LTLMR4YW2DA LED 램프 데이터시트 - 4.2x4.2x6.9mm - 최대 2.4V - 120mW - 노란색 590nm - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTLMR4YW2DA는 까다로운 조명 애플리케이션을 위해 설계된 고휘도 표면 실장 LED 램프입니다. 이 장치는 피크 파장 594nm의 빛을 생성하기 위해 노란색 AllnGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. 장치는 확산된 노란색 에폭시 렌즈 패키지로 포장되어 있으며, 추가적인 2차 광학 장치 없이도 제어된 좁은 방사 패턴을 제공하도록 설계되었습니다. 이는 정밀한 빛 방향과 높은 온축 강도가 필요한 애플리케이션에 특히 적합합니다.

이 LED의 핵심 장점은 표준 20mA 구동 전류에서 최대 16,000 mcd에 달하는 높은 광도 출력과 낮은 전력 소비로 인한 높은 효율을 포함합니다. 패키지는 우수한 내습성과 자외선 차단 기능을 제공하는 고급 에폭시 성형 복합체 기술을 사용하여 제작되어 다양한 환경에서 장기적인 신뢰성을 향상시킵니다. 이 제품은 무연 및 무할로겐으로 RoHS 지침을 완전히 준수합니다.

이 부품의 목표 시장은 전문 간판 및 디스플레이 시스템 제조업체를 포함합니다. 주요 애플리케이션은 높은 가시성, 색상 일관성 및 신뢰성이 중요한 비디오 메시지 표지판, 교통 표지판 및 기타 형태의 메시지 표지판입니다. 일반적인 25°의 좁은 시야각은 빛이 전방으로 집중되어 표지판 정면에 있는 시청자에게 인지되는 밝기를 극대화합니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 신뢰성을 보장하기 위해 엄격한 한도 내에서 작동하도록 지정됩니다. 주변 온도(TA) 25°C에서 최대 전력 소산은 120 mW입니다. DC 순방향 전류는 50 mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 듀티 사이클 1/10 이하 및 펄스 폭 10ms를 초과하지 않는 특정 조건에서 120 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 작동 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도 범위는 -40°C에서 +100°C까지 확장됩니다. 조립을 위한 중요한 정격은 리플로우 솔더링 조건으로, 표준 무연 리플로우 프로파일과 호환되며 최대 피크 온도 260°C에서 10초 동안 허용됩니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

주요 성능 파라미터는 TA=25°C 및 IF=20mA에서 측정됩니다. 광도(Iv)는 7,200에서 16,000 밀리칸델라(mcd)의 일반적인 범위를 가지며, 특정 값은 비닝 프로세스에 의해 결정됩니다. 강도가 온축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 일반적으로 25°이며 허용 오차는 ±2°입니다. 노란색의 주 파장(λd)은 583.5 nm에서 593.5 nm 사이로 지정되며, 일반적인 피크 발광 파장(λP)은 594 nm이고 스펙트럼 반폭(Δλ)은 15 nm입니다. 순방향 전압(VF)은 테스트 전류에서 최소 1.8V에서 최대 2.4V까지 범위입니다. 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V에서 최대 10 μA로 제한되며, 이 장치는 역바이어스에서 작동하도록 설계되지 않았습니다.

3. 비닝 시스템 사양

LED는 생산 로트 내에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 비닝으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 균일성을 위한 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 구성 요소를 선택할 수 있습니다.

3.1 광도(Iv) 비닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 분류됩니다. 비닝 코드는 다음과 같습니다: 코드 X (7,200 - 9,300 mcd), 코드 Y (9,300 - 12,000 mcd), 코드 Z (12,000 - 16,000 mcd). 각 비닝 한계에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 주 파장(Wd) 비닝

색상 일관성을 제어하기 위해 LED는 주 파장별로 비닝됩니다. 비닝은 다음과 같습니다: Y1 (583.5 - 586.0 nm), Y2 (586.0 - 588.5 nm), Y3 (588.5 - 591.0 nm), Y4 (591.0 - 593.5 nm). 각 비닝 한계에는 ±1nm의 허용 오차가 적용됩니다.

