LTL1DETBYJR5 LED 램프 데이터시트 - T-1 패키지 - 블루/옐로우 - 20mA - 3.8V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTL1DETBYJR5는 상태 표시 및 신호 애플리케이션을 위해 설계된 스루홀 LED 램프입니다. 표준 T-1 타입 패키지로 제공되며, 다양한 전자 장치에 대한 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 LED 제품은 낮은 전력 소비와 높은 효율성을 특징으로 하여 에너지 민감 설계에 적합합니다. RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하며 무연입니다. 또한 할로겐 프리 제품으로 분류되며, 염소(Cl)와 브롬(Br) 함량이 각각 900 ppm 미만, 그 합계가 1500 ppm 미만으로 엄격히 제어됩니다. 이 장치는 블루 칩에는 InGaN 기술을, 옐로우 칩에는 AlInGaP 기술을 사용하며, 균일한 빛 모양을 제공하는 백색 확산 렌즈 내에 모두 캡슐화되어 있습니다.

1.2 목표 애플리케이션 및 시장

이 LED의 주요 적용 분야는 통신 장비, 컴퓨터 주변기기, 소비자 가전 및 가전 제품을 포함합니다. 그 다양성과 표준 폼 팩터는 다양한 전자 제품의 전원 표시등, 상태 표시등 및 백라이트에 대한 일반적인 선택지가 되게 합니다.

2. 기술 파라미터: 심층적 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

모든 정격은 주변 온도(TA) 25°C에서 지정됩니다. 이 한계를 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 전력 소산:옐로우: 최대 78 mW; 블루: 최대 120 mW. 이 파라미터는 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력을 정의합니다.
• 피크 순방향 전류:두 색상 모두 90 mA, 단 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 1/10, 펄스 폭 ≤ 10 µs)에서만.
• DC 순방향 전류:안정적인 동작을 위한 권장 연속 순방향 전류는 옐로우 및 블루 LED 모두 30 mA입니다.
• 온도 범위:동작: -40°C ~ +85°C; 보관: -40°C ~ +100°C.
• 리드 납땜 온도:LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시 최대 260°C, 5초.

2.2 전기 및 광학적 특성

주요 성능 파라미터는 달리 명시되지 않는 한 TA=25°C 및 IF=20 mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):옐로우: 최소 140 mcd, 전형 680 mcd; 블루: 최소 110 mcd, 전형 880 mcd. Iv의 테스트 허용 오차는 ±30%입니다.
• 시야각 (2θ1/2):두 색상 모두 약 40도, 축상 값의 절반으로 강도가 떨어지는 축외 각도로 정의됩니다.
• 파장:
  • 옐로우: 피크 파장 (λP) ~595 nm; 주 파장 (λd) 580-604 nm.
  • 블루: 피크 파장 (λP) ~468 nm; 주 파장 (λd) 462-478 nm.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):옐로우: ~16 nm; 블루: ~35 nm. 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):옐로우: 전형 2.05-2.4 V; 블루: 전형 3.1-3.8 V. 블루의 더 높은 VF는 InGaN 기반 LED의 일반적인 특징입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 µA. 이 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 사양

LED는 20 mA에서의 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 이는 생산 애플리케이션에서 밝기의 일관성을 보장합니다. 빈 한계는 ±30%의 허용 오차를 가집니다.

• 블루 LED 빈:FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd), MN (520-880 mcd).
• 옐로우 LED 빈:GH (140-240 mcd), JK (240-400 mcd), LM (400-680 mcd).

설계자는 애플리케이션에서 원하는 밝기 수준을 보장하기 위해 필요한 빈 코드를 지정해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래프를 참조하지만(전형적 전기/광학적 특성 곡선), 다음 경향은 이러한 LED에 대해 표준이며 제공된 데이터에서 추론할 수 있습니다:

4.1 전류 대 전압 (I-V) 특성

순방향 전압(VF)은 순방향 전류(IF)와 함께 증가합니다. 더 높은 밴드갭을 가진 블루 LED는 옐로우 LED(~2.05-2.4V)에 비해 더 높은 턴온 및 동작 전압(~3.1-3.8V)을 나타냅니다.

4.2 광도 대 전류 (L-I)

광도는 최대 정격 전류까지 순방향 전류에 거의 비례합니다. 20mA 이상에서 동작하면 밝기가 증가하지만 전력 소산과 접합 온도도 증가하여 수명과 파장에 영향을 줄 수 있습니다.

4.3 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 광도가 감소합니다. 순방향 전압도 온도 상승에 따라 약간 감소합니다. -40°C ~ +85°C의 지정된 동작 범위는 게시된 특성이 보장되는 주변 조건을 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수

LED는 표준 T-1(3mm) 레이디얼 리드 패키지를 사용합니다. 주요 치수 참고사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다(허용 오차 내 인치 제공).
• 달리 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 플랜지 아래의 최대 수지 돌출은 1.0mm입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체를 빠져나가는 지점에서 측정됩니다.

