LTLMR4YVX3DA 노란색 LED 램프 데이터시트 - 사이즈 4.2x4.2x6.9mm - 전압 1.8-2.4V - 전력 120mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTLMR4YVX3DA는 까다로운 간판 애플리케이션을 위해 설계된 고휘도 표면 실장 LED 램프입니다. 확산 패키지에 캡슐화된 노란색 AllnGaP 칩을 사용하여 제어된 시야각으로 강력한 발광 출력을 제공합니다. 이 제품의 주요 설계 철학은 무연 리플로우 솔더링을 포함한 표준 산업용 표면 실장 기술(SMT) 조립 공정과의 신뢰성 및 호환성에 중점을 둡니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 장치는 표준 SMD 또는 PLCC 패키지와 차별화되는 몇 가지 주요 장점을 제공합니다. 주요 특징은 매끄러운 방사 패턴과 일반적으로 35도의 좁고 명확하게 정의된 시야각입니다. 이 광학적 특성은 특정 렌즈 설계를 통해 달성되며, 많은 애플리케이션에서 추가적인 외부 광학 렌즈가 필요하지 않아 설계를 단순화하고 시스템 비용을 절감합니다. 패키지는 고급 에폭시 기술을 사용하여 우수한 내습성 및 자외선 차단 기능을 제공하며, 이는 야외 및 장기 신뢰성에 매우 중요합니다.

목표 시장은 비디오 메시지 사인, 교통 표지판 및 다양한 실내/야외 메시지 디스플레이와 같이 높은 가시성과 신뢰성이 필요한 애플리케이션입니다. 제품 구조는 무연, 무할로겐이며 RoHS 환경 지침을 완전히 준수합니다.

2. 기술 파라미터 분석

적절한 회로 설계 및 성능 예측을 위해서는 전기적 및 광학적 특성에 대한 상세하고 객관적인 분석이 필수적입니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 주변 온도(TA) 25°C에서 최대 전력 소산은 120mW입니다. DC 순방향 전류는 50mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 특정 조건(듀티 사이클 ≤1/10, 펄스 폭 ≤10µs)에서 120mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 중요한 파라미터는 순방향 전류의 디레이팅 계수입니다: 45°C 이상에서는 허용 가능한 최대 DC 전류가 섭씨 1도당 0.75mA의 비율로 선형적으로 감소합니다. 동작 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도는 -40°C에서 +100°C입니다. 장치는 최대 10초 동안 260°C의 리플로우 솔더링 피크 온도를 견딜 수 있습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

TA=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 20mA에서 측정된 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 광도(Iv):최소 5500 mcd에서 최대 12000 mcd까지의 범위를 가집니다. 일반적인 값은 이 범위 내에 있습니다. 빈 한계에는 ±15%의 테스트 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각(2θ1/2):강도가 피크 값의 절반이 되는 전체 각도로 정의됩니다. 일반적인 값은 35도(최소 30도)이며, 측정 허용 오차는 ±2도입니다.
• 피크 방출 파장(λP):일반적으로 594 nm입니다.
• 주 파장(λd):584.5 nm에서 594.5 nm까지의 범위로, 인지되는 노란색을 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):일반적으로 15 nm로, 노란색 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압(VF):20mA에서 1.8V에서 2.4V까지의 범위를 가집니다.
• 역방향 전류(IR):역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 µA입니다. 이 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았으며, 이 테스트는 특성화를 위한 것임을 유의하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 시 색상 및 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. LTLMR4YVX3DA는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

IF=20mA에서 빈닝됩니다. 빈 코드(W, X, Y)는 밀리칸델라(mcd) 단위의 광도에 대한 최소-최대 범위를 정의합니다. 각 빈 한계에는 ±15%의 허용 오차가 있습니다.
W: 5500 - 7200 mcd
X: 7200 - 9300 mcd
Y: 9300 - 12000 mcd

3.2 주 파장 빈닝

IF=20mA에서 빈닝됩니다. 빈 코드(Y1, Y2, Y3, Y4)는 나노미터(nm) 단위의 주 파장에 대한 최소-최대 범위를 정의합니다. 각 빈 한계에는 ±1nm의 허용 오차가 있습니다.
Y1: 584.5 - 587.0 nm
Y2: 587.0 - 589.5 nm
Y3: 589.5 - 592.0 nm
Y4: 592.0 - 594.5 nm

3.3 순방향 전압 빈닝

IF=20mA에서 빈닝됩니다. 빈 코드(1A, 2A, 3A)는 볼트(V) 단위의 순방향 전압에 대한 최소-최대 범위를 정의합니다. 각 빈 한계에는 ±0.1V의 허용 오차가 있습니다.
1A: 1.8 - 2.0 V
2A: 2.0 - 2.2 V
3A: 2.2 - 2.4 V

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 외형 치수

이 장치는 컴팩트한 표면 실장 풋프린트를 가지고 있습니다. 주요 치수로는 본체 크기가 약 4.2mm x 4.2mm이며, 총 높이는 6.9mm ±0.5mm입니다. 리드 간격(리드가 패키지에서 나오는 부분)은 2.0mm ±0.5mm입니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래에 수지의 작은 돌출부가 허용되며, 최대 높이는 1.0mm입니다.

