T3C 시리즈 3030 화이트 LED 데이터시트 - 크기 3.0x3.0mm - 전압 5.9V - 전력 0.7W - 영어 기술 문서

1. 제품 개요

T3C Series 3030 백색 LED는 까다로운 일반 조명 응용 분야를 위해 설계된 고성능 표면 실장 소자입니다. 3.0mm x 3.0mm의 컴팩트한 크기를 자랑하며, 높은 광 출력과 뛰어난 신뢰성을 제공하도록 설계되었습니다.

1.1 핵심 장점

• Thermally Enhanced Package: 설계는 효과적인 열 방산을 관리하여 높은 구동 전류에서도 안정적인 성능을 발휘할 수 있도록 합니다.
• 높은 광속 출력: 다양한 조명 제품에 적합한 밝고 효율적인 조명을 제공합니다.
• 높은 전류 구동 능력: 정격 순방향 전류(IM) 200mA, 지정 조건에서 펄스 전류 300mA 구동 가능.
• 광시야각: 120도의 대표적 시야각(2θ1/2)으로 넓고 균일한 광분포를 보장합니다.
• 견고한 구조: 무연 리플로우 솔더링 공정에 적합하며 RoHS 표준을 준수합니다.

1.2 Target Market & Applications

이 LED는 다양한 조명 분야에서의 리트로핏 및 신규 설계 프로젝트 모두에 이상적입니다:

• 일반 조명: Bulbs, downlights, and panel lights.
• Architectural & Decorative Lighting: 액센트 조명, 코브 조명 및 사인보드.
• 백라이트: 실내 및 실외 간판.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격 (Tj=25°C)

이러한 등급은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 동작은 이러한 범위 내에서 유지되어야 합니다.

• 순방향 전류(IM): 200 mA (DC)
• 펄스 순방향 전류 (IMP): 300 mA (펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10)
• 소비 전력 (PD): 1200 mW
• 역전압 (VR): 5 V
• 동작 온도 (Topr): -40°C ~ +105°C
• 보관 온도 (Tstg): -40°C ~ +85°C
• 접합 온도 (Tj): 120°C
• 솔더링 온도 (Tsld): 피크 온도 230°C 또는 260°C에서 10초간 유지하는 리플로우 프로파일.

2.2 전기-광학 특성 (Tj=25°C, IF=120mA)

이는 표준 시험 조건에서의 대표적인 성능 파라미터입니다.

• 순방향 전압 (VF): 5.9 V (Typical), 범위는 5.6V (Min)에서 6.0V (Max)까지. 허용 오차는 ±0.2V.
• 역방향 전류 (IR): VR=5V에서 최대 10 μA.
• 시야각 (2θ1/2): 120° (전형적). 이는 광도가 최대값의 절반이 되는 편축 각도입니다.
• Thermal Resistance (Rth j-sp): 13 °C/W (전형적). 이는 MCPCB 상의 LED 접합부에서 납땜 지점까지의 열 저항입니다.
• 정전기 방전 (ESD): 1000V (인체 모델) 내구.

2.3 Luminous & Chromatic Characteristics (Tj=25°C, IF=120mA)

본 문서는 5000K, Ra80 변형에 대한 파라미터를 명시합니다.

• 상관 색온도 (CCT): 5000K (쿨 화이트).
• 색 재현 지수 (CRI Ra): 최소 80. 측정 허용 오차는 ±2입니다.
• 적색 재현성 (R9): 최소 0 (이 빈에 한정).
• 광속: 일반적인 122 lm, 기본 사양의 최소값은 120 lm입니다. 측정 허용 오차는 ±7%입니다.
• 색도: 색점은 CIE 좌표 x=0.3533, y=0.3651을 중심으로 한 5단계 MacAdam 타원 내에 정의됩니다. 좌표 허용 오차는 ±0.005입니다.

3. Binning System 설명

생산 과정에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

3.1 광속 Binning (IF=120mA, Tj=25°C)

5000K/80 CRI 변형의 경우, 플럭스는 여러 등급(코드 5H ~ 5L)으로 분류되며, 일반적인 값은 115 lm에서 135 lm 사이입니다. 예를 들어, 코드 5J는 120-125 lm을, 코드 5L는 130-135 lm을 포함합니다.

3.2 순방향 전압 빈닝 (IF=120mA, Tj=25°C)

전압 빈은 일관된 구동 회로 설계에 도움을 줍니다. 빈은 다음과 같습니다:

• 코드 Z3: 5.6V - 5.8V
• 코드 A4: 5.8V - 6.0V
• 코드 B4: 6.0V - 6.2V

3.3 색도 빈닝

색상은 지정된 CIE 좌표를 중심으로 한 5단계 맥아담 타원 내에서 엄격하게 제어되어, 제품 간 가시적인 색상 편차가 최소화되도록 보장합니다.