5.2 극성 식별

레이디얼 LED의 경우, 일반적으로 더 긴 리드가 애노드(양극)를 나타내고, 더 짧은 리드가 캐소드(음극)를 나타냅니다. 렌즈 플랜지의 평평한 면도 캐소드 측을 나타낼 수 있습니다. 역방향 바이어스 손상을 방지하기 위해 납땜 전에 항상 극성을 확인하십시오.

6. 납땜 및 조립 가이드라인

6.1 보관 조건

최적의 유통 기한을 위해 LED를 30°C 이하, 상대 습도 70% 이하의 환경에 보관하십시오. 원래의 습기 차단 백에서 꺼낸 경우 3개월 이내에 사용하십시오. 원래 포장 외부에서 더 오래 보관하려면 건조제가 있는 밀폐 용기나 질소 분위기를 사용하십시오.

6.2 세척

세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용매를 사용하십시오. 에폭시 렌즈를 손상시킬 수 있는 강한 화학 물질은 피하십시오.

6.3 리드 성형

LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오. 렌즈 베이스를 지렛대로 사용하지 마십시오. 모든 굽힘 작업은 실온에서 그리고 납땜 공정 전에 수행하십시오. PCB 삽입 시 기계적 스트레스를 피하기 위해 최소한의 힘을 가하십시오.

6.4 납땜 공정

렌즈 베이스에서 납땜 지점까지 최소 2mm의 거리를 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.

• 핸드 솔더링 (인두):최대 온도 350°C, 리드당 최대 시간 3초(한 번만).
• 웨이브 솔더링:예열 ≤100°C, ≤60초. 솔더 웨이브 ≤260°C, ≤5초. 담금 위치가 렌즈 베이스에서 2mm 이상 떨어져 있는지 확인하십시오.
• 중요:적외선(IR) 리플로우 납땜은 이 스루홀 타입 LED 제품에 적합하지 않습니다. 과도한 열이나 시간은 렌즈 변형이나 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 패키징 사양

LED는 정전기 방지 백에 포장됩니다. 표준 포장 구성은 다음과 같습니다:

• 포장 백당 500, 200 또는 100개.
• 내부 카톤당 10개의 포장 백(총 5,000개).
• 외부 카톤당 8개의 내부 카톤(총 40,000개).
• 출하 로트의 마지막 포장은 완전한 포장이 아닐 수 있습니다.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 특히 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것이강력히 권장됩니다(회로 A). 개별 LED의 순방향 전압(VF) 변동으로 인해 전류 분포가 고르지 않고 밝기 수준이 달라지므로 개별 저항 없이 여러 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다.

8.2 정전기 방전 (ESD) 보호

이 LED는 정전기 방전에 민감합니다. 취급 및 조립 중 다음 ESD 제어를 구현하십시오:

• 접지된 손목 스트랩이나 정전기 방지 장갑을 사용하십시오.
• 모든 장비, 작업대 및 보관대가 적절하게 접지되어 있는지 확인하십시오.
• 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하십시오.
• ESD 보호 구역에서 작업하는 인력에 대한 교육 및 인증을 유지하십시오.

8.3 열 관리

전력 소산은 낮지만 적절한 PCB 레이아웃은 열을 발산하는 데 도움이 될 수 있습니다. LED를 다른 발열 부품 근처에 배치하지 마십시오. LED를 최대 30mA 정격 전류 미만에서 동작시키면 접합 온도를 낮춰 장기적인 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTL1DETBYJR5는 범용 표시등 사용에 적합한 특징의 조합을 제공합니다:

• 할로겐 프리 준수:염소 및 브롬 함량에 대한 엄격한 환경 요구 사항을 충족하여 친환경 설계 및 특정 시장 규제에 유리합니다.
• 넓은 시야각:40도의 시야각과 백색 확산 렌즈는 다양한 각도에서 보여야 하는 상태 표시등에 적합한 넓고 균일한 조명 패턴을 제공합니다.
• 동일 패키지 내 듀얼 컬러 옵션:동일한 T-1 패키지에서 블루(InGaN)와 옐로우(AlInGaP) 모두를 사용할 수 있어 다중 색상 표시 시스템의 재고 및 설계를 단순화합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 이 LED를 5V 공급 전원에 직접 구동할 수 있나요?

아니요. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 공급 전원에서 전형 VF가 3.8V인 블루 LED를 20mA로 구동하려면: R = (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 옴. 표준 62옴 저항이 적합할 것입니다. 전류가 한계를 초과하지 않도록 최대 VF를 기준으로 항상 계산하십시오.

10.2 광도가 ±30% 허용 오차로 지정된 이유는 무엇인가요?

이 허용 오차는 반도체 칩과 캡슐화 공정의 정상적인 생산 변동을 고려한 것입니다. 빈닝 시스템은 LED를 더 엄격한 밝기 그룹으로 분류하여 특정 빈 코드를 지정하는 최종 사용자에게 일관성을 제공하는 데 사용됩니다.

