T-1 5mm 스루홀 LED 램프 데이터시트 - 레드 639nm - 2.4V 30mA - 72mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표준 T-1(5mm) 직경 스루홀 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 광범위한 전자 응용 분야에서 상태 표시 및 조명을 위해 설계되었습니다. 주요 장점으로는 낮은 전력 소비, 높은 발광 효율, 그리고 무연 및 RoHS 준수 구조가 있습니다. 이 장치는 AlInGaP 기술을 활용한 레드 색상 확산 렌즈를 특징으로 하며, 프로토타이핑과 대량 생산 모두에 적합한 대중적인 폼 팩터를 제공합니다.

이 LED의 목표 시장은 통신 장비, 컴퓨터 주변기기, 소비자 가전, 가전제품 및 산업 제어 시스템 등 다양합니다. 다양한 광도 빈과 표준 시야각으로 제공되어 설계 유연성을 지원하므로, 엔지니어는 특정 응용 요구에 맞는 적절한 밝기 수준을 선택할 수 있습니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

영구적인 손상을 방지하기 위해 장치는 이 한계를 초과하여 동작해서는 안 됩니다. 주요 정격에는 주변 온도(TA) 25°C에서 최대 72mW의 소비 전력이 포함됩니다. DC 순방향 전류는 30mA로 제한되며, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서는 90mA의 더 높은 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 동작 온도 범위는 -30°C에서 +85°C로 지정됩니다. 중요한 파라미터는 순방향 전류의 디레이팅 계수로, 50°C 이상부터 선형적으로 0.57 mA/°C입니다. 이는 접합 온도를 관리하고 신뢰성을 보장하기 위해 주변 온도가 50°C 이상 상승함에 따라 허용되는 연속 전류가 감소함을 의미합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

TA=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 20mA에서 측정된 LED의 핵심 성능이 정의됩니다. 광도(Iv)의 전형적인 값은 180 밀리칸델라(mcd)이며, 빈 코드에 따라 최소 110 mcd에서 최대 400 mcd까지 가능합니다. 강도가 축상 값의 절반이 되는 시야각(2θ1/2)은 50도로, 중간 정도의 넓은 빔을 제공합니다. 피크 방출 파장(λP)은 639 nm이며, 주 파장(λd)은 621 nm에서 642 nm 범위로, 인지되는 레드 색상을 정의합니다. 순방향 전압(VF)은 20mA에서 전형적으로 2.4V, 최대 2.4V입니다. 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V에서 100 μA로 제한되지만, 이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계된 것은 아닙니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 두 가지 주요 빈닝 차원이 사용됩니다:

3.1 광도 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 분류됩니다. 빈 코드는 F(110-140 mcd)에서 K(310-400 mcd)까지 범위입니다. 각 빈 한계에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

색상 일관성을 위해 LED는 주 파장별로 빈닝됩니다. 코드 H29부터 H33까지는 약 4nm 간격으로 621.0 nm에서 642.0 nm 범위를 다룹니다. 각 빈 한계의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래픽 데이터는 데이터시트(그림 1-6)에서 참조되지만, 이 부류 장치의 전형적인 곡선은 주요 관계를 보여줍니다. 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 다이오드 특유의 지수 관계를 보여줍니다. 상대 광도 대 순방향 전류 곡선은 동작 범위 내에서 광 출력이 전류에 따라 선형적으로 증가함을 보여줍니다. 상대 광도 대 주변 온도 곡선은 일반적으로 온도가 상승함에 따라 출력이 감소하는 것을 보여주며, 열 관리의 중요성을 강조합니다. 스펙트럼 분포 곡선은 639 nm 피크 파장을 중심으로 하며 스펙트럼 반치폭은 약 20 nm입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 외형 치수

LED는 표준 T-1(5mm) 레이디얼 리드 패키지를 준수합니다. 주요 치수로는 렌즈 직경, 전체 높이 및 리드 간격이 포함됩니다. 리드는 지정된 간격으로 패키지에서 나오며, 대부분의 치수에는 ±0.25mm의 허용 오차가 적용됩니다. 플랜지 아래의 최대 수지 돌출은 1.0mm로 정의됩니다. 애노드(양극) 리드는 일반적으로 더 긴 리드로 식별됩니다.

