513S YGD/S530-E2 LED 램프 데이터시트 - 슈퍼 옐로우 - 140° 시야각 - 2.4V 순방향 전압 - 60mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

513S YGD/S530-E2는 범용 지시등 및 백라이트 응용 분야를 위해 설계된 고휘도 LED 램프입니다. AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 칩을 사용하여 슈퍼 옐로우 광 출력을 생성합니다. 이 장치는 시야각을 넓히고 빛의 외관을 부드럽게 하는 데 도움이 되는 녹색 확산 수지 렌즈를 특징으로 합니다. 이 LED는 신뢰성, 견고성 및 RoHS, REACH, 할로겐 프리 표준을 포함한 주요 환경 규정 준수로 특징지어집니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED 시리즈의 주요 장점은 다양한 응용 요구에 맞는 다양한 시야각 선택과 자동화 조립 공정을 위한 테이프 및 릴 공급 가능성을 포함합니다. 그 설계는 더 높은 휘도 출력을 우선시합니다. 목표 응용 분야는 주로 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 전화 및 기타 컴퓨팅 장치의 상태 표시등 또는 백라이트 요소로 사용되는 소비자 가전 제품에 있습니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 절대 최대 정격 및 전기-광학 특성에 정의된 LED의 주요 기술 사양에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 동작 조건이 아닙니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):25 mA. 이 전류를 초과하면 반도체 접합부의 과열로 인해 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다.
• 정전기 방전 (ESD) 인체 모델:2000 V. 이 정격은 중간 수준의 ESD 민감도를 나타냅니다. 조립 중 적절한 ESD 처리 절차가 필요합니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이보다 높은 역방향 전압을 가하면 LED의 P-N 접합이 항복될 수 있습니다.
• 소비 전력 (Pd):60 mW. 이는 지정된 조건에서 패키지가 소산할 수 있는 최대 전력으로, 순방향 전류 및 전압과 관련이 있습니다.
• 동작 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (동작), -40°C ~ +100°C (보관). 이 장치는 광범위한 환경 조건에 적합합니다.
• 납땜 온도:5초 동안 260°C. 이는 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정에 대한 피크 온도 내성을 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

이러한 파라미터는 일반적인 테스트 조건(Ta=25°C, IF=20mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정되며 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):일반값은 12.5 mcd, 최소값은 6.3 mcd입니다. 최대값은 지정되지 않아 광도에 대한 빈닝이 있음을 나타냅니다. 측정 불확도는 ±10%입니다.
• 시야각 (2θ1/2):140도 (일반). 이 넓은 시야각은 확산 렌즈의 결과로, 다중 각도에서 가시성이 중요한 응용 분야에 LED를 적합하게 만듭니다.
• 피크 파장 (λp):575 nm (일반). 이는 방출된 광 파워가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λd):573 nm (일반). 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, "슈퍼 옐로우" 색상을 정의합니다. 측정 불확도는 ±1.0 nm입니다.
• 순방향 전압 (VF):일반 2.0 V, 20mA에서 최대 2.4 V. 이 낮은 순방향 전압은 AlGaInP 기술의 특징입니다. 측정 불확도는 ±0.1V입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 µA. 낮은 역방향 누설 전류가 바람직합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 주요 파라미터에 대한 빈닝 시스템을 언급하지만, 발췌문에는 특정 빈 코드 테이블이 제공되지 않습니다. 라벨 설명에는 광도(CAT), 주 파장(HUE) 및 순방향 전압(REF)에 대한 등급이 언급되어 있습니다. 이는 생산 단위가 측정된 성능에 따라 다른 범주 또는 "빈"으로 분류되어 특정 주문 내에서 일관성을 보장함을 의미합니다. 설계자는 여러 LED 간에 엄격한 색상 또는 광도 일치가 필요한 경우 상세한 빈닝 사양을 위해 제조업체에 문의해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 비표준 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 중요한 몇 가지 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 슈퍼 옐로우 AlGaInP LED의 경우, 스펙트럼은 백색 LED에 비해 상대적으로 좁으며 약 573-575 nm를 중심으로 합니다. 스펙트럼 방사 대역폭(Δλ)은 일반적으로 20 nm입니다.

