표면 실장 LED 램프 LTLMH4ERADA 사양 - 크기 4.2x4.2x6.2mm - 전압 1.8-2.4V - 적색 626nm - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 표면 실장 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 표준 SMT 조립 공정과 호환되도록 설계된 이 장치는 정밀한 광 출력과 안정적인 성능이 필요한 애플리케이션에 견고한 솔루션을 제공합니다. 이 LED는 추가적인 2차 광학계 없이도 간판 등에 적합한 제어된 방사 패턴을 제공하도록 설계된 특수 패키지를 특징으로 합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 낮은 전력 소비와 결합된 높은 발광 강도 출력으로, 높은 효율성을 제공합니다. 패키지는 고급 에폭시 기술을 사용하여 제작되어 우수한 내습성과 자외선 차단 기능을 제공하며, 가혹한 환경에서 내구성을 향상시킵니다. 무연, 무할로겐 및 RoHS 표준을 준수합니다. 이 장치는 가시성과 신뢰성이 중요한 비디오 메시지 표지판, 교통 표지판 및 기타 정보 디스플레이 보드와 같은 애플리케이션을 특별히 타겟으로 합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

표준 조건(TA=25°C)에서 장치의 작동 한계 및 성능 특성에 대한 포괄적인 분석입니다.

2.1 절대 최대 정격

• 전력 소산:최대 120 mW.
• 순방향 전류:최대 50 mA DC. 펄스 조건(듀티 사이클 ≤1/10, 펄스 폭 ≤10ms)에서 최대 120 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다.
• 열 감액:주변 온도가 45°C를 초과하는 경우 DC 순방향 전류는 0.75 mA/°C로 선형 감액되어야 합니다.
• 온도 범위:작동: -40°C ~ +85°C; 보관: -40°C ~ +100°C.
• 리플로우 솔더링:최대 260°C 피크 온도에서 10초 동안 견딜 수 있습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

표준 테스트 전류 IF=20mA에서 측정된 주요 성능 파라미터입니다.

• 발광 강도 (Iv):최소 1500 mcd에서 최대 4200 mcd까지 범위이며, 일반적인 값은 빈닝에 따라 다릅니다. 측정은 CIE 눈 반응 곡선을 따릅니다.
• 시야각 (2θ1/2):일반적인 시야각은 100/40°로 지정되어 타원형 방사 패턴을 나타냅니다. 측정 허용 오차는 ±2도입니다.
• 파장:피크 발광 파장(λP)은 일반적으로 634 nm입니다. 지배 파장(λd)은 618 nm에서 630 nm까지 범위로, 인지되는 적색을 정의하며 약 626nm를 중심으로 합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):일반적으로 15 nm.
• 순방향 전압 (VF):20mA에서 1.8 V에서 2.4 V까지 범위입니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 μA. 이 장치는 역방향 바이어스 작동을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 사양

애플리케이션에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 발광 강도 빈닝

LED는 IF=20mA에서의 최소 및 최대 발광 강도에 따라 네 개의 빈(R, S, T, U)으로 분류됩니다. 빈 한계는 ±15%의 테스트 허용 오차를 가집니다.

• 빈 R:1500 - 1900 mcd
• 빈 S:1900 - 2500 mcd
• 빈 T:2500 - 3200 mcd
• 빈 U:3200 - 4200 mcd

특정 빈 코드는 추적성을 위해 각 포장 봉지에 표시됩니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

LED는 또한 순방향 전압에 따라 IF=20mA에서 세 가지 범주(1A, 2A, 3A)로 빈닝되며, 각 한계에 대해 ±0.1V의 허용 오차를 가집니다.

• 빈 1A:1.8 - 2.0 V
• 빈 2A:2.0 - 2.2 V
• 빈 3A:2.2 - 2.4 V

4. 성능 곡선 분석

일반적인 성능 곡선은 주요 파라미터 간의 관계를 보여줍니다. 이 곡선은 설계 엔지니어가 비표준 조건에서의 동작을 예측하는 데 필수적입니다.

