목차
- 1. 제품 개요
- 2. 기술 파라미터 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기적 및 광학적 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 광속 빈닝
- 3.2 주 파장 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (I-V 곡선)
- 4.2 상대 광속 대 순방향 전류
- 4.3 상대 스펙트럼 파워 대 접합 온도
- 4.4 스펙트럼 파워 분포
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 권장 패드 레이아웃 및 스텐실 설계
- 5.3 극성 식별
- 6. 솔더링 및 조립 지침
- 6.1 습기 민감도 및 베이킹
- 6.2 리플로우 솔더링 프로파일
- 7. 정전기 방전 (ESD) 보호
- 8. 응용 회로 설계
- 8.1 구동 방법
- 8.2 전류 제한 저항 (정전압 소스용)
- 8.3 연결 순서
- 9. 취급 및 보관 주의사항
- 10. 제품 명명법 및 주문 정보
- 11. 대표적인 응용 시나리오
- 12. 설계 고려사항 및 자주 묻는 질문
- 12.1 적절한 전류는 어떻게 선택하나요?
- 12.2 열 관리가 중요한 이유는 무엇인가요?
- 12.3 여러 LED를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있나요?
- 13. 기술 비교 및 트렌드
1. 제품 개요
SMD5050N 시리즈는 컴팩트한 5.0mm x 5.0mm 크기에서 고휘도와 고신뢰성이 필요한 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 LED입니다. 본 문서는 블루 변종 모델 T5A003BA에 대한 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 장치는 자동화 조립 공정에 적합한 표준 SMD 패키지를 특징으로 하며, 백라이트, 간판, 장식 조명 및 일반 조명에 사용하기 위한 것입니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
2.1 절대 최대 정격
다음 파라미터들은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 모든 값은 주변 온도(Ts) 25°C에서 명시됩니다.
- 순방향 전류(IF):90 mA (연속)
- 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
일반적인 동작 파라미터는 권장 테스트 조건인 순방향 전류(Is) 60mA, TF=25°C에서 측정됩니다.
- 순방향 전압(VF):일반 3.2V, 최대 3.4V (허용 오차: ±0.08V)
- 역방향 전압(VR):5 V
- 역방향 전류(IR):VR=5V에서 최대 10 µA
- 주 파장(λd):460 nm (섹션 2.4의 빈닝 값 참조)
- 시야각(2θ1/2):120° (광시야각, 렌즈리스 설계)
3. 빈닝 시스템 설명
3.1 광속 빈닝
광속 출력은 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류됩니다. 측정은 IF=60mA, 허용 오차 ±7%에서 수행됩니다.
- 코드 A4:최소 1.5 lm, 일반 2.0 lm
- 코드 A5:최소 2.0 lm, 일반 2.5 lm
- 코드 A6:최소 2.5 lm, 일반 3.0 lm
- 코드 A7:최소 3.0 lm, 일반 3.5 lm
- 코드 A8:최소 3.5 lm, 일반 4.0 lm
3.2 주 파장 빈닝
파장 빈닝을 통해 블루 색상이 정밀하게 제어됩니다.
- 코드 B1:445 nm – 450 nm
- 코드 B2:450 nm – 455 nm
- 코드 B3:455 nm – 460 nm
- 코드 B4:460 nm – 465 nm
4. 성능 곡선 분석
이 데이터시트에는 회로 설계 및 열 관리에 필수적인 여러 주요 성능 그래프가 포함되어 있습니다.
4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (I-V 곡선)
이 그래프는 전압과 전류 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 전류와 함께 증가하며 온도에도 의존합니다. 설계자는 이 곡선을 사용하여 전력 소산(VF* IF)을 계산하고, 특히 VF increases.
가 더 높아지는 저온에서 드라이버가 필요한 전압을 공급할 수 있는지 확인해야 합니다.
4.2 상대 광속 대 순방향 전류
이 곡선은 광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다. 출력은 전류와 함께 증가하지만, 효율은 일반적으로 열 효과 증가로 인해 더 높은 전류에서 감소합니다. 권장 60mA 테스트 포인트보다 훨씬 높게 동작하면 수명이 단축되고 색상이 변할 수 있습니다.
