LTLMR4TBTV3DA LED 램프 데이터시트 - 크기 4.2x4.2x6.9mm - 전압 2.5-3.5V - 파란색 470nm - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 파란색 표면 실장 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 표준 표면 실장 기술(SMT) 조립 라인과의 호환성을 위해 설계된 이 소자는 신뢰할 수 있는 성능과 제어된 광 분포가 필요한 애플리케이션에 최적화되었습니다. 이 부품은 좁은 시야각을 제공하는 특수 렌즈 패키지를 특징으로 하여, 추가적인 2차 광학 장치 없이도 정밀한 빔 제어가 필수적인 사인보드 조명에 특히 적합합니다. 구조는 향상된 내습성과 자외선 차단 기능을 제공하는 고급 에폭시 재료를 사용하여 다양한 작동 환경에서 장치의 수명과 안정성을 높였습니다.

1.1 핵심 장점

• 높은 발광 출력:높은 가시성이 필요한 애플리케이션에 적합한 강렬한 밝기를 제공합니다.
• 에너지 효율성:높은 발광 효율을 유지하면서 낮은 전력 소비로 작동합니다.
• 환경 규정 준수:무연, 무할로겐으로 제조되었으며 RoHS 지침을 완전히 준수합니다.
• 견고한 구조:뛰어난 내습성을 특징으로 하여 신뢰성을 향상시킵니다.
• 최적화된 광학 설계:통합된 렌즈는 제어된 광 방출을 위한 일반적인 35도의 시야각을 제공합니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 일관되고 밝으며 집중된 조명이 중요한 간판 및 디스플레이 애플리케이션을 주 타겟으로 합니다. 일반적인 사용 사례로는 비디오 메시지 사인, 교통 정보 표지판 및 다양한 형태의 실내외 메시지 보드가 포함됩니다.

2. 기술 파라미터 분석

다음 섹션은 장치에 대해 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 이러한 값을 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 열 관리에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 작동하는 것은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (P_D):85 mW. 이는 주변 온도(T_A) 25°C에서 장치가 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 순방향 전류:연속 작동 시 DC 순방향 전류(I_F) 25 mA를 초과해서는 안 됩니다. 100 mA의 더 높은 피크 순방향 전류는 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 1/10, 펄스 폭 ≤ 10µs)에서만 허용됩니다.
• 열 감액:주변 온도가 45°C를 초과하는 경우, 허용 가능한 최대 DC 순방향 전류는 섭씨 1도당 0.62 mA의 비율로 선형적으로 감소해야 합니다. 이는 열 폭주를 방지하는 데 중요합니다.
• 온도 범위:장치는 -40°C에서 +85°C까지 작동하도록 정격화되었으며, -40°C에서 +100°C 환경에서 보관할 수 있습니다.
• 리플로우 솔더링:이 부품은 최대 260°C의 리플로우 프로파일 피크 온도를 최대 10초 동안 견딜 수 있으며, 이는 일반적인 무연 솔더링 공정과 일치합니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 T_A=25°C 및 지정된 테스트 조건에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):I_F= 20 mA로 구동할 때 최소 3200 mcd에서 일반 최대 7200 mcd까지의 범위를 가집니다. 보장된 값에는 ±15%의 테스트 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의됩니다. 일반 값은 35°이며, 범위는 30°에서 40°이고 측정 허용 오차는 ±2°입니다.
• 파장:피크 발광 파장(λ_P)은 일반적으로 464 nm입니다. 인지되는 색상을 정의하는 주 파장(λ_d)은 460 nm에서 480 nm 사이입니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 일반적으로 25 nm입니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_{F= 20 mA에서 2.5 V에서 3.5 V 사이입니다. 설계자는 구동 회로를 설계할 때 이 범위를 고려해야 합니다.}
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 µA입니다. 이 장치는 역방향 바이어스에서 작동하도록 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 애플리케이션에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20 mA에서의 최소 광도에 따라 세 개의 빈(U, V, W)으로 분류됩니다:

