목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 핵심 특징 및 장점
- 1.2 목표 응용 분야 및 시장
- 2. 기술 파라미터 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기적 및 광학적 특성
- 2.2.1 광도 및 시야각
- 2.2.2 스펙트럼 특성
- 2.2.3 전기적 파라미터
- 3. 빈 테이블 사양
- 3.1 광도 빈 분류
- 3.2 주 파장 빈 분류
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 포장 정보
- 5.1 외형 치수 및 구조
- 5.2 포장 사양
- 6. 솔더링, 조립 및 취급 지침
- 6.1 보관 조건
- 6.2 세척
- 6.3 리드 성형 및 PCB 조립
- 6.4 솔더링 공정
- 7. 응용 제안 및 설계 고려 사항
- 7.1 일반적인 응용 시나리오
- 7.2 회로 설계 참고 사항
- 8. 기술 비교 및 차별화
- 9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
- 10. 실용적인 설계 및 사용 사례
- 11. 동작 원리 소개
- 12. 기술 동향 및 배경
- LED 사양 용어
- 광전 성능
- 전기적 매개변수
- 열 관리 및 신뢰성
- 패키징 및 재료
- 품질 관리 및 등급 분류
- 테스트 및 인증
1. 제품 개요
본 문서는 회로 기판 표시등(CBI)으로 설계된 T-1 포맷 스루홀 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 검정색 플라스틱 직각 홀더(하우징)에 장착되어 있으며, 이색 발광 능력(황록색 및 적색)과 백색 확산 렌즈를 결합한 것이 특징입니다. 주요 설계 초점은 인쇄 회로 기판(PCB)에의 조립 용이성에 맞춰져 있어 자동화된 배치 공정에 적합합니다.
1.1 핵심 특징 및 장점
- 조립 용이성:설계는 간편한 회로 기판 조립을 위해 최적화되었습니다.
- 대비도 향상:발광 표시등의 시각적 대비율을 향상시키기 위해 검정색 하우징 재질이 사용됩니다.
- 에너지 효율성:이 장치는 낮은 전력 소비와 높은 발광 효율을 제공합니다.
- 환경 규정 준수:이 제품은 무연 제품으로 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
- 포장:자동화 조립 장비와 호환되는 테이프 및 릴 포장으로 공급됩니다.
1.2 목표 응용 분야 및 시장
이 LED 램프는 다음과 같은 광범위한 전자 장비를 대상으로 합니다:
- 컴퓨터 주변 장치 및 시스템
- 통신 장치
- 가전 제품
- 산업 제어 및 계측 장비
2. 기술 파라미터 분석
본 섹션은 장치에 대해 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 데이터는 주변 온도(TA) 25°C를 기준으로 합니다.
2.1 절대 최대 정격
이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.
- 소비 전력 (PD):적색 및 황록색 LED 모두 최대 52 mW입니다. 이 파라미터는 열 관리 설계에 매우 중요합니다.
- 피크 순방향 전류 (IFP):최대 60 mA, 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 1/10, 펄스 폭 ≤ 10ms)에서만 허용됩니다.
- 연속 DC 순방향 전류 (IF):최대 20 mA입니다. 이는 신뢰할 수 있는 장기 성능을 위한 권장 동작 전류입니다.
- 동작 온도 범위:-40°C ~ +85°C. 이 장치는 산업 등급 온도 환경에 적합하도록 정격화되었습니다.
- 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C.
- 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시 최대 5초 동안 260°C를 견딥니다. 이는 표준 웨이브 또는 핸드 솔더링 공정과 호환됩니다.
2.2 전기적 및 광학적 특성
다음 파라미터는 표준 시험 조건(IF = 10mA)에서 측정됩니다. 광도(Iv) 사양에는 ±30%의 시험 허용 오차가 포함됨을 유의하십시오.