3.3 순방향 전압(Vf) 비닝

순방향 전압도 전류 조절을 위한 회로 설계를 돕기 위해 비닝됩니다. 비닝은 다음과 같습니다: 1A (1.8 - 2.0V), 2A (2.0 - 2.2V), 3A (2.2 - 2.4V). 각 한계에는 ±0.1V의 허용 오차가 적용됩니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 외형 치수

패키지는 각 변이 4.2mm ±0.2mm인 정사각형 본체 풋프린트를 가집니다. 렌즈를 포함한 총 높이는 6.9mm ±0.5mm입니다. 리드는 패키지 하단에서 돌출되어 있으며, 리드 간격(리드가 나오는 곳)은 3.65mm ±0.2mm입니다. 플랜지 아래 최대 1.0mm의 수지 돌출이 허용됩니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수에는 ±0.25mm의 일반 허용 오차가 포함됩니다.

4.2 극성 식별

이 장치는 세 개의 리드(P1, P2, P3)를 가집니다. P1과 P3은 애노드(+)로 지정되고, P2는 캐소드(-)로 지정됩니다. PCB 레이아웃 및 조립 중에 올바른 극성을 준수해야 합니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

5.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 LED는 무연 리플로우 솔더링 공정에 적합한 등급입니다. 권장 프로파일 파라미터는 다음과 같습니다: 예열/소킹 온도 150°C에서 200°C, 최대 120초. 액상 온도(T_L= 217°C) 이상의 시간은 60초에서 150초 사이여야 합니다. 피크 패키지 본체 온도(T_P)는 260°C를 초과해서는 안 되며, 지정된 분류 온도(T_C= 255°C)의 5°C 이내 시간은 최대 30초여야 합니다. 25°C에서 피크 온도까지의 총 시간은 5분을 초과해서는 안 됩니다.

5.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 팁 온도가 315°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용하십시오. 리드당 솔더링 시간은 최대 3초로 제한해야 하며, LED의 열 손상을 방지하기 위해 접합부당 한 번만 수행해야 합니다.

5.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제만 사용하십시오. 에폭시 렌즈나 패키지 마킹을 손상시킬 수 있는 거친 또는 강력한 화학 세척제는 피해야 합니다.

6. 보관 및 취급

6.1 습기 민감도

이 구성 요소는 JEDEC 표준 J-STD-020에 따라 Moisture Sensitivity Level 3 (MSL3)로 분류됩니다. LED는 건조제와 습도 표시 카드가 포함된 밀봉된 Moisture Barrier Bag (MBB)으로 공급됩니다. 개봉되지 않은 MBB에 <30°C 및 <90% 상대 습도(RH) 조건으로 보관할 경우, 유통 기한은 12개월입니다.

6.2 플로어 라이프 및 베이킹

Moisture Barrier Bag이 개봉된 후 \"플로어 라이프\"가 시작됩니다. LED는 <30°C 및 <60% RH 조건으로 보관해야 하며, 모든 솔더링 또는 고온 공정은 168시간(7일) 이내에 완료되어야 합니다. 베이킹은 다음과 같은 경우 필요합니다: 습도 표시 카드가 >10% RH를 표시하는 경우, 플로어 라이프가 168시간을 초과하는 경우, 또는 구성 요소가 >30°C 및 >60% RH에 노출된 경우. 권장 베이킹 조건은 60°C ±5°C에서 20시간이며, 베이킹은 한 번만 수행해야 합니다. 주변 공기에 장기간 노출되면 리드의 은 도금이 산화되어 솔더링 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 사용하지 않은 LED는 Moisture Barrier Bag에 건조제와 함께 재밀봉해야 합니다.

