목차
- 1. 제품 개요
- 2. 기술 파라미터 및 사양
- 2.1 절대 최대 정격 (Ts=25°C)
- 2.2 전기-광학 특성 (Ts=25°C)
- 3. 빈닝 및 주문 시스템
- 3.1 제품 명명법
- 3.2 상관 색온도 (CCT) 빈닝
- 3.3 광속 빈닝
- 4. 성능 곡선 및 특성
- 4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)
- 4.2 순방향 전류 대 상대 광속
- 4.3 스펙트럼 파워 분포
- 4.4 접합 온도 대 상대 광속
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 패드 패턴 및 스텐실 설계
- 6. 조립, 취급 및 보관 지침
- 6.1 습기 민감도 및 베이킹
- 6.2 리플로우 솔더링 프로파일
- 7. 응용 노트 및 설계 고려사항
- 7.1 전기 구동
- 7.2 열 관리
- 7.3 광학 통합
- 8. 대표적인 응용 분야
- 9. 자주 묻는 질문 (FAQ)
- 10. 기술 비교 및 동향
1. 제품 개요
T3B 시리즈는 컴팩트한 3014 패키지에 담긴 고효율 표면 실장형 백색 LED 제품군을 나타냅니다. 이 시리즈는 직렬로 연결된 듀얼칩 구성을 활용하여, 더 높은 순방향 전압에서 동작하면서도 안정적인 광 출력을 제공합니다. 일반 조명 응용, 백라이트 및 표시등 용도로 설계된 이 LED들은 작은 크기에서 성능과 비용 효율성의 균형을 제공합니다.
이 시리즈의 핵심 장점은 직렬 연결된 듀얼 다이 설계에 있습니다. 이 구성은 유사한 전력 수준의 싱글 다이 솔루션에 비해 더 나은 전류 분배와 열 관리를 제공합니다. 3014 패키지(3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)는 널리 사용되는 산업 표준으로, 기존 PCB 레이아웃 및 픽 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 보장합니다.
2. 기술 파라미터 및 사양
2.1 절대 최대 정격 (Ts=25°C)
다음 파라미터들은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.
- 순방향 전류 (IF):80 mA (DC)
- 순방향 펄스 전류 (IFP):120 mA (펄스 폭 ≤10ms, 듀티 사이클 ≤1/10)
- 전력 소산 (PD):544 mW
- 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +80°C
- 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +80°C
- 접합 온도 (Tj):125°C
- 솔더링 온도 (Tsld):230°C 또는 260°C, 10초 (리플로우 솔더링)
2.2 전기-광학 특성 (Ts=25°C)
이는 표준 테스트 조건에서 측정된 대표적인 성능 파라미터입니다.
- 순방향 전압 (VF):6.3 V (전형적), 6.8 V (최대) at IF= 60 mA
- 역방향 전압 (VR):5 V
- 역방향 전류 (IR):10 μA (최대) at VR= 5 V
- 시야각 (2θ1/2):125° (전형적)
3. 빈닝 및 주문 시스템
3.1 제품 명명법
부품 번호는 구조화된 코드를 따릅니다:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. 이 코드는 주요 속성을 정의합니다:
- 패키지/형상 코드:'3B'는 3014 패키지를 나타냅니다.
- 칩 수 코드:'2'는 듀얼칩 구성을 나타냅니다.
- 광학 코드:'00'은 기본 렌즈가 없음을 나타냅니다.
- 색상 코드:'L'은 웜 화이트 (<3700K), 'C'는 뉴트럴 화이트 (3700-5000K), 'W'는 쿨 화이트 (>5000K). 다른 색상 LED(빨강, 노랑, 파랑, 초록 등)를 위한 코드도 존재합니다.
- 내부 코드 및 광속 코드:제조사에 의해 특정 성능 등급으로 정의됩니다.
3.2 상관 색온도 (CCT) 빈닝
백색 LED는 CIE 1931 다이어그램 상의 색도 좌표에 의해 정의된 표준 CCT 그룹으로 빈닝됩니다. 각 빈은 이 다이어그램 상의 타원으로 지정됩니다.
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
참고: 주문 시 최소 광속과 정확한 CCT 빈(타원)을 지정합니다. 출하물은 주문된 빈의 색도 한계를 준수합니다.
