SMD PLCC-2 LED 규격서 - 패키지 5.0x2.0x1.7mm - 최대 전압 3.4V - 전력 0.51W - 백색광

1. 제품 개요

본 문서는 PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지를 사용하는 표면 실장 장치(SMD) LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 중간 출력 LED로 분류되며, 광 출력과 전력 소비 사이의 균형을 제공하도록 설계되었습니다. 주요 발광 색상은 백색이며, 웜 화이트, 뉴트럴 화이트, 쿨 화이트 등 다양한 상관 색온도(CCT)로 제공됩니다. 패키지는 탑 뷰 디자인을 특징으로 하며, 최적의 광 추출을 위해 워터 클리어 수지로 구성됩니다.

이 LED 시리즈의 핵심 장점은 높은 광 효율, 120도의 넓은 시야각, RoHS, REACH, 할로겐 프리 요구사항과 같은 현대적인 환경 및 안전 표준 준수를 포함합니다. 컴팩트한 폼 팩터와 안정적인 성능으로 다양한 일반 및 장식 조명 애플리케이션에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

장치의 작동 한계는 특정 조건(납땜점 온도 25°C)에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 순방향 전류 (I_F)): 150 mA (연속).
• 피크 순방향 전류 (I_FP)): 300 mA, 듀티 사이클 1/10 및 펄스 폭 10ms의 펄스 조건에서 허용 가능.
• 전력 소산 (P_d)): 최대 510 mW.
• 동작 온도 (T_opr)): -40°C ~ +85°C.
• 보관 온도 (T_stg)): -40°C ~ +100°C.
• 열 저항 (R_{th J-S})): 32 °C/W (접합부에서 납땜점까지).
• 접합부 온도 (T_j)): 최대 115 °C.
• 납땜 온도: 리플로우 납땜은 260°C에서 10초로 지정됩니다. 핸드 납땜은 350°C에서 최대 3초까지 허용됩니다.

중요 참고사항: 이 제품은 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 조립 및 취급 중 적절한 ESD 처리 절차를 따라야 합니다.

2.2 전기-광학 특성

주요 성능 파라미터는 순방향 전류(I_F) 150 mA 및 납땜점 온도 25°C에서 측정됩니다.

• 광속 (Φ): 최소값은 제품 변형에 따라 다르며, 55루멘부터 시작합니다. 일반적인 허용 오차는 ±11%가 적용됩니다.
• 순방향 전압 (V_F)): 150mA에서 일반적인 최소 2.8V부터 최대 3.4V까지 범위입니다. 허용 오차는 ±0.1V입니다.
• 색 재현 지수 (CRI/Ra): 나열된 변형에 대해 최소 80이 보장되며, 허용 오차는 ±2입니다.
• 시야각 (2θ_1/2)): 120도 (일반적).
• 역방향 전류 (I_R)): 역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 50 µA.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 색상 및 성능 일관성을 보장하기 위해 포괄적인 빈닝 시스템을 사용합니다. 제품 번호 자체가 주요 빈 정보를 인코딩합니다.

3.1 제품 번호 디코딩

예를 들어, 부품 번호 구조50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T는 몇 가지 주요 식별자를 포함합니다:

• CRI 코드: 'K'는 최소 CRI 80을 나타냅니다.
• CCT 코드: '27'은 2700K(웜 화이트)의 상관 색온도를 나타냅니다. 다른 코드로는 30(3000K), 40(4000K), 50(5000K), 57(5700K), 65(6500K)가 있습니다.
• 광속 빈: '55'는 이 특정 CCT/CRI 조합에 대한 최소 광속 55루멘을 나타냅니다.
• 순방향 전압 빈: '34'는 최대 순방향 전압 3.4V를 나타냅니다.
• 순방향 전류 인덱스: 'Z15'는 작동 순방향 전류 150mA를 지정합니다.

3.2 광속 빈닝

광 출력은 R2, R3 등과 같은 코드로 표시된 빈으로 분류되며, 각각 150mA에서 최소/최대 광속 범위를 정의합니다. 예를 들어, 빈 R2는 55~60 lm을 포함합니다. 광속의 표준 허용 오차는 ±11%입니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 35부터 40까지의 두 자리 코드를 사용하여 빈닝됩니다. 각 빈은 0.1V 범위를 나타내며, 2.8-2.9V(빈 35)부터 3.3-3.4V(빈 40)까지입니다. 허용 오차는 ±0.1V입니다.