4.2 극성 식별 및 패드 설계

이 부품은 세 개의 리드(P1, P2, P3)를 가지고 있습니다. P1과 P3은 애노드 연결부이며, P2는 캐소드입니다. 이 구성은 PCB 레이아웃 시 주의 깊게 관찰해야 합니다. 적절한 솔더 접합 형성 및 리플로우 중 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 솔더링 패드 패턴이 제공됩니다. 패드 설계에는 솔더 브리징을 방지하고 신뢰할 수 있는 연결을 보장하기 위한 둥근 모서리(R0.5)가 포함됩니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

적절한 처리는 신뢰성에 매우 중요합니다. 이 장치는 JEDEC J-STD-020에 따른 Moisture Sensitive Level 3(MSL3)입니다.

5.1 저장 및 취급

밀봉된 Moisture Barrier Bag(건조제 포함)에 포장된 LED는 <30°C 및 90% RH에서 최대 12개월 동안 저장할 수 있습니다. 백을 개봉한 후, 부품은 <30°C 및 60% RH 이하에서 보관해야 하며, 168시간(7일) 이내에 솔더링을 완료해야 합니다. 다음의 경우 60°C ±5°C에서 20시간 동안 베이킹이 필요합니다: 습도 표시 카드가 >10% RH를 나타낼 때, 플로어 라이프가 168시간을 초과했을 때, 또는 부품이 >30°C 및 60% RH에 노출되었을 때. 베이킹은 한 번만 수행해야 합니다.

5.2 리플로우 솔더링 프로파일

무연 리플로우 프로파일을 권장합니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다: 150°C에서 200°C까지의 예열/소킹 단계는 최대 120초; 액상선(217°C) 이상의 시간은 60~150초; 최대 피크 온도(Tp)는 260°C; 지정된 분류 온도(255°C)의 5°C 이내 시간은 최대 30초. 25°C에서 피크 온도까지의 총 시간은 5분을 초과해서는 안 됩니다.

5.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다.

6. 포장 사양

LED는 자동 배치를 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 테이프 치수가 지정되어 있으며, 4.2mm x 4.2mm 본체를 안전하게 고정하도록 설계된 포켓이 있습니다. 표준 포장은 릴당 1,000개입니다. 대량 운송의 경우: 하나의 릴이 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 Moisture Barrier Bag에 포장됩니다; 이러한 백 세 개가 내부 카톤(총 3,000개)에 포장됩니다; 그리고 내부 카톤 열 개가 외부 운송 카톤(총 30,000개)에 포장됩니다. 운송 로트의 마지막 포장은 가득 차지 않을 수 있습니다.

7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 LED는 다양한 조명 조건에서 높은 밝기와 우수한 가시성이 필요한 애플리케이션에 이상적으로 적합합니다. 주요 용도는 다음과 같습니다:
- 비디오 메시지 사인:많은 픽셀에서 일관된 색상과 밝기가 중요한 대규모 디스플레이용입니다.
- 교통 표지판:안전에 중요한 신호를 위해 높은 강도와 신뢰성을 활용합니다.
- 일반 메시지 사인:실내 및 야외 모두에서 내습성과 제어된 시야각의 이점을 누릴 수 있습니다.

7.2 설계 고려사항

전류 구동:안정적인 발광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전압원보다 정전류 드라이버를 강력히 권장합니다. 설계는 보장된 사양을 위해 일반적으로 테스트 전류인 20mA에서 또는 그 근처에서, 절대 최대 DC 전류인 50mA보다 훨씬 낮게 동작해야 합니다.
열 관리:전력 소산이 상대적으로 낮지만(최대 120mW), 적절한 열 방출을 위한 PCB 레이아웃과 필요한 경우 방열을 위한 작은 구리 패드를 사용하면 수명을 연장하고 성능을 유지하는 데 도움이 됩니다. 특히 높은 주변 온도 환경이나 더 높은 전류로 구동할 때 중요합니다.
광학 통합:내장된 35도 시야각은 많은 애플리케이션에 충분할 수 있습니다. 다른 빔 패턴을 위해서는 보조 광학 장치를 사용할 수 있지만, 초기 렌즈 설계는 시작점으로서 매끄러운 방사 패턴을 제공합니다.
ESD 보호:데이터시트에 명시적으로 언급되지는 않았지만, 모든 LED 부품의 취급 및 조립 시 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

