이색 LED 램프 LTLR1DESTBKJH155T 데이터시트 - 블루/옐로우 - 3.2V/2.1V - 70mW/75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 이색 스루홀 LED 램프 어셈블리의 사양을 상세히 설명합니다. 이 제품은 InGaN 블루 칩과 AlInGaP 옐로우 칩을 탑재한 T-1 사이즈 LED 램프로, 블랙 플라스틱 직각 홀더(하우징) 내에 장착되어 있습니다. 이 어셈블리는 회로 기판 표시기(CBI)로 설계되어 다양한 전자 장비에 적합한 높은 대비의 시각적 신호를 제공합니다. 주요 기능은 단일 패키지에서 두 가지 뚜렷한 색상을 통해 상태를 표시하며, PCB 평면에 수직으로 장착됩니다.

1.1 핵심 장점

• 조립 용이성:직관적인 회로 기판 조립에 최적화된 설계로, 테이프 앤 릴 자동 장착 공정과 호환됩니다.
• 향상된 가시성:블랙 하우징 재질이 대비비를 크게 향상시켜, 점등된 LED가 기판 배경에 대해 더욱 선명하게 보입니다.
• 이중 색상 기능:블루(일반 470nm)와 옐로우(일반 589nm) LED를 하나의 패키지에 통합하여, 여러 상태 표시가 가능합니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 무연이며, RoHS(유해물질 제한) 지침을 완전히 준수합니다.
• 저전력 소비:일반 순방향 전류 10-20mA에서 효율적인 동작을 위해 설계되었습니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 부품은 다양한 전자 장치에서 상태 표시 및 시각적 신호 전달을 위해 사용됩니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비:네트워크 스위치, 라우터, 모뎀.
• 컴퓨터 시스템:서버, 데스크탑 PC, 주변 장치.
• 가전 제품:오디오/비디오 장비, 가전제품, 게임 콘솔.
• 산업 제어:계기판, 제어 시스템, 자동화 장비.

2. 심층 기술 파라미터 분석

다음 섹션은 본 장치에 대해 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 별도로 명시되지 않는 한, 모든 데이터는 주변 온도(TA) 25°C를 기준으로 합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 사용 시에는 이 한계 또는 그 근처에서의 동작을 권장하지 않습니다.

• 전력 소산(PD):블루: 70 mW, 옐로우: 75 mW. 이 파라미터는 LED 다이 내에서 열로 변환될 수 있는 총 전기적 전력(IF * VF)을 제한합니다.
• 순방향 전류:연속 DC: 블루: 20 mA, 옐로우: 30 mA. 피크(펄스): 특정 조건(듀티 사이클 ≤1/10, 펄스 폭 ≤10µs)에서 양색 모두 60 mA. DC 전류를 초과하면 광속 감가가 가속화되고 파괴적 고장을 일으킬 수 있습니다.
• 온도 범위:동작: -30°C ~ +85°C. 보관: -40°C ~ +100°C. 이는 신뢰할 수 있는 기능 및 비동작 상태 보관을 위한 환경적 한계를 정의합니다.
• 솔더링 온도:리드는 LED 본체에서 2.0mm 지점에서 최대 5초 동안 260°C를 견딜 수 있습니다. 이는 웨이브 또는 핸드 솔더링 공정에 매우 중요합니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 지정된 테스트 조건에서의 일반적인 성능 파라미터로, 장치의 예상 동작을 나타냅니다.

• 광도(Iv):IF=10mA에서 측정. 블루: 520 mcd (일반), 옐로우: 310 mcd (일반). 데이터시트는 보증 목적으로 ±30%의 테스트 허용 오차를 포함해야 한다고 명시하며, 이는 제품 간 상당한 변동이 있음을 나타냅니다.
• 시야각(2θ1/2):양색 모두 약 40도. 이는 광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 빔 확산을 정의합니다.
• 파장:
  • 피크 파장(λP): 블루: 468 nm, 옐로우: 591 nm (측정 피크 기준).
  • 주 파장(λd): 블루: 470 nm (일반), 옐로우: 589 nm (일반). 주 파장은 CIE 색도도에 의해 정의된 지각 색상입니다.
• 순방향 전압(VF):IF=10mA에서. 블루: 3.2V (일반, 범위 2.6-3.5V), 옐로우: 2.1V (일반, 범위 1.7-2.5V). 두 색상의 서로 다른 VF 값은 회로 설계, 특히 공통 전류원에서 구동할 때 매우 중요합니다.
• 역방향 전류(IR):VR=5V에서 최대 10 µA. 데이터시트는 본 장치가역방향 동작을 위해 설계되지 않았음을명시적으로 언급하며, 이 테스트는 특성화 목적으로만 수행됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