3.4 색도 좌표 빈닝

정밀한 색상 제어를 위해, 색도 좌표(CIE 1931 다이어그램의 x, y)는 각 CCT 그룹 내에서 엄격하게 빈닝됩니다. 규격서는 여러 서브 빈(예: 2700K의 경우 27K-A, 27K-B)에 대한 좌표 경계가 포함된 상세한 표를 제공합니다. 이는 동일한 빈의 LED가 색상이 시각적으로 동일하게 보이도록 보장합니다. 기준 범위는 각 주요 빈 그룹에 대한 목표 CCT를 정의합니다.

4. 적용 제안

4.1 일반적인 적용 시나리오

• 일반 조명: 효율성, 광 품질 및 비용의 균형이 요구되는 LED 전구, 튜브 및 패널에 이상적입니다.
• 장식 및 엔터테인먼트 조명: 넓은 시야각과 다양한 CCT로 인해 액센트 조명, 사인, 무대 조명에 적합합니다.
• 표시등: 표준 LED보다 더 높은 밝기가 필요한 상태 표시등에 사용할 수 있습니다.
• 스위치 조명: 조명 스위치 및 제어판에 적용 가능합니다.

4.2 설계 고려사항

• 열 관리: 열 저항이 32°C/W이므로, 특히 최대 순방향 전류에서 동작할 때 접합부 온도를 115°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 PCB 레이아웃과 방열판이 중요합니다. 이는 장기적인 신뢰성과 안정적인 광 출력을 보장합니다.
• 전류 구동: 안정적인 광 출력과 색상 일관성을 보장하기 위해 정전류 드라이버를 권장합니다. 드라이버는 순방향 및 피크 전류에 대한 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 설계되어야 합니다.
• 광학 설계: 120도 시야각은 일반적인 값입니다. 특정 빔 패턴을 위해서는 2차 광학(렌즈, 반사판)이 필요할 수 있습니다.

5. 납땜 및 조립 가이드

5.1 리플로우 납땜 파라미터

부품은 표준 적외선 또는 대류 리플로우 공정과 호환됩니다. 중요한 파라미터는 피크 온도 260°C이며, 이는 10초를 초과해서는 안 됩니다. 권장 리플로우 프로파일은 SMD 부품에 대한 JEDEC 또는 IPC 표준을 따라야 합니다.

5.2 핸드 납땜

핸드 납땜이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다. 인두 팁 온도는 350°C로 제한해야 하며, 단일 리드와의 접촉 시간은 플라스틱 패키지 및 LED 칩에 대한 열 손상을 방지하기 위해 3초를 초과해서는 안 됩니다.

5.3 보관 조건

납땜성을 보존하고 수분 흡수(리플로우 중 "팝콘 현상"을 유발할 수 있음)를 방지하기 위해, 부품은 제습제가 들어 있는 원래의 방습 백에 보관하고 제어된 환경에 두어야 합니다. 보관 온도 범위는 -40°C ~ +100°C입니다.

6. 패키징 및 주문 정보

표준 패키징 수량은 부품 번호 접미사(/2T는 테이프 및 릴 패키징을 의미할 가능성이 높음)에 표시됩니다. 특정 릴 수량 및 패키징 치수에 대해서는 제조업체의 패키징 사양 문서를 참조하십시오. 올바른 CCT, CRI, 광속 및 전압 빈을 보장받기 위해 항상 전체 제품 번호를 사용하여 주문하십시오.

7. 기술 비교 및 포지셔닝

PLCC-2 패키지의 미들파워 LED로서, 이 제품은 저출력 표시 LED와 고출력 조명 LED 사이에 위치합니다. 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다:

• 저출력 LED 대비: 상당히 높은 광속을 제공하여 단순한 표시가 아닌 조명에 적합합니다.
• 고출력 LED 대비: 일반적으로 더 낮은 전류에서 작동하며 더 간단한 패키지를 가지고 있어, 종종 더 낮은 시스템 비용과 더 간단한 구동 회로로 이어지면서도 많은 애플리케이션에 대해 좋은 효율을 제공합니다.
• 패키지 장점: PLCC-2 패키지는 0603 또는 0805와 같은 더 간단한 SMD 패키지에 비해 안정적인 기계적 구조와 좋은 열 경로를 제공합니다.

8. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

8.1 이 LED의 실제 전력 소비는 얼마입니까?

