LTL-R42FTBN4D 블루 LED 램프 데이터시트 - 5mm 직경 - 3.8V 순방향 전압 - 20mA 전류 - 117mW 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 스루홀 방식으로 장착되는 LED 인디케이터 램프인 LTL-R42FTBN4D의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 3mm, 4mm, 5mm, 직사각형 및 원통형 등 다양한 패키지 크기로 제공되는 LED 제품군의 일부로, 다양한 산업 분야의 상태 표시 애플리케이션 요구사항을 충족하도록 설계되었습니다. 특정 모델 LTL-R42FTBN4D는 청색 발광을 특징으로 하며, 일반적인 피크 파장이 470nm인 InGaN 반도체 칩을 사용하고, 백색 확산 렌즈가 장착된 표준 T-1 (5mm) 패키지에 내장되어 있습니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

LTL-R42FTBN4D는 신뢰성과 전자 회로에의 쉬운 통합을 위해 설계되었습니다. 주요 특징으로는 간편한 회로 기판 조립에 최적화된 설계로 효율적인 제조 공정에 기여합니다. 이 소자는 낮은 할로겐 함량을 자랑하여 환경 및 규제 요건에 부합합니다. 집적 회로 논리 레벨과 완벽하게 호환되며, 낮은 구동 전류만 필요로 하여 전원 공급 설계를 단순화하고 전체 시스템 전력 소비를 줄입니다. 백색 확산 렌즈는 넓고 균일한 시야각을 제공하여 가시성을 향상시킵니다. 또한, LED는 높은 발광 효율을 제공하여 밝은 출력을 유지하면서 낮은 전력 소산을 유지합니다.

1.2 대상 애플리케이션 및 시장

이 LED는 명확하고 신뢰할 수 있는 시각적 상태 표시가 필요한 광범위한 애플리케이션에 적합합니다. 주요 대상 시장은 컴퓨터 산업으로, 데스크탑, 서버 및 주변 장치의 전원, 디스크 활동 또는 네트워크 상태 표시등으로 사용될 수 있습니다. 통신 분야에서는 라우터, 스위치, 모뎀 및 기타 네트워킹 장비의 표시등에 적용 가능합니다. 오디오/비디오 장비, 가전 제품 및 다양한 휴대용 장치와 같은 소비자 가전은 또 다른 중요한 적용 분야입니다. 내구성 덕분에 산업용 제어 패널 및 계측기에서도 사용하기에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

소자의 한계 및 작동 특성을 철저히 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 설계에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계 이하 또는 이 한계에서의 작동은 보장되지 않습니다. 절대 최대 정격은 주변 온도(TA) 25°C에서 지정됩니다. 최대 연속 전력 소산은 117밀리와트입니다. 소자는 20mA의 DC 순방향 전류를 연속적으로 처리할 수 있습니다. 펄스 작동의 경우, 100mA의 피크 순방향 전류가 허용되지만, 듀티 사이클이 1/10 이하이고 펄스 폭이 10마이크로초를 초과하지 않는 엄격한 조건에서만 가능합니다. 작동 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도 범위는 -55°C에서 +100°C까지 확장됩니다. 납땜 시, 리드는 최대 5초 동안 260°C의 온도를 견딜 수 있으며, 납땜 지점이 LED 본체에서 최소 2.0mm (0.079인치) 이상 떨어져 있어야 합니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터들은 일반적으로 TA=25°C 및 순방향 전류(IF) 20mA에서 정상 작동 조건 하에서 소자의 성능을 정의합니다. 발광 강도(Iv)의 일반적인 값은 400밀리칸델라(mcd)이며, 보장된 최소값은 180 mcd, 최대값은 880 mcd로, ±15%의 테스트 허용 오차가 적용됩니다. 시야각(2θ1/2)은 강도가 축 방향 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되며, 60도입니다. 피크 발광 파장(λP)은 468 nm입니다. 지배 파장(λd)은 색상을 지각적으로 정의하며, 460 nm에서 475 nm 범위입니다. 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 25 nm입니다. 순방향 전압(VF)은 일반적으로 3.8V로 측정되며, 최대값은 3.8V입니다. 역전압(VR) 5V가 인가될 때 역전류(IR)는 최대 10마이크로암페어입니다. 이 소자는 역바이어스 하에서 작동하도록 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다.

