5mm 타원형 백색 LED 램프 데이터시트 - 치수 5mm 타원형 - 전압 2.9V - 전력 0.096W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 5mm 타원형 스루홀 백색 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 주로 옥외 애플리케이션을 위해 설계된 이 부품은 가시성과 신뢰성이 가장 중요한 간판 및 신호용으로 견고한 솔루션을 제공합니다. 이 램프는 향상된 내습성과 자외선 차단 기능을 제공하는 고급 에폭시 수지로 캡슐화된 InGaN 기술을 활용하여 가혹한 환경 조건에서도 장기적인 성능을 보장합니다.

이 LED의 핵심 장점은 RoHS 지침 준수, 낮은 전력 소비, 높은 발광 효율 및 표준 인쇄 회로 기판(PCB) 장착 기술과의 호환성을 포함합니다. 이 설계는 특정 방사 패턴을 가진 일관되고 밝은 백색 조명이 필요한 애플리케이션에 맞춰져 있습니다.

2. 기술 파라미터 상세 분석

2.1 절대 최대 정격

이 소자는 신뢰성을 보장하기 위해 특정 최대 작동 한계에서 특성화됩니다. 주변 온도(TA) 25°C에서 절대 최대 정격은 다음과 같습니다:

• 전력 소산 (Pd):96 mW. 이는 LED가 열로 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):100 mA. 이 전류는 듀티 사이클 ≤ 1/10이고 펄스 폭 ≤ 10ms인 펄스 조건에서만 허용됩니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):30 mA. 이는 연속 작동을 위해 권장되는 최대 DC 전류입니다.
• 디레이팅 계수:DC 순방향 전류는 주변 온도 47°C 이상에서 섭씨 1도마다 0.56 mA씩 선형적으로 디레이팅되어야 합니다.
• 작동 온도 범위 (Topr):-40°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위 (Tstg):-40°C ~ +100°C.
• 리드 납땜 온도:최대 260°C, 5초 동안. LED 본체에서 2.0mm (0.079 인치) 떨어진 지점에서 측정됩니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

주요 성능 파라미터는 TA=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):최소 4200 mcd에서 최대 9300 mcd까지 범위이며, 전형적인 값은 6000 mcd입니다. Iv 값은 빈으로 분류됩니다(섹션 4 참조). 측정에는 ±15%의 테스트 허용 오차가 포함됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):70도 (장축) / 35도 (단축). 이 타원형 방사 패턴은 집중된 빛이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
• 순방향 전압 (VF):전형적으로 2.9V이며, IF=20mA에서 2.5V (최소)에서 3.2V (최대)까지의 범위를 가집니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다. 이 소자는 역방향 바이어스에서 작동하도록 설계되지 않았습니다.
• 색도 좌표 (x, y):CIE 1931 색도도에 정의됩니다. 전형적인 값은 x=0.31 및 y=0.32입니다. 특정 색조 등급은 빈 테이블에 정의되어 있습니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 광도와 색도 좌표를 기준으로 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 IF=20mA에서 세 가지 광도 빈(V, W, X)으로 분류됩니다. 빈 한계에는 ±15%의 허용 오차가 있습니다.

• 빈 V:4200 mcd (최소) ~ 5500 mcd (최대)
• 빈 W:5500 mcd (최소) ~ 7200 mcd (최대)
• 빈 X:7200 mcd (최소) ~ 9300 mcd (최대)

특정 빈 코드는 추적성을 위해 각 포장 봉지에 표시됩니다.

3.2 색조 (색도) 빈닝

LED는 또한 CIE 도표상의 색도 좌표(x, y)에 따라 분류됩니다. 데이터시트는 색조 등급 A0, B1, B2에 대한 특정 좌표 경계를 제공합니다. 이 좌표에는 ±0.01의 측정 허용 오차가 적용됩니다. 문서에 포함된 CIE 1931 색도도는 전형적인 백색 영역과 정의된 빈을 보여주며 시각적 참고 자료를 제공합니다.

4. 기계적 및 포장 정보

4.1 외형 치수

이 LED는 스루홀 장착을 위해 설계된 표준 5mm 타원형 렌즈 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수 사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(인치) 단위입니다.
• 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.25mm (0.010")입니다.
• 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.0mm (0.04")입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다.

