목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 핵심 장점 및 타겟 시장
- 2. 기술 파라미터 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기적 및 광학적 특성
- 3. 빈닝 시스템 사양
- 3.1 발광 강도 빈닝
- 3.2 순방향 전압 빈닝
- 3.3 주 파장 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 6. 솔더링 및 조립 지침
- 6.1 솔더링 파라미터
- 6.2 저장 및 세척
- 7. 포장 및 주문 정보
- 8. 애플리케이션 권장 사항
- 8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오
- 8.2 회로 설계 고려 사항
- 8.3 ESD(정전기 방전) 보호
- 9. 기술 비교 및 차별화
- 10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)
- 11. 실용적인 설계 사례 연구
- 12. 동작 원리 소개
- 13. 기술 동향
1. 제품 개요
LTL17KYV3JS는 까다로운 시각 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 스루홀 LED 램프입니다. 인기 있는 T-1(3mm) 라운드 패키지와 백색 확산 렌즈를 특징으로 하여 부드럽고 균일한 시야각 방사 패턴을 제공합니다. 이 장치는 AlInGaP 기술을 활용하여 피크 발광 파장 596nm의 생생한 노란색 빛을 생성합니다.
1.1 핵심 장점 및 타겟 시장
이 LED는 높은 가시성과 신뢰성이 요구되는 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 주요 장점으로는 높은 발광 강도 출력이 포함되어 있어 우수한 밝기와 전력 효율을 제공합니다. 패키지는 자외선 억제제가 포함된 고급 에폭시 기술을 도입하여 우수한 내습성과 장기간 실외 환경 노출에 대한 보호 기능을 제공합니다. 주요 타겟 시장은 일관된 색상과 밝기가 중요한 RGB 풀컬러 사인, 빌보드 사인, 메시지 사인, 버스 사인을 포함한 풀컬러 사인보드입니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
이 섹션은 데이터시트에 정의된 LED의 주요 전기적, 광학적, 열적 특성에 대한 객관적인 분석을 제공합니다.
2.1 절대 최대 정격
이 장치는 주변 온도(TA) 25°C에서 최대 120mW의 소비 전력 정격을 가집니다. 절대 최대 DC 순방향 전류는 50mA입니다. 듀티 사이클 ≤ 1/10 및 펄스 폭 ≤ 10ms의 펄스 동작의 경우, 피크 순방향 전류는 120mA에 도달할 수 있습니다. 동작 온도 범위는 -40°C에서 +85°C로 지정되며, 저장 온도는 최대 +100°C입니다. 순방향 전류의 디레이팅 계수는 30°C 이상에서 선형적으로 0.67 mA/°C입니다. 이는 허용 가능한 연속 전류가 소비 전력 한계 내에 유지되도록 온도가 증가함에 따라 감소함을 의미합니다.
2.2 전기적 및 광학적 특성
표준 테스트 조건(TA=25°C, IF=20mA)에서, 일반적인 발광 강도(Iv)는 5500 밀리칸델라(mcd)입니다. 시야각(2θ1/2)은 강도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 축 이탈 각도로 정의되며 30도입니다. 순방향 전압(Vf)은 20mA에서 일반적으로 1.8V에서 2.4V 범위입니다. 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V에서 최대 100µA이지만, 이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 스펙트럼 특성에는 피크 파장(λP) 596nm와 일반적인 스펙트럼 반치폭(Δλ) 15nm가 포함됩니다.
3. 빈닝 시스템 사양
생산 배치의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기, 전압 및 색상에 대한 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.
3.1 발광 강도 빈닝
발광 강도는 코드 U, V, W, X로 분류되며 최소 및 최대 범위(예: V: 4200-5500 mcd, W: 5500-7200 mcd)를 가집니다. 테스트 중 각 빈 한계에 대해 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.
3.2 순방향 전압 빈닝
순방향 전압은 코드 1A, 2A, 3A로 빈닝되며, 각각 Vf 범위 1.8-2.0V, 2.0-2.2V, 2.2-2.4V에 해당하며, 빈당 ±0.1V 허용 오차를 가집니다.