- 빈 U:3200 - 4200 mcd

- 빈 V:4200 - 5500 mcd

- 빈 W:5500 - 7200 mcd

각 빈 한계에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

색상 변동을 제어하기 위해 LED는 주 파장에 따라 다섯 그룹(B1 ~ B5)으로도 빈닝됩니다:

- 빈 B1:460 - 464 nm

- 빈 B2:464 - 468 nm

- 빈 B3:468 - 472 nm

- 빈 B4:472 - 476 nm

- 빈 B5:476 - 480 nm

각 빈에 대해 ±1 nm의 엄격한 허용 오차가 유지됩니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 외형 치수

장치는 컴팩트한 표면 실장 풋프린트를 가지고 있습니다. 주요 치수로는 본체 크기가 약 4.2 mm x 4.2 mm이며, 전체 높이는 6.9 mm ±0.5 mm입니다. 리드는 패키지에서 나오는 부분에 간격이 있으며, 플랜지 아래 최대 수지 돌출은 1.0 mm로 지정됩니다. 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 밀리미터 단위이며, 표준 허용 오차는 ±0.25 mm입니다.

4.2 극성 식별 및 패드 설계

이 부품은 P1(애노드), P2(캐소드), P3(애노드)의 세 개의 단자를 가지고 있습니다. PCB 레이아웃 및 조립 시 올바른 극성 방향이 필수적입니다. 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성과 적절한 열 및 전기적 연결을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 패턴이 제공됩니다. 설계에는 솔더 위킹과 응력 집중을 완화하기 위한 둥근 패드 모서리(R0.5)가 포함됩니다. 이 LED는 PCB에 리플로우 솔더링하도록 설계되었으며 딥 솔더링 공정에는 적합하지 않음이 명시적으로 언급되어 있습니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

적절한 취급 및 조립은 장치의 신뢰성과 성능을 유지하는 데 매우 중요합니다.

5.1 습기 민감도 및 보관

이 부품은 JEDEC J-STD-020에 따라 Moisture Sensitivity Level (MSL) 3으로 분류됩니다. 개봉되지 않은 습기 차단 백은 <30°C 및 90% RH에서 최대 12개월 동안 보관할 수 있습니다. 백을 개봉한 후에는 LED를 <30°C 및 <60% RH 환경에 보관해야 하며, 모든 솔더링은 168시간(7일) 이내에 완료되어야 합니다. 습도 지시 카드가 >10% RH를 나타내거나, 플로어 라이프가 168시간을 초과하거나, 장치가 >30°C 및 60% RH에 노출된 경우 60°C ±5°C에서 20시간 동안 베이킹이 필요합니다. 베이킹은 한 번만 수행해야 합니다.

5.2 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 프로파일을 권장합니다:

- 예열/소킹:150°C에서 200°C까지 최대 120초.

- 액상선 온도 이상 시간 (T_L=217°C):60초에서 150초.

- 피크 온도 (T_P):최대 260°C.

- 피크 온도 ±5°C 내 시간:최대 30초.

- 총 램프 시간:25°C에서 피크 온도까지 5분을 초과해서는 안 됩니다.

5.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올(IPA)과 같은 알코올 기반 용매만 사용해야 합니다.

6. 패키징 및 주문 정보

6.1 포장 사양

LED는 자동 배치를 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 테이프 치수는 표준 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장하도록 지정됩니다. 각 릴에는 1,000개가 들어 있습니다. 대량 운송을 위해 릴은 추가로 포장됩니다: 하나의 릴은 건조제와 습도 지시 카드와 함께 습기 차단 백에 넣어지고, 세 개의 이러한 백이 내부 카톤(총 3,000개)에 포장되며, 열 개의 내부 카톤이 외부 운송 카톤(총 30,000개)에 포장됩니다.

7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 LED는 비디오 메시지 사인, 교통 표지판 및 일반 정보 디스플레이를 포함한 실내외 간판 애플리케이션에 매우 적합합니다. 좁은 시야각과 높은 밝기는 빛이 최소한의 누출로 시청자를 향해 조명되어야 하는 사인 면을 직접 조명하는 데 효과적입니다.