본 제품은 주요 광학 파라미터를 기준으로 빈으로 분류되어 생산 로트 내 일관성을 보장합니다. 설계자는 이러한 범위를 고려해야 합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 10mA에서 측정된 광도에 따라 그룹화됩니다. 빈 코드는 전체 부품 번호의 일부입니다(예: LTLR1DESTBKJH155T의 'HJ').

• 블루 LED 빈:FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd).
• 옐로우 LED 빈:DE (65-110 mcd), FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd).
• 허용 오차:각 빈 한계에는 ±30%의 허용 오차가 있어, 주어진 빈의 실제 최소/최대 값이 이만큼 변동할 수 있습니다.

3.2 색조(주 파장) 빈닝

LED는 색상 일관성을 제어하기 위해 주 파장으로도 분류됩니다.

• 블루 LED 색조 빈:코드 1 (464.0-470.0 nm), 코드 2 (470.0-476.0 nm).
• 옐로우 LED 색조 빈:코드 3 (582.0-589.0 nm), 코드 4 (589.0-596.0 nm).
• 허용 오차:각 빈 한계에는 엄격한 ±1 nm 허용 오차가 적용됩니다.

완전한 부품 번호는 블루와 옐로우 구성 요소 모두에 대한 정확한 광도 및 색조 빈을 지정하여, 애플리케이션 요구 사항에 맞는 정밀한 선택을 가능하게 합니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF는 일반적인 곡선을 참조하지만, 그 일반적인 동작은 표 형식의 데이터와 반도체 물리학으로부터 추론할 수 있습니다.

4.1 전류 대 전압(I-V) 특성

순방향 전압(VF)은 전류와 대수 관계를 보입니다. 블루 LED(InGaN)의 경우, 다른 반도체 밴드갭 에너지로 인해 옐로우 LED(AlInGaP, ~2.1V @10mA)에 비해 VF가 더 높습니다(~3.2V @10mA). VF는 음의 온도 계수를 가지며, 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다.

4.2 광 출력 대 전류(L-I 특성)

광도는 지정된 동작 범위(최대 20-30mA) 내에서 순방향 전류와 거의 선형적입니다. 그러나 효율(와트당 루멘)은 열 발생 증가 및 드루프 효과로 인해 더 높은 전류에서 감소할 수 있습니다. 서로 다른 광도 빈은 제조군 전반에 걸친 이 L-I 특성의 변동을 나타냅니다.

4.3 온도 의존성

LED 광 출력은 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 옐로우 AlInGaP LED는 일반적으로 블루 InGaN LED보다 더 뚜렷한 온도 민감도(열에 따른 더 큰 출력 감소)를 가집니다. 일관된 밝기와 장기 신뢰성을 유지하기 위해서는 적절한 열 관리가 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 외형 치수 및 구조

본 장치는 블랙 플라스틱 직각 홀더를 사용합니다. 주요 기계적 사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 하우징 재질은 블랙 플라스틱입니다.
• 통합된 T-1 램프는 화이트 확산 렌즈를 사용하여 시야각을 넓히고 LED 다이의 외관을 부드럽게 합니다.
• 직각 설계는 LED를 PCB 가장자리에 장착하여 기판 표면과 평행하게 빛을 방출할 수 있게 하며, 이는 전면 패널 표시에 이상적입니다.

5.2 극성 식별

공통 캐소드 또는 공통 애노드 구성의 이색 LED로(특정 구성은 상세 핀아웃 다이어그램에서 확인해야 하며, 제공된 발췌문에는 완전히 상세히 설명되지 않음), 올바른 극성은 필수적입니다. 5V를 초과하는 역전압을 가하면 즉각적인 손상을 초래할 수 있습니다. 더 긴 리드는 일반적으로 단색 LED의 애노드를 나타내지만, 이색 타입의 경우 하우징 또는 데이터시트 다이어그램의 표시를 참조해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 보관 조건

LED는 습기에 민감한 장치(MSD)입니다.

