1. 설명
1.1 일반 설명
백색 LED는 청색 칩과 형광체를 사용하여 백색광을 구현합니다. 패키지는 표준 PLCC2 (3.50mm x 2.80mm x 1.84mm) 표면 실장 소자입니다. 이 LED는 까다로운 애플리케이션에서 높은 신뢰성과 우수한 광학 성능을 제공하도록 설계되었습니다.
1.2 특징
- PLCC2 패키지
- 매우 넓은 시야각 (120°)
- 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합
- 테이프 및 릴 포장 (2000개/릴)
- 습기 민감도 레벨: 레벨 2
- RoHS 및 REACH 규격 준수
- 인증: 자동차 등급 개별 반도체에 대한 AEC-Q101 가이드라인 기반 제품 인증 시험 계획
1.3 응용 분야
- 자동차 실내 조명
- 스위치
2. 패키지 치수
패키지 치수는 3.50mm(길이) x 2.80mm(너비) x 1.84mm(높이)입니다. LED는 투명 실리콘 렌즈를 특징으로 합니다. 적절한 열적 및 기계적 연결을 보장하기 위해 권장 솔더링 패턴이 제공됩니다. 극성은 패키지에 표시되어 있습니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않은 경우 공차는 ±0.2mm입니다.
3. 전기적/광학적 특성 (Ts=25°C)
| 파라미터 | 기호 | 시험 조건 | Min. | Typ. | Max. | 단위 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | VF | IF=20mA | 2.5 | 2.8 | 3.1 | V |
| 역방향 전류 | IR | VR=5V | - | - | 10 | µA |
| 광도 | IV | IF=20mA | 1800 | 2450 | 3500 | mcd |
| 시야각 | 2θ1/2 | IF=20mA | - | 120 | - | deg |
| 열 저항 | RTHJ-S | IF=20mA | - | - | 300 | °C/W |
절대 최대 정격 (Ts=25°C)
| 파라미터 | 기호 | 정격 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 전력 손실 | PD | 93 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 30 | mA |
| 피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 10ms) | IFP | 50 | mA |
| 역방향 전압 | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| 동작 온도 | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| 보관 온도 | TSTG | -40 ~ +100 | °C |
| 접합 온도 | TJ | 120 | °C |
참고: 순방향 전압 측정 허용 오차 ±0.1V. 색좌표 측정 허용 오차 ±0.005. 광도 측정 허용 오차 ±10%.
4. 순방향 전압 및 광도 빈 범위 (IF=20mA)
LED는 일관성을 위해 순방향 전압(VF)과 광도(IV)에 따라 빈으로 분류됩니다. VF 빈은 2.5-2.6V(E2)에서 3.0-3.1V(H1)까지입니다. IV 빈은 N1(1800-2300mcd), N2(2300-2800mcd), O1(2800-3500mcd)입니다. 색도 빈(R00, R01, R02)은 CIE 1931 색도도에 정의되어 있습니다.
5. 대표적인 광학 특성 곡선
다음 특성 곡선은 설계 참고용으로 제공됩니다:
- 순방향 전압 대 순방향 전류: 대표적인 I-V 관계를 보여줍니다.
- 순방향 전류 대 상대 광도: 전류에 따른 광도의 선형 증가를 보여줍니다.
- 솔더 온도 대 상대 광도: 높은 솔더 지점 온도에서 광도 감소를 나타냅니다.
- 솔더 온도 대 순방향 전류: 솔더 지점 온도에 따른 최대 허용 전류의 디레이팅 곡선.
- 순방향 전압 대 솔더 온도: 순방향 전압의 음의 온도 계수를 보여줍니다.
- 방사선 다이어그램: 넓은 120° 시야각을 보여줍니다.
- 색도 좌표 변화 대 솔더 온도: 온도에 따른 색좌표의 미세한 변화를 보여줍니다.
- 스펙트럼 분포: 백색 LED의 대표적인 스펙트럼.
6. 포장
LED는 테이프 및 릴로 포장되며, 릴당 2000개입니다. 캐리어 테이프 치수는 자동 실장을 위해 지정됩니다. 릴 치수는 직경 178mm, 허브 구멍 13mm입니다. 흡습제와 습도 지시 카드가 포함된 방습 백이 사용되어 습기 민감 보호를 제공합니다. 라벨에는 부품 번호, 빈 코드, 수량, 날짜 코드가 포함됩니다.
7. 신뢰성 시험 항목 및 조건
제품은 AEC-Q101 기반의 엄격한 신뢰성 시험을 통해 인증되었습니다. 시험 항목은 다음과 같습니다:
- 리플로 솔더링 (260°C, 10초)
- 습기 민감도 레벨 2 (85°C/60%RH, 168시간)
- 열충격 (-40°C ~ 125°C, 1000사이클)
- 수명 시험 (100°C, IF=20mA, 1000시간)
- 고온 고습 수명 시험 (85°C/85%RH, IF=20mA, 1000시간)
합격 기준: 순방향 전압의 경우 한계는 U.S.L. × 1.1, 역방향 전류의 경우 U.S.L. × 2.0, 광속의 경우 L.S.L. × 0.7입니다.
8. SMT 리플로 솔더링 지침
권장 리플로 프로파일 파라미터: 예열 150°C ~ 200°C에서 60-120초. 상승률 ≤3°C/s. 217°C 이상 시간: 최대 60초. 피크 온도: 260°C에서 최대 10초. 냉각률 ≤6°C/s. 25°C에서 피크까지 총 시간: 최대 8분. 두 번 이상의 리플로 사이클을 초과하지 마십시오. 솔더링 간격이 24시간 이상이면 LED가 수분을 흡수하여 손상될 수 있습니다. 수동 솔더링의 경우 인두를<300°C에서 3초 미만, 1회만 사용하십시오. 수리는 피해야 하지만 필요한 경우 이중 헤드 솔더링 인두를 사용하십시오. 실리콘 봉지재는 부드럽습니다. 픽앤플레이스 중 과도한 압력을 피하십시오.
9. 취급 주의 사항
- 결합 재료에서 100PPM 이상의 황 화합물에 노출되지 않도록 하십시오.
- 외부 재료의 브롬 및 염소 함량 제한: 각각<900PPM, 총<1500PPM.
- 휘발성 유기 화합물(VOC)이 실리콘을 변색시키지 않도록 하십시오.
- 적절한 도구를 사용하여 부품 측면을 잡고 다루십시오. 렌즈 표면을 만지지 마십시오.
- 구동 회로를 설계하여 전류가 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 하고 보호를 위해 직렬 저항을 사용하십시오. 역방향 전압을 피하십시오.
- 열 설계는 매우 중요합니다. 밝기와 색상 저하를 방지하기 위해 발열을 고려하십시오.
- 실리콘 봉지재는 먼지를 끌어들입니다. 이소프로필 알코올로 청소하는 것이 좋습니다. 초음파 세척은 권장되지 않습니다.
10. 보관 조건
| 조건 | 온도 | 습도 | 시간 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 백 개봉 전 | ≤30°C | ≤75% | 1년 이내 |
| 백 개봉 후 | ≤30°C | ≤60% | 24시간 이내 권장 |
| 베이킹 (보관 조건 초과 또는 백 손상 시) | 60±5°C | - | ≥24시간 |
LED는 정전기 방전에 민감하므로 취급 및 조립 중에 ESD 및 EOS 보호를 사용해야 합니다.
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. |