334-15/T1 C3-2TVA LED 램프 데이터시트 - T-1 3/4 패키지 - 최대 3.6V - 30mA - 백색광 - 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 백색 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 대중적인 T-1 3/4 원형 패키지 내에 인듐갈륨질소(InGaN) 반도체 칩과 형광체 변환 시스템을 사용하여 제작되었습니다. 주요 설계 목표는 다양한 지시등 및 조명 애플리케이션에 적합한 높은 광도를 제공하는 것입니다. 본 제품은 RoHS 준수, EU REACH, 할로겐 프리 요건(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)을 포함한 여러 환경 및 안전 표준을 준수합니다. 또한 최대 4KV(HBM)의 강력한 ESD 내전압을 특징으로 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

소자의 동작 한계는 Ta=25°C 조건에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA (듀티 1/10 @ 1KHz)
• 역방향 전압 (V_R):5 V
• 전력 소산 (P_d):110 mW
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +100°C
• ESD (HBM):4000 V
• 제너 역방향 전류 (I_z):100 mA
• 솔더링 온도 (T_sol):260°C, 5초.

2.2 전기-광학 특성

주요 성능 파라미터는 Ta=25°C 및 표준 테스트 전류 I_F=20mA에서 측정됩니다.

• 순방향 전압 (V_F):최소 2.8V, 일반 --, 최대 3.6V. 이는 LED 동작 시 발생하는 전압 강하를 정의합니다.
• 제너 역방향 전압 (V_z):일반 5.2V (I_z=5mA 기준), 통합 보호 기능을 나타냅니다.
• 역방향 전류 (I_R):최대 50 µA (V_R=5V 기준).
• 광도 (I_V):최소 7150 mcd, 일반 --, 최대 14250 mcd. 이는 광 출력의 주요 측정치입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):일반 30도. 이는 광도가 피크 값의 절반 이상인 각도 범위를 정의합니다.
• 색도 좌표 (CIE 1931):일반 x=0.26, y=0.27. 이는 백색광 출력을 색상 차트의 특정 영역 내에 위치시킵니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 로트의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 I_F=20mA에서 측정된 광도에 따라 세 개의 빈(T, U, V)으로 분류되며, 명시된 허용 오차는 ±10%입니다.

• 빈 T:7150 mcd (최소) ~ 9000 mcd (최대)
• 빈 U:9000 mcd (최소) ~ 11250 mcd (최대)
• 빈 V:11250 mcd (최소) ~ 14250 mcd (최대)

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 측정 불확도 ±0.1V로 네 개의 코드(0, 1, 2, 3)로 빈닝됩니다.

• 빈 0:2.8V (최소) ~ 3.0V (최대)
• 빈 1:3.0V (최소) ~ 3.2V (최대)
• 빈 2:3.2V (최소) ~ 3.4V (최대)
• 빈 3:3.4V (최소) ~ 3.6V (최대)

3.3 색상 빈닝

색상은 특정 색도 좌표 경계 내에서 정의됩니다. 데이터시트는 특정 빈을 결합한 그룹(예: 그룹 1: A1+A0)을 참조합니다. 색상 등급 A1과 A0은 CIE 1931 다이어그램 상에 정의된 좌표 박스를 가지며, x 및 y 좌표 모두에 대해 측정 불확도는 ±0.01입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서의 소자 동작을 설명하는 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

• 상대 강도 대 파장:청색 InGaN 칩 방출과 더 넓은 범위의 형광체 변환 황색 방출이 결합된 백색광의 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다.
• 지향성 패턴:일반적인 30도 시야각을 시각화한 극좌표도로, 중심축에서 광 강도가 어떻게 감소하는지 보여줍니다.
• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):전류 제한 회로 설계에 중요한 지수 관계를 보여줍니다.
• 상대 강도 대 순방향 전류:구동 전류에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여주며, 밝기 제어 및 효율 이해에 중요합니다.
• 색도 좌표 대 순방향 전류:동작 전류 변화에 따라 백색광의 지각 색상이 약간 어떻게 변할 수 있는지를 나타냅니다.
• 순방향 전류 대 주변 온도:주변 온도가 증가함에 따라 최대 허용 순방향 전류의 디레이팅을 설명하며, 열 관리에 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

본 소자는 두 개의 축방향 리드를 가진 표준 T-1 3/4(약 5mm) 원형 패키지를 사용합니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다.
• 별도로 명시되지 않는 한 일반 공차 ±0.25mm가 적용됩니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체를 빠져나오는 지점에서 측정됩니다.
• 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.5mm입니다.
• 패키지 도면은 렌즈 직경, 본체 길이, 리드 길이 및 직경, 착석 평면에 대한 상세 측정치를 제공합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리드 성형

• 굽힘은 에폭시 불브 기저부에서 최소 3mm 이상 떨어진 곳에서 이루어져야 합니다.
• 솔더링 전에 리드를 성형하십시오.
• 굽힘 시 패키지에 스트레스를 가하지 않도록 하여 내부 손상이나 파손을 방지하십시오.
• 실온에서 리드를 절단하십시오; 고온 절단은 고장을 유발할 수 있습니다.
• PCB 홀이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하여 장착 스트레스를 피하십시오.

