3.1mm 블루 LED LTL1CHTBK5 데이터시트 - 직경 3.1mm - 전압 3.8V - 전력 120mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 패널에 스루홀 방식으로 장착되도록 설계된 고효율, 저전력 소비 블루 발광 다이오드(LED)의 기술 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 직경 3.1mm 패키지를 특징으로 하며, 인듐 갈륨 질화물(InGaN) 기술을 활용하여 청색광을 생성합니다. 낮은 전류 요구 사항으로 인해 집적 회로와의 호환성과 다양한 장착 옵션을 포함한 핵심 장점을 지니고 있어, 소비자 가전, 계측기 및 범용 전자 장비에서의 다양한 지시등 및 백라이트 응용 분야에 적합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

소자의 동작 한계는 주변 온도(T_A) 25°C에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 전력 소산(P_D):120 mW - 소자가 안전하게 소산할 수 있는 최대 총 전력입니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):100 mA - 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용됩니다.
• DC 순방향 전류(I_F):30 mA - 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 동작 온도 범위:-25°C ~ +80°C.
• 보관 온도 범위:-30°C ~ +100°C.
• 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 1.6mm 떨어진 지점에서 측정 시, 260°C에서 5초.

2.2 전기적 및 광학적 특성

주요 성능 파라미터는 T_A=25°C 및 표준 테스트 전류(I_F) 20mA에서 측정됩니다.

• 광도(I_V):310 mcd (최소), 880 mcd (전형적). 이는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞춰 필터링된 센서로 측정된 인지된 밝기입니다. 보장된 값에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각(2θ_1/2):30도 (전형적). 이는 광도가 축방향(중심) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 발광 파장(λ_P):468 nm (전형적). 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장(λ_d):470 nm (전형적). CIE 색도도에서 도출된 이 단일 파장은 LED의 인지된 색상을 가장 잘 나타냅니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):25 nm (전형적). 최대 파워의 절반에서의 발광 스펙트럼 폭으로, 색 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압(V_F):I_F=20mA에서 3.5V (최소), 3.8V (전형적).
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 100 µA (최대).중요:이 소자는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

응용 분야에서 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 광학 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다.

3.1 광도 빈닝

단위: mcd @ 20mA. 각 빈은 그 한계에 대해 ±15%의 허용 오차를 가집니다.

• K:310 - 400 mcd
• L:400 - 520 mcd
• M:520 - 680 mcd
• N:680 - 880 mcd
• P:880 - 1150 mcd
• Q:1150 - 1500 mcd

빈 코드는 각 포장 봉지에 표시되어 식별됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

단위: nm @ 20mA. 각 빈은 ±1nm의 허용 오차를 가집니다.

• B08:465.0 - 470.0 nm
• B09:470.0 - 475.0 nm

4. 성능 곡선 분석

데이터시트(4페이지의 전형적 전기/광학 특성 곡선)에서 특정 그래프가 참조되지만, 다음과 같은 경향은 이러한 소자에 전형적입니다:

• I-V 곡선:순방향 전압(V_F)은 순방향 전류(I_F)와 대수 관계를 보이며, 약 3V 부근에서 특징적인 "무릎" 전압을 보인 후 더 선형적으로 상승합니다.
• 광도 대 전류: I_V는 권장 동작 범위 내에서 I_F에 거의 비례하지만, 매우 높은 전류에서는 포화되거나 저하될 수 있습니다.
• 온도 의존성:광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 순방향 전압 또한 음의 온도 계수를 가집니다(온도 상승에 따라 감소).
• 스펙트럼 분포:발광 스펙트럼은 피크 파장(468 nm)을 중심으로 한 종 모양의 곡선이며, 전형적인 반폭은 25 nm입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

소자는 직경 3.1mm의 원통형, 투명 렌즈 패키지에 장착됩니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다(괄호 안은 인치).
• 특별히 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.0mm입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다.

