백색 LED 3.2x1.6x0.7mm 사양서 - 전압 2.7-3.5V - 전력 105mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

이 백색 LED는 청색 칩과 형광체 변환을 결합하여 제작되었으며, 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm의 소형 표면 실장 패키지를 제공합니다. 일반 표시, 디스플레이 및 가전제품용으로 설계되었습니다. 주요 특징으로는 매우 넓은 시야각(140°), 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합함, 습기 민감도 레벨 3, RoHS 준수 등이 있습니다. LED는 다양한 순방향 전압 및 광도 빈으로 제공되어 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족합니다.

2. 기술 파라미터 해석

2.1 전기적 및 광학적 특성

IF = 20mA, Ts = 25°C의 테스트 조건에서 순방향 전압(VF)은 F2(2.7V~2.8V)부터 J1(3.4V~3.5V)까지 8개의 빈으로 나뉩니다. 동일 조건에서 측정된 광도(IV)는 600mcd에서 1200mcd까지 12개 빈(1BF ~ LD2)에 분포합니다. 시야각(2θ1/2)은 일반적으로 140°이며, VR = 5V에서 역전류(IR)는 10µA 미만입니다. 열 저항(RthJ-S)은 최대 450°C/W로 지정됩니다.

2.2 절대 최대 정격

Ts = 25°C에서 절대 최대 정격은 다음과 같습니다: 소비 전력(Pd) 105mW, 순방향 전류(IF) 30mA, 최대 순방향 전류(IFP) 60mA (1/10 듀티, 0.1ms 펄스), 정전기 방전(ESD) 1000V(HBM), 동작 온도(Topr) -40°C ~ +85°C, 보관 온도(Tstg) -40°C ~ +85°C, 접합 온도(Tj) 95°C. 설계자는 LED가 이러한 한계를 초과하여 작동하지 않도록 하고, 최대 전류 부근에서 작동할 때 적절한 방열이 제공되도록 해야 합니다.

3. 빈(Binning) 시스템

다양한 애플리케이션 요구를 충족하기 위해 LED는 순방향 전압, 광도 및 색도에 따라 빈으로 분류됩니다. 전압 빈은 F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1로 표시되며, 각각 0.1V 범위를 포함합니다. 광도 빈은 1BF(600~650mcd)부터 LD2(1150~1200mcd)까지 지정됩니다. 색도 빈은 색도 다이어그램(그림 1-6) 및 표 1-3에 표시된 CIE 1931 좌표를 기반으로 합니다. 모든 빈 분류는 IF = 20mA에서 수행됩니다. 이 빈 시스템을 통해 고객은 대량 생산에서 일관된 광학 성능을 위해 허용 오차가 좁은 부품을 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류

그림 1-7과 같이, 순방향 전류는 2.5V~3.5V 범위에서 순방향 전압에 따라 거의 선형적으로 증가하며, 대부분의 빈에서 일반적인 동작점은 20mA, 약 2.8V~3.0V입니다.

4.2 상대 광도 대 순방향 전류

그림 1-8은 상대 광도가 30mA까지 순방향 전류에 따라 증가하지만 약간 덜 선형적인 추세를 보여줍니다. 20mA에서 상대 광도는 1.0으로 정규화됩니다.

4.3 온도 의존성

그림 1-9는 상대 광도가 주변 온도가 증가함에 따라 감소하여 85°C에서 약 0.85로 떨어짐을 보여줍니다. 그림 1-10은 핀 온도가 상승함에 따라 최대 허용 순방향 전류가 감소하여 120°C에서 0에 도달함을 나타냅니다.

4.4 전류에 따른 색도 변화

그림 1-11은 순방향 전류가 1mA에서 30mA로 변할 때 CIE 좌표의 이동을 보여줍니다. x 및 y 좌표는 전류가 증가함에 따라 약간 낮은 값으로 이동하지만 좁은 범위 내에 유지됩니다.

4.5 스펙트럼 분포

그림 1-12는 파장에 따른 상대 스펙트럼 강도를 보여줍니다. 방출 피크는 약 450nm(청색)이며, 520nm~700nm의 넓은 형광체 성분이 있어 전체적으로 백색 외관을 제공합니다.

4.6 방사 패턴

그림 1-13은 각도 방사 특성을 나타냅니다. 광도는 ±40° 내에서 최대값의 80% 이상을 유지하고 약 ±70°에서 50%로 떨어져 140°의 매우 넓은 시야각을 확인합니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수

LED는 3.2mm × 1.6mm × 0.7mm 패키지에 수납되며, 상단 뷰는 두 개의 양극/음극 패드를 보여줍니다. 하단 뷰는 1.40mm × 1.70mm 음극과 더 작은 양극 패드가 있는 패드 레이아웃을 나타냅니다. 측면 뷰는 렌즈 높이 0.70mm와 전체 두께 0.70mm를 보여줍니다. 각 전극에 1.50mm × 1.60mm 패드와 패드 간 간격 2.10mm의 권장 솔더링 패턴이 제공됩니다. 극성은 그림 1-4와 같이 표시됩니다.

5.2 캐리어 테이프 및 릴

LED는 피치 2.00mm, 폭 8.00mm, 캐비티 치수가 패키지와 일치하는 캐리어 테이프에 포장됩니다. 각 릴에는 4000개가 들어 있습니다. 릴의 외경은 178mm ± 1mm, 허브 직경은 60mm ± 0.1mm, 폭은 13.0mm ± 0.5mm입니다. 캐리어 테이프에 극성 표시가 인쇄되어 픽앤플레이스 중 방향을 나타냅니다.

