LED 램프 383-2SDRC/S530-A3 데이터시트 - 슈퍼 딥 레드 - 650nm - 20mA - 60mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

383-2SDRC/S530-A3은 우수한 광 출력이 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고휘도 LED 램프입니다. AlGaInP 칩 기술을 활용하여 일반적인 피크 파장 650nm의 슈퍼 딥 레드 색상을 생성합니다. 이 부품은 신뢰성과 견고성을 위해 설계되어 다양한 전자 디스플레이 및 표시기 응용 분야에 적합합니다.

1.1 핵심 장점

• 고휘도:더 높은 광도가 요구되는 응용 분야를 위해 특별히 설계되었습니다.
• 규정 준수:본 제품은 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 기준(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 준수합니다.
• 포장 옵션:자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 형태로 제공됩니다.
• 시야각 선택:다양한 응용 요구에 맞는 다양한 시야각으로 제공됩니다.

1.2 목표 시장 및 적용 분야

이 LED는 주로 소비자 가전 및 디스플레이 산업을 대상으로 합니다. 대표적인 적용 분야는 다음과 같은 제품의 백라이트 또는 상태 표시입니다:

• 텔레비전 세트
• 컴퓨터 모니터
• 전화기
• 개인용 컴퓨터

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 연속 순방향 전류 (I_F):25 mA
• 역방향 전압 (V_R):5 V
• 정전기 방전 (ESD):2000 V (인체 모델)
• 전력 소산 (P_d):60 mW
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +100°C
• 납땜 온도 (T_sol):260°C, 5초 (피크)

2.2 전기광학적 특성 (T_a=25°C)

다음 파라미터는 표준 테스트 조건(I_F=20mA)에서 측정되며, 장치의 일반적인 성능을 나타냅니다.

• 광도 (I_v):1000 (최소), 2000 (일반) mcd. 이 높은 광도는 가시성을 위한 핵심 특징입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):6° (일반). 이 좁은 시야각은 광 출력을 집중시켜 정면 방향에서 인지되는 밝기를 향상시킵니다.
• 피크 파장 (λ_p):650 nm (일반). 방출되는 빛의 스펙트럼 피크를 정의합니다.
• 주 파장 (λ_d):639 nm (일반). 인간의 눈이 인지하는 파장입니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):20 nm (일반). 적색광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.0 (일반), 2.4 (최대) V (20mA 기준). 상대적으로 낮은 순방향 전압은 AlGaInP 기술의 특징입니다.
• 역방향 전류 (I_R):10 μA (최대) (V_R=5V 기준).

측정 불확도 참고: 광도 ±10%, 주 파장 ±1.0nm, 순방향 전압 ±0.1V.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계 엔지니어에게 중요한 여러 특성 곡선을 제공합니다.

3.1 상대 광도 대 파장

이 곡선은 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, 포화된 딥 레드 색상이 필요한 응용 분야에 이상적인 약 650nm 주변의 좁은 대역폭과 피크를 확인시켜 줍니다.

3.2 지향성 패턴

방사 패턴은 일반적인 6° 시야각을 보여주며, 중심 빔 외부에서 광도가 급격히 떨어지는 방식을 보여줍니다. 이는 지향성 조명에 유용합니다.

3.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 그래프는 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다. 전압과 전류 사이의 비선형 관계를 보여주며, 일반적인 동작점은 20mA/2.0V입니다.

3.4 상대 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 최대 정격 전류까지 전류에 대해 거의 선형적임을 보여주어, 전류 제어를 통한 간단한 밝기 변조를 가능하게 합니다.

3.5 온도 의존성

두 가지 중요한 곡선이 제공됩니다:

• 상대 광도 대 주변 온도:온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. 밝기를 유지하려면 적절한 열 관리가 필요합니다.
• 순방향 전류 대 주변 온도:I-V 특성이 온도에 따라 어떻게 변하는지 이해하는 데 사용할 수 있으며, 정전류 구동기 설계에 중요합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

데이터시트에는 LED 패키지의 상세한 기계 도면이 포함되어 있습니다. 주요 치수로는 리드 간격, 본체 크기, 전체 높이가 있습니다. 중요한 참고 사항으로는 플랜지 높이가 1.5mm 미만이어야 하며, 별도로 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm라고 명시되어 있습니다.