6.2 보관

• 권장 보관 조건: ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도.
• 출하 후 표준 보관 수명: 3개월.
• 더 긴 보관(최대 1년)의 경우, 질소 분위기와 건조제가 있는 밀폐 용기를 사용하십시오.
• 고습도 환경에서 급격한 온도 변화를 피해 응결을 방지하십시오.

6.3 솔더링

솔더 접합부에서 에폭시 불브까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.

핸드 솔더링:인두 팁 온도 최대 300°C (최대 30W 인두 기준), 솔더링 시간 최대 3초.

웨이브/딥 솔더링:예열 온도 최대 100°C (최대 60초), 솔더 목욕 온도 최대 260°C, 5초.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

• 포장:LED는 정전기 방지 백에 포장되어 내부 카톤에 배치된 후, 외부 마스터 카톤에 포장됩니다.
• 포장 수량:백당 200-500개. 내부 카톤당 5백. 외부 카톤당 10개의 내부 카톤.

7.2 라벨 설명

포장 라벨에는 다음이 포함됩니다: 고객 생산 번호(CPN), 생산 번호(P/N), 수량(QTY), 광도 및 순방향 전압 등급(CAT), 색상 등급(HUE), 참조(REF), 로트 번호(LOT No).

7.3 생산 지정 / 부품 번호

부품 번호는 다음 형식을 따릅니다:334-15/T1C3- □ □ □ □. 빈 사각형(□)은 색상 그룹, 광도 빈, 전압 그룹과 관련된 특정 빈 코드를 위한 자리 표시자로, 성능 특성을 정밀하게 선택할 수 있게 합니다.

8. 적용 제안

8.1 일반적인 적용 시나리오

• 메시지 패널 및 광학 지시기:탁월한 가시성을 위한 높은 광도를 활용합니다.
• 백라이트:소형 패널 또는 아이콘 백라이트에 적합합니다.
• 마커 라이트:상태 또는 위치 표시에 이상적입니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 I_F를 30mA 이하로 제한하십시오.
• 열 관리:디레이팅 곡선(순방향 전류 대 주변 온도)을 고려하십시오. 고온 환경이나 밀폐 공간에서는 구동 전류를 낮추어 신뢰성을 유지하십시오.
• ESD 보호:4KV HBM 정격이 있지만, 특히 취급 및 조립 시 PCB에 표준 ESD 보호를 구현하는 것이 좋은 관행입니다.
• 광학 설계:30도 시야각은 상대적으로 집중된 빔을 제공합니다. 더 넓은 조명을 위해서는 2차 광학 요소(렌즈, 확산판)가 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 동급(T-1 3/4 백색 LED) 내 주요 차별점은 다음과 같습니다:

• 고광도:최소 7150 mcd는 이 패키지 크기에 비해 현저히 높아 우수한 밝기를 제공합니다.
• 통합 제너 보호:명시된 제너 역방향 전압(Vz)은 내장 역방향 전압 보호 기능을 시사하며, 이는 기본 LED에 항상 존재하는 것은 아니어서 회로 설계의 견고성을 향상시킵니다.
• 포괄적인 빈닝:광도, 전압, 색상에 대한 상세한 빈닝은 여러 유닛 간 일관성이 필요한 애플리케이션에서 정밀한 매칭을 가능하게 합니다.
• 환경 규정 준수:할로겐 프리 및 REACH와 같은 현대 표준을 충족하여 특정 시장 및 환경 친화적 설계에 중요할 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 권장 동작 전류는 얼마입니까?

A1: 절대 최대 연속 전류는 30mA입니다. 일반적인 동작점은 20mA로, 나열된 광학 사양(광도, 색상)의 표준 테스트 조건입니다. 20mA에서 동작하면 밝기, 효율 및 수명 간의 좋은 균형을 제공합니다.

Q2: 광도 빈(T, U, V)을 어떻게 해석해야 합니까?

A2: 이 빈들은 최소 광 출력을 보장합니다. 예를 들어, 빈 V에서 주문하면 각 LED가 20mA에서 최소 11250 mcd를 가질 것임을 보장합니다. 이는 최소 밝기 수준을 충족해야 하는 애플리케이션에 중요합니다. 빈을 통해 설계자는 비용에 적합한 성능 계층을 선택할 수 있습니다.