5.2 포장 사양

LED는 대량 취급 및 운송을 위해 포장됩니다. 표준 포장 흐름은 다음과 같습니다: 정전기 방지 포장 백당 1,000개; 내부 카톤당 10백(10,000개); 마스터 외부 카톤당 8개의 내부 카톤(80,000개). 비완전 포장은 출하 로트의 최종 포장에만 허용됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 보관 및 취급

LED는 30°C 이하, 상대 습도 70% 이하의 환경에 보관해야 합니다. 원래 포장에서 꺼낸 경우 3개월 이내에 사용해야 합니다. 장기 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기를 사용하십시오. ESD 예방 조치로 취급하십시오: 접지된 손목 스트랩, 작업대 및 이온화기를 사용하여 플라스틱 렌즈의 정전기를 중화시키십시오.

6.2 리드 성형

리드 구부리기는 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서, 실온에서, 그리고 납땜 공정 전에 수행해야 합니다. 리드 프레임의 베이스를 지렛대로 사용해서는 안 됩니다. PCB 삽입 시 최소한의 클린치 힘을 사용하십시오.

6.3 납땜 공정

납땜 지점과 렌즈 베이스 사이에 최소 3mm의 간격을 유지해야 합니다. 렌즈를 솔더에 담가서는 안 됩니다. 권장 조건은 다음과 같습니다:
인두:최대 350°C, 최대 3초, 팁이 렌즈 베이스에서 2mm 이상 떨어져 있어야 함.
웨이브 납땜:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열, 최대 260°C의 솔더 웨이브에서 최대 5초, 솔더 수준이 렌즈 베이스에서 2mm 이상 높지 않아야 함.
적외선(IR) 리플로우 납땜은 이 스루홀 패키지에는 적합하지 않습니다. 과도한 열이나 시간은 렌즈 변형이나 고장을 일으킬 수 있습니다.

7. 적용 제안

7.1 대표적인 적용 회로

LED는 전류 구동 장치입니다. 특히 여러 LED를 병렬로 연결할 때 일관된 밝기를 위해,강력히 권장합니다각 LED에 대해 직렬 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다(회로 A). 개별 LED의 순방향 전압(VF) 변동으로 인해 전압원에서 직접 여러 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다. 이는 불균일한 전류 분배와 따라서 불균일한 밝기를 초래할 것입니다.

7.2 설계 고려사항

순방향 전압 강하와 원하는 전류를 고려하여 옴의 법칙을 사용하여 적절한 직렬 저항 값을 계산하십시오: R = (Vcc - VF) / IF. 동작 환경이 따뜻한 경우 주변 온도에 따른 순방향 전류의 디레이팅을 고려하십시오. PCB 레이아웃이 납땜 접합부와 LED 본체 사이에 권장 최소 간격을 허용하는지 확인하십시오. 이 LED는 실내외 간판 및 일반 전자 장비 모두에 적합하지만, 실외 사용 시 환경적 밀봉을 설계에 고려해야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

구형 기술과 비교하여, 이 AlInGaP 기반 레드 LED는 더 높은 발광 효율과 온도에 따른 더 나은 성능을 제공합니다. 표준 T-1 패키지는 기존 PCB 풋프린트 및 소켓과의 광범위한 호환성을 보장합니다. 여러 광도 빈의 가용성은 비용 최적화를 가능하게 합니다—비중요 표시등에는 낮은 빈을 선택하고, 더 큰 가시성이 필요한 응용 분야에는 높은 빈을 선택합니다. RoHS 준수는 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장을 대상으로 하는 제품의 주요 차별화 요소입니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 직렬 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?
A: 아니요. 전압원에서 직접 LED를 동작시키는 것은 최대 전류 정격을 초과할 가능성이 매우 높아 즉시 또는 빠른 고장으로 이어집니다. 전류 조절을 위해 직렬 저항은 필수입니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장(λP)은 방출된 광 파워가 최대가 되는 파장입니다(639 nm). 주 파장(λd)은 색도 좌표에서 유도되며, 인간의 눈에 동일한 색으로 보일 단색광의 단일 파장을 나타냅니다(621-642 nm). 주 파장은 색상 인지와 더 관련이 있습니다.