4.2 지향성 패턴

이 극좌표 플롯은 140도 시야각을 보여주며, 광 강도가 중심(0°)에서 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 확산 렌즈는 부드럽고 넓은 방사 패턴을 생성합니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 그래프는 회로 설계에 필수적입니다. 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. LED는 턴온 전압(AlGaInP의 경우 ~1.8-2.0V) 주변에서 유의미하게 전도하기 시작합니다. 드라이버는 안정적인 광 출력을 보장하기 위해 정전압이 아닌 정전류를 사용해야 합니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력(강도)이 순방향 전류와 함께 증가하지만 전체 범위에서 선형적으로 증가하지는 않음을 보여줍니다. 매우 높은 전류에서는 열 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.

4.5 온도 의존성 곡선

상대 강도 대 주변 온도:LED 광 출력은 일반적으로 주변 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 고온 환경에서 신뢰할 수 있는 시스템을 설계하는 데 중요한 그 디레이팅을 정량화합니다.

순방향 전류 대 주변 온도:이는 I-V 특성이 온도에 따라 어떻게 이동하는지 보여줄 수 있습니다. LED의 경우 순방향 전압은 일반적으로 온도가 증가함에 따라 감소합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 도면

LED는 표준 3mm 원형(T-1) 레이디얼 리드 패키지입니다. 도면의 주요 치수에는 리드 간격, 본체 직경 및 전체 높이가 포함됩니다. 중요한 참고 사항은 모든 치수가 밀리미터 단위임을 지정하며, 플랜지 높이는 1.5mm 미만이어야 하고, 별도 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm입니다. 설계자는 적절한 PCB 풋프린트 설계를 위해 이러한 치수를 준수해야 합니다.

5.2 극성 식별

레이디얼 리드 LED의 경우, 캐소드는 일반적으로 렌즈 림의 평평한 부분, 더 짧은 리드 또는 기타 표시로 식별됩니다. 특정 식별 방법은 치수 도면과 교차 참조해야 합니다. 올바른 극성은 동작에 필수적입니다.

6. 납땜 및 조립 가이드라인

적절한 처리는 손상을 방지하고 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

6.1 리드 성형

• 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• 납땜 전에 성형을 수행하십시오.
• 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오; 스트레스는 에폭시를 균열시키거나 내부 본드를 손상시킬 수 있습니다.
• 상온에서 리드를 자르십시오.
• PCB 홀이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하여 장착 스트레스를 피하십시오.

6.2 보관 조건

• 수령 후 상대 습도 ≤70%, 온도 ≤30°C에서 보관하십시오.
• 이러한 조건에서 유통기한은 3개월입니다. 더 긴 보관(최대 1년)의 경우, 질소와 건조제가 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 응결을 방지하십시오.

6.3 납땜 공정

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

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

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

프로파일:권장 납땜 프로파일 그래프가 제공되며, 제어된 상승, 정의된 피크 온도/시간 및 제어된 냉각을 강조합니다. 급속 냉각 공정은 권장되지 않습니다.

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

6.4 세척

• 필요한 경우, 상온에서 이소프로필 알코올로만 최대 1분 동안 세척하십시오.
• 일상적으로 초음파 세척을 사용하지 마십시오. 절대적으로 필요한 경우, 손상이 발생하지 않도록 공정(파워, 지속 시간)을 사전에 검증하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 방습, 정전기 방지 재료로 포장됩니다. 포장 계층 구조는 다음과 같습니다:

1. 정전기 방지 백:200개에서 500개를 포함합니다.

2. 내부 박스:6개의 백을 포함합니다.

3. 외부 카톤:10개의 박스를 포함합니다.

따라서, 전체 카톤에는 최소 200개/백 * 6백/박스 * 10박스/카톤 = 12,000개가 포함됩니다.

7.2 라벨 설명

포장의 라벨에는 다음이 포함됩니다:

- CPN: 고객 생산 번호

- P/N: 제조업체 부품 번호 (예: 513S YGD/S530-E2)

- QTY: 포장 내 수량

- CAT, HUE, REF: 각각 광도, 주 파장 및 순방향 전압에 대한 빈닝 코드.