Q3: 5V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A3: 전류 제한 저항 없이는 직접적으로는 불가능합니다. 순방향 전압(Vf)은 2.8V에서 3.6V 사이입니다. 5V를 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 LED를 파괴합니다. 직렬 저항을 계산하여 사용해야 합니다: R = (공급 전압 - Vf) / I_F. 일반적인 Vf 3.2V 및 I_F=20mA, 5V 공급 시: R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 옴.

Q4: 4KV ESD 정격은 취급에 무엇을 의미합니까?

A4: 이는 LED가 일반적으로 휴먼 바디 모델(HBM) 기준 4000V의 정전기 방전을 손상 없이 견딜 수 있음을 의미합니다. 이는 강력하지만, 누적 손상이나 잠재적 결함을 방지하기 위해 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치(접지된 작업대, 손목 스트랩 사용 등)를 따르는 것이 여전히 필수적입니다.

Q5: 솔더링/리드 굽힘을 위한 최소 3mm 거리는 얼마나 중요합니까?

A5: 매우 중요합니다. 패키지 기저부 근처의 에폭시 수지와 내부 와이어 본드는 열 및 기계적 스트레스에 민감합니다. 이 거리를 위반하면 즉각적인 고장(수지 균열, 본드 파손) 또는 장기적 신뢰성 문제(광 출력 저하, 조기 고장)를 초래할 수 있습니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 고가시성 상태 표시 패널 설계

설계자는 높은 주변광 조건에서도 보여야 하는 제어판용으로 20개의 밝은 백색 지시등이 필요합니다. 충분한 밝기를 보장하기 위해 최고 광도 빈(V)의 LED를 선택합니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 엄격한 색상 빈(예: 그룹 1)도 지정합니다. 5V 레일을 사용하는 간단한 구동 회로를 설계합니다. 각 LED마다 100옴, 1/8W 저항을 계산합니다(빈 2/3에 대해 보수적인 Vf 3.4V 사용: (5-3.4)/0.02=80옴; 100옴은 약 16mA를 제공하는 표준 값으로 안전하고 밝은 동작점입니다). PCB 레이아웃은 솔더 패드와 LED 본체 외곽선 사이에 3mm 간격을 확보합니다. 조립 중에는 보드에 삽입하기 전에 3mm 리드 굽힘 거리를 유지하기 위해 솔더링 지그를 사용합니다.

12. 동작 원리 소개

이것은 형광체 변환 백색 LED입니다. 핵심은 인듐갈륨질소(InGaN)로 만들어진 반도체 칩입니다. 순방향 전류가 인가되면 칩 내에서 전자와 정공이 재결합하여 스펙트럼의 청색 영역(일반적으로 약 450-455nm)에서 광자를 방출합니다. 이 청색광은 직접 방출되지 않습니다. 대신, 칩을 둘러싼 반사 컵 내부에 증착된 황색(또는 황색 및 적색) 형광체 재료 층을 때립니다. 형광체는 청색광의 일부를 흡수하여 더 넓은 스펙트럼의 더 긴 파장(황색) 빛으로 재방출합니다. 흡수되지 않은 나머지 청색광은 황색 형광 빛과 혼합되고, 인간의 눈은 이 조합을 백색광으로 인지합니다. 백색광의 정확한 색조 또는 "색온도"는 청색광과 황색광의 비율에 의해 결정되며, 이는 형광체 구성과 농도에 의해 제어됩니다.

13. 기술 동향 및 배경

T-1 3/4 패키지는 수십 년 동안 지시등 애플리케이션에서 널리 사용된 성숙한 스루홀 기술을 나타냅니다. 형광체 변환을 통한 InGaN 칩 사용은 청색 LED 발명 이후 백색 LED 생산의 표준 방법입니다. 더 넓은 LED 산업의 현재 동향은 다음과 같은 방향으로 나아가고 있습니다:

• 표면 실장 소자(SMD):자동화 조립 및 더 작은 폼 팩터를 위해 3528, 5050 또는 2835와 같은 패키지가 새로운 대량 생산 설계에서 스루홀 LED를 크게 대체했습니다.
• 더 높은 효율:와트당 루멘(lm/W)을 증가시켜 동일한 광 출력에 필요한 전기 전력을 줄이는 데 초점을 맞춘 지속적인 개발이 진행 중입니다.
• 개선된 색 재현성(CRI):다중 형광체 혼합물 또는 적색/녹색 형광체와 함께 보라색/청색 칩을 사용하여 물체 색상을 더 정확하게 재현하는 백색광을 생산합니다.
• 통합 솔루션:내장 전류 조정기, 컨트롤러 또는 완전한 RGB 색상 혼합 기능을 갖춘 LED.

이러한 동향에도 불구하고, 본 제품과 같은 스루홀 LED는 프로토타이핑, 수리, 레거시 시스템 유지 보수, 교육 목적, 수동 조립이나 극한의 견고함이 필요한 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지합니다. 단순하고 견고한 패키지 내의 높은 광도는 전자 부품 환경에서 지속적인 틈새 시장을 보장합니다.