3.1 발광 강도 빈닝

발광 출력은 단일 문자 코드로 식별되는 빈으로 분류됩니다. 각 빈은 IF=20mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정된 정의된 최소 및 최대 강도 값을 가집니다. 빈닝 구조는 다음과 같습니다: 빈 H (180-240 mcd), 빈 J (240-310 mcd), 빈 K (310-400 mcd), 빈 L (400-520 mcd), 빈 M (520-680 mcd), 빈 N (680-880 mcd). 각 빈의 한계에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 강도에 대한 특정 빈 코드는 각 포장 백에 표시되어, 설계자가 애플리케이션에 필요한 밝기 범위의 LED를 선택할 수 있도록 합니다.

3.2 지배 파장 빈닝

지배 파장으로 정의되는 색상도 색조 일관성을 보장하기 위해 빈닝됩니다. 빈은 영숫자 코드(예: B07, B08, B09)로 식별됩니다. 해당 파장 범위는 다음과 같습니다: B07 (460.0 - 465.0 nm), B08 (465.0 - 470.0 nm), B09 (470.0 - 475.0 nm). 각 빈 한계에 대해 ±1 나노미터의 엄격한 허용 오차가 유지됩니다. 이 정밀한 빈닝은 여러 LED 간의 색상 일치가 중요한 애플리케이션에 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

주요 특성의 그래픽 표현은 다양한 조건에서 소자 동작에 대한 깊은 통찰력을 제공합니다.

데이터시트에는 설계 분석에 매우 유용한 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 이 곡선들은 순방향 전류와 발광 강도 간의 관계를 시각적으로 묘사하여, 전류가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 또한 적절한 전류 제한 저항을 계산하는 데 필요한 순방향 전압 대 순방향 전류 관계를 설명합니다. 더 나아가, 온도 의존성 곡선은 일반적으로 주변 또는 접합 온도 변화에 따라 발광 강도 및 순방향 전압과 같은 파라미터가 어떻게 변하는지 보여주지만, 제공된 텍스트에는 특정 곡선 데이터 포인트가 상세히 설명되어 있지 않습니다. 설계자는 비표준 온도에서의 성능 저하 요구사항과 성능을 이해하기 위해 전체 그래픽 데이터를 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수 및 허용 오차

LED는 표준 T-1 (5mm) 원형 스루홀 패키지 외형을 따릅니다. 모든 치수는 밀리미터 단위로 제공되며, 인치 변환 값이 함께 제공됩니다. 특별한 주석이 없는 한, 치수의 일반적인 허용 오차는 ±0.25mm (0.010인치)입니다. 주요 기계적 주의사항은 다음과 같습니다: 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.0mm (0.04인치)입니다; 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다. 설계자는 PCB 레이아웃 및 기계적 설계에 이러한 허용 오차를 반드시 포함해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

적절한 취급은 소자의 무결성과 성능을 유지하는 데 필수적입니다.

6.1 저장 및 세척

장기 저장을 위해서는 주변 환경이 30°C 또는 상대 습도 70%를 초과하지 않아야 합니다. 원래의 습기 방지 포장에서 꺼낸 LED는 이상적으로 3개월 이내에 사용해야 합니다. 원래 포장 외부에서 장기간 저장할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경에 보관해야 합니다. 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다.