- LOT No: 추적 가능한 제조 로트 번호.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시등:TV, 모니터, 전화 및 컴퓨터의 전원 켜기/끄기, 모드 선택 또는 오류 신호.
• 백라이트:소비자 전자 장치의 작은 범례, 기호 또는 패널을 조명.
• 범용 표시:매우 가시적이고 신뢰할 수 있는 노란색 표시등이 필요한 모든 응용 분야.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 안전한 값(예: 일반 동작의 경우 20mA, 절대 최대 25mA 미만)으로 제한하십시오.
• 열 관리:이것은 저전력 장치이지만, 데이터시트는 설계 중 열 관리를 고려해야 한다고 명시적으로 언급합니다. 고주변 온도에서 전류는 적절히 디레이팅되어야 합니다. "상대 강도 대 주변 온도" 곡선을 참조하십시오.
• ESD 보호:장치가 2000V HBM 정격을 가지므로, PCB 또는 처리 중에 ESD 보호를 구현하십시오.
• 광학 설계:140° 확산 시야각은 넓은 가시성을 제공하지만 축 방향 강도는 낮습니다. 지향성 빛의 경우, 보조 광학 장치가 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이전 기술의 노란색 LED(예: GaAsP 기반)와 비교하여, 이 AlGaInP 기반 LED는 상당히 더 높은 휘도와 효율을 제공합니다. "슈퍼 옐로우" 지정은 종종 더 포화되고 순수한 노란색을 의미합니다. 확산 렌즈로 인한 넓은 140도 시야각은 더 좁은 빔을 가진 투명 렌즈 LED와 차별화됩니다. RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준 준수는 엄격한 환경 요구 사항을 가진 현대 글로벌 시장에 적합하게 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 5V 공급 전압으로 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

옴의 법칙 사용: R = (V_공급 - Vf_led) / I_led. 20mA에서 일반 Vf 2.0V의 경우: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 옴. 최소 안전 저항 값을 계산하려면 최대 Vf(2.4V)를 사용하십시오: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 옴. 표준 150Ω 저항은 좋은 선택으로, 일반 Vf에서 약 20mA를 제공하고 최대 Vf에서 약간 적은 전류를 제공하여 안전합니다.

10.2 이 LED를 최대 연속 전류 25mA로 구동할 수 있습니까?

25mA에서 동작시킬 수 있지만, 절대 한계에 있습니다. 특히 높은 주변 온도에서 수명과 신뢰성을 향상시키기 위해 일반 테스트 전류인 20mA 이하에서 동작하는 것이 강력히 권장됩니다. 항상 열 디레이팅을 고려하십시오.

10.3 보관 습도 조건이 중요한 이유는 무엇입니까?

이 LED와 같은 플라스틱 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 납땜 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 팽창하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 패키지를 균열시키고 장치를 파괴할 수 있습니다. 보관 조건 및 유통기한 제한은 과도한 수분 흡수를 방지하기 위해 설계되었습니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계.

패널에는 전원, 인터넷, Wi-Fi 및 이더넷 활동을 나타내는 4개의 LED가 있습니다. 설계자는 높은 휘도와 넓은 시야각으로 인해 513S YGD/S530-E2를 선택하여 방 건너편에서도 상태가 보이도록 합니다. PCB는 LED의 리드 간격과 일치하는 2.54mm(0.1") 간격의 홀로 설계됩니다. 3.3V 보드 공급 레일에 각 LED와 직렬로 180Ω의 전류 제한 저항이 배치되어 순방향 전류가 약 (3.3V - 2.0V)/180Ω ≈ 7.2mA가 되어 표시에 충분하면서 LED 수명을 최대화하고 전력 소비를 최소화합니다. 조립 지침은 5초 동안 260°C 프로파일에 따른 웨이브 납땜을 지정합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 기판 위에 성장된 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 P-N 접합의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접 방출되는 빛의 파장에 해당합니다—이 경우 노란색(~573-575 nm). 녹색 확산 에폭시 수지 렌즈는 두 가지 목적을 제공합니다: 1) 깨지기 쉬운 반도체 칩과 와이어 본드를 캡슐화하고 보호하며, 2) 수지 내의 확산 입자는 빛을 산란시켜 칩의 고유 패턴에서 지정된 140도로 방사 각도를 넓힙니다.

13. 산업 동향 및 발전

이것은 성숙한 스루홀 LED 제품이지만, 더 넓은 LED 산업 동향은 여전히 그 맥락에 영향을 미칩니다. 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)과 생산 배치 전반에 걸쳐 향상된 색상 일관성을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 이 데이터시트에서 강조된 환경 규정 준수 표준(RoHS, REACH, 할로겐 프리)은 기본 요구 사항이 되었습니다. 이러한 표시등 LED 시장은 레거시 및 비용 민감한 응용 분야에서 안정적으로 유지되지만, 표면 실장 장치(SMD) LED는 더 작은 크기와 자동화 피크 앤 플레이스 조립에 대한 적합성으로 인해 새로운 설계에서 점점 더 지배적입니다. 적절한 열 관리, 전류 구동 및 ESD 보호의 원리는 모든 LED 기술에 걸쳐 보편적으로 중요하게 남아 있습니다.