목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 특징
- 1.2 응용 분야
- 2. 기술 사양 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기적 및 광학적 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 순방향 전압(VF) 빈닝
- 3.2 발광 강도(IV) 빈닝
- 3.3 색조 / 주 파장(λd) 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 포장 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 권장 PCB 랜드 패턴
- 5.3 테이프 및 릴 포장
- 6. 솔더링 및 조립 가이드라인
- 6.1 IR 리플로우 솔더링 (무연 공정)
- 6.2 핸드 솔더링
- 6.3 세척
- 7. 보관 및 취급 주의사항
- 7.1 정전기 방전(ESD) 민감도
- 7.2 습기 민감도
- 8. 응용 노트 및 설계 고려사항
- 8.1 전류 제한
- 8.2 열 관리
- 8.3 광학 설계
- 9. 기술 비교 및 차별화
- 10. 자주 묻는 질문(FAQ)
- 10.1 피크 파장과 주 파장의 차이점은 무엇인가요?
- 10.2 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?
- 10.3 빈닝이 중요한 이유는 무엇인가요?
- 11. 실용적인 설계 예시
- 12. 기술 소개
- 13. 산업 동향
1. 제품 개요
본 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계되었으며, 공간이 매우 제한적인 응용 분야에 특히 적합합니다. 이 LED는 초슬림 프로파일을 특징으로 하며, 발광 칩에 고급 AlInGaP 반도체 재료를 사용하여 녹색 스펙트럼에서 높은 휘도를 제공합니다.
1.1 특징
- RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
- 높이가 단 0.80밀리미터에 불과한 극도로 낮은 프로파일.
- AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩이 제공하는 높은 발광 강도.
- 자동 픽 앤 플레이스 시스템을 위해 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장됩니다.
- 표준화된 EIA(전자 산업 연합) 패키지 외곽.
- 표준 집적 회로(IC) 구동 레벨과 호환됩니다.
- 자동화된 부품 배치 장비와의 호환성을 위해 설계되었습니다.
- 표면 실장 기술(SMT)에서 일반적으로 사용되는 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다.
1.2 응용 분야
이 LED는 다용도로 사용 가능하며, 다음을 포함한 다양한 전자 장치 및 시스템에 통합될 수 있습니다:
- 통신 장비(예: 무선 전화기, 휴대 전화).
- 사무 자동화 장치 및 네트워크 시스템.
- 가전 제품 및 소비자 가전.
- 산업 제어 및 계측 패널.
- 키패드 및 키보드의 백라이트.
- 상태 및 전원 표시기.
- 마이크로 디스플레이 및 기호 조명.
- 실내 간판 및 정보 디스플레이.
2. 기술 사양 심층 분석
다음 섹션에서는 LED의 전기적, 광학적 및 환경적 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.
2.1 절대 최대 정격
이 값들은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 나타냅니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.
- 전력 소산(Pd):75 mW
- 피크 순방향 전류(IF(PEAK)):80 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭에서)
- 연속 순방향 전류(IF):30 mA DC
- 역방향 전압(VR):5 V
- 동작 온도 범위(Topr):-30°C ~ +85°C
- 보관 온도 범위(Tstg):-40°C ~ +85°C
- 적외선 리플로우 솔더링 온도:최대 260°C, 10초 동안.
2.2 전기적 및 광학적 특성
이는 지정된 테스트 조건에서 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정한 일반적인 성능 매개변수입니다.
- 발광 강도(IV):18.0 - 71.0 mcd (IF= 20 mA에서 측정).
- 시야각(2θ1/2):130도 (강도가 축상 값의 절반이 되는 축외 각도).
- 피크 방출 파장(λP):574.0 nm (일반적).
- 주 파장(λd):567.5 - 576.5 nm (IF= 20 mA에서 측정).
- 스펙트럼 선 반폭(Δλ):15 nm (일반적).
- 순방향 전압(VF):1.9 - 2.4 V (IF= 20 mA에서 측정).
- 역방향 전류(IR):최대 10 μA (VR= 5 V에서 측정).
3. 빈닝 시스템 설명
생산 및 설계의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 전압, 밝기 및 색상 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.
3.1 순방향 전압(VF) 빈닝
빈은 20mA로 구동될 때 LED 양단의 순방향 전압 강하 범위를 정의합니다. 각 빈의 허용 오차는 ±0.1V입니다.
- 빈 4: 1.90V - 2.00V
- 빈 5: 2.00V - 2.10V
- 빈 6: 2.10V - 2.20V
- 빈 7: 2.20V - 2.30V
- 빈 8: 2.30V - 2.40V
3.2 발광 강도(IV) 빈닝
빈은 20mA에서 최소 및 최대 발광 출력을 분류합니다. 각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.
