SMD5050 화이트 LED 데이터시트 - 치수 5.0x5.0x1.6mm - 전압 3.2V - 전력 0.306W - 기술 문서

1. 제품 개요

SMD5050 시리즈는 일반 조명 응용 분야를 위해 설계된 고휘도 표면 실장 LED입니다. 이 시리즈는 웜 화이트, 뉴트럴 화이트, 쿨 화이트를 포함한 다양한 상관 색온도(CCT)와 다른 색 재현 지수(CRI) 값을 옵션으로 제공합니다. 패키지는 컴팩트한 5.0mm x 5.0mm의 점유 면적을 특징으로 하여 균일하고 효율적인 조명이 필요한 공간 제약이 있는 설계에 적합합니다.

이 시리즈의 핵심 장점은 광속과 색도의 표준화된 빈닝 시스템에 있으며, 이는 생산 런에서 색상 일관성을 보장합니다. 표준 SMT 조립 공정 하에서 신뢰성을 위해 설계되었으며, LED 스트립, 백라이트 모듈, 장식 조명 및 건축 액센트 조명과 같은 응용 분야를 대상으로 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

다음 파라미터는 LED에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 순방향 전류 (IF):90 mA (최대 연속 전류)
• 순방향 펄스 전류 (IFP):120 mA (펄스 폭 ≤10ms, 듀티 사이클 ≤1/10)
• 전력 소산 (PD):306 mW
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +80°C
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +80°C
• 접합 온도 (Tj):125°C
• 솔더링 온도 (Tsld):200°C 또는 230°C에서 최대 10초 동안 리플로우 솔더링.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이 파라미터들은 표준 테스트 조건 T_s=25°C에서 측정되며, 일반적인 성능을 나타냅니다.

• 순방향 전압 (V_F):3.2V (일반), 3.4V (최대) at I_F=60mA.
• 역방향 전압 (V_R):5V
• 역방향 전류 (I_R):10 µA (최대)
• 시야각 (2θ_1/2):120° (일반)

3. 빈닝 시스템 설명

3.1 상관 색온도 (CCT) 빈닝

LED는 목표 CCT에 따라 특정 색도 영역(빈)으로 분류됩니다. 이는 여러 LED가 함께 사용될 때 색상 균일성을 보장합니다. 표준 주문 빈은 다음과 같습니다:

• 2700K: 빈 8A, 8B, 8C, 8D
• 3000K: 빈 7A, 7B, 7C, 7D
• 3500K: 빈 6A, 6B, 6C, 6D
• 4000K: 빈 5A, 5B, 5C, 5D
• 4500K: 빈 4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U
• 5000K: 빈 3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U
• 5700K: 빈 2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U
• 6500K: 빈 1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U
• 8000K: 빈 0A, 0B, 0C, 0D, 0R, 0S, 0T, 0U

참고: 5050N 시리즈 제품의 광속은 최소값으로 지정됩니다. 실제 출하 광속은 주문된 CCT 빈을 준수하면서 더 높을 수 있습니다.

3.2 광속 빈닝

광속은 60mA에서 최소 및 일반 출력 범위를 나타내는 코드(예: 1E, 1F, 1G)로 분류됩니다. 빈은 CCT와 CRI에 따라 다릅니다.

• 70 CRI 화이트 (웜, 뉴트럴, 쿨):코드는 1E (18-20 lm 최소)부터 1H (쿨 화이트용 24-26 lm 최소)까지 범위입니다.
• 85 CRI 화이트:코드는 1D (16-18 lm 최소)부터 1F (20-22 lm 최소)까지 범위입니다.
• 93 CRI 웜 화이트:코드 1C (14-16 lm 최소) 및 1D (16-18 lm 최소).

허용 오차: 광속 (±7%), 순방향 전압 (±0.08V), CRI (±2), 색도 좌표 (±0.005).