• 밀봉 백:≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관. 원래의 습기 차단 백(MBB)과 건조제를 사용할 경우 유통 기한은 1년입니다.
• 개봉 백:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관. 구성 요소는 백 개봉 후 168시간(1주일) 이내에 IR 리플로우되어야 합니다.
• 장기간 노출:168시간 이상 노출된 경우, 리플로우 중 팝콘 크랙을 방지하기 위해 솔더링 전 최소 48시간 동안 60°C에서 베이킹이 필요합니다.

6.2 리드 성형 및 취급

• LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오. 렌즈 베이스를 지렛대로 사용하지 마십시오.
• 리드 성형은솔더링 전에실온에서 수행해야 합니다.
• PCB 삽입 시 가능한 최소한의 클린치 힘을 사용하여 에폭시 렌즈 및 와이어 본드에 가해지는 기계적 응력을 피하십시오.

6.3 솔더링 공정

• 렌즈 베이스에서 솔더 지점까지 최소 2mm의 간격을 유지하십시오.
• 렌즈를 솔더나 플럭스에 담그지 마십시오.
• 솔더링 중 또는 후에 리드에 외부 응력을 가하지 마십시오.
• 세척 시에는 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제만 사용하십시오.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 패키징 사양

본 장치는 자동 조립을 위해 테이프 앤 릴 패키징으로 공급됩니다.

• 캐리어 테이프:블랙 전도성 폴리스티렌 합금, 두께 0.50mm.
• 릴 용량:13인치 릴당 450개.
• 카톤 포장:
  • 1 릴 + 건조제 + 습도 카드가 1개의 습기 차단 백(MBB)에 포장.
  • 2개의 MBB가 1개의 내부 카톤에 포장(총 900개).
  • 10개의 내부 카톤이 1개의 외부 카톤에 포장(총 9,000개).

8. 애플리케이션 설계 권장 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

각 색상 LED는 전류 제한 저항으로 독립적으로 구동되어야 합니다. 서로 다른 순방향 전압(블루 ~3.2V, 옐로우 ~2.1V)으로 인해, 병렬로 연결된 두 LED에 공통 저항을 사용하는 것은 심각한 전류 불균형을 초래하므로 권장되지 않습니다. 공급 전압(Vcc), 원하는 전류(IF, 일반적으로 10-20mA) 및 LED의 VF를 기반으로 별도의 전류 제한 저항을 계산해야 합니다. 공식: R = (Vcc - VF) / IF.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 구동:항상 정전류 또는 직렬 저항이 있는 전압원으로 LED를 구동하십시오. 전압원에 직접 연결하면 제어되지 않는 전류 흐름과 고장이 발생합니다.
• 열 관리:전력 소산이 낮더라도, 최대 전류 또는 높은 주변 온도에서 동작할 경우 접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 환기를 보장하십시오.
• 시각적 설계:블랙 홀더는 우수한 대비를 제공합니다. 의도된 시야 위치에서 가시성을 보장하기 위해 라이트 파이프 또는 패널 컷아웃을 설계할 때 40도의 시야각을 고려하십시오.
• 빈닝 영향:여러 유닛에 걸쳐 균일한 밝기가 필요한 애플리케이션의 경우, 엄격한 광도 빈(예: 양색 모두 HJ)을 지정하고 가능하면 동일한 제조 로트에서 조달하도록 하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

단색 스루홀 LED 또는 표면 실장 대안과 비교하여, 이 제품은 다음과 같은 특정 장점을 제공합니다:

• 두 개의 단색 LED 대비:PCB 공간을 절약하고, 부품 수를 줄이며, 두 가지 표시 기능에 하나의 풋프린트를 사용하여 조립을 단순화합니다.
• SMD 이색 LED 대비:스루홀 직각 설계는 수동 조립, 수리 및 진동 또는 기계적 응력이 가해지는 애플리케이션에 대해 종종 더 강력합니다. 또한 추가적인 라이트 파이프 없이 전면 패널 장착을 용이하게 합니다.
• 삼색 RGB LED 대비:상태 표시(예: 전원/대기, 활성/유휴, 정상/경고)에 두 가지 특정 색상(블루와 옐로우/앰버)만 필요한 경우 더 간단하고 종종 저렴한 솔루션을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

10.1 한 핀에서 두 LED를 동시에 구동할 수 있나요?

