목차
- 1. 제품 개요
- 2. 기술 매개변수 분석
- 2.1 전기/광학 특성 (Ts=25°C, IF=100mA에서)
- 2.2 절대 최대 정격
- 3. 빈 시스템 설명
- 3.1 순방향 전압 빈
- 3.2 광속 빈
- 3.3 색도 빈 (C.I.E. 1931)
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
- 4.2 순방향 전류 대 상대 강도
- 4.3 납땜 온도 대 상대 강도 및 순방향 전류
- 4.4 스펙트럼 분포
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 극성 식별
- 6. 납땜 및 조립 지침
- 6.1 리플로우 납땜 프로파일
- 6.2 수동 납땜
- 6.3 수리
- 6.4 보관 조건
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 캐리어 테이프 및 릴
- 7.2 라벨 정보
- 7.3 방습 포장
- 8. 응용 권장 사항
- 8.1 일반적인 응용 분야
- 8.2 설계 고려 사항
- 9. 기술 비교
- 10. 자주 묻는 질문
- 10.1 이 LED를 120mA보다 높은 전류로 구동할 수 있습니까?
- 10.2 일반적인 수명은 얼마나 됩니까?
- 10.3 손상을 방지하려면 LED를 어떻게 납땜해야 합니까?
- 10.4 이 LED를 옥외 응용 분야에 사용할 수 있습니까?
- 11. 실제 설계 사례
- 11.1 LED 전구 개조
- 11.2 선형 조명 모듈
- 12. 동작 원리
- 13. 개발 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 백색 LED는 청색 칩과 형광체 변환 기술을 사용하여 제조된 고성능 표면 실장 소자입니다. 제품은 2.8mm x 3.5mm x 0.7mm 크기의 소형 PLCC-2 패키지에 수납되어 있어 공간과 효율성이 중요한 다양한 조명 응용 분야에 적합합니다. 주요 특징으로는 매우 넓은 120도 시야각, 모든 SMT 조립 및 납땜 공정과의 호환성, RoHS 준수 등이 있습니다. 이 LED는 습기 민감도 레벨 3으로 평가되며 테이프 앤 릴(릴당 12,000개)로 제공됩니다. 일반적인 응용 분야로는 실내 조명, 전구 조명 및 일반 실내 조명이 있습니다.
2. 기술 매개변수 분석
2.1 전기/광학 특성 (Ts=25°C, IF=100mA에서)
다음 표는 순방향 전류 100mA 및 납땜 온도 25°C에서 측정된 주요 전기 및 광학 매개변수를 요약합니다.
- 순방향 전압 (VF):제품은 두 개의 전압 등급으로 분류됩니다: Y0 (8.6-9.0V) 및 Z0 (9.0-9.4V). 일반적인 순방향 전압은 Y0의 경우 8.9V, Z0의 경우 9.2V입니다(일반값에서 추정).
- 광속 (Φ):세 가지 광속 빈을 사용할 수 있습니다: FC6 (140-150 lm), FC7 (150-160 lm), FC8 (160-170 lm). RF-W6HP32DS-FH-I3 및 RF-W57HP32DS-FH-I3의 경우 광속 값이 이 범위 내에서 지정됩니다.
- 역전류 (IR):VR=15V에서 최대 10 μA.
- 시야각 (2θ½):120도 (일반).
- 연색 지수 (CRI):최소 80, 일반 81.5.
- 열 저항 (RTHJ-S):15 °C/W (일반).
2.2 절대 최대 정격
- 전력 손실 (PD): 1080 mW
- 순방향 전류 (IF): 120 mA (DC), 220 mA (피크, 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스)
- 역전압 (VR): 15 V
- 정전기 방전 (HBM): 2000 V
- 동작 온도 (TOPR): -40 ~ +105 °C
- 보관 온도 (TSTG): -40 ~ +105 °C
- 접합 온도 (TJ): 125 °C
중요 참고 사항:위의 순방향 전압 측정 공차는 ±0.1V입니다. 색좌표 측정 공차는 0.005입니다. 광도 측정 공차는 ±10%입니다. 전력 손실은 절대 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다. 모든 측정은 표준화된 조건에서 수행됩니다.