6.2 리드 성형

리드를 구부려야 하는 경우, 이는 반드시 납땜 공정 전에 정상 실온에서 수행해야 합니다. 구부림은 LED 렌즈 베이스에서 3mm 이상 떨어진 지점에서 이루어져야 합니다. 결정적으로, 구부리는 동안 리드 프레임의 베이스 자체를 지렛대로 사용해서는 안 되며, 이는 내부 다이 부착부에 응력을 가하여 고장을 일으킬 수 있습니다.

6.3 납땜 공정 파라미터

렌즈 베이스와 납땜 지점 사이에 최소 2mm의 간격을 유지해야 합니다. 렌즈를 솔더에 담그는 것은 피해야 합니다. LED가 고온일 때 리드에 외부 응력을 가해서는 안 됩니다. 권장 조건은 다음과 같습니다:
핸드 솔더링 (인두):최대 온도 350°C, 리드당 최대 시간 3초 (한 번만).
웨이브 솔더링:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열합니다. 솔더 웨이브는 최대 260°C에서 최대 5초 동안 유지합니다. 담금 위치는 솔더가 렌즈 베이스로부터 2mm 이내로 접근하지 않도록 해야 합니다.
이러한 온도 또는 시간 한계를 초과하면 렌즈 변형 또는 LED의 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

LTL-R42FTBN4D는 다양한 생산 규모에 맞는 표준 포장 수량으로 제공됩니다. 기본 단위는 포장 백으로, 백당 1000개, 500개, 200개 또는 100개 수량으로 이용 가능합니다. 대량의 경우, 이러한 포장 백 10개가 내부 카톤으로 결합되어 총 10,000개가 됩니다. 마지막으로, 내부 카톤 8개가 하나의 마스터 외부 카톤에 포장되어 외부 카톤당 80,000개의 대량 수량을 제공합니다. 출하 로트 내에서 최종 포장만이 가득 차지 않은 수량을 포함할 수 있습니다.

8. 애플리케이션 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED와 직렬로 개별적인 전류 제한 저항을 사용하는 것을 강력히 권장합니다. 데이터시트에 표시된 "회로 모델 (A)"이라고 레이블된 회로도는 이 올바른 접근 방식을 보여줍니다. 개별 저항 없이 LED를 병렬로 연결하는 것("회로 모델 (B)"과 같이)은 권장되지 않습니다. 각 LED의 순방향 전압(Vf) 특성의 작은 차이로 인해 전류가 고르게 분배되지 않아 밝기에 눈에 띄는 차이가 발생하기 때문입니다.

8.2 정전기 방전 (ESD) 보호

이 LED는 정전기 방전 또는 전원 서지로 인한 손상에 취약합니다. 취급 및 조립을 위한 포괄적인 ESD 관리 프로그램을 권장합니다. 주요 조치에는 다음이 포함됩니다: 작업자가 도전성 손목 스트랩 또는 방진 장갑 착용; 모든 장비, 작업대 및 저장 랙이 적절하게 접지되어 있는지 확인; 마찰로 인해 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기 사용. 정전기 안전 구역에서 작업하는 인력에 대한 교육 및 인증 프로그램도 권장됩니다.

9. 기술 비교 및 설계 고려사항

비확산 또는 투명 렌즈 LED와 비교하여, LTL-R42FTBN4D의 백색 확산 렌즈는 더 넓고 균일한 시야각을 제공하여, 인디케이터가 다양한 각도에서 보여야 하는 애플리케이션에 더 우수합니다. 낮은 전류 요구 사항으로 인해 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에서 직접 구동하는 것과 호환되며, 종종 트랜지스터 구동 단계가 필요 없어 회로 설계를 단순화합니다. 설계자는 공급 전압, LED의 순방향 전압(보수적인 설계를 위해 최대값 3.8V 사용), 원하는 순방향 전류(일반적으로 20mA 이하로 수명 연장)를 기반으로 직렬 저항 값을 신중하게 계산해야 합니다. 저항의 전력 소산도 확인해야 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 5V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?
A: 네, 하지만 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (공급전압 - LED_Vf) / If. 일반적인 값(5V - 3.8V) / 0.020A = 60옴을 사용합니다. 표준 62 또는 68옴 저항이 적합하며, 전류가 20mA 근처 또는 이하로 유지되도록 합니다.