2.2.1 광도 및 시야각
- 황록색 LED:일반적인 광도는 38 mcd이며, 범위는 23 mcd(최소)에서 65 mcd(최대)입니다. 일반적인 시야각(2θ1/2)은 120도로, 넓고 확산된 광 패턴을 나타냅니다.
- 적색 LED:일반적인 광도는 60 mcd로 더 높으며, 범위는 30 mcd(최소)에서 90 mcd(최대)입니다.
2.2.2 스펙트럼 특성
- 황록색 LED:일반적인 피크 발광 파장(λP)은 574 nm입니다. 일반적인 주 파장(λd)은 570 nm이며, 스펙트럼 반치폭(Δλ)은 20 nm입니다.
- 적색 LED:일반적인 피크 발광 파장(λP)은 660 nm입니다. 일반적인 주 파장(λd)은 645 nm이며, 스펙트럼 반치폭(Δλ)도 20 nm입니다.
2.2.3 전기적 파라미터
- 순방향 전압 (VF):황록색 LED의 경우, 10mA에서 일반적인 VF는 2.0V이며, 범위는 1.6V(최소)에서 2.5V(최대)입니다. 적색 LED의 VF도 동일한 범위 내에서 지정됩니다.
- 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V에서 최대 100 μA입니다. 이 장치는역방향 동작을 위해 설계되지 않았음이 명시적으로 언급됩니다; 이 시험 조건은 누설 전류 확인만을 위한 것입니다.
3. 빈 테이블 사양
제품은 주요 광학 파라미터를 기준으로 빈으로 분류되어 생산 로트 내 일관성을 보장합니다. 설계자는 밝기와 색상에 대한 응용 요구 사항을 충족시키기 위해 빈을 지정할 수 있습니다.
3.1 광도 빈 분류
- 황록색 (G-코드):
- G1: 23 - 38 mcd
- G2: 38 - 65 mcd
- 적색 (R-코드):
- R1: 30 - 50 mcd
- R2: 50 - 90 mcd
각 빈 한계의 허용 오차는 ±15%입니다.
3.2 주 파장 빈 분류
- 황록색 (A-코드):
- A1: 565.0 - 568.0 nm
- A2: 568.0 - 570.0 nm
- A3: 570.0 - 572.0 nm
- A4: 572.0 - 574.0 nm
- 적색 (B-코드):630.0 - 660.0 nm을 포함하는 단일 넓은 빈 B입니다.
각 빈 한계의 허용 오차는 ±1 nm입니다.
4. 성능 곡선 분석
제공된 PDF 발췌문은 일반적인 특성 곡선을 참조하지만, 이러한 그래프는 심층 설계에 필수적입니다. 일반적으로 순방향 전류와 광도의 관계(I-V 곡선), 순방향 전압 대 온도, 그리고 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 설계자는 다른 구동 전류나 주변 온도와 같은 비표준 동작 조건에서의 성능을 예측하기 위해 이를 사용합니다.
5. 기계적 및 포장 정보
5.1 외형 치수 및 구조
이 장치는 검정색 또는 짙은 회색 플라스틱 직각 홀더에 장착된 T-1(3mm) 램프 폼 팩터를 사용합니다. 주요 기계적 사항은 다음과 같습니다:
- 모든 치수는 밀리미터 단위입니다.
- 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
- 핀 길이는 3.0mm로 지정됩니다.
5.2 포장 사양
이 장치는 자동화 조립에 적합한 형식으로 공급됩니다.
- 캐리어 테이프:검정색 전도성 폴리스티렌 합금으로 제작되었으며, 두께는 0.50mm입니다.
- 릴:표준 13인치(330mm) 릴입니다.
- 릴당 수량:400개입니다.
- 마스터 포장:
- 한 개의 릴은 Moisture Barrier Bag(MBB) 내부에 건조제와 습도 표시 카드와 함께 포장됩니다.
- 두 개의 MBB(총 800개)가 하나의 내부 카톤에 포장됩니다.
- 열 개의 내부 카톤(총 8,000개)이 하나의 외부 카톤에 포장됩니다.