3. 빈 시스템 설명
3.1 순방향 전압 빈
순방향 전압은 두 개의 빈(IF=100mA에서)으로 나뉩니다: Y0 (8.6-9.0V) 및 Z0 (9.0-9.4V). RF-W57HP32DS-FH-I3 및 RF-W6HP32DS-FH-I3의 경우 전압 범위는 각각 Y0 및 Z0로 표시됩니다.
3.2 광속 빈
세 가지 광속 빈을 사용할 수 있습니다: FC6 (140-150 lm), FC7 (150-160 lm), FC8 (160-170 lm). 특정 제품은 다음과 같이 할당됩니다: RF-W57HP32DS-FH-I3 (FC6), RF-W6HP32DS-FH-I3 (FC7/FC8).
3.3 색도 빈 (C.I.E. 1931)
색좌표는 6단계 MacAdam 타원 빈으로 정의됩니다. 두 가지 색상 빈이 지정됩니다: A57 및 A65. 해당 색도 좌표는 아래 표(표 1-4)에 제공됩니다:
- 빈 A57:(x1,y1)=(0.3203,0.3432); (x2,y2)=(0.3368,0.3581); (x3,y3)=(0.3365,0.3403); (x4,y4)=(0.3212,0.3257)
- 빈 A65:(x1,y1)=(0.3245,0.3567); (x2,y2)=(0.3074,0.3400); (x3,y3)=(0.3085,0.3233); (x4,y4)=(0.3256,0.3399)
4. 성능 곡선 분석
4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
그림 1-7은 일반적인 다이오드 동작에서 순방향 전압이 순방향 전류에 따라 증가함을 보여줍니다. 100mA에서 전압은 약 9V입니다. 더 높은 전류(최대 120mA)에서는 전압이 약간 증가합니다.
4.2 순방향 전류 대 상대 강도
그림 1-8은 상대 광도가 순방향 전류에 비례하여 거의 선형적으로 증가함을 나타냅니다. 100mA에서 상대 강도는 약 1.0(정규화)입니다.
4.3 납땜 온도 대 상대 강도 및 순방향 전류
그림 1-9 및 1-10은 납땜 온도가 증가함에 따라 양자 효율 감소로 인해 상대 강도가 감소함을 보여줍니다. 최대 접합 온도는 125°C이므로 25°C 이상에서 디레이팅이 필요합니다. 곡선은 높은 온도에서 허용 전류에 대한 지침을 제공합니다.
4.4 스펙트럼 분포
그림 1-13은 약 450nm에서 청색 피크와 500nm에서 700nm까지 확장된 넓은 황색 형광체 방출을 가진 일반적인 백색 LED 스펙트럼을 보여줍니다. 상관 색온도(CCT)는 색도 빈(예: A57 ~ 5700K, A65 ~ 6500K)에 해당합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 패키지 치수
패키지 치수는 2.80mm(길이) × 3.50mm(너비) × 0.70mm(높이)입니다. 상면도는 두 개의 접촉 패드가 있는 직사각형 윤곽을 보여줍니다. 측면도는 낮은 프로필을 나타냅니다. 하면도는 극성 표시와 함께 두 개의 패드(애노드(A) 및 캐소드(C))를 보여줍니다. 권장 납땜 패턴은 패드 치수(길이 2.10mm, 너비 1.96mm, 간격 0.50mm)와 함께 제공됩니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도 표기가 없는 한 공차는 ±0.05mm입니다.
5.2 극성 식별
극성은 하부에 표시됩니다: A는 애노드, C는 캐소드입니다. 캐소드 측에는 식별을 용이하게 하기 위해 상부 표면에 작은 점 표시도 있습니다.