10.3 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λP)은 방출 스펙트럼의 강도가 최대인 파장입니다. 주 파장(λd)은 CIE 색도도에서 파생되며 LED의 인지된 색상과 일치하는 순수 스펙트럼 색상의 단일 파장을 나타냅니다. λd는 인간 시각에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

10.4 이 LED를 야외 애플리케이션에 사용할 수 있나요?

데이터시트는 실내 및 실외 간판에 적합하다고 명시하고 있습니다. 그러나 자외선, 습기 및 극한 온도에 장기간 노출되는 가혹한 야외 환경의 경우 에폭시 렌즈 재료의 장기적인 신뢰성을 평가해야 합니다. 추가 보호를 위해 PCB에 컨포멀 코팅이 필요할 수 있습니다.

11. 실용 애플리케이션 예시

시나리오:전원(녹색), 동작(옐로우), 링크(블루) LED가 모두 3.3V 레일에서 구동되는 네트워크 라우터용 다중 상태 표시 패널 설계.

설계 단계:

1. 부품 선택:옐로우 및 블루 변종의 LTL1DETBYJR5 선택(별도의 녹색 LED 모델 필요). 원하는 밝기 일관성을 위한 적절한 빈 코드 선택(예: 옐로우 JK, 블루 HJ).
2. 전류 설정:적절한 밝기와 낮은 전력 소비를 위해 예를 들어 15 mA의 구동 전류를 결정합니다.
3. 블루 LED 저항 계산:최대 VF=3.8V, 공급 전압=3.3V 사용. R = (3.3V - 3.8V) / 0.015A = 음수 값. 이는 3.3V가 블루 LED의 전형 전압에서 순방향 바이어스를 걸기에 부족함을 나타냅니다. 설계는 블루 LED에 대해 더 높은 공급 전압(예: 5V)을 사용하거나 더 낮은 VF를 가진 블루 LED를 선택해야 합니다.
4. 옐로우 LED 저항 계산 (3.3V 사용 시):최대 VF=2.4V 사용. R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 옴.
5. PCB 레이아웃:LED를 전면 패널에 배치합니다. 리드를 위한 구멍 크기가 올바른지 확인하십시오. 솔더 패드와 LED 본체 사이에 2mm의 간격을 유지하십시오. 공급 및 접지로 트레이스를 배선하십시오.
6. 조립:LED를 삽입하고, 솔더 측에서 리드를 구부리고, 자릅니다. 온도 제어 납땜 인두(최대 350°C)를 사용하여 각 리드를 빠르게(<3초) 납땜합니다.

이 예시는 설계 단계에서 LED 순방향 전압에 대해 공급 전압을 확인하는 것의 중요성을 강조합니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전기발광이라고 합니다.

• 블루 LED (InGaN):활성 영역은 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어집니다. 이 영역에서 전자와 정공이 재결합하면 에너지가 광자로 방출됩니다. InGaN 합금의 특정 밴드갭 에너지가 파란색(더 높은 에너지, 더 짧은 파장 ~468 nm)을 결정합니다.
• 옐로우 LED (AlInGaP):활성 영역은 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)를 사용합니다. 이 물질 시스템은 InGaN에 비해 더 낮은 밴드갭 에너지를 가져 노란색 빛(더 낮은 에너지, 더 긴 파장 ~595 nm)을 방출합니다.
• 백색 확산 렌즈:에폭시 렌즈는 두 가지 목적을 수행합니다: 1) 반도체 칩과 와이어 본드를 캡슐화하고 보호합니다. 2) 백색 확산 재료는 작은 칩에서 나오는 빛을 산란시켜 균일하고 넓은 각도의 방출 패턴을 만들고 전원이 공급되지 않은 LED에 백색 외관을 제공합니다.

13. 기술 동향 및 발전

T-1 패키지와 같은 스루홀 LED는 프로토타이핑, 수동 조립 및 특정 애플리케이션에 여전히 중요하지만, 더 넓은 산업 동향은 표면 실장 장치(SMD) LED로 크게 전환되었습니다. SMD 패키지(예: 0603, 0805, 2835, 3535)는 자동화 조립, 더 작은 공간 점유, 더 낮은 프로파일 및 종종 더 나은 열 관리 측면에서 장점을 제공합니다. 고휘도 및 고출력 애플리케이션의 경우 SMD 패키지 및 전용 고출력 LED 패키지(금속 코어 PCB 포함)가 지배적입니다.

그러나 스루홀 LED는 기계적 견고성, 손쉬운 핸드 솔더링, 교육용 키트, 취미 프로젝트 및 리드가 기계적 변형 완화를 제공하는 애플리케이션에 대한 적합성으로 인해 여전히 관련성이 있습니다. 재료의 발전으로 인해 기존 스루홀 패키지의 효율성과 수명도 향상되었습니다. 이러한 구성 요소의 초점은 종종 더 높은 신뢰성 달성, 더 엄격한 환경 준수(할로겐 프리 등) 및 대량, 가격 민감 표시등 애플리케이션을 위한 비용 효율성 유지에 있습니다.