목차
- 1. 제품 개요
- 2. 기술 파라미터 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기 및 광학적 특성
- 3. 빈닝 시스템 사양 본 제품은 광도와 주 파장에 따라 단위를 분류하는 빈닝 시스템을 채택하여 애플리케이션 설계의 일관성을 보장합니다. 3.1 광도 빈닝 LED는 10mA에서 측정된 값에 따라 세 가지 광도 빈(ZA, BC, DE)으로 분류됩니다. 빈 제한은 다음과 같습니다: ZA (23-38 mcd), BC (38-65 mcd), DE (65-110 mcd). 각 빈 제한에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 3.2 주 파장 빈닝 색상 일관성을 위해 주 파장은 4nm 간격으로 빈닝됩니다. 정의된 빈은 다음과 같습니다: H28 (617.0-621.0 nm), H29 (621.0-625.0 nm), H30 (625.0-629.0 nm), H31 (629.0-633.0 nm). 각 빈 제한에 대해 ±1nm의 엄격한 허용 오차가 유지됩니다. 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 6. 납땜 및 조립 가이드라인
- 6.1 보관 및 취급
- 6.2 리드 성형
- 6.3 납땜 공정
- 7. 포장 및 주문 정보
- 8. 애플리케이션 권장 사항
- 8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오
- 8.2 회로 설계 고려사항
- 9. 기술 비교 및 차별화
- 10. 자주 묻는 질문 (FAQ)
- 11. 실용적 설계 및 사용 사례
- 12. 기술 원리 소개
- 13. 기술 발전 동향
1. 제품 개요
본 문서는 고휘도 스루홀 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 적색-주황색-황색 파장 스펙트럼에서 높은 발광 효율과 우수한 성능으로 유명한 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용합니다. 제품은 널리 사용되는 T-1(3mm) 직경 패키지로 설계되어, 수많은 전자 애플리케이션에서 상태 표시 및 조명을 위한 표준적이고 폭넓게 호환되는 부품입니다.
이 LED의 핵심 장점은 낮은 전력 소비와 높은 광 출력의 결합, 무연 및 RoHS 환경 지침 준수, 스루홀 인쇄 회로 기판(PCB)에 쉽게 통합되도록 최적화된 설계를 포함합니다. 주요 타겟 시장은 신뢰할 수 있고 오래 지속되는 시각적 표시기가 필요한 통신 장비, 컴퓨터 주변기기, 소비자 가전, 가전제품 및 산업 제어 시스템을 포괄합니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
2.1 절대 최대 정격
이 소자는 주변 온도(IF) 25°C에서 최대 연속 DC 순방향 전류(TA) 20 mA로 정격화되었습니다. 최대 전력 소산은 54 mW입니다. 펄스 동작의 경우, 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭 하에서 60 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 동작 온도 범위는 -30°C에서 +85°C로 지정되며, 보관 범위는 더 넓은 -40°C에서 +100°C입니다. 순방향 전류의 디레이팅 계수는 40°C 이상에서 0.34 mA/°C로, 열 손상을 방지하기 위해 온도가 상승함에 따라 허용 가능한 최대 연속 전류가 감소함을 의미합니다.
2.2 전기 및 광학적 특성
주요 성능 파라미터는 TA=25°C 및 IF=10mA에서 측정됩니다. 광도(IV)의 전형적인 값은 65 밀리칸델라(mcd)이며, 최소 23 mcd, 최대 110 mcd입니다. 순방향 전압(VF)은 전형적으로 2.5V이며, 최대 2.5V입니다. 주 파장(λd)은 625 nm로 적색을 정의하며, 피크 발광 파장(λp)은 630 nm입니다. 시야각(2θ1/2)은 90도로, 넓고 확산된 빛 방출 패턴을 나타냅니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20 nm입니다. 최대 역방향 전류(IR)는 역방향 전압(VR) 5V에서 100 μA입니다; 이 소자는 역방향 바이어스 하에서 동작하도록 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다.
3. 빈닝 시스템 사양
본 제품은 광도와 주 파장에 따라 단위를 분류하는 빈닝 시스템을 채택하여 애플리케이션 설계의 일관성을 보장합니다.
3.1 광도 빈닝
LED는 10mA에서 측정된 값에 따라 세 가지 광도 빈(ZA, BC, DE)으로 분류됩니다. 빈 제한은 다음과 같습니다: ZA (23-38 mcd), BC (38-65 mcd), DE (65-110 mcd). 각 빈 제한에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.
