녹색 525nm 스루홀 LED 램프 - 직경 3.0mm - 2.4-3.3V - 64mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 직각 블랙 플라스틱 홀더(CBI - Circuit Board Indicator)에 사용하도록 설계된 녹색 스루홀 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 제품은 저전력 소비와 높은 효율성을 제공하는 고체 광원입니다. RoHS 지침을 준수하는 무연 제품입니다. 발광 색상은 주도파장 525nm의 녹색으로, InGaN 기술을 사용합니다. 자동화 조립 공정을 위해 테이프 및 릴 패키징으로 공급됩니다.

1.1 핵심 장점

• 회로 기판 조립의 용이성을 위해 설계되었습니다.
• 긴 수명을 가진 고체 상태의 신뢰성.
• 저전력 소비 및 높은 발광 효율.
• 환경 친화적, 무연, RoHS 준수 구조.
• 다양한 장착이 가능한 적층형 직각 홀더 형식으로 제공됩니다.
• 효율적인 대량 생산을 위해 테이프 및 릴로 공급됩니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 컴퓨터 주변기기 및 상태 표시등, 통신 장비, 소비자 가전, 산업용 제어판 및 기계 등 다양한 산업 분야의 광범위한 응용에 적합합니다.

• 컴퓨터 주변기기 및 상태 표시등.
• 통신 장비.
• 소비자 가전.
• 산업용 제어판 및 기계.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

다음 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 모든 값은 주변 온도(TA) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산 (Pd):64 mW - LED가 열로 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력.
• 피크 순방향 전류 (IFP):60 mA - 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 1/10, 펄스 폭 ≤ 10μs)에서만 허용됩니다.
• DC 순방향 전류 (IF):20 mA - 신뢰할 수 있는 동작을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류.
• 동작 온도 범위:-30°C ~ +85°C - 정상적인 장치 기능을 위한 주변 온도 범위.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C - 동작하지 않을 때 장치의 안전한 온도 범위.
• 리드 솔더링 온도:최대 5초 동안 260°C (LED 본체에서 2.0mm 거리 측정). 웨이브 또는 핸드 솔더링 공정에 중요합니다.

2.2 전기 및 광학적 특성

이 파라미터들은 표준 테스트 조건(TA=25°C, IF=10mA, 별도 명시 제외)에서 LED의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):180 ~ 880 mcd. 이 넓은 범위는 빈닝 시스템(섹션 4 참조)을 통해 관리됩니다. 측정은 CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 센서/필터를 사용합니다.
• 시야각 (2θ1/2):100도. 이는 광도가 축방향(온-액시스) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 확산 렌즈의 일반적인 비교적 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 발광 파장 (λP):530 nm (일반적). 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장.
• 주도파장 (λd):525 ~ 535 nm. 이는 CIE 색도도에서 유도된, LED의 색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):25 nm (일반적). 최대 강도의 절반에서 측정된 스펙트럼 대역폭으로, 색 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):10mA에서 2.4 ~ 3.3 V. 전류 제한 회로 설계 시 이 범위를 고려해야 합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA.중요:이 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 설계자는 주문 시 정의된 범위 내의 성능을 보장하기 위해 빈 코드를 지정해야 합니다.

3.1 광도 빈닝

빈닝은 순방향 전류 10mA에서 수행됩니다. 각 빈 한계의 허용 오차는 ±15%입니다.

• 빈 HJ:180 mcd (최소) ~ 310 mcd (최대)
• 빈 KL:310 mcd (최소) ~ 520 mcd (최대)
• 빈 MN:520 mcd (최소) ~ 880 mcd (최대)

3.2 주도파장 빈닝

빈닝은 순방향 전류 10mA에서 수행됩니다. 각 빈 한계의 허용 오차는 ±1nm입니다.

• 빈 G09:516.0 nm (최소) ~ 520.0 nm (최대)
• 빈 G10:520.0 nm (최소) ~ 527.0 nm (최대)
• 빈 G11:527.0 nm (최소) ~ 535.0 nm (최대)

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 다음 해석은 표준 LED 동작과 제공된 파라미터를 기반으로 합니다:

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

순방향 전압(VF)은 10mA에서 2.4V ~ 3.3V의 지정 범위를 가집니다. I-V 특성은 지수적입니다. 정격 전류 이상으로 LED를 동작시키면 순방향 전압과 전력 소산이 크게 증가하여 최대 정격을 초과할 수 있습니다. 안정적인 발광 출력과 수명을 보장하기 위해 정전압원보다 정전류 구동기를 강력히 권장합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도는 권장 동작 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 효과 증가로 인해 효율이 감소할 수 있습니다. 지정된 Iv 값은 10mA 기준입니다; 최대 DC 전류인 20mA로 구동하면 더 높은 강도를 얻을 수 있지만 신중한 열 관리와 함께 수행해야 합니다.