4.2 포장 사양

LED는 계층적 포장 시스템으로 공급됩니다:

• 기본 단위:정전기 방지 포장 봉지당 500, 200 또는 100개.
• 내부 카톤:10개의 포장 봉지를 포함하며, 총 5,000개입니다.
• 외부 카톤 (배송 박스):8개의 내부 카톤을 포함하며, 총 40,000개입니다. 모든 배송 로트에서 마지막 팩만 불완전 팩일 수 있습니다.

5. 납땜 및 조립 가이드라인

적절한 취급은 손상을 방지하고 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

5.1 리드 성형

리드를 구부려야 하는 경우, 이 작업은납땜 전상온에서 수행되어야 합니다. 굽힘은 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 이루어져야 합니다. 굽힘 시 리드 프레임의 베이스를 지렛대로 사용해서는 안 됩니다.

5.2 납땜 공정

렌즈 베이스와 납땜 지점 사이에 최소 2mm의 간격을 유지해야 합니다. 렌즈를 납땜에 담가서는 안 됩니다.

• 인두:최대 온도 350°C. 리드당 최대 납땜 시간 3초. 이 작업은 한 번만 수행해야 합니다.
• 웨이브 납땜:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열합니다. 납땜 웨이브 온도 최대 260°C. 납땜 시간 최대 5초. 담금 위치는 에폭시 렌즈 베이스에서 2mm 이상 떨어져 있어야 합니다.
• 중요:적외선(IR) 리플로우 납땜은이 스루홀 LED 제품에적합하지 않습니다. 과도한 온도나 시간은 렌즈 변형이나 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.

5.3 세척

세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 계 용매만 사용해야 합니다.

6. 보관 및 취급

• 보관 환경:30°C 및 상대 습도 70%를 초과해서는 안 됩니다.
• 유통 기한:원래 포장에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용해야 합니다. 원래 포장 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 퍼지된 데시케이터에 보관해야 합니다.
• ESD 보호:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 시 주의사항으로는 접지된 손목 스트랩 사용, 정전기 방지 장갑 사용, 모든 장비와 작업 표면이 적절히 접지되었는지 확인, 렌즈의 정전기를 중화하기 위한 이온 블로어 사용 등이 포함됩니다.

7. 구동 회로 설계 및 애플리케이션 노트

7.1 구동 방법

LED는 전류 구동 소자입니다. 특히 병렬 구성에서 여러 LED를 사용할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해 각 개별 LED와직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것이강력히 권장됩니다(회로 A).

개별 저항 없이 단순히 병렬로 연결하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다. LED 간 순방향 전압(VF) 특성의 약간의 차이로 인해 전류 분배에 상당한 차이가 발생하고, 결과적으로 인지되는 밝기에 차이가 생기기 때문입니다.

7.2 애플리케이션 시나리오

이 LED는 높은 밝기, 특정 시야각 및 환경 견고성 덕분에 다양한 옥외 및 실내 간판 애플리케이션에 매우 적합합니다. 주요 애플리케이션은 다음과 같습니다:

• 메시지 사인:동적 또는 정적 정보 표시용.
• 버스 사인:목적지 또는 노선 번호 표시용.
• 교통 표지판:정보 또는 규제 표지판용.
• 교통 신호등:표시등 광원으로, 적절한 광학 설계 및 규제 승인이 필요합니다.

8. 성능 분석 및 설계 고려사항

8.1 열 관리

최대 전력 소산 96 mW 및 47°C 이상에서 0.56 mA/°C의 디레이팅 계수를 고려할 때, 효과적인 열 관리는 LED 수명과 광 출력을 유지하는 데 중요합니다. 설계자는 작동 주변 온도를 고려하고 순방향 전류가 적절히 디레이팅되도록 해야 합니다. PCB상에 충분한 간격을 두고 밀폐된 공간을 피하는 것이 열 소산에 도움이 될 수 있습니다.

