목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 주요 특징
- 1.2 목표 응용 분야
- 2. 기술 파라미터 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기적 및 광학적 특성
- 3. 빈닝 시스템 사양
- 3.1 광도 빈닝
- 3.2 주파장 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 외형 치수
- 5.2 극성 식별
- 6. 솔더링 및 조립 가이드라인
- 6.1 보관 조건
- 6.2 리드 성형
- 6.3 솔더링 공정
- 6.4 세척
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 포장 사양
- 8. 응용 및 설계 권장사항
- 8.1 구동 회로 설계
- 8.2 정전기 방전 (ESD) 보호
- 8.3 열 고려사항
- 9. 기술 비교 및 차별화
- 10. 자주 묻는 질문 (FAQ)
- 10.1 5V 공급 전압으로 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?
- 10.2 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?
- 10.3 애노드와 캐소드를 어떻게 식별합니까?
- 11. 실용 설계 사례 연구
- 12. 기술 원리 소개
- 13. 산업 동향 및 발전
1. 제품 개요
본 문서는 고효율 녹색 스루홀 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 상태 표시 및 일반 조명 목적으로 설계된 이 부품은 다양한 전자 응용 분야에 적합합니다. 이 장치는 선명한 시각적 신호를 제공하는 녹색 투명 렌즈가 장착된 대중적인 T-1(3mm) 직경 패키지를 특징으로 합니다.
1.1 주요 특징
- 저전력 소비 및 높은 발광 효율.
- 무연 재료로 제작되었으며 RoHS 환경 규정을 완전히 준수합니다.
- 기존 설계에 쉽게 통합할 수 있는 표준 T-1(3mm) 직경 패키지.
- 주파장 572nm의 녹색광을 생성하는 AlInGaP 기술을 활용합니다.
1.2 목표 응용 분야
이 LED는 통신 장비, 컴퓨터 주변기기, 소비자 가전, 가전제품 및 산업 제어 시스템을 포함한 여러 분야에서 다양하게 사용됩니다. 주요 기능은 명확하고 신뢰할 수 있는 상태 표시를 제공하는 것입니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
이 섹션은 표준 테스트 조건(TA=25°C)에서 LED의 주요 성능 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.
2.1 절대 최대 정격
이 값들은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 나타냅니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.
- 소비 전력 (Pd):최대 75 mW.
- 정방향 직류 전류 (IF):연속 30 mA.
- 피크 정방향 전류:60 mA (펄스 폭 ≤10ms, 듀티 사이클 ≤1/10).
- 동작 온도 범위:-30°C ~ +85°C.
- 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C.
- 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시 최대 5초 동안 260°C.
2.2 전기적 및 광학적 특성
다음 파라미터들은 LED의 일반적인 성능을 정의합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 측정은 IF = 20mA에서 수행됩니다.
- 광도 (Iv):110 mcd (최소), 310 mcd (일반). 이는 인지된 빛의 세기를 측정한 것입니다. 특정 유닛의 실제 세기는 빈 코드에 의해 결정됩니다(섹션 4 참조). 보장된 값에는 ±15%의 테스트 허용 오차가 적용됩니다.
- 시야각 (2θ1/2):45도 (일반). 이는 광도가 축방향(중심) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 빔의 확산을 정의합니다.
- 피크 발광 파장 (λP):575 nm (일반). 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다.
- 주파장 (λd):572 nm (일반). 이는 CIE 색도도에서 도출된, LED의 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다.
- 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):11 nm (일반). 최대 파워의 절반에서 측정된 발광 스펙트럼의 폭으로, 색순도를 나타냅니다.
- 정방향 전압 (VF):20mA에서 2.1V (최소), 2.4V (일반).
- 역방향 전류 (IR):VR = 5V에서 100 μA (최대).중요:이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다.
3. 빈닝 시스템 사양
생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 성능 지표에 따라 빈으로 분류됩니다. 부품 번호 LTL1CHJGTNN에는 광도 및 파장에 대한 빈 코드가 포함되어 있습니다.
3.1 광도 빈닝
단위는 IF=20mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정됩니다. 부품 번호 접미사 \"HJ\"는 다음 빈에 해당합니다:
- 빈 코드 HJ0:최소 180 mcd, 최대 310 mcd. 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±15%입니다.
3.2 주파장 빈닝
단위는 IF=20mA에서 나노미터(nm)입니다. 부품 번호 접미사 \"GT\"(572nm 일반값에서 유추)는 다음과 같은 범위에 속할 것입니다:
- 예시 빈 H09:최소 572.0 nm, 최대 574.0 nm. 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±1nm입니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트에서 특정 그래픽 데이터가 참조되지만, 이 유형의 LED에 대한 일반적인 곡선은 설계에 중요한 다음 관계를 설명할 것입니다:
- 상대 광도 대 정방향 전류:빛 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 포화되기 전까지 거의 선형 관계를 가집니다.