7. 포장 사양

LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 테이프 치수는 표준화되어 있습니다: 포켓 피치는 8.0mm ±0.1mm, 테이프 너비는 16.0mm ±0.3mm입니다. 각 릴에는 1,000개의 LED가 포함됩니다. 릴은 보호 재료와 함께 포장됩니다: 하나의 릴이 건조제와 습도 표시 카드가 포함된 Moisture Barrier Bag에 배치됩니다. 이러한 Moisture Barrier Bag 세 개가 하나의 내부 카톤에 포장되어 총 3,000개가 됩니다. 마지막으로, 내부 카톤 열 개가 하나의 외부 운송 카톤에 포장되어 외부 카톤당 총 30,000개가 됩니다. 포장에는 정전기 방전(ESD) 경고가 명확하게 표시되어 있으며, 장치가 민감하고 안전한 취급 절차가 필요함을 나타냅니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

안정적인 작동과 수명을 보장하기 위해 LED는 정전압이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다. 기본적인 전류 제한을 위해 간단한 직렬 저항을 사용할 수 있으며, R = (V_공급- V_F) / I_F로 계산됩니다. 그러나 온도나 공급 전압 변화에 걸쳐 안정적인 밝기가 필요한 애플리케이션의 경우, 전용 LED 드라이버 IC나 트랜지스터 기반 정전류 회로를 권장합니다. 최대 DC 전류는 50 mA를 초과해서는 안 됩니다. 전력 소산 한계를 최대한 활용하는 설계의 경우, 주변 온도 45°C 이상에서 섭씨 1도당 0.75 mA의 선형 디레이팅을 지정하는 디레이팅 곡선에 주의를 기울여야 합니다.

8.2 열 관리

이 패키지는 주로 파워 LED로 설계되지는 않았지만, PCB에서 효과적인 열 관리는 성능과 수명을 유지하는 데 여전히 중요합니다. PCB 패드 설계는 권장 풋프린트를 따라야 좋은 솔더 접합 형성과 LED에서의 열 전도를 보장합니다. LED의 열 패드 아래에 열 비아가 있는 PCB를 사용하거나(해당되는 경우) 캐소드/애노드 패드에 연결된 충분한 구리 영역을 확보하는 것이 열 방산에 도움이 될 수 있습니다. 높은 주변 온도에서 LED를 최대 정격 또는 그 근처에서 작동시키면 유효 수명이 단축되고 색상 변화나 강도 저하를 일으킬 수 있습니다.

8.3 광학 설계 고려 사항

내장된 확산 렌즈와 좁은 시야각은 많은 간판 애플리케이션에서 2차 광학 장치의 필요성을 없애 조립을 단순화하고 비용을 절감합니다. 방사 패턴은 상대적으로 매끄럽습니다. 설계자는 어레이에서 LED 간의 간격을 계획할 때 어두운 부분 없이 균일한 조명을 달성하기 위해 각도별 강도 분포를 고려해야 합니다. 렌즈의 확산 특성은 픽셀화나 개별 LED 핫스팟을 최소화하는 데 도움이 되어 메시지 보드에서 더 매끄러운 시각적 외관을 만듭니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 SMD(표면 실장 장치) 또는 PLCC(플라스틱 리드 칩 캐리어) 패키지 LED와 비교하여, 이 램프 스타일 패키지는 방향성 조명에 대한 뚜렷한 장점을 제공합니다. 표준 SMD LED는 종종 더 넓은 시야각(예: 120°)을 가져 더 넓은 영역에 빛을 퍼뜨리므로 특정 방향에서 빛을 보아야 하는 애플리케이션에는 비효율적입니다. LTLMR4YW2DA의 25° 시야각은 광속을 집중시켜 동일한 총 광 출력(루멘)에 대해 상당히 높은 축상 광도(칸델라)를 제공합니다. 이는 시청자가 일반적으로 표지판 앞의 좁은 원뿔 내에 있는 교통 표지판과 같은 애플리케이션에 더 효율적입니다. SMD 본체에 통합된 렌즈와 견고한 스루홀 스타일 리드는 광학 제어, 기계적 강도 및 자동화 조립 호환성의 좋은 균형을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λP)은 발광 스펙트럼이 최대 강도를 갖는 단일 파장입니다. 주 파장(λd)은 CIE 색도도에서 파생되며, 인간 관찰자에게 LED와 동일한 색상으로 보일 단색광의 단일 파장을 나타냅니다. 이 노란색 AllnGaP 유형과 같은 좁은 스펙트럼 LED의 경우, 일반적으로 매우 가깝지만 λd는 색상 사양에 더 관련된 파라미터입니다.