3.3 광속 빈닝
테스트 전류 60 mA에서 다른 CCT 범위에 대한 최소 광속 값이 지정됩니다. 전형적인 색 재현 지수 (CRI)는 ≥70입니다.
- 웜 화이트 (2700-3700K):최소 35 lm
- 뉴트럴 화이트 (3700-5000K):최소 38 lm
- 쿨 화이트 (5000-7000K):최소 38 lm
허용 오차: 광속 ±7%, VF±0.08V, CRI ±2, 색도 좌표 ±0.005.
4. 성능 곡선 및 특성
4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)
I-V 특성은 두 개의 LED 다이를 직렬 연결한 것의 전형적인 형태입니다. 순방향 전압은 싱글 다이 3014 LED의 약 두 배입니다. 곡선은 지수 관계를 보여주며, 턴온 전압은 약 5.5V이고, 표준 동작 전류에서 6V 이상에서는 상대적으로 선형적인 영역을 보입니다.
4.2 순방향 전류 대 상대 광속
광 출력은 순방향 전류와 함께 증가하지만, 접합 온도 증가와 효율 저하로 인해 더 높은 전류에서는 비선형 관계를 나타냅니다. 권장 60mA에서 동작하면 출력과 수명의 최적 균형을 제공합니다.
4.3 스펙트럼 파워 분포
스펙트럼 곡선은 CCT에 따라 다릅니다. 웜 화이트 LED는 황색-적색 영역(약 600-650nm)에서 더 넓고 뚜렷한 피크를 가집니다. 쿨 화이트 LED는 펌프 LED로부터 더 강한 청색 피크(약 450nm)와 인광체 변환된 더 넓은 황색 스펙트럼을 가집니다. 상대 스펙트럼 에너지는 접합 온도에 따라 이동합니다.
4.4 접합 온도 대 상대 광속
광 출력은 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 열적 디레이팅 효과는 일관된 밝기와 색점을 유지하기 위한 응용 설계에서의 열 관리에 매우 중요합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 패키지 치수
3014 패키지의 공칭 치수는 3.0mm (길이) x 1.4mm (너비) x 0.8mm (높이)입니다. 허용 오차는 .X 치수에 대해 ±0.10mm, .XX 치수에 대해 ±0.05mm로 지정됩니다.
5.2 패드 패턴 및 스텐실 설계
적절한 솔더링과 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 PCB 랜드 패턴이 제공됩니다. 애노드와 캐소드 패드는 부품 하단에 위치합니다. 리플로우 중 올바른 솔더 양과 접합 형성을 달성하기 위해 해당 솔더 페이스트 스텐실 개구부 설계가 권장됩니다.
극성 식별:패키지에는 일반적으로 캐소드 측을 나타내는 표시 또는 모따기된 모서리가 있습니다. 정확한 식별을 위해 상세한 기계 도면을 참조하십시오.
6. 조립, 취급 및 보관 지침
6.1 습기 민감도 및 베이킹
3014 LED 패키지는 습기에 민감합니다 (IPC/JEDEC J-STD-020C에 따른 MSL 등급).
- 보관:개봉되지 않은 백을 <30°C 및 <85% RH에서 보관하십시오. 개봉 후에는 <30°C 및 <60% RH에서 보관하며, 가능하면 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 캐비닛에 보관하십시오.플로어 라이프:공장 주변 조건(<30°C/60% RH)에서 습기 차단 백을 개봉한 후 12시간 이내에 사용하십시오.
- 베이킹 요구사항:습도 지시 카드가 노출을 나타내거나 부품이 플로어 라이프를 초과하여 노출된 경우 베이킹이 필요합니다.
- 베이킹 절차:60°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오. 부품은 원래 릴 위에서 베이킹할 수 있습니다. 60°C를 초과하지 마십시오. 베이킹 후 1시간 이내에 사용하거나 건조 보관 상태로 되돌리십시오.
6.2 리플로우 솔더링 프로파일
이 LED는 표준 무연 (Pb-free) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다.
- 피크 온도:230°C 또는 260°C.
- 액상선 온도 이상 시간 (TAL):지정된 피크 온도에서 최대 10초.
- 열 충격을 방지하기 위해 제어된 온도 램프를 따르십시오.