8.2 광학 성능

70°/35° 타원형 시야각은 특정 방사 패턴을 생성합니다. 이는 빛이 수평 대역(더 넓은 70° 축) 내에서 시청자를 향해 조명되어야 하면서 수직 확산(더 좁은 35° 축)을 제어해야 하는 애플리케이션에 유리하며, 패널형 사인의 효율성을 향상시킵니다. 높은 광도(최대 9300 mcd)는 밝은 옥외 조건에서도 좋은 가시성을 보장합니다.

8.3 신뢰성 및 수명 요인

자외선 차단 및 내습성을 갖춘 고급 에폭시 사용은 옥외 신뢰성의 핵심 요소입니다. 지정된 납땜 조건과 보관 지침을 준수하는 것은 박리, 렌즈 황변 또는 납땜 접합부 피로와 같은 조기 고장 메커니즘을 방지하는 데 필수적입니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 네, 30mA는 최대 정격 연속 DC 순방향 전류입니다. 그러나 최적의 수명과 신뢰성을 위해, 특히 더 높은 주변 온도에서는 전형적인 20mA 테스트 전류 이하로 작동하는 것이 좋으며, 주변 온도 47°C 이상에서는 전류를 디레이팅해야 합니다.

Q: 병렬 연결 시 각 LED마다 직렬 저항이 필요한 이유는 무엇인가요?

A: LED의 순방향 전압(VF)에는 제조 허용 오차(2.5V ~ 3.2V)가 있습니다. 직접 병렬 연결에서 가장 낮은 VF를 가진 LED는 불균형적으로 더 많은 전류를 끌어당겨 밝기가 고르지 않고 해당 LED에 과부하가 걸릴 수 있습니다. 각 LED에 직렬 저항을 추가하면 전류를 안정화시켜 더 균일한 밝기를 보장하고 소자를 보호하는 데 도움이 됩니다.

Q: 봉지에 있는 빈 코드는 무엇을 의미하나요?

A: 빈 코드는 해당 봉지 내 LED의 광도 범위(V, W 또는 X)를 나타냅니다. 조립 시 일관된 밝기를 위해 동일하거나 인접한 광도 빈의 LED를 사용하는 것이 중요합니다.

Q: 이 LED는 자동차 애플리케이션에 적합한가요?

A: 일부 특성(밝기, 패키지)을 공유하지만, 이 데이터시트는 간판 및 신호용 애플리케이션을 명시합니다. 자동차 애플리케이션은 일반적으로 추가 표준(예: 신뢰성을 위한 AEC-Q102) 및 여기에 명시되지 않은 특정 온도 범위 준수가 필요합니다. 추가 검증 없이는 자동차용으로 적합하다고 가정해서는 안 됩니다.

10. 설계 적용 사례 연구 예시

시나리오:버스 목적지 표지판용 저전력 단일 라인 텍스트 디스플레이 설계.

설계 선택:

1. LED 선택:이 5mm 타원형 LED는 높은 밝기(주간 가시성 보장)와 타원형 빔 패턴(수평 문자 형성에 적합) 때문에 선택되었습니다. 일관된 중고휘도 밝기를 위해 빈 W의 LED가 선택되었습니다.

2. 회로 설계:표지판 컨트롤러는 안정적인 전압 레일(예: 12V)을 제공합니다. 매트릭스의 각 LED는 R = (V_공급 - VF_LED) / I_원하는 공식으로 계산된 자체 전류 제한 저항으로 구동됩니다. 전형적인 VF 2.9V와 원하는 전류 18mA(수명 연장을 위한 보수적 값)를 사용하면, R = (12V - 2.9V) / 0.018A ≈ 506 옴입니다. 표준 510 옴 저항이 사용됩니다.

3. 레이아웃 및 조립:LED는 데이터시트의 리드 간격에 따라 구멍이 뚫린 PCB에 배치됩니다. 조립 시 맞춤형 리드 굽힘 지그를 사용하여 삽입 전 모든 리드가 권장 >3mm 지점에서 균일하게 구부러지도록 합니다. 지정된 프로파일(260°C, 최대 5초)을 사용하여 웨이브 납땜이 수행됩니다.

4. 결과:최종 표지판은 차량 작동 온도 범위 전반에 걸쳐 신뢰할 수 있는 성능으로 균일하고 밝은 조명을 나타내며, 선명도와 내구성에 대한 설계 요구사항을 충족합니다.