6. 납땜 및 조립 지침
6.1 리플로우 납땜 프로파일
권장 리플로우 납땜 프로파일은 JEDEC 표준을 기반으로 합니다. 주요 매개변수:
- 평균 상승률: 최대 3 °C/s (Tsmin에서 Tp까지)
- 예열: 150°C(최소) ~ 200°C(최대), 지속 시간 60-120초
- 217°C(TL) 이상 시간: 최대 60초
- 피크 온도 (TP): 260°C, 최대 10초
- 냉각 속도: 최대 6 °C/s
- 25°C에서 피크까지 시간: 최대 8분
중요: 2회 이상의 리플로우 사이클은 허용되지 않습니다. 첫 번째와 두 번째 리플로우 사이에 24시간 이상 경과하면 LED가 습기를 흡수하여 손상될 수 있습니다. 가열 중에는 LED에 응력을 가하지 마십시오.
6.2 수동 납땜
수동 납땜이 필요한 경우 인두 온도를 300°C 미만으로 유지하고 지속 시간을 3초 미만으로 유지하십시오. 한 번의 수동 납땜 작업만 허용됩니다.
6.3 수리
납땜 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 이중 헤드 납땜 인두를 사용하고 특성이 손상되지 않았는지 확인하십시오.
6.4 보관 조건
알루미늄 백 개봉 전: ≤30°C 및 ≤75% RH에서 최대 1년 동안 보관합니다. 개봉 후: ≤30°C 및 ≤60% RH에서 24시간 이내에 사용하십시오. 흡습재 색이 바랜 경우나 보관 시간이 초과된 경우 사용 전에 60±5°C에서 24시간 이상 베이크하십시오.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 캐리어 테이프 및 릴
부품은 치수가 피치 4.00mm, 너비 8.00mm, 포켓 크기 3.02mm × 5.24mm, 깊이 1.55mm인 캐리어 테이프에 포장됩니다. 릴 치수: A (12.2±0.3mm), B (79.6±0.2mm), C (14.2±0.2mm), D (290±2mm). 각 릴에는 12,000개가 들어 있습니다.
7.2 라벨 정보
라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드, 광속(Ф), 색도 빈(XY), 순방향 전압(VF), 파장(WLD), 수량(QTY) 및 날짜가 포함됩니다.
7.3 방습 포장
릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 넣은 후 판지 상자에 포장됩니다.
8. 응용 권장 사항
8.1 일반적인 응용 분야
- 실내 조명 (다운라이트, 패널 라이트)
- 전구 조명 (LED 개조 전구)
- 일반 실내 응용 (트로퍼, 스트립 라이트)
8.2 설계 고려 사항
- 열 관리: 접합 온도가 125°C를 초과해서는 안 됩니다. 적절한 방열판을 제공해야 합니다. 열 저항(접합-납땜점)은 15°C/W입니다.
- 전류 디레이팅: 과전류를 방지하기 위해 정전류 구동을 사용하십시오. 최대 순방향 전류는 120mA DC이지만 높은 주변 온도에서는 그에 따라 디레이팅하십시오.
- ESD 보호: 이 LED는 ESD에 민감합니다(HBM 2000V). 조립 중에는 적절한 접지 및 ESD 안전 취급을 사용하십시오.
- 황 및 할로겐 함량: 고정 장치의 재료(접착제, 실란트, 반사판)에 황 함량이 낮고(<100 ppm)이며 브롬/염소 함량이 낮아야 합니다(각각<900 ppm, 총<1500 ppm) 부식 및 변색을 방지합니다.
- VOC: 유기 증기를 방출하는 재료를 피하십시오. 이는 실리콘 봉지재를 침투하여 광 출력을 저하시킬 수 있습니다.
- 세척: 납땜 후 세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올을 사용하십시오. 초음파 세척은 권장되지 않습니다. 실리콘을 공격할 수 있는 용제를 사용하지 마십시오.
9. 기술 비교
기존의 중전력 LED(예: 2835 또는 3030 패키지)와 비교하여 이 PLCC-2 LED는 더 넓은 시야각(120° 대 일반 110-120°)과 패키지당 더 높은 광속(100mA에서 최대 170lm)을 제공합니다. 열 저항(15°C/W)은 경쟁력이 있습니다. 실리콘 봉지재를 사용하면 에폭시보다 고온 안정성이 더 우수하지만 표면 오염을 방지하기 위해 주의 깊은 취급이 필요합니다. 빈 시스템은 색상 및 광속 일관성을 엄격하게 제어할 수 있어 고품질 조명 기기에 중요합니다.