- 빈 M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
- 빈 N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
- 빈 P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
3.3 색조 / 주 파장(λd) 빈닝
이 빈닝은 녹색의 정확한 색조를 제어합니다. 각 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다.
- 빈 C: 567.5 nm - 570.5 nm
- 빈 D: 570.5 nm - 573.5 nm
- 빈 E: 573.5 nm - 576.5 nm
4. 성능 곡선 분석
일반적인 성능 곡선(본문에는 재현되지 않았지만 데이터시트에서 참조됨)은 다양한 조건에서의 장치 동작에 대한 시각적 통찰력을 제공합니다. 이는 일반적으로 다음을 포함합니다:
- 상대 발광 강도 대 순방향 전류:광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 비선형 관계를 가집니다.
- 순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드의 IV 특성 곡선을 설명합니다.
- 상대 발광 강도 대 주변 온도:광 출력의 열적 감소를 보여줍니다; 강도는 일반적으로 온도가 상승함에 따라 감소합니다.
- 스펙트럼 분포:파장에 따른 상대 복사 전력을 보여주는 그래프로, 574nm의 피크 파장을 중심으로 일반적인 반폭 15nm를 가집니다.
5. 기계적 및 포장 정보
5.1 패키지 치수
LED는 컴팩트한 직사각형 SMD 풋프린트를 가집니다. 주요 치수(밀리미터 단위)는 다음과 같습니다: 길이 = 3.2, 너비 = 1.6, 높이 = 0.8. 상세한 치수 도면은 패드 위치, 부품 외곽 및 극성 표시(일반적으로 캐소드 표시기)를 지정합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 ±0.1mm입니다.
5.2 권장 PCB 랜드 패턴
리플로우 공정 중 안정적인 솔더링과 적절한 정렬을 보장하기 위해 제안된 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 이 패턴은 솔더 필렛 형성과 리플로우 중 부품 자체 정렬을 고려합니다.
5.3 테이프 및 릴 포장
LED는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다. 주요 포장 세부 사항:
- 캐리어 테이프 너비:8 mm.
- 릴 직경:7인치 (178 mm).
- 릴당 수량:4000개.
- 최소 주문 수량(MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
- 포장은 ANSI/EIA-481 표준을 준수합니다.
6. 솔더링 및 조립 가이드라인
6.1 IR 리플로우 솔더링 (무연 공정)
이 부품은 무연 솔더링 공정에 적합하도록 등급이 매겨져 있습니다. JEDEC 표준을 준수하는 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:
- 예열 온도:150°C ~ 200°C.
- 예열 시간:최대 120초.
- 피크 본체 온도:최대 260°C.
- 260°C 이상 시간:최대 10초.
- 리플로우 패스 횟수:최대 두 번.
참고:실제 온도 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용된 오븐에 대해 특성화되어야 합니다.
6.2 핸드 솔더링
핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:
- 인두 온도:최대 300°C.
- 솔더링 시간:리드당 최대 3초.
- 솔더링 시도 횟수:열 손상을 방지하기 위해 한 번만 권장됩니다.
6.3 세척
솔더링 후 세척이 필요한 경우, LED 패키지를 손상시키지 않도록 지정된 용제만 사용해야 합니다. 권장 용제에는 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올(IPA)이 포함됩니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 침지해야 합니다.
7. 보관 및 취급 주의사항
7.1 정전기 방전(ESD) 민감도
LED는 정전기 방전에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 및 도전성 용기 사용을 포함하여 취급 중 적절한 ESD 제어가 이루어져야 합니다. 모든 장비는 적절하게 접지되어야 합니다.
7.2 습기 민감도
이 부품은 Moisture Sensitivity Level(MSL) 등급을 가집니다. 특정 등급(예: MSL 3)은 원래 밀봉된 백이 개봉된 후 흡수된 수분을 제거하기 위해 베이킹이 필요하기 전에 장치가 주변 실내 조건에 노출될 수 있는 기간을 나타냅니다.
- 밀봉된 패키지:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 제습제가 포함된 원래의 방습 백에 보관할 경우 유통 기한은 1년입니다.
- 개봉된 패키지:밀봉된 백에서 꺼낸 부품의 경우, 보관 환경은 30°C와 60% RH를 초과하지 않아야 합니다. 일주일 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 좋습니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 제습제가 포함된 밀폐 용기에 보관하십시오. 일주일 이상 보관된 부품은 리플로우 중 \"팝콘 현상\"을 방지하기 위해 솔더링 전에 베이킹(예: 60°C에서 20시간)해야 합니다.
