열 관리 설계

최대 약 0.95W(38V * 0.025A)의 전력 소산과 16°C/W의 열저항으로 인해, 솔더링 포인트에서 접합부까지의 온도 상승은 상당할 수 있습니다. 예를 들어, 솔더링 포인트가 60°C에 도달하면 접합부는 60°C + (0.95W * 16°C/W) = 약 75°C가 될 수 있으며, 이는 한계 내에 있지만 광 출력과 수명을 감소시킵니다. 따라서, 충분한 구리 면적(방열판 역할)을 가진 PCB를 설계하고 최종 조명기구에서 좋은 공기 흐름을 보장하는 것이 성능과 수명 유지에 중요합니다.

5.4 광학 설계 고려사항

120도의 시야각은 본질적으로 넓습니다. 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, 렌즈나 반사경과 같은 2차 광학 부품이 필요합니다. 패키지의 투명 수지(water-clear resin)는 상당한 흡수 손실 없이 이러한 광학 부품과 함께 사용하기에 적합합니다.

6. 성능 곡선 및 색도 분석

데이터시트는 2700K 및 3000K에 대해 플롯된 빈 범위가 있는 CIE 1931 색도 다이어그램을 포함합니다. 이 다이어그램은 색상점 변이를 이해하는 데 중요합니다.

6.1 색도 다이어그램 해석

흑체 궤적(곡선)은 다양한 온도에서 이론적인 완전 복사체의 색상을 나타냅니다. 빈(직사각형 또는 평행사변형)은 주어진 CCT 빈에 대한 허용 가능한 색도 좌표(x,y)의 분포를 보여줍니다. 더 엄격한 빈(예: 3-STEP)을 선택하면 모든 LED가 인간의 눈에 거의 동일한 색상으로 보이도록 보장하며, 이는 색상 불일치가 용납되지 않는 고품질 조명 제품에 매우 중요합니다. 제공된 좌표 모서리를 통해 다중 LED 시스템에서 정밀한 색상 혼합 계산이 가능합니다.

7. 비교 및 선택 근거

기존의 스루홀 LED와 비교하여, 이 SMD 패키지는 자동화 조립, PCB로의 열 경로 및 설계 소형화에서 상당한 이점을 제공합니다. SMD 미드파워 세그먼트 내에서, 주요 차별점은 상대적으로 높은 순방향 전압(패키지 내에 여러 다이어가 직렬로 포함되어 있을 수 있음을 시사함)과 엄격한 색도 빈닝 옵션의 가용성입니다. 이는 중간 전력 수준에서 우수한 색상 일관성이 필요한 애플리케이션에서 경쟁력을 가지며, 저전력 표시 LED와 고전력 조명 LED 사이의 간극을 메워줍니다.

8. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 이 LED의 일반적인 동작 전류는 얼마입니까?

A: 데이터시트는 I_F=25mA에서 전기-광학 특성을 지정하며, 이는 권장되는 일반적인 동작 전류입니다. 절대 최대 정격인 36mA 연속까지 구동할 수 있지만, 이는 열을 증가시키고 수명과 효율을 감소시킬 수 있습니다.

Q: 광속 허용 오차 ±11%를 어떻게 해석해야 합니까?

A: 이는 주어진 LED의 실제 광속이 명목 빈 값에서 ±11%까지 변동할 수 있음을 의미합니다. 예를 들어, 최소 120 lm 빈의 LED는 실제로 약 107 lm에서 133 lm 사이로 측정될 수 있습니다. 일관된 밝기를 위해서는 단일 생산 로트에서 조달하는 것이 좋습니다.

Q: 이 LED를 정전압 소스로 직접 구동할 수 있습니까?

A: 아니요. LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압에는 허용 오차가 있으며 온도에 따라 변합니다. 정전압 공급은 제어되지 않은 전류를 초래하여 최대 정격을 초과하고 LED를 파괴할 수 있습니다. 항상 정전류 드라이버나 전류 제한 회로를 사용하십시오.

Q: 애플리케이션에 대한 "할로겐 프리" 준수는 무엇을 의미합니까?

A: 할로겐 프리 재료는 화재 발생 시 독성 및 부식성 연기(다이옥신 등)의 배출을 줄입니다. 이는 소비자 가전, 실내 조명 및 특정 환경 또는 안전 인증(예: 밀폐된 공공 장소에서 사용)이 필요한 제품에 점점 더 중요해지고 있습니다.

9. 기술 원리 및 트렌드

9.1 동작 원리

이 LED는 반도체 기술을 기반으로 합니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩의 활성 영역 내에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 반도체 층의 특정 구성과 형광체(백색 LED용)의 사용이 방출되는 빛의 파장과 색상을 결정합니다. PLCC-2 패키지는 기계적 보호, 전기적 연결 및 1차 광학 렌즈를 제공하면서 인쇄 회로 기판으로의 열 전달을 용이하게 합니다.

9.2 산업 트렌드

미드파워 LED 세그먼트는 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 개선된 색 재현(더 높은 R9 값, 더 완전한 스펙트럼) 및 더 큰 신뢰성을 향해 계속 발전하고 있습니다. 또한 설계 및 조달을 단순화하기 위한 풋프린트 및 광도 데이터의 표준화에 대한 강력한 트렌드가 있습니다. 이 데이터시트에서 볼 수 있는 상세한 색도 및 광속 빈닝의 포함은 양산에서 예측 가능한 성능과 색상 일관성에 대한 시장의 수요를 반영하며, 이는 전문 조명 애플리케이션에서 LED 기술로 기존 광원을 대체하는 데 중요합니다.