Q: 이 LED를 역전압 표시에 사용할 수 있나요?
A: 아니요. 이 장치는 누설 전류 테스트 전용으로 최대 5V의 역전압 정격을 가집니다. 역바이어스로 동작하도록 설계되지 않았습니다. 회로에서 역전압을 가하면 손상될 수 있습니다.

Q: 백에 있는 빈 코드를 어떻게 해석하나요?
A: 백 라벨에는 광도(예: G, H) 및 주 파장(예: H31)에 대한 코드가 포함되어 있습니다. 섹션 3의 빈 테이블과 교차 참조하여 해당 백에 있는 LED의 보장된 최소값과 최대값을 알 수 있습니다.

10. 실용 적용 사례

시나리오:12V DC 어댑터용 전원 표시등 설계.
설계 단계:
1. 목표 순방향 전류(IF)를 선택합니다. 20mA의 전형적인 값을 사용하는 것이 표준입니다.
2. 계산을 위해 전형적인 순방향 전압(VF) 2.4V를 사용합니다.
3. 직렬 저항 계산: R = (12V - 2.4V) / 0.020A = 480 옴. 가장 가까운 표준 E24 값은 470 옴입니다.
4. 실제 전류 재계산: I = (12V - 2.4V) / 470Ω ≈ 20.4 mA (안전함).
5. 저항 전력 계산: P = I² * R = (0.0204)² * 470 ≈ 0.195W. 표준 1/4W(0.25W) 저항이 여유를 두고 충분합니다.
6. 적절한 광도 빈을 선택합니다. 간단한 전원 표시등의 경우, 낮은 빈(예: F 또는 G)이 종종 충분하고 비용 효율적입니다.
7. PCB 홀 간격이 LED의 리드 간격과 일치하고, 납땜 패드가 LED 본체로부터 필요한 3mm 간격을 유지하는지 확인하십시오.

11. 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 접합의 내장 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n 영역의 전자와 p 영역의 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 활성 영역에서 재결합할 때, 에너지는 광자(빛) 형태로 방출됩니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다—이 경우, 레드 빛 방출을 위한 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)입니다. 확산 렌즈는 반도체 칩을 캡슐화하여 보호하고, 빔을 형성(시야각)하며, 빛을 확산시켜 더 균일한 외관을 제공합니다.

12. 기술 동향

스루홀 LED는 프로토타이핑, 수리 및 견고한 기계적 연결이 필요한 특정 응용 분야에 여전히 중요하지만, 산업 동향은 대량 자동화 조립을 위한 표면 실장 장치(SMD) LED로 강력하게 이동했습니다. SMD 패키지는 더 작은 풋프린트, 더 낮은 프로파일 및 리플로우 납땜에 더 적합합니다. 그러나 이 T-1 LED와 같은 스루홀 부품은 교육 환경, 취미 프로젝트 및 수동 조립 또는 교체가 예상되는 응용 분야에서 계속 관련성을 유지합니다. AlInGaP와 같은 재료의 발전은 GaAsP와 같은 구형 기술에 비해 레드 LED의 효율과 밝기를 크게 향상시켜 더 낮은 전류 동작 또는 더 높은 광 출력을 가능하게 했습니다. 이 폼 팩터의 미래 발전은 동일한 기계적 패키지 내에서 더 나은 효율 향상 및 확장된 색상 제공에 초점을 맞출 수 있습니다.