3.4 출하용 키팅 규칙

To simplify inventory and assembly, LEDs are shipped in pre-defined kits containing reels from specific flux, voltage, and CIE bins. Multiple kit combinations (e.g., Kit 1: Flux 5H & 5K) are offered to provide average performance targets.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서의 성능을 보여주는 몇 가지 주요 그래프(Fig 1-8 참조)가 포함되어 있습니다.

• 색 스펙트럼 (Fig 1): Ra≥80 변형체의 분광 파워 분포를 보여주며, 형광체 변환 백색광 프로파일을 강조합니다.
• 시야각 분포 (Fig 2): Lambertian과 유사한 광도 패턴을 보여주며, 120°의 넓은 시야각을 확인합니다.
• 순방향 전류 대비 상대 광도 (Fig 3): 구동 전류와 광 출력 간의 관계를 보여주며, 디밍 및 효율 계산에 중요합니다.
• 순방향 전류 대 순방향 전압 (그림 4): IV 곡선은 드라이버의 열 및 전기 설계에 필수적입니다.
• 주변 온도 대 상대 광속 (그림 5): 주변 온도(따라서 접합 온도)가 상승함에 따라 광 출력의 디레이팅을 보여줍니다.
• 주변 온도 대비 상대 순방향 전압 (그림 6): 순방향 전압이 온도 상승에 따라 어떻게 감소하는지 나타내며, 이는 정전류 구동기의 고려 요소입니다.
• Ts 대 CIE x, y 시프트 (그림 7): 납땜점 온도에 따른 색좌표 이동 가능성을 나타냅니다.
• 최대 순방향 전류 대 주변 온도 (그림 8): 주변 온도 상승에 따른 과열을 방지하기 위한 최대 허용 구동 전류를 정의하는 중요한 감액 곡선입니다.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Package Dimensions

이 LED는 표준 3030 풋프린트를 가지고 있습니다. 주요 치수로는 본체 크기 3.00mm x 3.00mm와 일반적인 높이가 포함됩니다. 바닥면 뷰에는 두 개의 솔더 패드가 보입니다. 극성은 명확하게 표시되어 있습니다: 한 패드는 캐소드(Cathode)로 지정되어 있습니다. 특별히 명시되지 않는 한 치수 공차는 일반적으로 ±0.2mm입니다.

5.2 Solder Pad Design & Polarity

솔더링 패턴은 안정적인 표면 실장을 위해 설계되었습니다. 애노드와 캐소드 패드는 대칭적으로 배치되어 있습니다. 패키지 바닥면의 캐소드 표시와 같이, 조립 시 올바른 극성 방향이 매우 중요합니다.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

본 부품은 표준 무연 리플로우 공정과 호환됩니다. 권장 프로파일 파라미터는 다음과 같습니다:

• Preheat: 150°C에서 200°C까지 60-120초 동안 Ramp.
• 램프업 속도: 최대 3°C/초로 피크 온도까지 상승.
• Time Above Liquidus (TL=217°C): 60-150초.
• 피크 패키지 본체 온도 (Tp): 최대 260°C.
• 피크 온도 5°C 이내 시간 (tp): 최대 30초.
• 램프-다운 속도: 최대 6°C/초.
• 총 사이클 시간: 25°C에서 최고 온도까지 최대 8분.

이 프로파일을 준수하면 열 충격을 방지하고 LED 패키지를 손상시키지 않으면서 신뢰성 있는 솔더 접합을 보장합니다.

7. Ordering Information & Model Numbering

7.1 부품 번호 체계

부품 번호 T3C50821S-*****는 구조화된 코드를 따릅니다:

• X1 (유형): "3C"는 3030 패키지를 나타냅니다.
• X2 (CCT): "50"은 5000K 색온도를 나타냅니다.
• X3 (CRI): "8"은 Ra80 색재현성을 나타냅니다.
• X4 (시리얼 칩): "2" (해석은 내부 설계에 따라 다름).
• X5 (병렬 칩): "1" (해석은 내부 설계에 따라 다름).
• X6 (부품 코드): "S".
• X7 (색상 코드): ANSI 또는 기타 표준 빈을 지정하는 것으로 추정됨.
• X8-X10: 내부 및 예비 코드.

8. Application Notes & 설계 고려사항

8.1 Thermal Management

열저항이 13°C/W인 경우, 특히 최대 정격 근처에서 동작할 때 효과적인 방열은 매우 중요합니다. 애플리케이션의 최대 주변 온도에서 안전한 동작 전류를 결정하기 위해서는 디레이팅 곡선(그림 8)을 반드시 사용해야 합니다. 최대 접합 온도(120°C)를 초과하면 수명과 광 출력이 현저히 감소합니다.

8.2 전기 구동

이 LED는 정전압이 아닌 정전류원으로 구동해야 합니다. 120mA에서의 전형적인 순방향 전압은 5.9V입니다. 전압 빈 범위(5.6V-6.2V)를 수용할 수 있도록 구동 회로를 설계하십시오. 구동기의 전류 제한은 절대 최대 DC 정격인 200mA를 초과해서는 안 됩니다.