4.3 상대 스펙트럼 파워 대 접합 온도
블루 LED의 경우, 피크 파장은 접합 온도에 따라 이동할 수 있습니다(일반적으로 0.1-0.3 nm/°C). 이 그래프는 안정적인 색상 출력이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다. 더 높은 접합 온도는 적색 편이(더 긴 파장)를 일으키며, 이는 열 설계에서 고려되어야 합니다.
4.4 스펙트럼 파워 분포
이 그래프는 블루 LED의 전체 방출 스펙트럼을 표시하며, 주 파장(예: 460nm) 주변의 좁은 피크를 보여줍니다. InGaN 기반 블루 LED의 경우 반치폭(FWHM)은 일반적으로 20-30nm입니다. 스펙트럼을 이해하는 것은 색상 혼합 응용 분야나 백색광을 위한 형광체 변환을 사용할 때 매우 중요합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 패키지 치수
SMD5050N 패키지의 공칭 치수는 5.0mm (L) x 5.0mm (W) x 1.6mm (H)입니다. 허용 오차가 포함된 상세한 기계 도면이 제공됩니다: .X 치수는 ±0.10mm, .XX 치수는 ±0.05mm의 허용 오차를 가집니다.
5.2 권장 패드 레이아웃 및 스텐실 설계
신뢰할 수 있는 솔더링을 위해 특정 패드 패턴을 권장합니다. 패드 설계는 적절한 솔더 필렛 형성과 기계적 강도를 보장합니다. 솔더 페이스트 양을 제어하기 위한 해당 스텐실 개구부 설계가 제공되며, 이는 브리징이나 불충분한 솔더 없이 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하는 데 중요합니다.
5.3 극성 식별
LED 캐소드는 일반적으로 패키지에 표시되어 있습니다. 역방향 바이어스(5V로 제한됨)를 방지하기 위해 조립 중 올바른 극성을 준수해야 합니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
6.1 습기 민감도 및 베이킹
- SMD5050N 패키지는 습기에 민감합니다(IPC/JEDEC J-STD-020C에 따른 MSL 등급).보관:
- 실리카겔과 함께 원래 밀봉된 백에 <30°C 및 <85% RH로 보관하십시오.플로어 라이프:
- 밀봉 백을 개봉한 후, <30°C/<60% RH로 보관된 경우 12시간 이내에 부품을 사용해야 합니다.베이킹 필요 조건:
- 백이 12시간 이상 개봉되었거나, 습도 표시 카드가 높은 습도를 나타낼 경우.베이킹 절차:
60°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오. 60°C를 초과하지 마십시오. 베이킹 후 1시간 이내에 사용하거나 건조 캐비닛(<20% RH)에 보관하십시오.
6.2 리플로우 솔더링 프로파일
이 LED는 피크 온도 200°C 또는 230°C에서 최대 10초 동안 무연 리플로우 프로파일을 견딜 수 있습니다. 실리콘 봉지재 및 와이어 본드에 가해지는 열 응력을 최소화하기 위해 특정 프로파일 권장 사항을 참조하십시오.
7. 정전기 방전 (ESD) 보호
- 블루 LED는 정전기 방전에 민감합니다. 고장 모드에는 누설 전류 증가(휘도 감소, 색상 변화) 또는 치명적 고장(LED 소멸)이 포함됩니다.예방 조치:
- 접지된 방정전 작업대, 바닥 매트 및 손목 스트랩을 사용하십시오.작업자:
- 작업자는 방정전 작업복과 장갑을 착용해야 합니다.장비:
- 이오나이저를 사용하고 솔더링 인두가 적절하게 접지되었는지 확인하십시오.포장:
취급 및 운송에는 도전성 또는 방정전 재료를 사용하십시오.
8. 응용 회로 설계
8.1 구동 방법정전류 구동을 강력히 권장합니다.
LED는 전류 구동 장치입니다; 그들의 광 출력은 전압이 아닌 전류에 비례합니다. 정전류 소스는 안정적인 휘도를 제공하고 LED를 열 폭주로부터 보호합니다.
8.2 전류 제한 저항 (정전압 소스용)정전압 소스(예: 정전압 DC 공급 장치)를 사용해야 하는 경우, 직렬 전류 제한 저항이 필수적입니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V공급F- VF) / IR. 저항의 정격 전력은 충분해야 합니다: PF= (IF)² * R. 이 방법은 V
가 온도에 따라 변하기 때문에 정전류 구동보다 효율성이 낮고 안정성이 떨어집니다.
8.3 연결 순서
LED 모듈을 드라이버에 연결할 때, 전압 스파이크를 피하기 위해 다음 순서를 따르십시오: 1) LED와 드라이버의 극성을 확인합니다. 2) 드라이버 출력을 LED 모듈에 연결합니다. 3) 마지막으로, 드라이버 입력을 전원에 연결합니다. 이렇게 하면 전원이 공급되는 드라이버를 LED에 연결하는 것을 방지합니다.
- 9. 취급 및 보관 주의사항직접 취급 피하기:
- 맨손으로 LED 렌즈를 만지지 마십시오. 피부 기름과 같은 오염 물질은 실리콘을 영구적으로 얼룩지게 하여 광 출력을 감소시킬 수 있습니다.적절한 도구 사용:
- 진공 집게 도구나 부드러운 팁 핀셋을 사용하십시오. 렌즈에 과도한 기계적 압력을 가하는 것은 와이어 본드나 다이를 손상시킬 수 있습니다.장기 보관:
개봉된 패키지의 경우, 질소 퍼지 또는 실리카겔이 있는 건조 캐비닛에 5-30°C 및 <60% RH로 보관하십시오.
10. 제품 명명법 및 주문 정보
- 모델 번호는 구조화된 코드를 따릅니다: T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. 주요 요소는 다음과 같습니다:패키지 코드 (5A):
- 5050N 패키지 크기를 나타냅니다.칩 개수:
- 패키지 내 LED 다이의 수를 나타냅니다(예: 1, 2, 3).색상 코드 (B):
- B는 블루입니다. 다른 코드: R (레드), Y (옐로우), G (그린) 등.광학 코드 (00):
- 00은 보조 렌즈 없음(기본 렌즈만)을 나타냅니다.광속 빈 코드 (예: A6):
- 광속 출력 빈을 지정합니다.파장 빈 코드 (예: B3):
주 파장 빈을 지정합니다.
- 11. 대표적인 응용 시나리오백라이트:
- LCD TV 및 모니터 에지 라이팅, 광고 라이트 박스.장식 조명:
- 건축물 액센트 라이팅, 코브 라이팅, 간판.일반 조명:
- 형광체 변환을 사용하는 백색 LED 모듈의 구성 요소로.자동차 실내 조명:
- 계기판, 발판, 앰비언트 라이팅.소비자 가전:
상태 표시등, 키보드 백라이트.
12. 설계 고려사항 및 자주 묻는 질문
12.1 적절한 전류는 어떻게 선택하나요?
휘도, 효율성 및 수명의 최적 균형을 위해 권장 테스트 전류 60mA 이하에서 동작하십시오. 더 높은 전류는 광 출력을 증가시키지만 더 많은 열을 발생시켜 루멘 감소를 가속화하고 색상 변화를 일으킬 수 있습니다.
12.2 열 관리가 중요한 이유는 무엇인가요?jLED 성능과 수명은 접합 온도와 반비례 관계에 있습니다. 높은 T
는 광 출력을 감소시키고(루멘 감소), 색상 변화를 일으키며(블루 및 백색 LED의 경우), 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 특히 고출력 또는 밀폐된 응용 분야에서 적절한 방열을 보장하십시오.
12.3 여러 LED를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있나요?직렬 연결이 선호됩니다F정전류 드라이버를 사용할 때, 동일한 전류가 모든 LED를 통해 흐르기 때문입니다. 드라이버의 컴플라이언스 전압이 직렬 연결된 모든 LED의 V합보다 높은지 확인하십시오.병렬 연결은 일반적으로 권장되지 않습니다FV
빈닝 변동으로 인해 전류 불균형과 불균일한 휘도/과열을 일으킬 수 있기 때문입니다. 병렬 연결이 불가피한 경우, 각 병렬 분기마다 별도의 전류 제한 저항을 사용하십시오.
13. 기술 비교 및 트렌드
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. |