6. 솔더링, 조립 및 취급 지침
6.1 보관 조건
- 밀봉 포장 (MBB):≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하십시오. 포장일로부터 1년 이내에 사용하십시오.
- 개봉 포장:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오. MBB에서 꺼낸 부품은 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거쳐야 합니다.
- 장기 보관 (개봉):168시간을 초과하여 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 건조기 내에 보관하십시오. 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상" 손상을 방지하기 위해 최소 48시간 동안 60°C에서 베이킹이 필요합니다.
6.2 세척
솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올(IPA)과 같은 알코올계 용제만 사용하십시오. 강력하거나 알려지지 않은 화학 세척제는 피하십시오.
6.3 리드 성형 및 PCB 조립
- 리드는 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 구부리십시오. 렌즈 베이스를 지렛대로 사용하지 마십시오.절대렌즈 베이스를 지렛대로 사용하지 마십시오.
- 모든 리드 성형은반드시솔더링 공정 이전에 실온에서 완료해야 합니다.
- PCB에 삽입하는 동안, 부품을 고정하는 데 필요한 최소한의 클린칭 힘을 가하여 LED 패키지에 과도한 기계적 스트레스를 피하십시오.
6.4 솔더링 공정
이 장치는 표준 솔더링 기술과 호환됩니다. 리드가 솔더링될 때 5초 동안 260°C의 최대 정격을 준수하십시오. 솔더링 아이언 팁이나 웨이브 솔더 접촉부가 플라스틱 본체에서 최소 2.0mm 떨어져 있어 열 손상을 방지하십시오.
7. 응용 제안 및 설계 고려 사항
7.1 일반적인 응용 시나리오
이 이색 LED는 여러 상태를 전달해야 하는 상태 표시에 이상적입니다. 일반적인 용도는 다음과 같습니다:
- 전원/대기 표시등:대기 상태에는 적색, 전원 켜짐에는 녹색.
- 시스템 상태:정상 작동에는 녹색, 오류 또는 경고 상태에는 적색.
- 배터리 수준 표시등:충전 수준을 나타내기 위해 색상을 사용하는 다중 세그먼트 디스플레이(예: 녹색=높음, 적색=낮음).
- 모드 선택 표시등:가전 제품이나 산업 장비의 제어판에 사용.
7.2 회로 설계 참고 사항
- 전류 제한:항상 직렬 전류 제한 저항을 사용하십시오. 저항값은 R = (Vcc - VF) / IF 공식을 사용하여 계산하십시오. 여기서 VF는 원하는 전류(일반적으로 10-20mA)에서 활성화된 색상의 순방향 전압입니다.
- 이색 구동:이것은 2핀, 2칩 장치입니다. 두 개의 LED(적색 및 황록색)는 역병렬로 연결되어 있습니다. 한 핀에 순방향 바이어스를 가하면 한 색상이 켜지고, 극성을 반대로 하면 다른 색상이 켜집니다. 두 색상을 동시에 표시할 수 없습니다.
- 마이크로컨트롤러 인터페이스:마이크로컨트롤러 GPIO 핀으로 쉽게 구동할 수 있습니다. 핀이 필요한 전류를 공급/흡수할 수 있는지 확인하십시오. 더 높은 전류의 경우 트랜지스터 드라이버가 필요한 경우가 많습니다.
8. 기술 비교 및 차별화
단색 스루홀 LED와 비교하여, 이 이색 장치는 두 개의 표시 기능을 하나의 물리적 공간에 결합함으로써 PCB 상에서 상당한 공간 절약을 제공합니다. 직각 홀더는 높이 제약이 있는 응용 분야에 이상적인 로우 프로파일 장착 솔루션을 제공합니다. 이색 칩에 백색 확산 렌즈가 포함되어 있어 균일하고 넓은 시야각 외관을 제공하며, 많은 표시등 응용 분야에서 투명 렌즈보다 선호될 수 있습니다.