극성 식별:긴 리드가 애노드(양극)이고, 짧은 리드가 캐소드(음극)입니다. 이는 스루홀 LED의 표준 규칙입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리드 성형 및 취급

• LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 이상 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.패키지 베이스를 지렛대로 사용하지 마십시오.use the package base as a fulcrum.
• 리드 성형은 상온에서 수행해야 하며,솔더링 전에 soldering.
• 완료되어야 합니다. PCB 조립 시 최소한의 클린치 힘을 사용하여 기계적 스트레스를 피하십시오.

6.2 솔더링 공정

• 렌즈 베이스에서 솔더 지점까지 최소 2mm의 간격을 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.
• LED가 솔더링으로 뜨거운 동안 리드에 외부 힘을 가하지 마십시오.
• IR 리플로우는이 스루홀 타입 LED에는 적합하지 않습니다.

권장 솔더링 조건:

• 솔더링 아이언:최대 300°C에서 최대 3초(한 번만).
• 웨이브 솔더링:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열한 후, 최대 260°C의 솔더 웨이브에서 최대 10초.

과도한 온도나 시간은 렌즈 변형이나 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.

6.3 세척 및 보관

• 세척:필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 계 용매를 사용하십시오.
• 보관:30°C 이하, 상대 습도 70% 이하의 환경에 보관하십시오. 원래 포장에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용해야 합니다. 장기 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 분위기를 사용하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

• 포장 봉지: 봉지당 1000, 500 또는 250개.
• 내부 카톤: 카톤당 10봉지(총 10,000개).
• 외부 카톤: 외부 카톤당 8개의 내부 카톤(총 80,000개).
• 참고: 모든 출하 로트에서 마지막 포장만이 불완전할 수 있습니다.

7.2 부품 번호

본 데이터시트가 다루는 특정 부품 번호는LTL1CHTBK5입니다. 렌즈는 투명하며, 광원은 InGaN이고, 발광 색상은 청색입니다.

8. 응용 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 여러 LED를 병렬로 구동할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해,각 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것을 강력히 권장합니다(회로 모델 A). LED를 직접 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. 개별 LED 간의 순방향 전압(V) 특성의 미세한 차이가 전류 분배에 큰 차이를 일으켜 결과적으로 인지된 밝기에 차이를 만들 수 있기 때문입니다._F) characteristic between individual LEDs can cause significant differences in current sharing and, consequently, perceived brightness.

직렬 저항 값(R_s)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_s= (V_공급- V_F) / I_F, 여기서 V_F는 전형적인 순방향 전압(예: 3.8V)이고 I_F는 원하는 동작 전류(예: 20mA)입니다.

8.2 정전기 방전(ESD) 보호

이 LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 다음과 같은 예방 조치를 취해야 합니다:

• 작업자는 도전성 손목 스트랩이나 방전 장갑을 착용해야 합니다.
• 모든 장비, 작업대 및 보관 랙은 적절하게 접지되어야 합니다.
• 취급 마찰로 인해 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저를 사용하십시오.

8.3 응용 범위 및 주의사항

이 LED는 일반 전자 장비(사무실, 통신, 가정용)를 위한 것입니다. 사전 협의 및 특정 자격 없이는, 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 응용 분야(예: 항공, 의료 생명 유지 장치, 중요한 안전 장치)에는 설계되지 않았습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이전 기술의 블루 LED(예: 탄화규소 기반)와 비교하여, 이 InGaN 기반 LED는 주어진 광 출력에 대해 훨씬 더 높은 발광 효율과 더 낮은 전력 소비를 제공합니다. 3.1mm 직경은 일반적인 산업 표준으로, 광 출력과 보드 공간 사이의 좋은 균형을 제공합니다. 주요 차별화 요소는 더 방향성 있는 빛을 제공하는 상대적으로 좁은 시야각(30°)과 강도 및 파장 모두에 대한 정밀한 빈닝 가용성의 조합으로, 다중 LED 응용 분야에서 더 엄격한 색상 및 밝기 일치를 가능하게 합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λ_P)는 스펙트럼 파워 출력이 최대(468 nm)인 물리적 파장입니다.주 파장(λ_d)는 인간 눈이 인지하는 단일 파장 색상을 가장 잘 나타내는 색상 과학에서 계산된 값(470 nm)입니다. 이 블루 LED와 같은 단색 LED의 경우, 종종 가깝지만 동일하지는 않습니다.