- 정방향 전압 대 정방향 전류:다이오드의 I-V 특성을 보여주며, 올바른 직렬 전류 제한 저항을 계산하는 데 필수적입니다.
- 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 빛 출력이 감소하는 것을 보여주어, 열 관리의 중요성을 강조합니다.
- 스펙트럼 분포:575nm를 중심으로 11nm의 반치폭을 가지며, 다양한 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 세기를 보여주는 그래프입니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 외형 치수
LED는 표준 방사형 리드 패키지를 사용합니다.
- 패키지 유형:T-1 (직경 3mm 원형).
- 리드 직경:0.6mm (일반).
- 리드 간격:리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다. 표준 간격은 2.54mm (0.1\")입니다.
- 본체 길이:약 5.0mm ~ 8.0mm (변동).
- 허용 오차:별도로 명시되지 않는 한 ±0.25mm. 플랜지 아래 돌출된 수지는 최대 1.0mm입니다.
5.2 극성 식별
캐소드(음극 리드)는 일반적으로 LED 렌즈 가장자리의 평평한 부분, 더 짧은 리드, 또는 플랜지의 노치로 식별됩니다. 애노드(양극 리드)는 대부분의 표준 패키지에서 더 깁니다. 설치 전 항상 극성을 확인하여 손상을 방지하십시오.
6. 솔더링 및 조립 가이드라인
적절한 취급은 신뢰성을 보장하고 LED 에폭시 렌즈 또는 내부 다이에 대한 손상을 방지하는 데 중요합니다.
6.1 보관 조건
장기 보관을 위해서는 30°C 이하, 상대 습도 70% 이하의 환경을 유지하십시오. 원래의 습기 차단 백에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용해야 합니다. 장기 보관을 위해서는 건조제가 들어 있는 밀봉 용기나 질소 분위기를 사용하십시오.
6.2 리드 성형
- 리드는 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 구부리십시오.
- 패키지 본체를 구부림의 지렛대로 사용하지 마십시오.
- 모든 리드 성형은 실온에서 그리고솔더링 공정이전에 수행하십시오.
- PCB 삽입 시 최소한의 클린치 힘을 가하여 리드에 기계적 스트레스를 피하십시오.
6.3 솔더링 공정
중요 규칙:에폭시 렌즈 베이스에서 솔더 지점까지 최소 2mm의 거리를 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.
- 핸드 솔더링 (인두):최대 온도 350°C. 리드당 최대 솔더링 시간 3초. 재작업하지 마십시오.
- 웨이브 솔더링:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열합니다. 솔더 웨이브 온도 최대 260°C. 접촉 시간 최대 5초. 솔더 웨이브가 렌즈 베이스 2mm 이내로 접근하지 않도록 LED 위치를 확보하십시오.
- 권장하지 않음:적외선(IR) 리플로우 솔더링은 이 스루홀 패키지 유형에 적합하지 않습니다.
6.4 세척
필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 계 용제로만 세척하십시오. 강력하거나 알 수 없는 화학 세척제는 피하십시오.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 포장 사양
LED는 정전기 방지 백에 포장됩니다.
- 백당 수량:백당 1000, 500, 200 또는 100개.
- 내부 카톤:10개의 포장 백을 포함하며, 총 10,000개입니다.
- 외부 카톤 (출하 로트):8개의 내부 카톤을 포함하며, 총 80,000개입니다. 출하 로트의 최종 포장은 완전한 카톤보다 적을 수 있습니다.
8. 응용 및 설계 권장사항
8.1 구동 회로 설계
LED는 전류 구동 장치입니다. 특히 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해 각 LED마다 직렬 전류 제한 저항이필수적입니다.for each LED.
- 권장 회로 (A):각 LED마다 자체 직렬 저항을 가집니다 (R = (공급 전압 - VF) / IF). 이는 개별 LED의 정방향 전압(VF)의 미세한 변동을 보상하여 동일한 전류와 따라서 동일한 밝기를 보장합니다.
- 권장하지 않는 회로 (B):여러 LED를 하나의 공유 저항과 병렬로 연결합니다. VF의 작은 차이로 인해 전류 편중이 발생하여 상당한 밝기 불일치와 한 LED의 과전류 가능성이 있습니다.
8.2 정전기 방전 (ESD) 보호
이 LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 취급 구역에서 다음을 구현하십시오:
- 접지된 손목 스트랩과 정전기 방지 장갑을 사용하십시오.
- 모든 장비, 작업대 및 보관대가 적절하게 접지되었는지 확인하십시오.
- 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하십시오.
- ESD 보호 구역에서 작업하는 인원을 위한 교육 및 인증 프로그램을 유지하십시오.