표준 3528 또는 5050 SMD LED와 비교하여, LTLMR4YVX3DA 패키지는 간판용 고강도 방향성 조명을 위해 특별히 설계되었습니다. 주요 차별화 요소는 추가 광학 장치 없이 제어된 좁은 시야각을 제공하는 통합 렌즈로, 이는 일반적인 SMD 패키지의 표준 기능이 아닙니다. 노란색 빛을 위한 AllnGaP 기술의 사용은 노란색 필터용으로 사용되는 형광체 변환 백색 LED와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 패키지 견고성(내습성 및 자외선 차단) 또한 주로 실내용으로 설계된 많은 기본 SMD LED보다 우위에 있습니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장(λP=594nm)은 방출된 광 전력이 최대가 되는 파장입니다. 주 파장(λd=584.5-594.5nm)은 색도 좌표에서 유도되며, LED의 인지된 색상과 일치하는 순수 스펙트럼 색상의 단일 파장을 나타냅니다. 주 파장은 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q: 주문 시 빈닝 코드를 어떻게 해석해야 하나요?
A: 일관된 배치를 얻으려면 광도(예: Y), 파장(예: Y3), 전압(예: 2A)에 대한 코드를 지정해야 합니다. 부품 번호 LTLMR4YVX3DA는 특정 빈 선택(광도용 Y, 파장/전압 조합용 VX)을 의미합니다. 부품 번호 접미사에 대한 정확한 빈 매핑은 공급업체에 문의하십시오.

Q: 이 LED를 3.3V 전원으로 구동할 수 있나요?
A: 3.3V 전원에 직접 연결하는 것은 권장되지 않으며, 과도한 전류로 인해 LED를 파괴할 가능성이 높습니다. 전류 제한 저항 또는 바람직하게는 정전류 드라이버 회로를 사용해야 합니다. 순방향 전압은 1.8-2.4V에 불과하므로, 초과 전압은 직렬 저항 또는 레귤레이터에서 강하되어야 합니다.

Q: Moisture Sensitivity Level(MSL3)이 왜 중요한가요?
A: 리플로우 솔더링 중에 플라스틱 패키지 내부에 갇힌 수분이 급격히 증발하여 내부 박리 또는 \"팝콘 현상\"을 일으켜 패키지를 균열시키고 LED를 파괴할 수 있습니다. 백 개봉 후 168시간의 플로어 라이프를 준수하고 필요할 때 베이킹 절차를 따르는 것은 높은 조립 수율에 필수적입니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 컴팩트한 교통 경고 표지판 설계
디자이너는 높은 가시성을 가진 깜빡이는 노란색 등이 필요합니다. 그들은 높은 강도(최대 밝기를 위해 빈 Y 선택)와 좁은 시야각으로 인해 LTLMR4YVX3DA를 선택하여 빛이 다가오는 운전자에게 향하도록 합니다. 권장 패드 레이아웃으로 PCB를 설계합니다. 마이크로컨트롤러 PWM 핀을 사용하여 20mA로 설정된 MOSFET 정전류 싱크를 구동하는 간단한 회로를 사용합니다. MSL3 요구사항은 조립 업체에 전달되며, 그들은 Moisture Barrier Bag 개봉 후 48시간 이내에 이 부품을 SMT 라인에서 실행하도록 일정을 조정합니다. 최종 표지판은 모든 유닛에 걸쳐 광도 및 색상 일관성을 테스트하여 교통 장비에 대한 규제 표준을 충족합니다.

11. 동작 원리

이 LED는 Aluminum Indium Gallium Phosphide(AllnGaP) 반도체 기술을 기반으로 합니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 물질로부터 활성 영역으로 주입됩니다. 이들은 방사적으로 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AllnGaP 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장에 해당합니다—이 경우 노란색 영역(~590nm)입니다. 확산 에폭시 캡슐런트는 반도체 다이를 보호하고 1차 렌즈 역할을 하여 빛 출력을 지정된 방사 패턴으로 형성합니다.

12. 기술 동향 및 맥락

고휘도 AllnGaP LED의 개발은 백열등 및 필터링 광원에 비해 우수한 효율성, 수명 및 신뢰성을 제공하여 색상 표시기 및 간판 조명을 혁신했습니다. 이 애플리케이션 분야의 현재 동향은 대규모 설치에서 에너지 소비를 줄이기 위해 더 높은 광 효율(전기 와트당 더 많은 빛 출력)을 추구하는 것입니다. 또한 온도 및 수명에 걸친 색상 일관성과 안정성을 개선하는 데 중점을 두고 있습니다. 더 나아가, 패키징 기술은 더 나은 열 관리를 제공하여 동일한 칩 크기에서 더 높은 구동 전류와 결과적으로 더 높은 밝기를 가능하게 하거나, 표준 전류에서 더 긴 수명을 가능하게 하도록 계속 발전하고 있습니다. 드라이버 전자 장치 및 제어 인터페이스(예: 어드레서블 RGB 사인용)의 통합은 또 다른 중요한 동향이지만, 이 특정 부품은 더 큰 시스템에 통합되도록 설계된 개별 고성능 광원으로 남아 있습니다.