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 특성은 다이오드의 전형적인 특성입니다. 순방향 전압은 전류에 따라 로그적으로 증가합니다. 권장 60mA에서 동작하면 최적의 효율과 수명을 보장하며, 최대 정격을 훨씬 밑돌게 됩니다.

4.2 순방향 전류 대 상대 광속

광 출력은 정상 동작 범위에서 전류와 거의 선형적입니다. 권장 전류 이상으로 LED를 구동하면 광 출력의 수익 체감이 발생하는 반면, 열을 크게 증가시키고 루멘 감소를 가속화합니다.

4.3 스펙트럼 파워 분포 및 접합 온도 영향

상대 스펙트럼 에너지 분포 곡선은 다른 CCT 범위(2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K)에 대한 방출 피크를 보여줍니다. 스펙트럼은 접합 온도가 증가함에 따라 약간 이동하며, 이는 색도 좌표와 CCT의 측정 가능한 변화를 일으킬 수 있습니다. 안정적인 색상 출력을 유지하려면 적절한 열 관리가 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

SMD5050 패키지는 공칭 치수 5.0mm (L) x 5.0mm (W) x 1.6mm (H)를 가집니다. 상세한 기계 도면은 허용 오차를 지정합니다: .X 치수: ±0.10mm, .XX 치수: ±0.05mm.

5.2 패드 레이아웃 및 스텐실 설계

데이터시트는 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성을 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(풋프린트) 및 솔더 스텐실 설계를 제공합니다. 이러한 레이아웃을 준수하는 것은 적절한 정렬, 열 방출 및 기계적 안정성에 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 습기 민감도 및 베이킹

SMD5050 LED는 습기에 민감합니다(IPC/JEDEC J-STD-020C에 따른 MSL 분류).

• 보관:개봉하지 않은 백을 <30°C/<85% RH에서 보관하십시오. 개봉 후에는 건조 캐비닛 또는 건조제가 있는 밀봉 용기에 <30°C/<60% RH에서 보관하십시오.
• 플로어 라이프:백 개봉 후 12시간 이내에 사용하십시오.
• 베이킹이 필요한 경우:백이 개봉되었거나, 플로어 라이프가 초과되었거나, 습도 지시 카드가 노출을 나타내는 경우. 이미 보드에 솔더링된 LED는 베이킹하지 마십시오.
• 베이킹 절차:원래 릴 위에서 60°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오. 베이킹 후 1시간 이내에 리플로우하거나 건조 보관(<20% RH)으로 되돌리십시오. 60°C를 초과하지 마십시오.

6.2 리플로우 솔더링 프로파일

표준 무연 리플로우 프로파일을 사용하십시오. 피크 온도는 230°C를 초과해서는 안 되며, 200°C 이상의 시간은 패키지 손상 또는 내부 재료의 열화를 방지하기 위해 최대 10초로 제한해야 합니다.

7. 정전기 방전 (ESD) 보호

LED는 ESD 손상에 취약한 반도체 소자이며, 특히 화이트, 그린, 블루 및 퍼플 타입이 그렇습니다.

• ESD 발생:마찰, 유도 또는 전도를 통해 발생할 수 있습니다.
• 잠재적 손상:잠재적 손상(누설 전류 증가, 밝기/색상 변화 감소, 수명 단축) 또는 치명적 고장(완전 비동작).
• 주의 사항:표준 ESD 제어 조치를 구현하십시오: 접지된 작업대, 손목 스트랩, 전도성 바닥 매트, 이온화기 및 ESD 안전 포장 및 취급 재료를 사용하십시오.