3.3 주 파장 빈닝
인지되는 색상을 정의하는 주 파장은 584.5nm에서 594.5nm 범위를 약 2.5nm 단계로 커버하는 네 개의 코드(1-4)로 빈닝되며, ±1nm 허용 오차를 가집니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트에서 특정 그래프(Fig.1, Fig.6)가 참조되지만, 이러한 장치의 일반적인 곡선은 순방향 전류와 발광 강도 사이의 관계(한계 내에서 거의 선형적인 증가를 보임), 순방향 전압 대 전류(지수적 턴온 특성), 그리고 상대 강도 대 온도(접합 온도 상승에 따른 출력 감소를 보임)를 설명할 것입니다. 30도 시야각 패턴은 광각 LED에 비해 상대적으로 집중된 빔을 나타냅니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
LED는 표준 T-1(3mm) 라운드 스루홀 패키지 치수에 부합합니다. 주요 기계적 참고 사항은 다음과 같습니다: 리드가 패키지에서 나오는 지점에서 측정된 리드 간격, 지정되지 않은 경우 ±0.25mm 허용 오차, 플랜지 아래 최대 1.0mm의 수지 돌출. 백색 확산 에폭시 렌즈는 균일한 빛 모양을 제공하고 RGB 애플리케이션에서의 색상 혼합에 도움을 줍니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
적절한 처리는 신뢰성에 매우 중요합니다. 솔더링 전에 리드는 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 형성되어야 하며, 리드 프레임을 지렛대로 사용해서는 안 됩니다. PCB 조립 중에는 최소한의 클린치 힘을 사용해야 합니다.
6.1 솔더링 파라미터
핸드 솔더링의 경우, 인두 팁 온도는 350°C를 초과해서는 안 되며, 리드당 최대 솔더링 시간은 3초이며, 솔더 지점은 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어져 있어야 합니다. 웨이브 솔더링의 경우, 최대 60초 동안 100°C 미만으로 예열해야 하며, 최대 260°C의 솔더 웨이브에서 5초 동안 유지하며 렌즈가 담그지 않도록 해야 합니다. IR 리플로우는 이 스루홀 제품에는 명시적으로 적합하지 않다고 명시되어 있습니다.
6.2 저장 및 세척
LED는 30°C 미만 및 상대 습도 70% 미만에서 보관해야 합니다. 포장에서 꺼낸 후에는 3개월 이내에 사용하거나 밀봉된 건조 환경에 보관해야 합니다. 필요한 경우 이소프로필 알코올을 사용한 세척을 권장합니다.
7. 포장 및 주문 정보
표준 포장은 정전기 방지 백당 1000개, 500개 또는 250개입니다. 8개의 백이 내부 카톤(총 8000개)에 포장됩니다. 8개의 내부 카톤이 외부 운송 카톤(총 64,000개)을 구성합니다. 부분 포장은 운송 로트의 최종 팩에서 발생할 수 있습니다. 부품 번호 LTL17KYV3JS는 이 특정 노란색 LED 변형을 고유하게 식별합니다.
8. 애플리케이션 권장 사항
8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오
이 LED는 실내 및 실외 풀컬러 동적 사인보드에 최적화되어 있습니다. 높은 강도와 특정 노란색 파장으로 인해 빨간색 및 녹색 LED와 혼합하여 빌보드, 버스 행선지 표지판 및 정보 메시지 디스플레이에서 넓은 색 영역을 생성하는 데 이상적입니다.
8.2 회로 설계 고려 사항
LED는 전류 구동 장치입니다. 병렬로 여러 LED를 사용할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해 각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다(데이터시트의 회로 A). 개별 LED 간의 순방향 전압(Vf) 변동으로 인해 전압원에 직접 병렬로 여러 LED를 구동하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다. 이는 전류 및 결과적으로 밝기에 상당한 차이를 초래할 수 있습니다.
8.3 ESD(정전기 방전) 보호
LED는 정전기 방전에 민감합니다. 예방 조치에는 접지된 손목 스트랩 및 작업대 사용, 렌즈의 정전기를 중화시키기 위한 이온화기 사용, 모든 취급 장비가 적절하게 접지되었는지 확인하는 것이 포함됩니다.