7.2 설계 고려사항

• 전류 구동:LED 밝기는 주로 전압이 아닌 전류의 함수이므로, 안정적인 발광 출력과 색상을 유지하기 위해 정전류 드라이버를 권장합니다.
• 열 관리:장치가 우수한 내습성을 가지고 있지만, 접합 온도를 관리하기 위해서는 적절한 PCB 열 설계(방열을 위한 충분한 구리 면적)가 필요합니다. 특히 최대 정격 근처 또는 높은 주변 온도에서 작동할 때 더욱 중요합니다. 45°C 이상에서는 감액 곡선을 준수해야 합니다.
• ESD 보호:제공된 발췌문에 명시적으로 언급되지는 않았지만, 모든 반도체 장치의 취급 및 조립 시 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다.
• 광학 통합:내장 렌즈는 제어된 빔을 제공합니다. 다른 빔 패턴이 필요한 애플리케이션의 경우 2차 광학 장치를 고려할 수 있지만, 기본 35도 각도는 많은 직접 시청 간판 애플리케이션에 적합하도록 설계되었습니다.

8. 기술 비교 및 차별화

표준 SMD 또는 PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) LED 패키지와 비교하여, 이 장치는 주요 장점을 제공합니다: 통합된 타원형/원형 렌즈 패키지는 추가적인 외부 광학 렌즈 없이도 제어된 좁은 시야각(일반적으로 35°)을 제공합니다. 이는 최종 제품의 기계적 설계를 단순화하고, 부품 수를 줄이며, 전체 시스템 비용을 낮출 수 있습니다. 컴팩트한 SMD 풋프린트에서의 높은 광도와 견고한 내습성 패키징의 결합은 신뢰성과 광학 성능이 가장 중요한 까다로운 실외 및 준실외 애플리케이션에 유리하게 위치시킵니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λ_P)은 발광 스펙트럼이 가장 강한 단일 파장입니다(일반적으로 464 nm). 주 파장(λ_d)은 CIE 다이어그램의 색도 좌표에서 도출된 계산값으로, LED의 인지된 색상과 일치하는 순수 단색광의 단일 파장을 나타냅니다(460-480 nm 범위). 주 파장은 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q: 왜 45°C 이상에서 순방향 전류에 대한 감액 계수가 있나요?

A: 감액 계수(0.62 mA/°C)는 LED의 내부 접합 온도를 제한하는 데 필요합니다. 주변 온도가 상승하면 장치의 열 소산 능력이 감소합니다. 작동 전류를 줄이는 것은 열화를 가속화하거나 광 출력을 감소시키거나 파괴적 고장을 일으킬 수 있는 과도한 열 축적을 방지합니다.

Q: 이 LED를 역전압 표시나 보호용으로 사용할 수 있나요?

A: 아니요. 데이터시트는 이 장치가 역방향 작동을 위해 설계되지 않았음을 명시적으로 언급합니다. 역방향 전류(I_R) 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다. 연속 역방향 전압을 인가하면 LED가 손상될 가능성이 높습니다.

Q: 습기 차단 백 개봉 후 168시간 플로어 라이프는 얼마나 중요한가요?

A: 신뢰성에 매우 중요합니다. MSL 3 부품은 대기 중의 습기를 흡수했습니다. 적절한 베이킹 없이 168시간 기간 이후에 리플로우 솔더링을 받으면, 빠른 가열로 인해 갇힌 습기가 순간적으로 기화하여 내부 박리 또는 \"팝콘 현상\"을 일으켜 패키지가 균열되고 고장을 일으킬 수 있습니다.

10. 작동 원리

이 장치는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 재료를 기반으로 하는 발광 다이오드(LED)로, 기판 위에 성장시켜 파란색 발광을 담당합니다. 장치의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)과 직접적으로 상관관계가 있습니다—이 경우 약 470 nm(파란색)입니다. 에폭시 렌즈 패키지는 반도체 다이를 보호하고, 빛을 효율적으로 추출하며, 방사된 빛을 원하는 시야각 패턴으로 형성하는 역할을 합니다.