10. 자주 묻는 질문
10.1 이 LED를 120mA보다 높은 전류로 구동할 수 있습니까?
아니요, 절대 최대 정격은 120mA DC입니다. 이를 초과하여 작동하면 급속한 성능 저하 또는 고장이 발생할 수 있습니다. 항상 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.
10.2 일반적인 수명은 얼마나 됩니까?
데이터시트에 직접 명시되지는 않았지만, 적절한 열 관리를 갖춘 일반적인 중전력 LED는 정격 전류에서 L70 수명 >50,000시간을 달성할 수 있습니다. 신뢰성 시험(고온/고습에서 1000시간)은 우수한 견고성을 나타냅니다.
10.3 손상을 방지하려면 LED를 어떻게 납땜해야 합니까?
권장 리플로우 프로파일(피크 260°C에서 10초, 최대 2회)을 따르십시오. LED는 습기 민감도 레벨 3입니다. 24시간 이상 대기 중에 노출된 경우 납땜 전에 베이크하십시오. 뜨거울 때 기계적 힘을 가하지 마십시오.
10.4 이 LED를 옥외 응용 분야에 사용할 수 있습니까?
동작 온도 범위는 -40°C ~ +105°C이므로 고정 장치가 습기 및 오염 물질에 대해 적절히 밀봉된 경우 옥외 기기에 사용할 수 있습니다. 그러나 실리콘 봉지재는 시간이 지남에 따라 UV 열화에 취약할 수 있습니다. 장기간 옥외 노출이 예상되는 경우 내UV 코팅 사용을 고려하십시오.
11. 실제 설계 사례
11.1 LED 전구 개조
일반적인 9W LED 전구에서 12-14개의 이 LED를 직병렬 구성으로 사용하여 총 800-1000루멘 출력을 달성할 수 있습니다. 넓은 시야각은 넓은 빔 확산에 도움이 됩니다. 알루미늄 PCB와 하우징을 통한 열 관리는 접합 온도를 85°C 미만으로 유지합니다.
11.2 선형 조명 모듈
1피트 선형 스트립의 경우 각각 100mA의 LED 24개로 약 3500루멘을 제공할 수 있습니다. 소형 패키지는 밀집 패킹을 가능하게 합니다. 정전류 IC 사용과 주의 깊은 PCB 레이아웃은 균일한 전류 분포를 보장합니다.
12. 동작 원리
이 LED는 형광체 변환 백색 LED입니다. 청색 InGaN LED 칩이 약 450nm에서 청색광을 방출합니다. 이 청색광은 칩에 코팅된 황색 방출 형광체(일반적으로 YAG:Ce 또는 유사)를 부분적으로 여기시킵니다. 청색 칩 방출과 넓은 황색 형광체 방출의 조합으로 백색광이 생성됩니다. 색온도는 형광체 조성과 두께에 의해 결정됩니다. 실리콘 봉지는 광학적 결합과 보호를 제공합니다. 전기적 특성은 일반적인 p-n 접합 동작을 따릅니다: 순방향 전압은 온도 증가에 따라 감소하는 반면, 광속은 열 소광으로 인해 감소합니다.
13. 개발 동향
중전력 백색 LED의 현재 동향은 더 높은 효율(200+ lm/W), 개선된 연색성(CRI 90+), 더 엄격한 색상 일관성(3단계 또는 1단계 MacAdam 타원)을 포함합니다. CRI 80 및 6단계 빈을 갖춘 이 제품은 비용 대비 성능이 균형을 이루는 일반 조명을 대상으로 합니다. 향후 버전은 더 높은 CRI 형광체와 더 나은 열 관리를 통합하여 더 높은 신뢰성을 달성할 수 있습니다. 또한 소형화 및 스마트 제어와의 통합도 추세이지만, 이 패키지는 표준 풋프린트를 유지합니다.
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. |