8. 응용 제안 및 설계 고려 사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

• LED 스트립 및 테이프 라이트:높은 밀도와 좋은 시야각으로 균일한 선형 조명이 가능합니다.
• 백라이트:균일한 화이트 라이트가 필요한 간판, 디스플레이 및 패널용.
• 장식 및 건축 조명:액센트 조명, 코브 및 윤곽 조명.
• 일반 목적 표시기/조명:밝고 컴팩트한 표면 실장 광원이 필요한 곳.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 정전류 드라이버 또는 적절한 전류 제한 저항을 사용하십시오. 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오.
• 열 관리:열을 방출하기 위해 적절한 열 방출 및 구리 면적을 갖춘 PCB를 설계하십시오. 높은 접합 온도는 광 출력을 감소시키고, 색상을 이동시키며, 수명을 단축시킵니다.
• 광학 설계:120° 시야각은 넓은 조명을 제공합니다. 빔 형성이 필요한 경우 2차 광학(렌즈, 확산판)을 고려하십시오.
• 색상 일관성을 위한 빈닝:다중 LED 응용 분야의 경우, 공급업체로부터 엄격한 CCT 및 광속 빈을 지정하여 가시적인 색상 또는 밝기 불일치를 피하십시오.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 더 높은 밝기를 위해 이 LED를 최대 전류 90mA에서 구동할 수 있습니까?

A: 연속 동작에는 권장되지 않습니다. 권장 동작 전류는 60mA입니다. 90mA에서 동작하면 훨씬 더 많은 열이 발생하여 최대 접합 온도를 초과할 가능성이 있으며, 이는 빠른 루멘 감소와 신뢰성 저하로 이어집니다. 항상 권장 조건에 맞게 설계하십시오.

Q: 백이 12시간 이상 개방된 후 LED를 베이킹하지 않으면 어떻게 됩니까?

A: 플라스틱 패키지에 흡수된 습기는 리플로우 솔더링 중에 빠르게 팽창하여 내부 박리, 와이어 본드 손상 또는 패키지 균열(\"팝콘 현상\")을 일으킬 수 있습니다. 이는 종종 즉각적인 고장 또는 현장에서 조기 고장을 일으키는 잠재적 결함으로 이어집니다.

Q: 솔더링 온도 프로파일은 얼마나 중요합니까?

A: 매우 중요합니다. 230°C 또는 온도-시간 한계를 초과하면 실리콘 렌즈, 형광체, 다이 부착 또는 와이어 본드가 손상될 수 있습니다. 항상 권장 리플로우 프로파일을 따르십시오.

Q: 광속에는 ±7% 허용 오차가 있습니다. 이것이 제 설계에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 이 변동은 LED 제조에서 정상적입니다. 균일한 밝기가 필요한 응용 분야의 경우, 동일한 생산 배치의 LED를 사용하고 좁은 광속 빈을 지정하는 것이 좋습니다. 드라이버 회로는 일반적인 순방향 전압 범위도 수용할 수 있도록 설계되어야 합니다.

10. 동작 원리 및 기술 동향

10.1 기본 동작 원리

화이트 SMD LED는 일반적으로 블루 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. 이 칩에서 방출되는 블루 라이트의 일부는 칩을 코팅하는 형광체 층에 의해 더 긴 파장(노란색, 빨간색)으로 변환됩니다. 남은 블루 라이트와 형광체 변환된 라이트의 조합은 화이트 라이트로 인식됩니다. 형광체의 정확한 혼합은 상관 색온도(CCT)와 색 재현 지수(CRI)를 결정합니다.

10.2 산업 동향

5050과 같은 중전력 SMD LED의 일반적인 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 개선된 색 재현(R9 값이 있는 더 높은 CRI) 및 더 나은 색상 일관성(더 엄격한 빈닝)을 향해 나아가고 있습니다. 또한 더 높은 구동 전류와 동작 온도에서 신뢰성과 수명 향상에 초점을 맞추고 있습니다. 더 나아가, 형광체 기술은 계속 발전하여 디스플레이 응용 분야를 위한 더 포화된 색상과 더 넓은 색역, 그리고 인간 중심 조명을 위한 더 스펙트럼적으로 조정 가능한 화이트 라이트를 가능하게 합니다.