8.3 광학 설계

120도의 넓은 시야각으로 인해 이 LED는 2차 광학 장치 없이 넓은 조명이 필요한 용도에 적합합니다. 집속된 빔을 위해서는 적절한 렌즈나 반사판이 필요할 것입니다.

9. Comparison & Key Differentiators

많은 3030 LED가 존재하지만, 이 데이터시트에서 암시하는 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다:

• 높은 전압/직렬 구성: 일반적인 Vf 5.9V는 패키지 내에 여러 개의 LED 칩이 직렬로 연결되어 있을 가능성을 시사하며, 단일 칩 저전압 설계에 비해 주어진 전류에서 패키지당 더 높은 효율을 제공합니다.
• Comprehensive Binning & Kitting: 사전 정의된 키트와 함께 이루어지는 상세한 광속, 전압 및 색도 빈닝은 대량 생산에서 일관된 색상과 밝기를 달성하는 데 도움이 됩니다.
• Robust Thermal Specs: 명확한 절대 최대 정격과 정의된 열저항 값은 더 신뢰할 수 있는 열 설계를 가능하게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술적 매개변수 기준)

Q: 이 LED의 실제 전력 소비는 얼마입니까?
A: 일반적인 동작점(120mA, 5.9V)에서 전기적 전력은 약 0.71와트(0.12A * 5.9V)입니다.

Q: 이 LED를 200mA로 지속적으로 구동할 수 있습니까?
A: 절대 최대 정격은 200mA이지만, 이 수준에서 지속적으로 동작하면 상당한 열이 발생합니다(5.9V에서 P=~1.18W). 반드시 디레이팅 곡선(Fig 8)을 참조하고 우수한 열 관리를 통해 접합 온도가 120°C를 초과하지 않도록 해야 합니다. 최적의 수명과 효율을 위해 테스트 전류인 120mA 이하에서 동작하는 것이 권장됩니다.

Q: 내 설계에 대한 광속 빈(bin)을 어떻게 해석해야 하나요?
A: 최소 밝기 요구사항에 따라 빈(예: 130-135 lm 최소값에 대한 5L)을 선택하십시오. 키트(예: 5J와 5K 릴의 혼합)를 사용하면 평균 성능을 얻을 수 있으며, 이는 절대적인 균일성이 덜 중요한 경우 비용 효율적인 솔루션이 될 수 있습니다.

Q: 방열판이 필요한가요?
A> For any sustained operation, especially above 120mA or in enclosed fixtures, a properly designed heatsink connected to the solder point (as defined by Rth j-sp) is essential to maintain performance and longevity.

11. 실제 사용 사례 예시

Scenario: Designing a 10W LED Bulb Retrofit.
A designer plans to create a bulb using 14 of these LEDs to replace a 75W incandescent. Targeting ~1000 lm, each LED needs to provide ~71 lm. Operating at 120mA (typical flux 122 lm) easily meets this with margin. The total system voltage would be ~83V (14 * 5.9V), requiring a constant-current driver with an output voltage range covering 78.4V to 84V (using Z3 bin). A well-designed metal-core PCB (MCPCB) acts as the heatsink, keeping the solder point temperature low enough to allow full light output based on Fig 5 & 8. The wide viewing angle ensures good omnidirectional light distribution in the bulb.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 인광체 변환 방식의 백색 LED입니다. 아마도 청색 발광 반도체 칩(예: InGaN 기반)을 사용할 것입니다. 칩을 코팅한 인광체 재료 층이 청색광의 일부를 흡수합니다. 인광체는 황색 및 적색 영역의 넓은 스펙트럼으로 빛을 재방출합니다. 남은 청색광과 인광체에 의해 변환된 황색/적색광이 결합되어 백색광으로 인지됩니다. 사용된 특정 인광체의 조합이 관련 색온도(CCT, 예: 5000K)와 색재현지수(CRI, 예: Ra80)를 결정합니다. 부품 번호가 시사하는 다중 칩은 목표 전압 및 전류 특성을 달성하기 위해 직병렬 구성으로 상호 연결되었을 수 있습니다.

13. Industry Trends & Context

3030 패키지 포맷은 높은 광 출력과 관리 가능한 열 밀도 사이의 균형을 나타냅니다. 일반 조명 LED의 동향은 더 높은 효율(루멘/와트), 개선된 색 재현성(특히 적색에 대한 R9), 그리고 높은 접합 온도에서의 더 높은 신뢰성을 향하고 있습니다. 명시된 매개변수를 가진 이 소자는 고품질 상업 및 산업 조명 솔루션을 위한 견고한 중전력 LED가 필요한 시장 부문에 적합합니다. 3030과 같은 표준화된 패키지로의 이동은 조명기기 제조업체의 광학 및 기계적 설계를 단순화합니다. 더 나아가, 상세한 빈닝 및 키팅 정보는 대량 생산을 위한 색상 일관성과 공급망 효율성에 대한 산업의 집중을 반영합니다.