LTL17KCGM4J 녹색 LED 데이터시트 - T-1 패키지 - 518nm 파장 - 3.2V 전압 - 108mW 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTL17KCGM4J는 다양한 전자 응용 분야에서 상태 표시 및 조명을 위해 설계된 고효율 스루홀 LED 램프입니다. 넓은 시야각과 균일한 빛 분포를 제공하는 백색 확산 렌즈가 장착된 대중적인 T-1 (3mm) 직경 패키지를 특징으로 합니다. 이 소자는 InGaN 기술을 활용하여 전형적인 주 파장 518nm의 녹색광을 생성합니다.

1.1 핵심 장점

• 저전력 소비 및 고효율:최소의 전력 소비로 높은 광도를 제공합니다.
• 환경 규정 준수:무연이며 RoHS 지침을 완전히 준수합니다.
• 표준 패키지:T-1 폼 팩터는 기존 PCB 레이아웃 및 제조 공정과의 호환성을 보장합니다.
• 확산 렌즈:백색 확산 렌즈는 40도의 넓고 균일한 시야각을 제공하여 표시기 응용에 이상적입니다.

1.2 목표 시장

이 LED는 다음과 같은 다양한 산업 분야의 응용에 적합합니다:

• 통신 장비
• 컴퓨터 주변기기
• 소비자 가전
• 가정용 기기
• 산업 제어 및 계측

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):108 mW. 이는 LED가 열로 방출할 수 있는 최대 전력입니다.
• DC 순방향 전류 (IF):30 mA 연속. 신뢰할 수 있는 동작을 위해 이 전류 이하로 구동해야 합니다.
• 피크 순방향 전류:100 mA, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 즉시 고장이 발생할 수 있습니다.
• 동작 온도 범위:-30°C ~ +85°C. LED는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C.
• 리드 납땜 온도:LED 본체에서 2.0mm 거리에서 최대 5초 동안 260°C.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이 파라미터들은 주변 온도(TA) 25°C에서 측정되며, 소자의 전형적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):순방향 전류(IF) 20 mA에서 680 mcd (최소) ~ 3200 mcd (최대) 범위입니다. 전형적인 값은 1500 mcd입니다. 이 값에는 ±15%의 테스트 허용 오차가 적용됩니다.
• 순방향 전압 (VF):전형적으로 3.2V, IF=20mA에서 2.9V ~ 3.6V 범위입니다. 이 파라미터는 구동 회로의 전류 제한 저항 설계에 매우 중요합니다.
• 시야각 (2θ1/2):40도. 이는 광도가 축상(정면) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 주 파장 (λd):인간의 눈이 인지하는 주요 색상입니다. 이 제품의 경우 514nm에서 527nm까지 빈닝되며, 전형적인 목표는 518nm입니다.
• 피크 방출 파장 (λP):약 515nm로, LED 방출 스펙트럼의 최고점에 해당하는 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):35 nm. 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압 5V가 인가될 때 최대 10 μA. LED는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. LTL17KCGM4J는 2차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

빈은 20mA에서의 최소 및 최대 광도 값으로 정의됩니다. 각 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±15%입니다.

• NP 빈:680 mcd (최소) ~ 1150 mcd (최대)
• QR 빈:1150 mcd (최소) ~ 1900 mcd (최대)
• ST 빈:1900 mcd (최소) ~ 3200 mcd (최대)

3.2 주 파장 빈닝

빈은 20mA에서의 특정 파장 범위로 정의됩니다. 각 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±1nm입니다.

• G07:514.0 nm ~ 516.0 nm
• G08:516.0 nm ~ 518.0 nm
• G09:518.0 nm ~ 520.0 nm
• G10:520.0 nm ~ 523.0 nm
• G11:523.0 nm ~ 527.0 nm

4. 성능 곡선 분석

제공된 텍스트에 구체적인 그래프는 상세히 나와 있지 않지만, 이러한 소자의 전형적인 곡선은 다음을 포함합니다:

4.1 순방향 전류 대비 상대 광도

이 곡선은 순방향 전류가 증가함에 따라 빛 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 낮은 전류에서는 선형적이지만, 열 효과와 효율 저하로 인해 높은 전류에서는 포화될 수 있습니다.

4.2 순방향 전류 대비 순방향 전압

이 IV 특성 곡선은 본질적으로 지수 함수 형태입니다. 명시된 순방향 전압(예: 3.2V 전형)은 20mA에서 이 곡선의 한 점입니다.

4.3 주변 온도 대비 상대 광도

접합 온도가 상승함에 따라 LED 빛 출력이 감소합니다. 이 곡선은 고온 환경에서 동작하는 응용에 필수적입니다.