8. 응용 노트 및 설계 고려사항
8.1 전류 제한
전압 소스에서 LED를 구동할 때는 거의 항상 외부 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V소스- VF) / IF. 데이터시트의 최대 VF(2.4V)를 사용하면 가장 높은 전압 빈의 LED에 대해서도 저항이 적절한 전류 제한을 제공하도록 보장합니다.
8.2 열 관리
전력 소산이 낮지만(75mW), LED 접합 온도를 지정된 동작 범위 내로 유지하는 것은 장기적인 신뢰성과 안정적인 광 출력에 중요합니다. PCB 패드 설계에서 적절한 열 방출을 보장하고 LED를 다른 중요한 열원 근처에 배치하지 않도록 하십시오.
8.3 광학 설계
넓은 130도의 시야각으로 인해 이 LED는 집중된 빔보다는 넓고 확산된 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 표시기 응용 분야의 경우, 주변 조명 조건에서 가시성을 보장하기 위해 필요한 발광 강도(적절한 IV빈 선택)를 고려하십시오.
9. 기술 비교 및 차별화
이 LED의 주요 차별화 요소는초슬림 0.8mm 높이와AlInGaP 칩의 사용입니다. 기존의 GaP(갈륨 포스파이드) 녹색 LED와 비교할 때, AlInGaP 기술은 일반적으로 더 높은 효율과 밝기를 제공하여 주어진 구동 전류에 대해 더 큰 발광 강도를 제공합니다. 슬림 프로파일은 Z-높이가 심각하게 제한되는 현대의 얇은 소비자 가전에서 중요한 장점입니다.
10. 자주 묻는 질문(FAQ)
10.1 피크 파장과 주 파장의 차이점은 무엇인가요?
피크 파장(λP):방출된 광 전력이 가장 큰 단일 파장.주 파장(λd):CIE 색도도에 의해 정의된 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장. λd는 디스플레이 및 표시기 응용 분야에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.
10.2 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?
No.LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압을 초과하는 전압 소스에 직접 연결하면 과도한 전류가 흐르며, 열 폭주로 인해 장치가 즉시 파괴될 수 있습니다. 항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.
10.3 빈닝이 중요한 이유는 무엇인가요?
빈닝은 응용 분야 내에서 색상과 밝기의 균일성을 보장합니다. 동일한 VF, IV, 및 λd빈의 LED를 사용하면 패널의 모든 표시기가 일관된 외관과 성능을 가질 것임을 보장하며, 이는 사용자 경험과 제품 품질에 중요합니다.
11. 실용적인 설계 예시
시나리오:3.3V 레일로 구동되는 휴대용 장치의 상태 표시기를 설계합니다. 목표는 중간 밝기의 녹색 표시기입니다.
- 전류 선택:밝기와 전력 소비의 균형을 위해 10mA의 구동 전류를 선택합니다.
- 저항 계산:안전을 위해 최대 VF를 사용합니다: R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90 옴. 가장 가까운 표준 값은 91 옴입니다.
- 빈 선택:발광 강도(28-45 mcd)에 대해 빈 N을, 주 파장(570.5-573.5 nm)에 대해 빈 D를 지정하여 일관된 중간 밝기의 녹색을 얻습니다.
- 레이아웃:데이터시트의 권장 랜드 패턴을 따르십시오. 캐소드 패드(LED에 표시됨)가 전류 제한 저항을 통해 접지에 연결되도록 하십시오.
12. 기술 소개
이 LED는 투명 기판 위에 성장된AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)반도체를 사용합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 칩의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 이 경우 녹색의 방출 빛 색상을 결정합니다. 이 물질 시스템은 특히 적색, 주황색, 노란색 및 녹색 스펙트럼 영역에서 높은 내부 양자 효율로 알려져 있습니다.
13. 산업 동향
소비자 가전용 SMD LED의 동향은 계속해서소형화, 높은 효율 및 개선된 색 재현성을 향해 나아가고 있습니다. 패키지 높이는 0.8mm 미만으로 줄어들어 더 얇은 장치를 가능하게 합니다. 효율 개선(와트당 더 많은 루멘)은 전력 소비와 열 부하를 줄입니다. 또한 고해상도 디스플레이 및 자동차 조명의 까다로운 색상 균일성 요구 사항을 충족하기 위해 더 엄격한 빈닝 허용 오차에 대한 강조도 증가하고 있습니다. 기반 반도체 기술도 발전하고 있으며, 차세대 응용 분야를 위한 GaN-on-Si 및 마이크로 LED와 같은 재료에 대한 지속적인 연구가 진행 중입니다.
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. |