5.3 라벨 및 방습 백

각 릴에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드, 광속(Ф), 색도 빈(XY), 순방향 전압(VF), 파장(WLD), 수량 및 생산 일자가 표시됩니다. 릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 밀봉됩니다. 그런 다음 백은 판지 상자에 넣어 배송됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로 솔더링 프로파일

표준 무연 리플로 솔더링이 권장되며, 최고 온도 260°C, 217°C 이상 유지 시간 60~150초입니다. 150°C에서 200°C까지의 예열은 60~120초 동안 지속되어야 합니다. 냉각 속도는 6°C/s를 초과하지 않아야 합니다. 최대 2회의 리플로 사이클이 허용되며, LED가 비건조 환경에 보관된 경우 사이클 사이에 최소 24시간의 대기 시간이 필요합니다.

6.2 수동 솔더링 및 리워크

수동 솔더링이 필요한 경우, 300°C 미만으로 설정된 인두를 사용하여 패드당 3초 이하로 사용하고, 작업은 한 번만 수행해야 합니다. 리워크는 피해야 하며, 불가피한 경우 양면 인두를 사용하여 두 패드를 동시에 가열해야 합니다. 솔더링 후 기계적 응력과 급속 냉각을 방지해야 합니다.

6.3 보관 및 베이킹 조건

방습 백을 열기 전, LED는 ≤30°C 및 ≤75% RH에서 최대 1년 동안 보관할 수 있습니다. 개봉 후 LED는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 168시간 이내에 사용해야 합니다. 노출 시간이 168시간을 초과하거나 습도 표시기에 과도한 수분이 표시되면 리플로 전에 60°C ± 5°C에서 24시간 동안 베이킹해야 합니다.

7. 애플리케이션 권장 사항

이 백색 LED는 광학 표시기, 스위치, 심볼, 디스플레이 백라이트 및 가전제품에 이상적입니다. 설계자는 구동 회로가 전류를 절대 최대 정격으로 제한하고 열 폭주를 방지하기 위해 직렬 저항을 포함해야 합니다. 넓은 시야각(140°)으로 인해 이 LED는 넓은 영역에 걸쳐 균일한 광 분포가 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 높은 주변 온도 환경에서는 그림 1-10에 표시된 대로 순방향 전류의 디레이팅이 필요합니다.

8. 비교 기술적 장점

기존 3.2×1.6mm 백색 LED와 비교하여 이 제품은 더 넓은 전압 빈 범위(2.7~3.5V)와 더 세분화된 광도 빈 단계(50mcd 간격)를 제공하여 다중 LED 어레이에서 더 정밀한 광학 매칭을 가능하게 합니다. 140° 시야각은 일반적인 120° 소자보다 넓어 백라이트 및 표시기 애플리케이션에서 균일성을 향상시킵니다. 지정된 열 저항 450°C/W는 이 패키지 크기에서 비교적 낮아 방열에 도움이 됩니다.

9. 자주 묻는 질문

Q: 이 LED를 실외 애플리케이션에 사용할 수 있나요?A: 작동 온도 범위는 -40°C ~ +85°C이므로 실내 및 일부 실외 애플리케이션에 적합하지만, 높은 습도나 부식성 환경에서는 추가적인 환경 보호(예: 컨포멀 코팅)가 필요할 수 있습니다.
Q: ESD 감도는 어떻게 처리하나요?A: LED의 HBM ESD 정격은 1000V입니다. 접지된 작업대, 이오나이저, 전도성 포장을 포함한 표준 ESD 예방 조치를 사용하십시오.
Q: 어떤 세척 용제가 안전한가요?A: 이소프로필 알코올을 권장합니다. 실리콘 봉지재를 손상시킬 수 있는 용제는 피하십시오. 초음파 세척은 권장하지 않습니다.
Q: 순방향 전압을 왜 이렇게 세분화했나요?A: 미세한 빈 분류를 통해 개별 전류 조절 없이 병렬로 구동되는 다중 LED 애플리케이션에서 밝기와 색상의 일관성을 확보할 수 있습니다.

10. 실제 애플리케이션 사례

일반적인 가전제품(예: 세탁기 디스플레이)에서 동일한 광도 및 전압 빈의 LED 4개를 사용하여 균일한 백라이트를 제공합니다. 넓은 140° 시야각은 모든 방향에서 가독성을 보장합니다. LED는 방열을 위해 구리 면에 연결된 열 패드가 있는 PCB에 솔더링됩니다. 사양에 따른 신뢰성 테스트 결과, 20mA 및 25°C 주변 온도에서 1000시간 수명 테스트 후에도 고장이 발생하지 않았습니다.

11. 작동 원리

백색 LED는 황색 발광 YAG:Ce 형광체로 코팅된 청색 발광 InGaN/GaN 플립 칩 또는 수직 칩으로 구성됩니다. 칩의 청색광은 형광체를 부분적으로 여기시켜 황색광을 방출합니다. 잔류 청색광과 황색광의 조합이 백색광을 생성합니다. 정확한 상관 색온도(CCT)는 형광체 조성과 두께에 따라 달라지며, 제공된 색도 좌표를 기준으로 일반적인 빈은 차가운 백색 영역(약 5000K~7000K)에 있습니다.

12. 개발 동향

LED 산업의 지속적인 동향으로는 소형화(예: 2.0×1.2mm 패키지), 더 높은 광효율(이 폼팩터에서 >130lm/W 목표), 개선된 형광체 안정성, 고급 기판 재료를 통한 열 저항 감소 등이 있습니다. 단일 패키지 내 다중 칩 통합(CSP) 및 더 세분화된 빈 허용 오차(<0.5-step MacAdam 타원)는 고급 애플리케이션의 표준이 되고 있습니다.