4.1 발광 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 순방향 전류(IF)와 발광 강도(Iv) 간의 비선형 관계를 보여줍니다. 강도는 전류와 함께 증가하지만 설계자는 수명을 보장하기 위해 절대 최대 전류 정격 내에 머물러야 합니다.

4.2 순방향 전압 대 순방향 전류

이 특성 곡선은 다이오드의 지수적 V-I 관계를 보여줍니다. 이를 이해하는 것은 적절한 전류 제한 회로를 설계하는 데 중요합니다.

4.3 스펙트럼 분포

스펙트럼 파워 분포 곡선은 634 nm의 피크 파장을 중심으로 하며 일반적인 반폭은 15 nm로, 협대역 적색 발광을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수

이 장치는 컴팩트한 표면 실장 풋프린트를 가집니다. 주요 치수로는 본체 길이와 너비가 4.2mm ±0.2mm이며, 렌즈를 포함한 총 높이는 6.2mm ±0.5mm입니다. 리드는 패키지에서 나오는 부분에서 2.0mm ±0.5mm의 간격을 가집니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

이 장치는 세 개의 핀을 가집니다: P1(애노드), P2(캐소드), P3(애노드). 핀 P3는 작동 중 열 관리를 돕기 위해 PCB의 방열판 또는 냉각 메커니즘에 연결하는 것이 권장됩니다. 적절한 솔더링 및 열 성능을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 패턴이 제공됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 보관 및 습도 민감도

이 부품은 JEDEC J-STD-020에 따라 Moisture Sensitivity Level 3 (MSL3)으로 분류됩니다. 개봉되지 않은 습기 차단 봉지에 담긴 LED는 <30°C 및 90% RH에서 최대 12개월 동안 보관할 수 있습니다. 개봉 후에는 <30°C 및 60% RH에서 보관해야 하며 168시간(7일) 이내에 솔더링해야 합니다. 습도 지시 카드가 >10% RH를 나타내거나, 플로어 라이프가 168시간을 초과하거나, >30°C/60% RH에 노출된 경우 60°C ±5°C에서 20시간 동안 베이킹이 필요합니다. 베이킹은 한 번만 수행해야 합니다.

6.2 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 솔더링 프로파일이 권장됩니다:

• 예열/소킹:150°C ~ 200°C, 최대 120초.
• 액상 시간 (tL):217°C 이상의 시간은 60-150초여야 합니다.
• 피크 온도 (Tp):최대 260°C.
• 분류 온도 이상의 시간 (Tc=255°C):최대 30초.
• 25°C에서 피크까지의 총 시간:최대 5분.

리플로우 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 이 장치는 리플로우 솔더링을 위해 설계되었으며 딥 솔더링에는 적합하지 않습니다.

6.3 세척 및 취급

세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용매를 사용하십시오. 솔더링 중 LED가 고온 상태일 때 기계적 스트레스를 가하지 말고, 피크 온도에서 급속 냉각을 피하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 릴 내의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 릴에는 총 1,000개가 들어 있습니다. 포켓 크기, 피치 및 릴 치수(예: 330mm 릴 직경)를 포함한 상세한 캐리어 테이프 치수가 제공됩니다. 포장에는 \"정전기 민감 장치\" 경고 표시가 있습니다.

8. 적용 권장사항

8.1 일반적인 적용 시나리오

이 LED는 비디오 메시지 표지판, 교통 표지판 및 일반 메시지 디스플레이를 포함한 실내외 간판 애플리케이션에 매우 적합합니다. 높은 휘도와 제어된 시야각으로 인해 우수한 가시성이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.

8.2 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하려면 각 개별 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다. 개별 저항 없이 LED를 병렬로 구동하면 장치 간 순방향 전압(Vf)의 미세한 차이로 인해 전류 편중 및 밝기 불균일이 발생할 수 있습니다.