7. 응용 노트 및 설계 고려사항
7.1 전기 구동
직렬 연결된 듀얼 다이 설계로 인해 순방향 전압은 약 6.3V입니다. 안정적인 광 출력과 긴 수명을 보장하기 위해 정전류 드라이버를 강력히 권장합니다. 드라이버는 더 높은 전압 요구사항에 맞게 정격이 지정되어야 합니다. 전형적인 전류 60mA에서 동작하면 지정된 광속을 제공합니다. 높은 주변 온도 응용의 경우 전류 디레이팅을 권장합니다.
7.2 열 관리
효과적인 방열판이 중요합니다. 3014 패키지의 열 경로는 주로 솔더 패드를 통해 PCB로 전달됩니다. 캐소드/애노드 패드에 연결된 충분한 열 비아와 구리 영역을 가진 PCB를 사용하여 열을 발산하십시오. 낮은 접합 온도를 유지하면 광속, 색상 안정성 및 장치 수명이 보존됩니다.
7.3 광학 통합
넓은 125도 시야각은 백라이트 패널이나 일반 주변 조명과 같이 넓은 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 방향성 조명의 경우 2차 광학(렌즈, 반사판)을 사용할 수 있습니다.
8. 대표적인 응용 분야
- LED 조명 모듈:전구 교체용, 다운라이트, 패널 조명용.
- 백라이트:LCD TV 에지 라이팅, 모니터 백라이트, 간판.
- 장식 조명:스트립 라이트, 로프 라이트.
- 일반 표시등 조명:높은 밝기와 작은 크기가 요구되는 곳.
9. 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q: 왜 순방향 전압이 다른 백색 LED처럼 ~3.2V가 아니라 ~6.3V인가요?
A: 이 특정 T3B 시리즈는 패키지 내부에 직렬로 연결된 두 개의 LED 칩을 사용합니다. 두 칩의 순방향 전압이 합산됩니다.
Q: 듀얼칩 설계의 장점은 무엇인가요?
A> 동일한 총 전력에서 단일, 더 큰 칩에 비해 주어진 전류 밀도에서 더 나은 전류 분산과 열 성능을 제공할 수 있습니다. 또한 더 높은 전압, 더 낮은 전류 소스에서 동작할 수 있어 때로는 드라이버 설계를 단순화할 수 있습니다.
Q: 올바른 CCT 빈을 어떻게 선택하나요?
A> 색도 타원 데이터(섹션 3.2)를 참조하십시오. 응용 분야의 요구 색온도와 색상 일관성을 기반으로 빈 코드(예: 30M5)를 지정하십시오. 빈은 허용 가능한 색상 변동을 정의합니다.
Q: 솔더링 전에 항상 베이킹이 필요한가요?
A> 아닙니다. 베이킹은 습기에 민감한 부품이 지정된 플로어 라이프(<30°C/60% RH에서 12시간)를 초과하여 주변 습기에 노출되었거나 습도 지시 카드가 과도한 수분 흡수를 나타낼 때만 필요합니다.
10. 기술 비교 및 동향
3014 패키지, 특히 멀티칩 구성은 오래된 3528 패키지보다 더 높은 휘도 밀도를 제공하면서도 유사한 크기를 유지하기 위해 개발되었습니다. 싱글 다이 3014와 비교하여, 이 듀얼 다이 T3B 시리즈는 더 높은 전압에서 유사한 구동 전류에서 더 높은 총 광 출력을 제공합니다.
산업 동향은 더 높은 효율(와트당 루멘)과 개선된 색 재현으로 계속 이어지고 있습니다. 이 데이터시트는 최소 CRI 70을 지정하지만, 더 나은 색상 품질이 필요한 응용 분야를 위해 더 높은 CRI(>80, >90)를 가진 변형 제품이 일반적으로 제공됩니다. 더욱이, 인광체 기술의 발전은 모든 CCT 범위에서 백색 LED의 스펙트럼 품질과 일관성을 계속 개선하고 있습니다.
새 제품을 설계할 때, 엔지니어는 잠재적으로 더 나은 열 성능이나 광학 제어를 위해 3030이나 2835와 같은 새로운 패키지 유형도 고려해야 하지만, 3014는 많은 응용 분야에 대해 비용 효율적이고 널리 사용 가능한 솔루션으로 남아 있습니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |