목차
- 1. 제품 개요
- 2. 기술 파라미터
- 2.1 전기 및 광학 특성
- 2.2 절대 최대 정격
- 3. 빈 분류 시스템 (순방향 전압 및 광도)
- 4. 성능 곡선 및 분석
- 5. 기계 및 패키징 정보
- 5.1 캐리어 테이프 및 릴
- 5.2 내습성 패키징
- 6. 솔더링 및 조립 지침
- 7. 신뢰성 테스트 및 인증
- 8. 응용 설계 고려 사항
- 9. 유사 제품과의 비교
- 10. 자주 묻는 질문
- 11. 실용 응용 사례 연구
- 12. 동작 원리
- 13. 기술 동향
- LED 사양 용어
- 광전 성능
- 전기적 매개변수
- 열 관리 및 신뢰성
- 패키징 및 재료
- 품질 관리 및 등급 분류
- 테스트 및 인증
1. 제품 개요
이 제품은 청색 칩과 형광체 변환 기술을 사용하여 제조된 백색 발광 다이오드(LED)입니다. 1.6mm x 0.8mm x 0.4mm 크기의 초소형 표면 실장 패키지로 제공되어 공간이 제한된 응용 분야에 적합합니다. 이 LED는 모든 SMT 조립 및 솔더링 공정에 사용하도록 설계되었으며, 140도의 매우 넓은 시야각을 제공합니다. RoHS를 준수하며 내습성 수준은 3입니다.
주요 특징:
- 균일한 조명을 위한 매우 넓은 시야각.
- 표준 SMT 조립 및 리플로 솔더링과 호환 가능.
- 내습성 수준: 레벨 3 (개봉 후 바닥 수명 168시간).
- RoHS 준수, 유해 물질 없음.
응용 분야:
- 소비자 가전의 광학 표시기.
- 스위치, 기호 및 디스플레이 백라이트.
- 일반 조명 및 장식용 조명.
2. 기술 파라미터
다음 파라미터는 별도로 명시되지 않는 한 IF = 5mA 및 Ts = 25°C의 테스트 조건에서 측정됩니다.
2.1 전기 및 광학 특성
| 항목 | 기호 | 조건 | 최소 | 일반 | 최대 | 단위 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | VF | IF=5mA | 2.6 (F1) ... 3.3 (I2) | -- | 2.7 (F1) ... 3.4 (I2) | V |
| 광도 | IV | IF=5mA | 90 (1AP) | -- | 250 (1AX) | mcd |
| 시야각 | 2θ1/2 | IF=5mA | -- | 140 | -- | 도 |
| 역방향 전류 | IR | VR=5V/10ms | -- | -- | 10 | μA |
| 열 저항 | RTHJ-S | IF=5mA | -- | -- | 450 | °C/W |
2.2 절대 최대 정격
| 파라미터 | 기호 | 정격 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 전력 소모 | Pd | 68 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 20 | mA |
| 역방향 전압 | Vr | 5 | V |
| 피크 순방향 전류(펄스) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V |
| 동작 온도 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 보관 온도 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 접합 온도 | Tj | 95 | °C |
3. 빈 분류 시스템 (순방향 전압 및 광도)
LED는 응용 분야에서 일관성을 보장하기 위해 순방향 전압과 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. IF=5mA에서 순방향 전압은 8개의 빈(F1, F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2)으로 나뉘며, 빈당 0.1V씩 증가하여 2.6V에서 3.4V 범위를 포괄합니다. 광도는 4개의 빈(1AP: 90-120 mcd, G20: 120-150 mcd, 1AW: 150-200 mcd, 1AX: 200-250 mcd)으로 분류됩니다. 또한 색 좌표는 CIE 1931 색도도에 따라 빈으로 분류되며, 특정 빈 B01-B06 및 K01-K06는 상관 색온도 영역을 포괄합니다.
4. 성능 곡선 및 분석
데이터시트는 엔지니어링 참고를 위한 일반적인 광학 및 전기 특성 곡선을 제공합니다:
- 순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드 동작을 나타내며 전류 증가에 따른 일반적인 VF 증가를 보여줍니다.
- 순방향 전류 대 상대 강도:상대 광도가 20mA까지 순방향 전류에 따라 거의 선형적으로 증가함을 보여줍니다.
- 핀 온도 대 상대 강도:접합 온도 상승에 따른 강도 감소를 설명하며, 25°C 대비 85°C에서 약 10% 감소합니다.
- 핀 온도 대 순방향 전류:더 높은 온도에서 안전한 동작을 위한 디레이팅 정보를 제공합니다.
- 순방향 전류 대 주 파장:전류에 따른 주 파장의 미세한 이동을 보여주며, 백색 LED의 경우 최소입니다.
- 상대 강도 대 파장:스펙트럼은 450nm(청색)를 중심으로 한 넓은 방출 피크와 형광체로 인한 더 넓은 피크를 보여주며 백색광을 생성합니다.
- 방사 패턴:140°의 넓은 시야각(반치각), 대칭 분포.
5. 기계 및 패키징 정보
LED 패키지 크기는 1.6mm(L) × 0.8mm(W) × 0.4mm(H)이며 공차는 ±0.2mm입니다. 패키지에는 바닥면의 극성 표시로 표시된 2개의 단자(애노드 및 캐소드)가 있습니다. 권장 솔더링 패드 패턴은 데이터시트에 제공됩니다: 0.8mm × 0.8mm의 두 개의 직사각형 패드가 2.4mm 피치로 배치됩니다.
5.1 캐리어 테이프 및 릴
LED는 8mm 폭, 4mm 피치, 1.75mm 스프로킷 홀 간격의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 릴 직경은 178mm, 폭 8mm, 허브 직경 60mm입니다. 각 릴에는 4,000개가 포함됩니다. 라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(플럭스, 색도, VF, 파장), 수량 및 날짜가 포함됩니다.
5.2 내습성 패키징
릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 넣고 밀봉합니다. 개봉 전 권장 보관 조건: ≤30°C 및 ≤75% RH, 밀봉일로부터 1년간 유효. 개봉 후 바닥 수명은 ≤30°C/≤60% RH에서 168시간입니다. 바닥 수명을 초과한 경우 사용 전 60±5°C에서 ≥24시간 동안 베이킹이 필요합니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
권장 리플로 솔더링 프로파일은 JEDEC 표준을 기반으로 합니다. 주요 파라미터: 예열 150°C~200°C에서 60-120초; 상승 속도 ≤3°C/s; 217°C(TL) 이상 유지 시간 ≤60초; 피크 온도 260°C에서 ≤10초; 냉각 속도 ≤6°C/s. 25°C에서 피크까지 총 시간 ≤8분. 리플로 솔더링은 2회를 초과하지 않아야 합니다. 두 리플로 간격이 24시간을 초과하는 경우 수분 손상을 방지하기 위해 베이킹이 필요합니다.
수동 솔더링의 경우 ≤300°C의 인두를 사용하여 ≤3초간 한 번만 수행하십시오. 냉각 중에 기계적 응력을 가하지 마십시오.
7. 신뢰성 테스트 및 인증
이 LED는 JEDEC 사양에 따른 표준 신뢰성 테스트를 통과했습니다:
- 리플로 솔더링: 260°C, 10초, 2사이클(0/1 불량).
- 온도 사이클: -40°C ↔ 100°C, 100사이클.
- 열충격: -40°C ↔ 100°C, 300사이클.
- 고온 보관: 100°C에서 1000시간.
- 저온 보관: -40°C에서 1000시간.
- 수명 테스트: Ta=25°C, IF=5mA에서 1000시간.
불량 기준: VF > 1.1×USL, IR > 2.0×USL, 광속<0.7×LSL.
8. 응용 설계 고려 사항
최적의 성능과 신뢰성을 보장하기 위해 다음 사항을 고려해야 합니다:
- 전류 제한:순방향 전류를 ≤20mA로 제한하기 위해 항상 직렬 저항을 사용하십시오. 적절한 안정화 없이 작은 전압 변화로도 큰 전류 변화가 발생할 수 있습니다.
- 열 관리:열 발생은 발광 효율과 색 안정성을 저하시킵니다. 적절한 PCB 구리 면적과 열 비아를 권장합니다. 접합 온도는 95°C를 초과하지 않아야 합니다.
- 역방향 전압 보호:LED는 5V 이상의 역방향 전압에 노출되어서는 안 됩니다. 스위칭 중 역방향 바이어스를 방지하기 위해 적절한 드라이버 설계를 사용하십시오.
- 환경 호환성:실리콘 봉지재를 손상시킬 수 있는 황 화합물(>100ppm), 브롬(>900ppm), 염소(>900ppm) 및 VOC에 노출을 피하십시오. 접착제는 유기 증기를 방출하지 않아야 합니다.
- ESD 보호:이 LED의 ESD 정격은 1000V(HBM)입니다. 취급 및 조립 중 적절한 ESD 관리 조치를 사용하십시오.
9. 유사 제품과의 비교
이 LED의 주요 차별화 요소는 매우 넓은 시야각(140° 반치각)으로, 많은 표준 120° LED보다 넓습니다. 따라서 핫스팟 없이 균일한 광분포가 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 컴팩트한 1.6×0.8mm 풋프린트는 업계에서 가장 작은 수준으로 고밀도 PCB 설계를 가능하게 합니다. 순방향 전압 빈 분류를 통해 전력 소모를 엄격히 제어할 수 있으며, 광도 빈 분류는 대량 생산 시 일관된 밝기를 보장합니다.
10. 자주 묻는 질문
- 최대 솔더링 온도는 얼마입니까?260°C에서 최대 10초입니다. 리플로는 2회 가능합니다.
- 이 LED를 3.3V 전원으로 사용할 수 있습니까?네, 하지만 순방향 전류를 ≤20mA로 제한하기 위해 직렬 저항이 필요합니다. 일반 조건에서 순방향 전압은 빈에 따라 약 2.7-3.2V입니다.
- 일반 수명은 얼마입니까?정격 조건(5mA, 25°C)에서 LED는 50,000시간 이상 지속될 수 있습니다. 고온 또는 고전류는 수명을 단축시킵니다.
- 이 LED는 무연 솔더와 호환됩니까?네, 피크 온도 260°C는 무연 리플로 프로파일에 적합합니다.
- 사용하지 않는 LED는 어떻게 보관해야 합니까?밀봉된 방습 백에 ≤30°C/≤75% RH에서 보관하십시오. 1년 이내에 사용하십시오. 개봉 후 168시간 이내에 실장하거나 사용 전에 베이킹하십시오.
11. 실용 응용 사례 연구
10개의 LED로 구성된 소형 표시 패널을 고려해 보십시오. 각 LED는 5V 전원에서 5mA로 구동됩니다. 일반적인 VF 3.0V(H1 빈)를 사용하면 필요한 직렬 저항은 (5-3)/0.005 = 400Ω입니다. 시야각 140°로 디스플레이는 넓은 각도에서 볼 수 있습니다. 컴팩트한 1.6×0.8mm 패키지는 0.5mm 피치 배열에 배치할 수 있습니다. 넓은 빔 패턴은 추가 확산판 없이 패널 전체에 균일한 밝기를 보장합니다.
12. 동작 원리
이 백색 LED는 약 450-460nm에서 빛을 방출하는 청색 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 칩을 기반으로 합니다. 청색광은 황색 형광체(일반적으로 YAG:Ce)를 여기시켜 청색광의 일부를 넓은 황색 스펙트럼으로 다운컨버트합니다. 청색과 황색 광의 조합은 일반적으로 5000-7000K 범위의 상관 색온도를 가진 백색광을 생성합니다. 형광체는 빔을 형성하는 렌즈 역할도 하는 실리콘 봉지재와 혼합됩니다.
13. 기술 동향
LED 업계는 더 높은 효율, 더 작은 패키지, 더 나은 색상 일관성을 계속 추구하고 있습니다. 이 제품은 소비자 가전에 적합한 소형화(1.6×0.8mm) 추세를 따릅니다. 향후 개발에는 칩 스케일 패키지(CSP) 및 형광체 온 칩 통합이 포함되어 크기를 더 줄이고 열 성능을 개선할 수 있습니다. 또한 고급 형광체는 더 높은 CRI와 조정 가능한 색온도를 가능하게 할 것입니다.
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. |