4.3 온도 의존성

LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 데이터시트는 동작 온도 한계(-30°C ~ +85°C)를 제공하지만, 상한선에서의 실제 광 출력은 25°C에서보다 낮을 것입니다. 넓은 온도 범위에서 안정적인 밝기가 필요한 응용의 경우, PCB의 열 설계와 구동 회로의 잠재적 밝기 보상을 고려해야 합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 외형 치수 및 조립

LED는 특정 직각 블랙 플라스틱 홀더와 결합하도록 설계되었습니다. 주요 기계적 사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도 명시가 없는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 홀더 재질은 블랙 플라스틱입니다.
• LED 램프 자체는 녹색 확산 렌즈를 특징으로 합니다.
• 조립 시, 리드는 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 구부려야 합니다. 리드 프레임의 베이스를 구부릴 때 지렛대로 사용해서는 안 됩니다.

5.2 패키징 사양

장치는 업계 표준 테이프 및 릴 형식으로 공급됩니다.

• 캐리어 테이프:블랙 전도성 폴리스티렌 합금 제조, 두께 0.50 ±0.06 mm.
• 릴 용량:13인치 릴당 400개.
• 카톤 패키징:
  • 1릴은 건조제와 습도 표시 카드와 함께 Moisture Barrier Bag (MBB)에 포장됩니다.
  • 2개의 MBB(총 800개)가 내부 카톤에 포장됩니다.
  • 10개의 내부 카톤(총 8,000개)이 외부 카톤에 포장됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 보관 및 취급

• 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하십시오. 방습 봉지 개봉 후 1년 이내에 사용하십시오.
• 개봉 패키지:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오. 구성품은 노출 후 168시간(1주일) 이내에 IR 리플로우되어야 합니다. 168시간 이상 보관 시, 솔더링 전 최소 48시간 동안 60°C에서 베이킹하여 리플로우 중 수분 유도 손상("팝콘 현상")을 방지해야 합니다.

6.2 솔더링 공정

렌즈/홀더 베이스와 솔더 접점 사이에 최소 2mm의 간격을 유지해야 합니다.

• 솔더링 아이언:최대 온도 350°C, 접합당 최대 시간 3초. 한 번만 적용하십시오.
• 웨이브 솔더링:최대 예열 온도 120°C, 최대 100초. 최대 솔더 웨이브 온도 260°C, 최대 5초.
• 세척:필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제를 사용하십시오. 강한 화학 물질은 피하십시오.

6.3 응용 시 주의사항

• 이 LED는 실내/외 간판 및 일반 전자 장비에 적합합니다.
• LED가 뜨거운 상태에서 솔더링 중 리드에 외부 응력을 가하지 마십시오.
• PCB 조립 시 최소한의 클린치 힘을 사용하여 구성품에 기계적 응력을 피하십시오.
• 과도한 솔더링 온도나 시간은 LED 렌즈를 변형시키고 내부 다이를 손상시킬 수 있습니다.

7. 설계 고려사항 및 응용 노트

7.1 회로 설계

항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로를 사용하십시오. 저항 값을 다음 공식을 사용하여 계산하십시오: R = (Vsupply - VF) / IF, 여기서 VF는 데이터시트의 최대값(3.3V)을 취하여 낮은 VF LED에서도 전류가 한계를 초과하지 않도록 해야 합니다. 5V 공급 및 10mA 목표 전류의 경우, 저항은 약 (5V - 3.3V) / 0.01A = 170 Ω입니다. 표준 180 Ω 저항이 안전한 선택이 될 것입니다.

7.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 64mW), LED 접합에서 적절한 열 방출을 보장하면 수명을 연장하고 밝기 안정성을 유지합니다. 직각 플라스틱 홀더는 일부 절연을 제공하지만, PCB 레이아웃은 LED를 다른 중요한 열원 근처에 배치하지 않아야 합니다. 최대 DC 전류(20mA)로 동작하는 응용의 경우 열 고려사항이 더 중요해집니다.

7.3 광학 통합

100도의 시야각과 확산 렌즈는 다양한 각도에서 볼 수 있어야 하는 상태 표시등에 적합한 넓고 부드러운 발광을 제공합니다. 더 집중된 빔이 필요한 응용의 경우 2차 광학 장치가 필요합니다. 녹색(525-535nm)은 인간의 눈에 대한 높은 감도 영역에 있어 주의를 끄는 표시등에 매우 효과적입니다.