전력 소비는 순방향 전압(V_F) × 순방향 전류(I_F)로 계산됩니다. 일반적인 최대 조건(3.4V, 150mA)에서 전력은 0.51W이며, 이는 최대 전력 소산 정격과 일치합니다. 실제 전력은 LED의 특정 V_F빈에 따라 약간씩 다를 것입니다.

8.2 애플리케이션에 맞는 올바른 CCT와 CRI를 어떻게 선택합니까?

백색광의 원하는 "따뜻함"에 따라 CCT를 선택하십시오: 따뜻하고 아늑한 빛(백열등과 유사)을 위해 2700K-3000K; 중립적인 백색(사무실에서 일반적)을 위해 4000K-5000K; 시원하고 주광과 같은 백색을 위해 5700K-6500K. CRI 80(최소)은 우수한 색 충실도가 중요하지 않은 일반 조명에 적합합니다. 소매점 또는 박물관 조명의 경우, 더 높은 CRI 변형(사용 가능한 경우)이 더 바람직합니다.

8.3 열 관리가 왜 그렇게 중요합니까?

LED 효율과 수명은 접합부 온도가 증가함에 따라 저하됩니다. 최대 접합부 온도(115°C)를 초과하면 빠른 고장을 초래할 수 있습니다. 32°C/W의 열 저항은 소산되는 전력 1와트마다 접합부가 납땜점보다 32°C 더 뜨거워짐을 의미합니다. 따라서 좋은 설계를 통해 PCB 온도를 낮게 유지하는 것이 성능과 수명에 필수적입니다.

9. 실용적인 설계 사례

시나리오: 40W 백열등 대체용 2700K 웜 화이트 LED 전구 설계, 약 450루멘 목표.

구현:

1. LED 선택: 50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T변형(2700K, 80 CRI 최소, 55 lm 최소) 선택.
2. 수량 계산: 450루멘을 달성하려면 최소 9개의 LED(450 lm / LED당 55 lm)가 필요하며, 직렬, 병렬 또는 직병렬 조합으로 배열됩니다.
3. 드라이버 설계: 150mA를 출력하는 정전류 드라이버가 필요합니다. 9개의 LED가 모두 직렬로 연결된 경우, 드라이버의 출력 전압은 개별 V_F값의 합(9 * ~3.2V ≈ 28.8V)을 수용해야 합니다.
4. 열 설계: 총 전력 소산은 약 9 * 0.48W = 4.32W가 될 것입니다. PCB는 충분한 구리 면적을 갖추거나 금속 방열판에 부착되어 LED 납땜점을 충분히 시원하게 유지하고 접합부 온도가 안전한 한계 내에 머물도록 설계되어야 합니다.
5. 광학 설계: 확산 커버를 사용하여 여러 개별 광원의 빛을 균일한 빔으로 혼합합니다.

10. 작동 원리 및 기술 동향

10.1 기본 작동 원리

이 백색 LED는 반도체 칩을 기반으로 하며, 일반적으로 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드)으로 만들어져 전류가 순방향으로 흐를 때 청색 또는 자외선 스펙트럼에서 빛을 방출합니다. 이 1차 빛은 패키지 내부의 형광체 코팅(YAG:Ce 또는 유사)을 여기시킵니다. 형광체는 1차 빛의 일부를 더 긴 파장(노란색, 빨간색)으로 다운 변환합니다. 남은 청색광과 형광체에서 방출된 빛의 혼합이 백색광으로 인식됩니다. 형광체의 특정 혼합 비율이 출력의 CCT와 CRI를 결정합니다.

10.2 산업 동향

이와 같은 미들파워 LED의 발전은 몇 가지 주요 동향에 의해 주도됩니다:

• 효율 증가 (lm/W): 칩 설계, 형광체 기술 및 패키지 효율의 지속적인 개선으로 동일한 전기 입력에 대해 더 높은 광 출력을 제공하여 에너지 소비를 줄입니다.
• 색상 품질 향상: 고급 빈닝 시스템과 형광체 조성에 의해 촉진되는 더 높은 CRI 값과 배치 간 더 일관된 색 재현을 위한 지속적인 추진이 있습니다.
• 소형화 및 통합:
• 표준화 및 비용 절감: 생산량이 증가함에 따라 패키징 및 제조 공정이 더 표준화되어 비용이 낮아지고 다양한 조명 애플리케이션에서 더 널리 채택됩니다.

이 부품은 진화하는 환경 내에서 성숙하고 최적화된 솔루션을 나타내며, 주류 조명 요구 사항에 대한 성능, 품질 및 비용 효율성의 신뢰할 수 있는 조합을 제공합니다.