스루홀 LED 램프 T-1 3mm 사양서 - 블루 & 레드 화이트 디퓨저 - 전압 2.9V/1.9V - 소비전력 70mW/52mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 스루홀 LED 인디케이터 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 널리 사용되는 T-1 (3mm) 직경 패키지로 제공되며, 블루 또는 레드 LED 칩과 화이트 디퓨저 렌즈의 조합이 특징입니다. 이 설계 선택은 다양한 애플리케이션에서 상태 표시에 적합한 균일하고 확산된 광 출력을 제공하는 것을 목표로 합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 LED 램프의 주요 장점은 낮은 전력 소비와 높은 효율성을 포함하며, 이는 배터리 구동 또는 에너지 절감 설계에 적합합니다. 무연 재료로 제작되었으며 RoHS 환경 지침을 준수합니다. T-1 폼 팩터는 업계에서 널리 채택된 표준으로, 기존 PCB 레이아웃 및 제조 공정과의 호환성을 보장합니다. 컬러 칩 위에 화이트 디퓨저 렌즈를 통합함으로써 빛을 부드럽게 하고 확산시켜 눈부심을 줄이고 더욱 미적으로 만족스러운 인디케이터를 생성합니다.

1.2 목표 애플리케이션 및 시장

이 부품은 범용 상태 표시를 위해 설계되었습니다. 일반적인 적용 분야에는 통신 장비(예: 라우터, 모뎀), 컴퓨터 주변기기, 소비자 가전 및 가정용 기기가 포함됩니다. 스루홀 설계의 신뢰성과 단순성은 명확하고 내구성 있는 시각적 피드백이 필요한 애플리케이션에서 일반적인 선택이 되게 합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 장치의 성능 범위를 정의하는 주요 전기, 광학 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 소비 전력 (Pd):블루: 70 mW, 레드: 52 mW. 칩 기술에 따라 달라지는 이 파라미터는 주변 온도 25°C에서 패키지가 처리할 수 있는 최대 열 에너지를 나타냅니다.
• 순방향 전류:연속 DC 순방향 전류는 두 색상 모두 20 mA로 정격화되어 있습니다. 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 1/10, 펄스 폭 ≤ 10 µs)에서 60 mA의 더 높은 피크 순방향 전류가 허용됩니다.
• 온도 범위:작동 온도 범위는 -30°C ~ +85°C입니다. 저장 범위는 -40°C ~ +100°C로 더 넓습니다.
• 납땜 온도:LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시, 리드는 최대 5초 동안 260°C를 견딜 수 있습니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 표준 테스트 조건(TA=25°C, IF=5 mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (Iv):밝기를 나타내는 핵심 지표입니다. 블루 LED의 경우 일반적인 광도는 110 mcd(최소 38, 최대 310)입니다. 레드 LED의 경우 일반적으로 495 mcd(최소 110, 최대 880)로 상당히 높습니다. 넓은 최소-최대 범위는 후술할 빈닝의 필요성을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의됩니다. 블루와 레드 버전 모두 일반적인 시야각이 45도이며, 이는 디퓨저 렌즈에 의해 도움을 받은 중간 정도의 넓은 각도입니다.
• 파장:블루 LED의 일반적인 주 파장(λd)은 471 nm(범위 465-478 nm)이고 피크 파장(λp)은 468 nm입니다. 레드 LED의 λd는 624 nm(범위 617-632 nm)이고 λp는 632 nm입니다.
• 순방향 전압 (VF):블루: 일반 3.6V(범위 2.9-3.6V). 레드: 일반 2.7V(범위 1.9-2.7V). 이 차이는 회로 설계, 특히 서로 다른 색상의 LED를 병렬로 구동할 때 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 100 µA입니다. 데이터시트는 이 장치가 역방향 작동을 위해 설계되지 않았음을 명시합니다. 이 테스트는 특성화를 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능별로 분류(빈닝)됩니다. 이 장치는 두 가지 주요 빈닝 기준을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 5 mA에서 측정된 광도에 따라 분류됩니다. 블루와 레드 LED에 대해 별도의 빈 테이블이 존재하며, 각각 알파벳 코드(예: 블루용 BC, DE, FG; 레드용 FG, HJ, KL)를 가집니다. 각 빈은 정의된 최소 및 최대 광도 값을 가집니다. 예를 들어, "FG" 빈의 블루 LED는 110에서 180 mcd 사이의 광도를 가집니다. 각 빈 한계에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

LED는 또한 주 색상 파장에 따라 빈닝됩니다. 블루 LED는 모두 465-478 nm를 포함하는 단일 빈 "1"로 그룹화됩니다. 레드 LED는 617-632 nm를 포함하는 빈 "2"로 그룹화됩니다. 파장 빈 한계의 허용 오차는 엄격한 ±1 nm로, 각 그룹 내에서 좋은 색상 일관성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF에서 일반적인 곡선을 참조하지만, 그 분석은 표준 LED 동작을 기반으로 합니다. 순방향 전압(VF) 대 순방향 전류(IF) 곡선은 지수 관계를 보일 것이며, 레드 LED가 블루 LED보다 낮은 무릎 전압을 가집니다. 광도 대 순방향 전류 곡선은 일반 작동 범위에서 선형이지만 더 높은 전류에서 포화됩니다. 광도 대 주변 온도 곡선은 음의 계수를 보일 것이며, 이는 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소함을 의미합니다. 스펙트럼 분포 곡선은 각 색상에 대해 지정된 λp 주변의 단일 피크를 보일 것이며, 블루 LED는 레드 LED(Δλ 20 nm)에 비해 더 넓은 스펙트럼 반폭(Δλ 25 nm)을 가집니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 외형 치수

이 장치는 표준 T-1 (3mm) 원형 LED 패키지를 따릅니다. 주요 치수에는 렌즈 직경, 전체 높이 및 리드 간격이 포함됩니다. 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다. 별도 명시되지 않는 한 허용 오차는 일반적으로 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래의 돌출된 수지는 최대 1.0mm임을 나타내는 주석이 있습니다.

5.2 극성 식별

스루홀 LED는 일반적으로 리드 길이 또는 렌즈 플랜지의 평평한 부분을 사용하여 캐소드(음극 리드)를 표시합니다. 더 긴 리드가 일반적으로 애노드(+)입니다. 설계자는 구체적인 극성 마커를 위해 물리적 샘플 또는 상세 도면을 참조해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 가이드라인

적절한 처리는 신뢰성에 매우 중요합니다.

6.1 저장 조건

원래 포장 외부에서 장기 저장을 위해서는 30°C 이하, 상대 습도 70% 이하의 환경을 권장합니다. 장기간 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 분위기에서 보관하는 것이 좋습니다.

6.2 리드 성형

굽힘은 내부 다이 어태치에 스트레스를 피하기 위해 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 이루어져야 합니다. 리드 프레임의 베이스를 지렛대로 사용해서는 안 됩니다. 성형은 상온에서 그리고 납땜 공정 전에 이루어져야 합니다.

6.3 납땜 공정

납땜 지점과 렌즈 베이스 사이에 최소 2mm의 간격을 유지해야 합니다. 렌즈를 솔더에 담그는 것은 피해야 합니다.

• 인두 납땜:최대 온도 350°C, 리드당 최대 시간 3초.
• 웨이브 납땜:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열합니다. 솔더 웨이브 온도 최대 260°C, 접촉 시간 최대 5초. 담금 위치는 렌즈 베이스에서 2mm 이상 떨어져 있어야 합니다.
• 중요 참고사항:적외선(IR) 리플로우 납땜은 이 스루홀 타입 LED 제품에는 적합하지 않다고 명시되어 있습니다. 과도한 열 또는 시간은 렌즈 변형 또는 파괴적 고장을 초래할 수 있습니다.

6.4 세척

필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제만 세척에 사용해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장 흐름은 다음과 같습니다: 정전기 방지 백당 500, 200 또는 100개. 이러한 백 10개가 내부 카톤에 들어가 총 5,000개가 됩니다. 내부 카톤 8개가 외부 운송 카톤에 포장되어 외부 카톤당 40,000개가 됩니다. 주석은 모든 출하 로트에서 최종 팩만이 완전한 팩이 아닐 수 있음을 명확히 합니다.

8. 애플리케이션 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것을 강력히 권장합니다(데이터시트의 회로 A). 단일 공유 저항으로 전압원에서 여러 LED를 직접 병렬 구동하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다. 개별 LED 간의 순방향 전압(VF) 특성의 작은 변동이 전류 및 따라서 밝기에 상당한 차이를 유발하기 때문입니다.

8.2 정전기 방전(ESD) 보호

이 LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 예방 조치에는 접지된 손목 스트랩 및 작업대 사용; 플라스틱 렌즈의 정전기를 중화시키기 위한 이오나이저 사용; 모든 취급 장비가 적절히 접지되었는지 확인이 포함됩니다. ESD 민감 장치 취급에 대한 작업자 교육 및 인증에 중점을 두는 것이 제안됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 제품의 주요 차별화 특징은 화이트 디퓨저 렌즈와 함께 컬러 LED 칩(블루 또는 레드)을 사용한다는 점입니다. 이는 칩 색상과 일치하는 투명 또는 컬러 렌즈를 사용하는 표준 LED와 대조됩니다. 화이트 디퓨저는 더 균일하고 부드럽고 잠재적으로 더 넓은 시야각의 광 패턴을 제공하며, 이는 강렬한 색상의 "핫 스팟"이 바람직하지 않은 전면 패널 인디케이터에 선호될 수 있습니다. 전기적 파라미터는 이 크기의 스루홀 인디케이터 LED에 대해 표준입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 네, 20mA는 정격 연속 DC 순방향 전류입니다. 그러나 가장 긴 수명과 낮은 접합 온도를 위해, 10mA 또는 5mA와 같은 더 낮은 전류로 구동하는 것이 표시 목적에는 종종 충분합니다.

Q: 블루와 레드의 순방향 전압이 다른 이유는 무엇인가요?

A: 이는 기본적인 반도체 물리학 때문입니다. 블루 LED는 일반적으로 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어지며, 이는 더 높은 밴드갭 에너지를 가져 더 높은 순방향 전압을 결과로 냅니다. 레드 LED는 일반적으로 알루미늄 갈륨 비소(AlGaAs) 또는 유사한 재료로 만들어지며, 이는 더 낮은 밴드갭과 따라서 더 낮은 순방향 전압을 가집니다.

Q: 5V 공급 전압에 대해 어떤 저항 값을 사용해야 하나요?

A: 옴의 법칙 사용: R = (공급전압 - LED_VF) / LED_전류. 5mA에서 블루 LED(VF=3.6V)의 경우: R = (5 - 3.6) / 0.005 = 280 옴. 5mA에서 레드 LED(VF=2.7V)의 경우: R = (5 - 2.7) / 0.005 = 460 옴. 항상 가장 가까운 표준 저항 값을 사용하고 정격 전력을 고려하십시오.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

시나리오: 네트워크 스위치용 다중 상태 표시 패널 설계.설계자는 "전원 켜짐/시스템 활성"을 나타내기 위해 블루 LED를, "네트워크 오류"를 나타내기 위해 레드 LED를 사용할 수 있습니다. 화이트 디퓨저로 인해, 방출되는 빛 색상이 다르더라도 두 인디케이터는 전면 패널에서 유사하고 부드러운 미적 외관을 가질 것입니다. 설계자는 서로 다른 순방향 전압 때문에 각 LED에 대해 별도의 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 45도의 시야각은 랙 장착 유닛에서 넓은 범위의 각도에서 상태가 보이도록 보장합니다. 스루홀 설계는 PCB에 강력한 기계적 부착을 가능하게 하며, 이는 운송 또는 작동 중 진동에 노출될 수 있는 장비에 중요합니다.

12. 작동 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 활성 영역에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 색상(파장)은 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 이 장치에서 칩의 기본 빛은 확산 입자를 포함하는 에폭시 렌즈를 통과합니다. 이 입자들은 빛을 산란시켜 직접적인 빔을 분산시키고 사용자에게 보다 균일하고 넓으며 눈부심이 적은 방출 패턴을 생성합니다.

13. 기술 동향

스루홀 LED 인디케이터 시장은 성숙되었습니다. 인디케이터 LED의 일반적인 동향은 더 높은 효율성(mA당 더 많은 광 출력), 더 낮은 전력 소비 및 개선된 신뢰성 쪽으로 향하고 있습니다. 표면 실장 장치(SMD) LED가 더 작은 크기와 자동화 조립 적합성으로 새로운 설계를 지배하지만, 스루홀 LED는 더 높은 기계적 강도, 쉬운 수동 프로토타이핑 또는 기존 레거시 설계와의 호환성이 필요한 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지합니다. 이 제품에서 볼 수 있듯이, 향상된 시각적 품질을 위한 디퓨저 렌즈의 사용은 핵심 패키지 기술을 변경하지 않고 사용자 경험을 향상시키는 일반적인 접근 방식입니다.