LTL-R42FKFD LED 램프 데이터시트 - T-1 직경 - 앰버 확산 렌즈 - 2.05V - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTL-R42FKFD는 다양한 전자 장치에서 상태 표시 및 신호용으로 설계된 스루홀 장착형 LED 램프입니다. 이 제품은 원통형 모양이 특징인 T-1 패키지 계열에 속하며, 표준 PCB 장착에 적합합니다. 이 장치는 오렌지색 발광 칩에 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용하며, 앰버색 확산 에폭시 렌즈 내부에 캡슐화되어 있습니다. 이 확산 처리는 넓고 균일한 시야각을 제공하여 표시등 애플리케이션의 핵심 요구사항인 여러 방향에서 LED를 쉽게 볼 수 있게 합니다.

이 LED의 핵심 장점은 간편한 회로 기판 조립 설계, 낮은 전력 소비와 높은 광 효율의 결합, 그리고 무연 및 RoHS 준수와 같은 환경 규정 준수를 포함합니다. 주요 타겟 시장은 신뢰할 수 있고 오래 지속되는 시각적 피드백이 필요한 통신 장비, 컴퓨터 주변기기, 소비자 가전 및 가정용 기기를 포괄합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 LED에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 주변 온도(TA) 25°C에서 지정됩니다. 최대 연속 전력 소산은 75mW입니다. 정상 작동 시 DC 순방향 전류는 30mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 듀티 사이클 10% 이하 및 펄스 폭 10밀리초를 초과하지 않는 엄격한 조건 하에서 60mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 이 장치는 -30°C ~ +85°C의 온도 범위 내에서 작동할 수 있으며, -40°C ~ +100°C 사이에서 보관할 수 있습니다. 조립 시 중요한 파라미터는 LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시 최대 5초 동안 260°C로 정격된 리드 솔더링 온도입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 표준 테스트 조건인 TA=25°C 및 순방향 전류(IF) 20mA에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다. 광도(Iv)의 전형적인 값은 400밀리칸델라(mcd)이며, 최소 140 mcd, 최대 680 mcd입니다. Iv에 대한 보증이 ±30%의 테스트 허용 오차를 포함한다는 점을 유의하는 것이 중요합니다. 강도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 65도로, 중간 정도의 넓은 빔을 나타냅니다.

인지되는 색상을 정의하는 주 파장(λd)은 597 nm에서 612 nm 사이로, 스펙트럼의 앰버/오렌지 영역에 확실히 위치합니다. 피크 발광 파장(λp)은 일반적으로 611 nm입니다. 순방향 전압(VF)은 일반적으로 20mA에서 2.05V로 측정되며, 범위는 1.6V에서 2.4V입니다. 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V에서 최대 10 μA로 매우 낮습니다. 이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았으며, 이 테스트 조건은 특성화 목적으로만 사용됨이 명시되어 있습니다.

3. 빈 테이블 사양

이 제품은 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 두 가지 핵심 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 성능 특성을 가진 LED를 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈 분류

LED는 IF=20mA에서 세 가지 강도 빈으로 분류됩니다: 빈 GH (140-240 mcd), 빈 JK (240-400 mcd), 빈 LM (400-680 mcd). 각 빈 한계의 허용 오차는 ±30%입니다.

3.2 주 파장 빈 분류

LED는 또한 주 파장에 따라 다섯 가지 범주로 빈 분류됩니다: H22 (597.0-600.0 nm), H23 (600.0-603.0 nm), H24 (603.0-606.5 nm), H25 (606.5-610.0 nm), H26 (610.0-612.0 nm). 각 파장 빈 한계의 허용 오차는 ±1 nm입니다. 강도 및 파장에 대한 빈 코드는 제품 포장에 표시되어 색상 및 밝기가 중요한 애플리케이션을 위한 정밀한 선택을 가능하게 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 핵심 파라미터 간의 관계를 설명하는 일반적인 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 본문에 재현되지 않았지만, 그 함의는 표준적입니다. 이는 일반적으로 더 높은 전류에서 효율이 떨어질 때까지 일반적으로 거의 선형 방식으로 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지를 보여주는 상대 광도 대 순방향 전류 곡선을 포함합니다. 순방향 전압 대 순방향 전류 곡선은 다이오드의 지수적 I-V 특성을 보여줍니다. 상대 광도 대 주변 온도 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주는 중요한 곡선입니다. AlInGaP LED의 경우, 이 디레이팅은 상당합니다. 스펙트럼 분포 그래프는 17 nm의 스펙트럼 반폭을 가진 611 nm 피크 주변에 집중된 방출광을 보여줄 것입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수

이 LED는 표준 T-1 (3mm) 직경 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수 참고사항은 다음과 같습니다: 모든 치수는 밀리미터(인치 환산치 포함)로 표시되며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.25mm입니다, 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.0mm이며, 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다. 물리적 도면은 원통형 렌즈, PCB에 대는 플랜지, 그리고 두 개의 축방향 리드를 보여줍니다.