10.2 직렬 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

No.LED의 전류-전압 관계는 지수적입니다. 순방향 전압을 약간 초과하는 전압 증가는 매우 크고, 잠재적으로 파괴적인 전류 증가를 일으킬 수 있습니다. 전압원으로부터 안정적이고 안전하며 예측 가능한 동작을 위해서는 직렬 저항이 필수적입니다.

10.3 광도에 ±15% 허용 오차가 있는 이유는 무엇인가요?

이 허용 오차는 반도체 제조 및 패키징 공정의 정상적인 변동을 설명합니다. 빈닝 시스템은 이 전체 변동 내에서 LED를 더 엄격한 그룹(예: K, L, M 빈)으로 분류하여 밝기 일관성에 대한 특정 응용 요구 사항을 충족시키기 위해 구현됩니다.

10.4 "I.C. 호환"이 무엇을 의미하나요?

이는 LED의 전기적 특성, 특히 낮은 순방향 전류 요구 사항(예: 20mA)으로 인해 많은 표준 집적 회로(IC) 및 마이크로컨트롤러의 출력 핀에 의해 직접 구동되는 데 적합함을 의미합니다. 이러한 IC들은 일반적으로 이 범위의 전류를 공급하거나 흡수할 수 있습니다.

11. 설계 적용 사례 연구 예시

시나리오:균일하게 밝은 10개의 블루 지시등이 필요한 상태 표시 패널 설계.

1. 빈닝 선택:동일한 광도 빈(예: 모두 'M' 빈)과 동일한 주 파장 빈(예: 모두 B09)에서 LED를 지정하여 시각적 일관성을 보장하십시오.
2. 회로 설계:5V 공급 전원을 사용합니다. 직렬 저항 계산: R_s= (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 Ω. 표준 62 Ω 또는 68 Ω 저항이 적합할 것입니다. 5V 레일에서 병렬로 연결된 10개의 LED각각에이 저항을 직렬로 구현하십시오.
3. 레이아웃 및 조립:스트레스 완화를 위해 구부리기 전에 최소 3mm 리드 길이로 LED를 배치하십시오. 솔더링이 웨이브 솔더링 가이드라인에 따라 수행되고, 아이언이나 웨이브 접촉이 렌즈에서 >2mm 떨어져 있도록 하십시오.
4. ESD 완화:조립 라인이 ESD 보호되어 있는지 확인하십시오. 사용할 때까지 LED를 원래 포장에 보관하고 취급하십시오.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 반도체 재료를 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 동안 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 청색 발광을 위해, 인듐 대 갈륨의 특정 비율이 사용됩니다. 투명 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 보호하고, 빛 출력 빔을 형성(30° 시야각)하며, 패키지에서의 빛 추출을 향상시키는 역할을 합니다.

13. 산업 동향 및 발전

이것은 표준 스루홀 부품이지만, 기반이 되는 InGaN 기술은 지속적으로 발전하고 있습니다. 더 넓은 LED 산업의 동향은 다음과 같습니다:

• 효율 증가:에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 더 높은 발광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 빛 출력)을 얻습니다.
• 색상 일관성:제조 제어 및 빈닝 알고리즘의 발전으로 주 파장 및 강도에 대한 더 엄격한 허용 오차가 가능해져, 풀컬러 디스플레이와 같은 응용 분야에 중요합니다.
• 패키징:스루홀은 특정 응용 분야에서 여전히 인기가 있지만, 표면 실장 장치(SMD) 패키지는 더 작은 공간 점유율과 자동화 피크 앤 플레이스 조립에 대한 적합성으로 인해 새로운 설계를 지배하고 있습니다. 그러나, 이와 같은 스루홀 LED는 더 높은 기계적 견고성, 쉬운 수동 프로토타이핑 또는 방사형 패키지의 특정 광학 특성이 필요한 응용 분야에서 관련성을 유지합니다.
• 신뢰성:재료(예: 에폭시 수지, 리드 프레임) 및 패키징 기술의 개선은 다양한 환경 조건에서 LED의 동작 수명과 안정성을 계속해서 연장하고 있습니다.