9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
- Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?
A: 피크 파장(λP)은 방출된 광 파워가 최대가 되는 단일 파장입니다. 주 파장(λd)은 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도 좌표에서 계산됩니다. λd는 색상 표시 응용 분야와 더 관련이 있습니다. - Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있습니까?
A: 예, 20mA는 최대 연속 DC 순방향 전류 정격입니다. 최적의 수명과 신뢰성을 위해 10mA(시험 조건) 또는 약간 더 낮은 전류로 구동하는 것이 일반적인 관행입니다. - Q: 보관 및 취급 시 습도 민감도가 왜 그렇게 중요합니까?
A: 플라스틱 패키징은 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격히 증발하여 내부 박리나 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 규정된 베이킹 절차는 이 수분을 제거합니다. - Q: 올바른 빈 코드를 어떻게 선택합니까?
A: 응용 분야의 밝기 일관성(G1/G2/R1/R2) 및 색상 일관성(황록색의 경우 A1-A4) 요구 사항에 따라 빈 코드를 지정하십시오. 여러 유닛 간의 색상 일치가 중요한 경우, 더 좁은 파장 빈(예: A2)을 선택해야 합니다.
10. 실용적인 설계 및 사용 사례
시나리오: 네트워크 라우터 상태 패널 설계
설계자는 "전원", "인터넷 연결", "Wi-Fi 활동"에 대한 표시등이 필요합니다. 그들은 "인터넷" 표시등에 이 이색 LED를 선택합니다. 회로는 마이크로컨트롤러 핀이 LED를 구동하도록 설계됩니다. 유효한 인터넷 연결(이더넷을 통해)이 설정되면 핀이 논리 하이를 출력하여 황록색 LED를 켭니다. 연결이 끊어지면 펌웨어가 핀을 논리 로우로 전환하여 적색 LED를 켭니다. LED와 직렬로 단일 150Ω 전류 제한 저항이 배치되며, 이는 3.3V 공급 전압과 약 10mA에서 약 2.0V의 순방향 전압을 위해 계산되었습니다. 이는 하나의 부품 공간을 사용하여 명확하고 모호하지 않은 상태를 제공하며, 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것에 비해 공간과 비용을 절약합니다.
11. 동작 원리 소개
발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상은 전기발광이라고 하며, 장치 내에서 전자가 전자 정공과 재결합할 때 광자의 형태로 에너지를 방출할 때 발생합니다. 빛의 색상은 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드 갭에 의해 결정됩니다. 이 이색 장치에서는 두 개의 다른 반도체 칩(하나는 적색 스펙트럼, 다른 하나는 황록색 스펙트럼에서 발광)이 역병렬 구성으로 공통 캐소드/애노드 연결을 가진 단일 패키지 내에 장착되어 있습니다. 백색 확산 렌즈는 에폭시 돔으로, 빛을 산란시켜 더 넓고 균일한 시야각을 만들고 개별 칩의 외관을 부드럽게 합니다.
12. 기술 동향 및 배경
표면 실장 장치(SMD) LED가 현대 고밀도 전자 제품을 지배하고 있지만, 이러한 T-1 유형의 스루홀 LED는 특정 분야에서 여전히 관련성이 있습니다. 주요 장점으로는 우수한 기계적 견고성, 쉬운 수동 프로토타이핑 및 수리, 더 높은 허용 솔더링 온도가 있습니다. 이러한 부품의 동향은 더 높은 효율성(mA당 더 많은 광 출력), 더 엄격한 빈 분류를 통한 향상된 색상 일관성, 그리고 가혹한 환경 조건(더 넓은 온도 범위, 더 높은 습도 저항)에서의 향상된 신뢰성으로 향하고 있습니다. 단일 패키지 내의 이색 기능은 보드 공간을 최소화하면서 기능성을 높이기 위한 지속적인 산업 노력을 나타내며, 이는 스루홀과 SMD 설계 철학을 연결하는 원칙입니다.
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. |