5.2 극성 식별

스루홀 LED의 경우, 극성은 일반적으로 리드 길이(더 긴 리드가 애노드 또는 양극)로 표시되며, 때로는 캐소드(음극) 근처 렌즈 플랜지의 평평한 부분으로 표시됩니다. 5V 이상의 역전압은 장치를 손상시킬 수 있으므로 올바른 방향은 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리드 성형

PCB 장착을 위해 리드를 구부려야 하는 경우, 구부림은 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 이상 떨어진 지점에서 이루어져야 합니다. 리드 프레임의 베이스를 지렛대로 사용해서는 안 됩니다. 성형은 실온에서 그리고 솔더링 공정 전에 수행되어 가열된 패키지에 스트레스를 가하는 것을 피해야 합니다.

6.2 솔더링 파라미터

두 가지 솔더링 방법이 다루어집니다. 인두를 사용한 수동 솔더링의 경우: 온도는 350°C를 초과해서는 안 되며, 리드당 솔더링 시간은 최대 3초(한 번만)여야 하며, 솔더링 지점은 에폭시 렌즈 베이스에서 2mm 이상 떨어져 있어야 합니다. 웨이브 솔더링의 경우: 예열 온도는 최대 120°C로 최대 100초까지, 솔더 웨이브 온도는 최대 260°C, 접촉 시간은 최대 5초, 그리고 담금 위치는 렌즈 베이스에서 2mm 이상 낮지 않아야 합니다. 결정적으로, IR 리플로우 솔더링은 이 스루홀 타입 제품에는 적합하지 않다고 명시되어 있습니다. 과도한 온도나 시간은 렌즈 변형을 일으키거나 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.

6.3 보관 및 취급

보관을 위해 주변 환경은 30°C 또는 상대 습도 70%를 초과해서는 안 됩니다. 원래의 습기 차단 포장에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용하는 것이 권장됩니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경에 보관해야 합니다. 필요한 경우 이소프로필 알코올을 사용한 청소가 권장됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장 사양은 계층적입니다: 정전기 방지 습기 차단 백당 1000, 500, 200 또는 100개. 이러한 백 10개가 내부 카톤에 포장되어 총 10,000개가 됩니다. 그런 다음 내부 카톤 8개가 주 외부 운송 카톤에 포장되어 외부 카톤당 총 80,000개가 됩니다. 데이터시트는 모든 운송 로트에서 최종 팩만이 비-풀 팩일 수 있음을 명시합니다. 부품 번호는 LTL-R42FKFD입니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

기본 원칙이 강조됩니다: LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다(회로 A). 개별 저항 없이 LED를 직접 병렬로 연결하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다. 각 LED의 순방향 전압(VF) 특성의 작은 차이가 전류 분배와 결과적으로 밝기에 상당한 차이를 일으키기 때문입니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V_공급 - VF_LED) / I_목표, 여기서 VF_LED는 데이터시트의 일반적 또는 최대 순방향 전압이고, I_목표는 목표 순방향 전류(예: 20mA)입니다.

8.2 정전기 방전(ESD) 보호

LED는 정전기 방전이나 전원 서지로 인한 손상에 취약합니다. 예방 조치로는: 작업자가 전도성 손목 스트랩이나 정전기 방지 장갑을 착용하고, 모든 장비와 작업 표면이 적절하게 접지되었는지 확인하며, 취급 중 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하는 것이 포함됩니다.