4.4 스펙트럼 분포

다양한 파장에 걸친 상대 출력력을 보여주는 그래프로, 특징적인 폭(35 nm FWHM)으로 약 515nm에서 피크를 이룹니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 외형 치수

LED는 표준 T-1 (3mm) 원형 스루홀 패키지를 따릅니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(인치) 단위입니다.
• 별도로 명시되지 않는 한 허용 오차는 ±0.25mm (.010")입니다.
• 플랜지 아래의 최대 수지 돌출은 1.0mm (.04")입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체를 빠져나가는 지점에서 측정됩니다.

5.2 극성 식별

일반적으로, 긴 리드는 애노드(양극)를 나타내고, 짧은 리드는 캐소드(음극)를 나타냅니다. 캐소드는 LED 렌즈 플랜지의 평평한 부분으로도 표시될 수 있습니다.

6. 납땜 및 조립 가이드라인

6.1 보관 조건

최적의 보관 수명을 위해 LED를 30°C 이하, 상대 습도 70% 이하의 환경에 보관하십시오. 원래의 방습 봉지에서 꺼낸 경우 3개월 이내에 사용하십시오. 장기 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 분위기를 사용하십시오.

6.2 리드 성형

• LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 이상 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• LED 본체를 지렛대로 사용하지 마십시오.
• 상온에서 납땜 공정 전에 성형을 수행하십시오.
• 기계적 스트레스를 피하기 위해 PCB 조립 시 최소한의 클린치 힘을 사용하십시오.

6.3 납땜 공정

중요 규칙:에폭시 렌즈 베이스에서 납땜 지점까지 최소 2mm 거리를 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.

• 핸드 솔더링 (인두):최대 온도 350°C, 리드당 3초 이하.
• 웨이브 솔더링:
  • 예열: 최대 100°C, 최대 60초.
  • 솔더 웨이브: 최대 260°C, 최대 5초.
• 중요:IR 리플로우 납땜은 이 스루홀 LED 제품에 적합하지 않습니다. 과도한 열이나 시간은 에폭시 렌즈나 반도체 다이를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 세척

필요한 경우, 이소프로필 알코올(IPA)과 같은 알코올 계 용제로만 세척하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

제품은 여러 포장 구성으로 제공됩니다:

• 단위 포장:방습 포장 봉지당 1000, 500, 200 또는 100개.
• 내부 카톤:10개의 포장 봉지 포함 (예: 1000개 봉지를 사용할 경우 10,000개).
• 외부 카톤 (출하 로트):8개의 내부 카톤 포함 (예: 80,000개). 로트의 마지막 포장은 가득 차지 않을 수 있습니다.

8. 응용 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 균일한 밝기를 보장하고 손상을 방지하려면:

• 각 LED와 항상 직렬로 전류 제한 저항을 사용하십시오.저항값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (Vsupply - VF) / IF, 여기서 VF는 LED 순방향 전압이고 IF는 원하는 순방향 전류(예: 20mA)입니다.
• 개별 저항 없이 여러 LED를 직접 병렬로 연결하지 마십시오.LED 간 순방향 전압(VF) 특성의 작은 차이로 인해 상당한 전류 불균형이 발생하여 밝기가 고르지 않게 되고 한 소자에서 과전류가 발생할 수 있습니다(데이터시트의 회로 B에 설명됨). 권장 방법은 각 LED 분기에 직렬 저항을 사용하는 것입니다(회로 A).

8.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 108mW), 신뢰성을 위한 적절한 설계가 필요합니다:

• 주변 온도 30°C 이상에서 DC 순방향 전류의 디레이팅 0.45 mA/°C를 준수하십시오. 이는 주변 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 전류가 감소함을 의미합니다.
• PCB 상에서 LED와 다른 발열 부품 사이에 충분한 간격을 확보하십시오.

8.3 정전기 방전 (ESD) 보호

LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 취급 및 조립 구역에서 다음을 구현하십시오:

• 도전성 손목 스트랩이나 방전 장갑을 사용하십시오.
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• 모든 장비, 작업대 및 보관대가 적절하게 접지되었는지 확인하십시오.
• 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저를 사용하십시오.
• 모든 인원에 대한 ESD 교육 및 인증을 유지하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTL17KCGM4J는 스루홀 LED 시장 내에서 특정한 장점을 제공합니다:

• 파장 일관성:주 파장에 대한 엄격한 빈닝 시스템(빈당 ±1nm)은 허용 오차가 더 넓은 부품에 비해 여러 LED가 필요한 응용에서 우수한 색상 일관성을 보장합니다.
• 고휘도 옵션:고휘도 ST 빈(최대 3200 mcd)의 가용성은 높은 가시성이 필요하거나 빛이 필터나 확산판에 의해 감쇠될 수 있는 응용에 적합합니다.
• 견고한 패키징:확산 렌즈가 장착된 표준 T-1 패키지는 검증된 신뢰할 수 있는 기계적 폼 팩터와 우수한 시야 특성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 5V 전원 공급 시 사용해야 할 저항값은 얼마입니까?