3.2 주 파장 빈닝
색상 일관성을 위해 주 파장은 4nm 간격으로 빈닝됩니다. 정의된 빈은 다음과 같습니다: H28 (617.0-621.0 nm), H29 (621.0-625.0 nm), H30 (625.0-629.0 nm), H31 (629.0-633.0 nm). 각 빈 제한에 대해 ±1nm의 엄격한 허용 오차가 유지됩니다.
4. 성능 곡선 분석
구체적인 그래픽 데이터는 데이터시트에서 참조되지만, 이 등급 소자의 전형적인 곡선은 순방향 전류와 광도의 관계(거의 선형적인 증가를 보임), 순방향 전압 대 순방향 전류(다이오드의 지수적 특성을 보임), 그리고 주변 온도에 따른 광도의 변화(온도 상승에 따라 출력 감소를 보임)를 설명할 것입니다. 스펙트럼 분포 곡선은 지정된 20 nm 반폭을 가진 630 nm를 중심으로 하는 단일 피크를 보여주며, 순수한 적색 발광을 확인시켜 줍니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
LED는 확산 적색 렌즈가 있는 표준 T-1(3mm) 원통형 에폭시 패키지에 장착되어 있습니다. 외형도는 리드 직경, 렌즈 직경 및 높이, 리드 간격을 포함한 중요한 치수를 지정합니다. 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다. 기계적 치수의 허용 오차는 특별히 명시되지 않는 한 일반적으로 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.0mm입니다. 소자는 캐소드(음극) 극성을 나타내기 위해 렌즈에 평평한 부분 또는 더 긴 리드를 특징으로 하며, 이는 올바른 PCB 방향에 필수적입니다.
6. 납땜 및 조립 가이드라인
6.1 보관 및 취급
LED는 30°C 이하, 상대 습도 70% 이하의 환경에 보관해야 합니다. 원래의 습기 차단 포장에서 꺼낸 경우 3개월 이내에 사용해야 합니다. 장기 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기에 보관해야 합니다. 정전기 방전(ESD) 손상을 방지하기 위해 작업자는 접지된 손목 스트랩을 사용해야 하며, 작업대는 적절히 접지되어야 하고, 플라스틱 렌즈의 정전기를 중화시키기 위해 이온화 장치를 사용하는 것이 권장됩니다.
6.2 리드 성형
리드의 모든 굽힘은 상온에서, 납땜 공정 전에, LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 수행되어야 합니다. LED의 베이스를 굽힘 중 지렛대로 사용해서는 안 됩니다.
6.3 납땜 공정
납땜 지점과 에폭시 렌즈 베이스 사이에 최소 2mm의 간격을 유지해야 합니다. 렌즈를 솔더에 담그는 것은 피해야 합니다. 권장 조건은 다음과 같습니다:
인두:최대 350°C, 3초(한 번만).
웨이브 납땜:최대 100°C로 60초간 예열 후, 최대 260°C의 솔더 웨이브에서 5초.
적외선(IR) 리플로우 납땜은 이 스루홀 패키지 유형에 적합하지 않습니다. 과도한 온도나 시간은 렌즈 변형이나 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.
7. 포장 및 주문 정보
LED는 정전기 방지 백에 포장됩니다. 백당 표준 포장 수량은 1000, 500, 200 또는 100개입니다. 10개의 백이 내부 카톤에 포장됩니다(최대 10,000개). 8개의 내부 카톤이 외부 출하용 마스터 카톤에 포장됩니다(최대 80,000개). 불완전 포장은 출하 로트의 최종 포장에서만 존재할 수 있습니다. 부품 번호 LTL1NHEG6D는 주문에 사용되며, 빈 코드(예: 광도 및 파장용)는 일반적으로 포장 백 라벨에 표시됩니다.
8. 애플리케이션 권장 사항
8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오
이 LED는 네트워크 라우터/모뎀, 데스크톱 컴퓨터 및 서버, 오디오/비디오 장비, 주방 가전, 전동 공구, 산업 제어 패널 등 다양한 장치의 상태 및 전원 표시등에 적합합니다. 높은 휘도는 또한 작은 레전드의 백라이트 또는 가시성이 핵심인 실내/외 정보 표지판에 사용하기에 적합하게 만듭니다.