8. 기술 비교 및 차별화

이 스루홀 LED는 전용 직각 홀더(CBI)와의 통합을 통해 완전하고 조립이 쉬운 표시등 솔루션을 제공함으로써 차별화됩니다. 표면 실장 LED와 비교하여, 이와 같은 스루홀 버전은 진동이나 수동 취급이 있는 응용에 대해 종종 우수한 기계적 강도를 제공합니다. 강도와 파장 모두에 대한 특정 빈닝 구조는 다중 표시등 패널에서 정확한 색상과 밝기 일치를 가능하게 하며, 이는 빈닝되지 않거나 넓게 빈닝된 일반 LED에 비해 주요 장점입니다. 포괄적인 습도 민감도 및 솔더링 가이드라인은 또한 견고하고 신뢰할 수 있는 제조 공정을 위해 설계된 제품을 나타냅니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

9.1 피크 파장과 주도파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λP)은 LED가 가장 많은 광 전력을 방출하는 물리적 파장입니다. 주도파장(λd)은 인간의 색상 인지(CIE 차트)를 기반으로 계산된 값으로, 우리가 빛을 인지하는 단일 파장을 나타냅니다. 녹색 LED의 경우 종종 가깝지만, 색상 사양에는 λd가 더 관련성이 높은 파라미터입니다.

9.2 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

네, 20mA는 권장되는 최대 DC 순방향 전류입니다. 그러나 이 최대값으로 동작하면 더 많은 열이 발생하고 10mA와 같은 낮은 전류로 동작하는 것에 비해 LED의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 주변 온도가 사양 내에 있는지 확인하고 많은 LED를 사용하는 경우 열 설계를 고려하십시오.

9.3 광도 범위가 왜 이렇게 넓나요 (180-880 mcd)?

이는 전체 생산에 걸친 가능한 총 범위입니다. 빈닝 시스템(HJ, KL, MN)은 이 범위를 더 작고 일관된 그룹으로 나눕니다. 응용에 대해 예측 가능한 밝기 범위 내의 LED를 얻으려면 주문 시 필요한 빈 코드를 지정해야 합니다.

9.4 봉지 개봉 후 168시간 이상 경과 시 항상 베이킹이 필요한가요?

네, 흡수된 수분을 제거하기 위해 60°C에서 48시간 동안 베이킹하는 것을 강력히 권장합니다. 이 단계를 건너뛰면 고온 솔더링 공정 중 증기압이 증가하여 내부 박리 또는 균열("팝콘 현상")을 일으킬 위험이 있으며, 이는 즉각적 또는 잠재적 고장으로 이어질 수 있습니다.

10. 실용 응용 예시

시나리오: 산업용 컨트롤러용 다중 상태 표시등 패널 설계.

설계자는 수직 패널에 녹색 "시스템 정상" 표시등이 필요합니다. 그들은 PCB 장착의 용이성과 명확한 측면 시야를 위해 직각 홀더가 있는 이 LED를 선택합니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 구매 주문서에 광도는 빈 KL(310-520 mcd), 파장은 빈 G10(520-527 nm)을 지정합니다. PCB에서 그들은 홀더의 풋프린트와 일치하는 중심 간격으로 LED를 배치합니다. 구동 회로는 각 LED에 대해 5V 레일과 180Ω 전류 제한 저항을 사용하여 전류를 ~10mA로 설정합니다. 조립 중 생산 팀은 168시간 플로어 라이프 규칙을 따르고, 보드 웨이브 솔더링 전에 노출된 릴을 베이킹합니다. 결과는 조작자 위치에서 명확하게 보이는 일관되고 밝은 녹색 표시등이 있는 패널입니다.

11. 동작 원리

이것은 반도체 발광 다이오드(LED)입니다. 특성 순방향 전압(VF)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 재료의 활성 영역 내에서 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 약 525-535 nm의 녹색입니다. 확산 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며 광 출력을 넓은 시야각으로 형성합니다.

12. 기술 동향

스루홀 LED는 견고성과 특정 조립 유형에 필수적이지만, 더 넓은 업계 동향은 더 작은 크기, 자동화 피크 앤 플레이스 적합성, PCB로의 더 나은 열 경로로 인해 표면 실장 장치(SMD) LED로 이동하고 있습니다. 그러나 이와 같은 스루홀 버전은 더 높은 기계적 결합 강도, 쉬운 수동 프로토타이핑 또는 특정 광학 형식(직각 시야 등)이 필요한 응용 분야를 계속해서 제공합니다. 형광체 변환 및 직접 색상 반도체 재료의 발전은 스루홀 패키지를 포함한 모든 LED 유형의 효율성, 색 재현성 및 최대 밝기를 계속해서 개선하고 있습니다. 이 데이터시트에서 볼 수 있는 정밀한 빈닝과 습도 민감도 처리에 대한 강조는 소비자 및 산업 전자제품 모두에서 더 높은 신뢰성과 일관성을 향한 업계의 추진력을 반영합니다.