아니요, 직접적으로는 불가능합니다. 블루와 옐로우 LED는 서로 다른 순방향 전압을 가집니다. 이를 단일 전류원에 병렬로 연결하면 대부분의 전류가 옐로우 LED(낮은 VF)를 통해 흐르게 되어 과구동될 수 있으며, 블루 LED는 어둡거나 꺼질 수 있습니다. 별도의 회로 또는 독립적인 전류 제어가 가능한 드라이버 IC로 구동해야 합니다.

10.2 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λP)은 LED의 스펙트럼 전력 분포 곡선에서 가장 높은 지점의 파장입니다. 주 파장(λd)은 지각 색상을 단일 파장으로 나타내는 CIE 색상 차트에서 계산된 값입니다. λd는 색상 표시 애플리케이션과 더 관련이 있으며, λP는 스펙트럼 분석과 더 관련이 있습니다.

10.3 광도 보증에 ±30% 허용 오차가 있는 이유는 무엇인가요?

이는 반도체 에피택시 및 제조 공정의 고유한 변동성을 반영합니다. 빈닝 시스템은 상대적으로 훨씬 더 엄격한 성능을 가진 그룹으로 LED를 분류하는 데 사용됩니다. 이 허용 오차는 빈 한계 자체에 적용되며, 180-310 mcd로 표시된 빈은 테스트 한계에서 최소 126 mcd(180 -30%)에서 최대 403 mcd(310 +30%)까지의 유닛을 가질 수 있음을 의미합니다.

11. 실제 사용 사례

11.1 네트워크 스위치 포트 상태 표시기

이더넷 스위치에서 포트당 하나의 이색 LED는 여러 상태를 표시할 수 있습니다: 꺼짐(링크 없음), 고정 옐로우(10/100 Mbps 링크), 고정 블루(1 Gbps 링크), 깜빡이는 옐로우(저속 데이터 활동), 깜빡이는 블루(고속 데이터 활동). 이는 두 개의 별도 LED가 필요할 수 있는 것을 하나로 통합하여 전면 패널 공간을 절약합니다.

11.2 전원 공급 장치(PSU) 상태

서버 또는 산업용 PSU에서 LED는 다음을 표시할 수 있습니다: 꺼짐(AC 전원 없음), 고정 옐로우(AC 있음, DC 출력 꺼짐/대기), 고정 블루(DC 출력 켜짐 및 규정 내). 블랙 홀더의 높은 대비는 랙 장착 환경에서 선명한 가시성을 보장합니다.

12. 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 반도체 p-n 접합 장치입니다. 재료의 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 가해지면, 전자가 공핍 영역에서 정공과 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 색상은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드)은 청색 발광에 사용되고, AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)는 황색/앰버 발광에 사용됩니다. 화이트 확산 렌즈에는 시야각을 넓히고 광 출력을 부드럽게 하는 형광체 또는 산란 입자가 포함되어 있습니다. 두 개의 반도체 칩은 컴팩트함을 위해 공통 전기 연결(공통 캐소드 또는 애노드)을 가진 단일 T-1 패키지 내에 장착됩니다.

13. 기술 동향

표시기용 스루홀 LED 시장은 성숙 단계에 이르렀으며, 고밀도 PCB 설계를 위한 0603, 0402 및 사이드뷰 타입과 같은 표면 실장 장치(SMD) 패키지로 점진적으로 전환되고 있습니다. 그러나 스루홀 LED, 특히 직각 타입은 더 높은 기계적 견고성, 쉬운 수동 조립/서비스 가능성 및 2차 광학 장치 없이 특정 광학 장착 각도가 필요한 애플리케이션에서 여전히 강력한 관련성을 유지하고 있습니다. 이 세그먼트 내의 기술 동향은 효율성 향상(더 높은 mcd/mA), 일관성을 위한 더 엄격한 색상 및 광도 빈닝 달성, 더 넓은 온도 및 습도 범위에서의 신뢰성 향상에 초점을 맞추고 있습니다. 본 제품에서 볼 수 있듯이, 단일 패키지에 여러 색상/칩을 통합하는 것은 PCB의 단위 면적당 기능성을 높이는 핵심 방법으로 남아 있습니다.