8.2 회로 설계 고려사항
LED는 전류 구동 소자입니다. 여러 LED를 구동할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해강력히 권장됩니다각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다(회로 A). 여러 LED를 직접 병렬로 연결하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다. 그들의 순방향 전압(VF) 특성의 약간의 차이가 불균일한 전류 분배와 따라서 불균일한 밝기를 초래하기 때문입니다. 직렬 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V공급- VF) / IF.
9. 기술 비교 및 차별화
오래된 GaP(갈륨 포스파이드) 기반 적색 LED와 비교하여, 이 AlInGaP 소자는 동일한 구동 전류에 대해 상당히 높은 광도와 효율을 제공합니다. 625nm 주 파장은 생생하고 채도 높은 적색을 제공합니다. 확산 렌즈를 가진 넓은 90도 시야각은 협각 빔 LED와 달리 다양한 각도에서 좋은 가시성을 보장합니다. 스루홀 설계는 일부 표면 실장 대안에 비해 PCB에 대한 우수한 기계적 강도와 열 전도를 제공하며, 이는 고진동 환경이나 수동 프로토타이핑에 유익할 수 있습니다.
10. 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q: 주 파장과 피크 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 주 파장(λd)은 CIE 색도도에서 유도되며, 인간의 눈이 인지하는 빛의 색상과 가장 잘 일치하는 단일 파장을 나타냅니다. 피크 파장(λp)은 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 실제 파장입니다. 둘은 종종 가깝지만 동일하지는 않습니다.
Q: 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?
A: 아니요. LED를 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 소자를 빠르게 파괴합니다. 안전한 동작을 위해 직렬 저항은 필수입니다.
Q: 빈닝 시스템이 왜 필요한가요?
A: 제조 공정의 변동으로 인해 성능에 약간의 차이가 발생합니다. 빈닝은 엄격하게 제어된 특성(광도, 색상)을 가진 그룹으로 LED를 분류하여, 설계자가 애플리케이션의 일관성 요구 사항에 맞는 적절한 빈을 선택할 수 있게 합니다.
Q: 이 LED는 자동차 애플리케이션에 적합한가요?
A: 이 표준 데이터시트는 AEC-Q101 자동차 인증을 명시하지 않습니다. 자동차용으로는 특별히 인증된 제품 변형이 필요합니다.
11. 실용적 설계 및 사용 사례
시나리오:전원 공급 장치용 4개의 상태 표시등 클러스터 설계.
구현:각 LED(높은 가시성을 위한 DE 광도 빈)는 별도의 직렬 저항을 통해 5V 레일에 연결됩니다. 전형적인 VF2.5V와 목표 IF10mA를 사용하여, 저항 값은 R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 옴입니다. 표준 240 또는 270 옴 저항이 사용될 것입니다. LED는 납땜을 위해 지정된 2mm 리드 간격으로 PCB에 장착됩니다. 이 설계는 각 LED가 올바른 전류로 구동되어 네 개의 표시등 모두에서 균일하고 신뢰할 수 있는 밝기를 제공하도록 보장합니다.
12. 기술 원리 소개
이 LED는 기판 위에 성장된 AlInGaP 반도체 물질을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 반도체의 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 경우 625 nm의 적색입니다. 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 보호하고, 빛 출력 빔을 형성(90도 확산)하며, 빛 추출 효율을 향상시키는 역할을 합니다.
13. 기술 발전 동향
LED 기술의 일반적인 동향은 더 높은 발광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 빛 출력), 개선된 신뢰성, 그리고 낮은 비용을 지속적으로 향해 나아가고 있습니다. 표시등형 LED의 경우, 자동화된 조립과 공간 절약을 위한 표면 실장 소자(SMD) 패키지로의 꾸준한 이전이 있습니다. 그러나 스루홀 LED는 높은 기계적 견고성이 필요한 애플리케이션, 프로토타이핑이나 수리를 위한 더 쉬운 수동 조립, PCB 구리층에 대한 직접 연결을 통한 우수한 열 관리가 필요한 애플리케이션에서 여전히 중요합니다. 형광체 기술과 칩 설계의 발전 또한 현대 LED가 생산 배치 전반에 걸쳐 더 높은 색 순도와 일관성을 달성할 수 있게 합니다.
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. |