4.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 렌즈의 편평한 부분, 더 짧은 리드, 또는 치수도에 표시된 패키지의 특정 마킹으로 표시됩니다. 조립 시 올바른 극성을 준수해야 합니다.

5. 납땜 및 조립 가이드라인

적절한 취급은 신뢰성을 보장하고 LED 손상을 방지하는 데 중요합니다.

5.1 리드 성형

• 에폭시 불베이스로부터 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• 납땜 전에 성형을 수행하십시오.
• 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오. PCB 장착 시 정렬 불량은 스트레스와 성능 저하를 유발할 수 있습니다.
• 상온에서 리드를 자르십시오.

5.2 보관

• ≤30°C 및 ≤70% RH 조건에서 보관하십시오. 선적일로부터 유통기한은 3개월입니다.
• 더 긴 보관(최대 1년)을 위해서는 질소와 건조제가 들어 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피해 응결을 방지하십시오.

5.3 납땜 공정

핵심 규칙:납땜 접합부에서 에폭시 불베이스까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

핸드 납땜:인두 팁 온도 ≤300°C (최대 30W), 납땜 시간 ≤3초.

웨이브/딥 납땜:예열 ≤100°C, ≤60초. 솔더 배스 ≤260°C, ≤5초.

납땜 프로파일:제어된 상승, 정의된 피크 온도 영역, 제어된 냉각을 강조하는 권장 온도-시간 프로파일이 제공됩니다. 급속 냉각 공정은 권장되지 않습니다.

중요:고온 단계에서 리드에 스트레스를 가하지 마십시오. 두 번 이상 납땜(딥/핸드)하지 마십시오. 납땜 후 LED가 상온으로 냉각될 때까지 충격/진동으로부터 보호하십시오.

5.4 세척

• 필요한 경우에만 상온에서 이소프로필 알코올을 사용하여 ≤1분 동안 세척하십시오.
• 초음파 세척은 피하십시오. 절대적으로 필요한 경우, 손상이 발생하지 않도록 공정을 사전에 검증하십시오.

5.5 열 관리

PCB 및 시스템 설계 시 열 관리를 고려해야 합니다. 장기적인 신뢰성을 보장하고 성능을 유지하기 위해 주변 온도와 제공된 디레이팅 곡선을 기반으로 동작 전류를 적절히 디레이팅해야 합니다.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 포장 사양

• 정전기 방지 백:운송 및 취급 중 LED를 정전기 방전으로부터 보호합니다.
• 내부 카톤:여러 개의 백을 포함합니다.
• 외부 카톤:최종 선적용 컨테이너입니다.
• 포장 수량:백당 최소 200-500개. 내부 카톤당 6백. 외부 카톤당 10개의 내부 카톤.

6.2 라벨 설명

포장의 라벨에는 여러 코드가 포함되어 있습니다:

• CPN:고객 생산 번호
• P/N:생산 번호 (예: 383-2SDRC/S530-A3)
• QTY:포장 수량
• CAT:광도 등급 (빈닝)
• HUE:주 파장 등급 (빈닝)
• REF:순방향 전압 등급 (빈닝)
• LOT No:추적성을 위한 로트 번호

7. 적용 제안 및 설계 고려사항

7.1 대표적인 적용 회로

이 LED는 전압원에서 구동할 때 간단한 직렬 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_source- V_F) / I_F. 5V 공급 전압, 목표 I_F=20mA, V_F=2.0V인 경우, R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω입니다. 충분한 전력 정격(P = I²R)을 가진 저항을 선택해야 합니다.

7.2 설계 고려사항

• 전류 구동:안정적인 밝기와 수명을 위해 항상 정전류 또는 전류 제한 소스로 구동하십시오. 전류 제한기 없이 전압원에 직접 연결하지 마십시오.
• PCB 레이아웃:기계적 스트레스를 피하기 위해 PCB 홀이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하십시오. 높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작하는 경우 열 방산을 위한 충분한 구리 면적 또는 써멀 비아를 제공하십시오.
• 광학 설계:좁은 6° 시야각은 이 LED가 집속된 빔이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 더 넓은 조명을 위해서는 2차 광학 부품(예: 렌즈)이 필요할 수 있습니다.

8. 기술 비교 및 차별화

383-2SDRC/S530-A3은 주로 적색과 호박색을 생성하는 데 매우 효율적인 AlGaInP 반도체 재료를 사용함으로써 차별화됩니다. 구형 기술이나 필터와 함께 사용되는 일부 광대역 백색 LED와 비교할 때, AlGaInP LED는 딥 레드 광에 대해 우수한 광 효율을 제공하여 주어진 입력 전력에 대해 더 높은 밝기를 제공합니다. 특정 650nm 피크 파장은 색 순도가 중요한 상태 표시기 및 백라이트에 이상적인 포화된 색상을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

9.1 피크 파장(650nm)과 주 파장(639nm)의 차이는 무엇인가요?

피크 파장은 스펙트럼 출력 곡선에서 최대 전력 지점입니다. 주 파장은 인간의 눈이 인지하는 빛의 색상과 일치하는 단일 파장입니다. 이 차이는 LED의 방출 스펙트럼 형태와 인간 눈의 감도(명시 응답) 때문입니다.

9.2 이 LED를 최대 연속 전류 25mA로 구동할 수 있나요?

가능하지만, 일반적으로 장기적인 신뢰성 향상과 온도 상승을 고려하여 절대 최대 정격 이하에서 동작하는 것이 권장됩니다. 명시된 일반적인 동작 조건(20mA)은 정격 광도를 제공하는 안전하고 표준적인 동작점입니다.

9.3 납땜 접합부로부터 최소 3mm 거리는 얼마나 중요한가요?

매우 중요합니다. 에폭시 불베이스로부터 3mm보다 가까운 곳에서 납땜하면 과도한 열이 LED 칩과 내부 와이어 본드로 전달되어 즉각적인 고장 또는 수명을 단축시키는 잠재적 손상을 일으킬 수 있습니다. 이 규칙은 PCB 설계 및 조립 중에 엄격히 준수해야 합니다.

10. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 네트워크 라우터의 상태 표시기

설계자는 밝고 명확한 "대기" 또는 "오류" 표시기가 필요합니다. 383-2SDRC/S530-A3은 훌륭한 선택입니다. 높은 광도(일반 2000 mcd)는 밝은 방에서도 가시성을 보장합니다. 딥 레드 색상은 보편적으로 "정지" 또는 "경고"와 연관됩니다. 설계자는 다음을 수행할 것입니다:

1. LED의 리드 간격과 일치하는 홀이 있는 PCB를 설계합니다.
2. 라우터의 마이크로컨트롤러에서 나오는 5V GPIO 핀에 연결하여 LED와 직렬로 150Ω 전류 제한 저항을 배치합니다.
3. LED 상태를 제어하기 위해 GPIO 핀을 켜고 끄도록 마이크로컨트롤러를 프로그래밍합니다.
4. 좁은 시야각을 활용하여 사용자를 향해 빛을 집중시키기 위해 명확한 개구부가 있는 라우터 전면 패널에 LED를 배치합니다.

이 간단한 구현은 신뢰할 수 있고 오래 지속되며 매우 잘 보이는 상태 표시기를 제공합니다.

11. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. 반도체 재료(이 경우 AlGaInP)의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 방출되는 빛의 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlGaInP는 가시 스펙트럼의 적색에서 호박색 부분의 빛을 생성하는 데 적합한 밴드갭을 가지고 있습니다. 칩의 특정 도핑과 구조는 이 빛 생성 과정의 효율을 극대화하도록 설계되었습니다.

12. 기술 동향

LED 산업은 광 효율 증가(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력), 색상 일관성 및 포화도 향상, 신뢰성 향상에 계속 초점을 맞추고 있습니다. 딥 레드와 같은 단색 LED의 경우, 더 작은 패키지에서 더 높은 밝기 추구, 자동차 및 산업 응용을 위한 고온 성능 향상, 파장 및 순방향 전압과 같은 주요 파라미터에 대해 설계자에게 더 엄격한 공차를 제공하기 위한 빈닝 공정 추가 정교화 등의 동향이 포함됩니다. 소형화 및 통합을 위한 노력도 계속되어 LED가 더 복잡한 모듈 및 시스템에 통합되고 있습니다.