8.3 열 관리 고려사항

장치에 지정된 전력 소산이 있지만, 특히 더 높은 주변 온도나 구동 전류에서 성능과 수명을 유지하기 위해 PCB를 통한 효과적인 열 관리가 중요합니다. 권장 패드를 사용하여 핀 P3를 열 평면 또는 방열판에 연결하는 것이 핵심 설계 관행입니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 SMD 또는 PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지와 비교하여, 이 표면 실장 램프는 광학 제어에서 상당한 이점을 제공합니다. 통합 렌즈 패키지는 추가적인 외부 광학 렌즈 없이도 매끄러운 방사 패턴과 좁은 시야각 제어를 제공합니다. 이는 최종 제품 설계를 단순화하고 부품 수를 줄이며, 목표 조명을 제공하면서 전반적인 조립 비용을 낮출 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 피크 파장과 지배 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λP)은 방출된 광 파워가 최대가 되는 파장입니다(여기서는 일반적으로 634nm). 지배 파장(λd)은 CIE 색도도에서 유도되며, 빛의 인지된 색상을 정의하는 단일 파장을 나타냅니다(여기서는 618-630nm, 626nm 중심). 지배 파장은 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

10.2 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

아니요. 전압 소스에서 LED를 직접 구동하는 것은 권장되지 않으며 과도한 전류로 인해 장치를 파손할 가능성이 높습니다. 안정적인 작동을 위해서는 직렬 저항 또는 정전류 드라이버가 필수적입니다.

10.3 발광 강도 빈 한계에 ±15% 허용 오차가 있는 이유는 무엇인가요?

이 허용 오차는 생산 테스트 환경에서의 측정 변동성을 고려한 것입니다. 이는 특정 빈으로 라벨링된 모든 장치가 정의된 표준 조건에서 측정할 때 선언된 강도 범위 내에서 성능을 발휘할 것임을 보장합니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

시나리오: 고가시성 비상구 표지판 설계엔지니어는 높은 휘도와 긴 수명이 필요한 새로운 비상구 표지판 설계에 이 LED를 선택합니다. 일관된 높은 출력을 위해 빈 \"T\"에서 LED를 선택합니다. 회로 설계에서 각 LED 스트링당 20mA로 설정된 정전류 드라이버를 사용합니다. 전압 요구 사항을 충족하기 위해 각 스트링 내에 여러 LED를 직렬로 배치하고, 개별 저항 없이 병렬 연결을 피합니다. PCB 레이아웃에서는 권장 패드 패턴을 따르고, 각 LED의 P3 패드를 방열을 위한 대형 구리 영역에 연결합니다. 제공된 리플로우 프로파일을 따르는 PCBA 조립 업체를 지정하고, 습기 차단 봉지 개봉 후 168시간 플로어 라이프 내에 부품이 사용되도록 합니다.

12. 작동 원리 소개

이 장치는 발광 다이오드(LED)입니다. 반도체 물질의 전계발광 원리에 따라 작동합니다. P-N 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 사용된 특정 반도체 물질(AllnGaP - 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)이 방출되는 빛의 색상을 결정하며, 이 경우 지배 파장 약 626nm의 적색입니다. 에폭시 패키지는 반도체 다이를 캡슐화하여 기계적 보호를 제공하고, 광 출력을 형성하기 위한 렌즈를 포함합니다.

13. 기술 동향

이 장치가 대표하는 표면 실장 LED 기술은 계속 발전하고 있습니다. 일반적인 산업 동향으로는 발광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)의 지속적인 개선이 있으며, 이는 에너지 효율성을 향상시킵니다. 또한 장치 수명 동안 색상 일관성과 안정성 향상에 초점을 맞추고 있습니다. 패키징 기술 발전은 더 나은 열 관리를 제공하여 점점 더 작은 풋프린트에서 더 높은 구동 전류와 전력 밀도를 가능하게 하는 것을 목표로 합니다. 더 나아가, 풋프린트와 광학적 특성의 표준화는 다양한 조명 및 디스플레이 애플리케이션을 위한 엔지니어의 설계 편의성을 단순화합니다.