Q: 피크 파장과 지배 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장(λP)은 스펙트럼 전력 출력이 가장 높은 파장(468 nm)입니다. 지배 파장(λd)은 CIE 색도도상의 색좌표에서 유도되며, 빛의 지각된 색상과 가장 잘 일치하는 단일 파장(460-475 nm)을 나타냅니다. 설계 시에는 색상 사양에 지배 파장이 더 관련이 있습니다.

Q: 발광 강도 빈 코드를 어떻게 해석하나요?
A: 백에 인쇄된 빈 코드(예: H, J, K)는 내부 LED의 보장된 최소 및 최대 광 출력 범위를 나타냅니다. 배열에서 일관된 밝기를 위해서는 동일한 강도 빈의 LED를 지정하고 사용하십시오.

11. 실용적인 애플리케이션 예시

시나리오: 네트워크 스위치용 4-LED 상태 바 설계.바는 링크 속도(예: 10/100/1000 Mbps) 및 활동을 표시해야 합니다. LTL-R42FTBN4D를 사용하여 설계자는 다음을 수행합니다: 1) 균일성을 위해 동일한 발광 강도 빈(예: 빈 K) 및 지배 파장 빈(예: B08)에서 LED를 선택합니다. 2) 3.3V 마이크로컨트롤러 공급 전압의 경우, 직렬 저항 계산: R = (3.3V - 3.8V) / 0.02A = -25옴. 이 음수 결과는 3.3V가 20mA에서 LED를 순방향 바이어스하기에 불충분함을 나타냅니다. 설계자는 더 높은 공급 전압(예: 5V)을 사용하거나, 낮은 전류로 LED를 구동하여 감소된 밝기를 수용해야 합니다. 5V 공급 전압의 경우, 68옴 저항은 약 17.6mA를 생성하며, 이는 안전하고 좋은 밝기를 제공합니다. 3) PCB 구멍이 0.6mm 리드 직경에 맞게 크기가 조정되고, 2mm 납땜-본체 간격이 유지되도록 합니다. 4) 네트워크 상태에 따라 적절한 LED를 켜도록 마이크로컨트롤러를 프로그래밍합니다.

12. 작동 원리

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 물질의 전자가 활성 영역에서 p형 물질의 정공과 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 사용된 반도체 물질의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. LTL-R42FTBN4D는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 화합물 반도체를 사용하며, 이는 약 470나노미터 피크를 가진 청색 발광에 해당하는 밴드갭을 갖도록 설계되었습니다. 백색 확산 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 캡슐화하고, 기계적 보호를 제공하며, 방출된 빛을 산란시켜 넓은 시야각을 만듭니다.

13. 기술 동향

스루홀 LED 시장은 성숙되었지만, 효율성과 신뢰성에서 점진적인 개선이 계속되고 있습니다. 더 높은 내부 양자 효율을 가진 물질 개발 및 더 나은 열 관리와 광 추출을 위한 개선된 패키징 기술과 같은 광범위한 LED 산업의 동향은 모든 LED 폼 팩터에 간접적으로 이익을 줍니다. 더 낮은 순방향 전압과 더 높은 발광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 인디케이터 애플리케이션의 경우, 최종 제품의 자동화 및 품질 기대에 의해 추진되는 일관된 색상과 밝기(엄격한 빈닝)에 대한 수요는 여전히 높습니다. 표면 실장 장치(SMD) LED가 더 작은 크기와 자동 픽 앤 플레이스 조립에 적합하여 새로운 설계를 지배하지만, 스루홀 LED는 프로토타이핑, 교육용 키트, 수리 부문 및 기계적 견고성 또는 수동 조립이 선호되는 애플리케이션에서 상당한 시장을 유지하고 있습니다.