8.3 애플리케이션 적합성

이 LED는 실내 및 실외 간판뿐만 아니라 일반 전자 장비에도 적합합니다. 그 앰버 색상은 가시성이 매우 높으며 주로 경고, 상태 또는 표시 목적으로 사용됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

AlInGaP 기술을 기반으로 한 LTL-R42FKFD는 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드)와 같은 오래된 기술에 비해 장점을 제공합니다. AlInGaP LED는 일반적으로 더 높은 광 효율, 더 나은 온도 안정성, 그리고 특히 적색, 오렌지, 앰버 영역에서 더 포화된 색 순도를 제공합니다. 일부 현대 고출력 LED와 비교할 때, 이 장치는 저전력 표시등 타입으로, 상태 표시를 위한 신뢰성, 사용 편의성 및 비용 효율성을 우선시하며 고플럭스 조명이 아닙니다. 그 스루홀 설계는 일부 애플리케이션에서 표면 실장 장치(SMD)에 비해 프로토타이핑 및 생산을 위한 기계적 견고성과 단순성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 절대 최대 DC 순방향 전류가 30mA이지만, 표준 테스트 조건 및 일반적인 동작점은 20mA입니다. 30mA로 동작하면 수명이 단축되고 접합 온도가 상승할 수 있습니다. 실제 동작 전류에서의 Vf를 고려하여 전력 소산(Vf * If)이 75mW를 초과하지 않도록 항상 디레이팅 곡선을 참조하고 확인하십시오.

Q: 광도 빈 한계에 ±30% 허용 오차가 있는 이유는 무엇인가요?

A: 이는 생산 테스트에서의 측정 변동성을 설명합니다. 이는 240-400 mcd 빈(JK)으로 표시된 LED가 실제로 테스트 시 168 mcd에서 520 mcd 사이로 측정될 수 있음을 의미합니다. 설계자는 광학 설계에서 이 편차를 고려해야 합니다.

Q: 제 PCB에 비해 리드가 너무 깁니다. 솔더링 전에 자를 수 있나요?

A: 예, 리드는 자를 수 있습니다. 그러나 이후에 구부려야 하는 경우, 리드 성형 지침에 따라 구부림 지점이 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어져 있도록 하십시오.

Q: 방열판이 필요한가요?

A: 단일 표시등 LED의 경우, 개방된 공기 중에서 20mA로 정상 작동할 때는 일반적으로 방열판이 필요하지 않습니다. 그러나 여러 LED가 밀집되어 있거나 높은 주변 온도 환경에서 작동하는 경우, 열 관리가 고려되어야 합니다.

11. 실용적인 애플리케이션 예시

예시 1: 소비자 가전의 전원 표시등:단일 LTL-R42FKFD가 적절한 저항과 직렬로 연결되어 5V 레일에 연결됩니다. 저항은 (5V - 2.05V) / 0.020A = 147.5 옴으로 계산됩니다. 표준 150 옴 저항을 사용하면 약 19.7mA의 전류가 흐르며, 이는 사양 내에 잘 들어갑니다. 넓은 시야각은 방 안의 다양한 각도에서 전원 상태를 볼 수 있도록 보장합니다.

예시 2: 산업 장비의 다중 LED 상태 바:다섯 개의 LED가 시스템 상태 수준(예: 꺼짐, 대기, 활성, 경고, 고장)을 표시하는 데 사용됩니다. 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED는 공통 구동 IC나 마이크로컨트롤러 핀에 연결된 자체 전류 제한 저항을 가집니다. 빈 분류 정보를 사용하여 설계자는 바 전체에 걸쳐 색상 일관성을 위해 엄격한 파장 빈(예: H24)을 지정할 수 있습니다.

12. 동작 원리

LED는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리로 동작합니다. 다이오드의 턴온 전압(이 AlInGaP 장치의 경우 약 1.6V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이들 전하 캐리어는 활성 영역에서 재결합하며, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 반도체 결정의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 앰버/오렌지입니다. 확산 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 보호하고 빛을 산란시켜 넓은 시야각을 만듭니다.

13. 기술 동향

LTL-R42FKFD와 같은 스루홀 LED는 견고성과 수동 조립의 용이성으로 인해 많은 애플리케이션에서 여전히 중요하지만, 더 넓은 산업 동향은 자동화 조립, 더 높은 밀도, 그리고 종종 더 나은 열 성능을 위한 표면 실장 장치(SMD) 패키지 쪽으로 이동하고 있습니다. 그러나 스루홀 부품은 프로토타이핑, 교육용 키트, 고진동 환경, 그리고 강한 기계적 결합이 필요한 애플리케이션에서 강력한 위치를 유지하고 있습니다. 재료 측면에서 AlInGaP 기술은 성숙되어 있으며 적색-앰버 스펙트럼에 대해 매우 최적화되어 있습니다. 지속적인 개발은 효율(와트당 루멘), 장수명 및 색상 일관성 개선, 그리고 기존 스루홀과 고급 SMD 설계 간의 격차를 줄이는 새로운 패키지 형식으로의 확장에 초점을 맞추고 있습니다.