Q: 이 LED를 전압원으로 구동할 수 있나요?

A: 강력히 권장하지 않습니다. LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압에는 허용 오차가 있으며 온도에 따라 변합니다. 일반적인 V_F에 대해 계산된 직렬 저항이 있더라도 전압원에 직접 연결하면 실제 V_F가 범위의 낮은 끝에 있는 경우 과도한 전류가 발생하여 LED를 손상시킬 수 있습니다. 항상 전류 제한 메커니즘을 사용하십시오.

Q: MSL3 등급과 베이킹 공정이 중요한 이유는 무엇인가요?

A: 플라스틱 패키지에 흡수된 습기는 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 빠르게 증발하여 내부 박리, 균열 또는 \"팝콘 현상\"을 일으켜 즉각적이거나 잠재적인 고장으로 이어질 수 있습니다. MSL3 취급 절차(168시간 플로어 라이프, 적절한 보관, 필요 시 베이킹)를 준수하는 것은 조립 수율과 장기적인 현장 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

Q: 주문 시 비닝 코드를 어떻게 해석하나요?

A> 비닝 코드(예: Iv=Z, Wd=Y3, Vf=2A)를 통해 애플리케이션에 필요한 성능 범위를 지정할 수 있습니다. 매우 높고 균일한 밝기가 필요한 간판의 경우 Iv=Z를 지정할 수 있습니다. 여러 간판 간 또는 대형 어레이 내에서 중요한 색상 일치를 위해 Y2 또는 Y3과 같은 좁은 Wd 비닝을 지정할 수 있습니다. 사용 가능한 비닝 조합에 대해서는 공급업체와 상담하십시오.

11. 작동 원리

LTLMR4YW2DA는 AllnGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 기반으로 합니다. 다이오드의 턴온 임계값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 여기서 그들은 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 활성 영역의 AllnGaP 합금의 특정 밴드갭 에너지는 방출되는 빛의 파장을 결정하며, 이 경우 가시 스펙트럼의 노란색 영역(~590nm)에 있습니다. 반도체 다이를 둘러싼 확산 에폭시 렌즈는 고굴절률 재료에서 빛을 추출하고, 방사 패턴을 좁은 빔으로 형성하며, 섬세한 반도체 구조를 기계적 및 환경적 손상으로부터 보호하는 역할을 합니다.

12. 산업 동향 및 트렌드

LTLMR4YW2DA와 같은 표면 실장 LED 램프는 저전력 표시기 LED와 고출력 조명 LED 사이의 격차를 메우는 LED 시장의 성숙하고 최적화된 세그먼트를 나타냅니다. 이 세그먼트의 트렌드는 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘 또는 칸델라), 더 엄격한 비닝을 통한 향상된 색상 일관성, 다양한 작동 조건에서 더 긴 수명(L70, L90)과 같은 향상된 신뢰성 지표를 지속적으로 추구하고 있습니다. 또한 광학 출력을 유지하거나 증가시키면서 소형화를 지속적으로 추진하여 고해상도 디스플레이 및 간판에서 더 미세한 픽셀 피치를 가능하게 합니다. 더욱이, 점점 더 엄격해지는 환경 규정(RoHS를 넘어 REACH와 같은 물질 고려)과 고급 PCB 어셈블리를 위한 더 높은 온도 리플로우 프로파일을 견딜 수 있는 능력은 여전히 주요 개발 동인으로 남아 있습니다.