9. 기술 비교 및 차별화
표준 표시기 LED와 비교하여, LTL17KYV3JS는 상당히 높은 발광 강도(일반적으로 5500+mcd)를 제공하여 단순한 패널 표시가 아닌 주간에도 보이는 사인보드에 적합합니다. AlInGaP 재료 사용은 이전 기술에 비해 노란색 스펙트럼에 대해 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 강도, 전압 및 파장에 대한 상세한 빈닝 시스템 포함은 대규모 디스플레이 조립에서 더 엄격한 색상 및 밝기 일치를 가능하게 하며, 이는 전문 사인보드에 중요한 요소입니다.
10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)
Q: 피크 파장(596nm)과 주 파장(584.5-594.5nm)의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장은 스펙트럼 출력에서 최대 전력 지점입니다. 주 파장은 색도 좌표에서 파생되며 LED의 인지된 색조와 일치하는 순수 스펙트럼 색상의 단일 파장을 나타냅니다. 이들은 색상에 대한 관련되지만 동일하지 않은 지표입니다.
Q: 이 LED를 50mA로 연속 구동할 수 있나요?
A: 절대 최대 정격이 50mA DC이지만, 이 전류에서의 연속 동작은 상당한 열을 발생시킵니다. 실제 안전 동작 전류는 소비 전력 정격(최대 120mW) 및 디레이팅 곡선에 따라 주변 온도 및 열 관리에 따라 달라집니다. 25°C에서, 일반적인 Vf 2.2V로 50mA는 110mW를 발생시키며, 이는 한계 내에 있지만 여유가 거의 없습니다. 신뢰성을 위해 테스트 조건인 20mA 이하에서 동작하는 것이 일반적입니다.
Q: 병렬 연결된 각 LED에 직렬 저항이 필요한 이유는 무엇인가요?
A: 순방향 전압(Vf)에는 허용 오차와 빈닝 범위(1.8V-2.4V)가 있습니다. 전압원에 병렬로 연결된 두 LED 간의 Vf 작은 차이는 다이오드의 지수적 I-V 곡선으로 인해 각각 흡수하는 전류에 큰 차이를 초래합니다. 각 LED에 대한 직렬 저항은 전류가 Vf 변동에 훨씬 덜 민감하게 만들어 균일한 밝기를 보장합니다.
11. 실용적인 설계 사례 연구
실외 사인보드의 풀컬러 픽셀용 클러스터 설계를 고려해 보십시오. 픽셀은 하나의 빨간색, 하나의 녹색 및 하나의 LTL17KYV3JS(노란색) LED를 사용할 수 있습니다. 화이트 밸런스와 목표 밝기를 달성하기 위해 각 색상에 대한 구동 전류는 다를 수 있으며 PWM(펄스 폭 변조)을 통해 제어될 수 있습니다. 설계자는 노란색 채널의 출력이 빨간색 및 녹색과 일치하도록 적절한 강도 빈(예: V 또는 W 빈)에서 LED를 선택할 것입니다. 각 LED에 대해 별도의 전류 제한 저항이 사용되며, 이는 공급 전압과 빈 코드(예: 2A 빈: ~2.1V)에서의 LED 일반 Vf를 기반으로 계산됩니다. PCB 레이아웃은 솔더링을 위해 렌즈에서 최소 3mm 간격을 유지하고 열 방산을 위한 충분한 간격을 제공할 것입니다.
12. 동작 원리 소개
LTL17KYV3JS는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 기반으로 합니다. P-N 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 활성 영역에서 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장에 해당합니다. 이 경우 노란색(~596nm)입니다. 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 보호하고, 방사 패턴을 30도 시야각으로 형성하며, 균일한 외관을 위해 빛을 확산시키는 역할을 합니다.
13. 기술 동향
사인보드 LED 시장에서의 동향은 발광 효율(루멘/와트)의 지속적인 증가를 포함하여 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다. 또한 색상과 강도 모두에 대해 더 엄격한 빈닝 허용 오차로의 이동이 있어 가시적인 색상 또는 밝기 변화 없이 원활한 대면적 디스플레이를 가능하게 합니다. 표면 실장 장치(SMD) LED가 소형화를 위한 새로운 설계를 지배하고 있지만, T-1 패키지와 같은 스루홀 LED는 견고한 기계적 장착, 쉬운 수동 조립 또는 전통적인 돔 렌즈 모양의 특정 광학 특성이 필요한 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지하고 있습니다.
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. |