8.3 열 고려사항
최대 소비 전력은 75mW입니다. 정방향 직류 전류는 주변 온도 30°C에서 30mA부터 선형적으로 감소합니다. 고온 환경이나 고전류 응용 분야에서는 신뢰할 수 있는 동작과 긴 수명을 유지하기 위해 적절한 공기 흐름을 확보하거나 구동 전류를 줄이는 것을 고려하십시오.
9. 기술 비교 및 차별화
이전 기술의 녹색 LED(예: 갈륨 인화물 기반)와 비교하여, 이 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 유형은 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 출력을 얻습니다. 572nm 주파장은 순수하고 포화된 녹색을 제공합니다. T-1 패키지는 표준 표시등용으로 설계된 기존 PCB 레이아웃 및 소켓과의 광범위한 호환성을 보장합니다.
10. 자주 묻는 질문 (FAQ)
10.1 5V 공급 전압으로 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?
일반적인 VF 2.4V와 목표 IF 20mA를 사용합니다: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 옴. 가장 가까운 표준 값은 130Ω 또는 150Ω입니다. 항상 정격 전력을 계산하십시오: P = I²R = (0.02)² * 130 = 0.052W. 표준 1/8W (0.125W) 저항으로 충분합니다.
10.2 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?
예, 30mA는 주변 온도 25°C에서의 최대 연속 직류 전류 정격입니다. 그러나 이 전류에서는 소비 전력이 더 높아질 것입니다(약 VF * IF = 2.4V * 0.03A = 72mW), 이는 절대 최대값 75mW에 매우 가깝습니다. 견고한 설계와 더 긴 수명을 위해, 특히 더 따뜻한 환경에서는 20mA에서 동작하는 것이 권장됩니다.
10.3 애노드와 캐소드를 어떻게 식별합니까?
물리적 식별자를 찾으십시오: 더 긴 리드가 일반적으로 애노드(+)입니다. 또한, 원형 렌즈 가장자리에 평평한 부분이 있거나 캐소드(-) 리드 옆 플랜지에 노치가 있는 경우가 많습니다.
11. 실용 설계 사례 연구
시나리오:전원 공급 장치용으로 AC OK, DC OK, 고장 및 대기 상태를 표시하는 4개의 상태 표시등이 있는 패널을 설계합니다. 시스템 로직은 3.3V에서 동작합니다.
설계 단계:
- 전류 선택:좋은 가시성과 낮은 전력 소비를 위해 LED당 15mA를 선택합니다.
- 저항 계산:R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 옴. 62Ω 표준 저항을 사용합니다.
- 회로 레이아웃:데이터시트의 회로 A를 구현합니다: 4개의 독립 회로, 각각 하나의 LED와 하나의 62Ω 저항이 구동 트랜지스터나 GPIO 핀을 통해 3.3V 레일에 연결됩니다.
- PCB 레이아웃:2.54mm 간격으로 구멍을 배치합니다. 솔더 패드가 실크스크린의 LED 본체 외곽선에서 최소 2mm 떨어져 있는지 확인하십시오. 일관된 외관을 위해 LED를 그룹화하십시오.
- 조립:LED를 삽입하고, 솔더 측에서 리드를 약간 구부려 고정시킨 후, 지정된 프로파일을 사용하여 웨이브 솔더링을 수행하며, 보드 방향이 솔더가 리드를 따라 올라가는 것을 방지하도록 합니다.
이 접근 방식은 균일한 밝기와 신뢰할 수 있는 장기 동작을 보장합니다.
12. 기술 원리 소개
이 LED는 기판 위에 성장된 AlInGaP 반도체 재료를 기반으로 합니다. p-n 접합에 정방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 572nm의 녹색입니다. 투명 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 보호하고, 빔 패턴을 형성(45도 시야각)하며, 빛 추출을 향상시키는 역할을 합니다.
13. 산업 동향 및 발전
스루홀 LED 시장은 견고성과 수동 조립의 용이성이 중요한 레거시 설계 및 응용 분야를 계속해서 제공하고 있습니다. 그러나 전반적인 산업 동향은 자동화 조립, 더 높은 밀도 및 더 나은 열 성능을 위한 표면 실장 장치(SMD) 패키지(예: 0603, 0805, 3528)로 강력하게 이동하고 있습니다. LED 기술의 발전은 발광 효율(루멘/와트) 증가, 더 엄격한 빈닝을 통한 색상 일관성 개선, 사용 가능한 색상 및 색온도 범위 확장에 초점을 맞추고 있습니다. 스루홀 유형의 경우, 개선은 종종 동일한 패키지 크기 내에서 더 높은 밝기와 다양한 환경 조건에서 향상된 신뢰성의 형태로 이루어집니다.
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. |