전형적인 순방향 전압(VF=3.2V)과 목표 전류 20mA(0.02A)를 사용합니다: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 옴. 표준 91옴 또는 100옴 저항이 적절할 것입니다. 최악의 조건에서도 전류가 한계를 초과하지 않도록 데이터시트의 최대 VF(3.6V)를 기준으로 항상 계산하십시오.

10.2 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?

예, 30mA는 25°C에서의 절대 최대 연속 DC 전류 정격입니다. 그러나 장기적인 신뢰성과 온도 상승을 고려하여 20mA와 같은 낮은 전류에서 동작하는 것이 종종 권장됩니다. 30mA에서 동작하는 경우, 주변 온도가 85°C보다 훨씬 낮은지 확인하고 디레이팅 계수를 고려하십시오.

10.3 전원 공급 장치가 정전류 방식이라면 왜 직렬 저항이 필요합니까?

전용으로 적절히 설정된 정전류 드라이버를 사용하는 경우, 직렬 저항은 필요하지 않으며 오히려 해로울 수 있습니다. 저항은 정전압 소스(배터리나 전압 조정기와 같은)를 사용할 때 전류를 안전한 값으로 제한하기 위해 필수적입니다.

10.4 봉지에 표시된 광도 빈 코드는 어떻게 해석합니까?

포장 봉지에 인쇄된 빈 코드(예: ST, QR, NP)는 내부 LED의 광도 범위에 해당합니다. 이를 통해 설계자는 응용에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있으며 생산 런 내에서 일관성을 보장할 수 있습니다.

11. 실용 설계 사례 연구

시나리오:산업 제어 장치용 상태 표시 패널 설계. 패널에는 "시스템 활성" 상태를 표시하기 위해 10개의 녹색 표시 LED가 필요합니다. 장치는 12V 레일로 구동되며, 동작 환경은 50°C에 도달할 수 있습니다.

설계 단계:

1. 전류 선택:상승된 주변 온도(50°C)로 인해 최대 전류를 디레이팅합니다. 30°C부터 디레이팅: (50°C - 30°C) * 0.45 mA/°C = 9 mA 디레이팅. 50°C에서의 최대 전류 ≈ 30mA - 9mA = 21mA. 18mA를 선택하면 밝기를 유지하면서 좋은 안전 여유를 제공합니다.
2. 저항 계산:신뢰성을 위해 최대 VF(3.6V)를 사용합니다. R = (12V - 3.6V) / 0.018A ≈ 467 옴. 가장 가까운 표준값인 470옴을 사용합니다.
3. 회로 토폴로지:각 LED에 자체 470Ω 저항을 직렬로 배치하고, 이 10개의 LED-저항 쌍을 모두 12V 전원에 병렬로 연결합니다. 이렇게 하면 VF 변동에도 불구하고 각 LED를 통해 동일한 전류가 흐르도록 보장됩니다.
4. 빈 선택:균일한 외관을 위해 공급업체로부터 단일 광도 빈(예: QR)과 단일 주 파장 빈(예: 518nm용 G08)을 지정하십시오.
5. 레이아웃:PCB 레이아웃에서 최소 2mm 납땜 거리 규칙을 따르십시오. 국부적인 가열을 방지하기 위해 LED 사이에 약간의 간격을 제공하십시오.

12. 동작 원리

LTL17KCGM4J는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 칩을 기반으로 하는 반도체 광원입니다. 애노드와 캐소드에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들 전하 캐리어가 재결합하면서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 재료의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 약 518nm의 녹색입니다. 에폭시 패키지는 칩을 보호하고, 빛 출력을 형성하는 렌즈 역할을 하며, 시야각을 넓히기 위한 확산 재료를 포함합니다.

13. 기술 동향

스루홀 LED는 프로토타이핑, 수리 및 특정 레거시 또는 고신뢰성 응용 분야에서 여전히 중요하지만, 더 넓은 산업 동향은 0603, 0805, 2835와 같은 표면 실장 소자(SMD) 패키지로 크게 전환되었습니다. SMD LED는 자동화 조립, 보드 공간 절약 및 종종 더 나은 열 성능에서 장점을 제공합니다. 그러나 T-1 패키지와 같은 스루홀 LED는 수동 취급의 용이성, 고진동 환경에서의 견고성, 브레드보딩 및 교육 목적에 대한 우수한 적합성으로 인해 계속 관련성을 유지하고 있습니다. 칩 자체 내의 기술은 효율성(루멘/와트), 색 재현성 및 수명 향상에 초점을 맞춘 지속적인 연구와 함께 계속 발전하고 있습니다.