목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 주요 특징
- 1.2 목표 응용 분야
- 2. 기술 사양 심층 분석
- 2.1 절대 최대 정격
- 2.2 전기-광학 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 순방향 전압(VF) 빈닝
- 3.2 광속 및 광도 빈닝
- 3.3 색상(색도) 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 5.1 외형 치수
- 5.2 권장 PCB 부착 패드
- 5.3 극성 식별
- 6. 솔더링 및 조립 지침
- 6.1 리플로우 솔더링 프로파일
- 6.2 세척
- 6.3 보관 및 취급
- 7. 포장 및 주문 정보
- 7.1 테이프 및 릴 포장
- 8. 응용 설계 고려사항
- 8.1 회로 설계
- 8.2 열 관리
- 9. 기술 비교 및 차별화
- 10. 자주 묻는 질문(FAQ)
- 11. 설계 적용 사례 연구 예시
- 12. 작동 원리
- 13. 산업 동향
1. 제품 개요
LTW 시리즈는 현대적인 고체 조명 응용 분야를 위해 설계된 컴팩트하고 에너지 효율적인 광원을 대표합니다. 이 제품은 발광 다이오드에 내재된 긴 작동 수명과 신뢰성을 높은 수준의 밝기와 결합하여 설계자들에게 기존 조명 기술을 대체할 수 있는 다용도 부품을 제공합니다. 그 초소형 폼 팩터는 광범위한 응용 분야에 걸쳐 상당한 설계 자유도를 제공합니다.
1.1 주요 특징
- 고출력 LED 광원
- 즉각적인 광 출력 (응답 시간 100나노초 미만)
- 저전압 DC 구동
- 저열저항 패키지
- RoHS 준수 구조
- 무연 리플로우 솔더링 공정과 호환 가능
1.2 목표 응용 분야
이 LED는 자동차, 버스, 항공기 내부의 독서등; 손전등 및 자전거 조명과 같은 휴대용 조명; 다운라이터 및 안내 조명; 장식 및 엔터테인먼트 조명; 보안, 정원, 볼라드 조명; 코브, 선반 하부, 작업 조명; 교통 신호, 비콘, 철도 건널목 조명; 다양한 실내외 상업 및 주거 건축 조명; 출구 또는 판매점 디스플레이용 엣지 라이트 사인 등 수많은 조명 시나리오에 적합합니다.
2. 기술 사양 심층 분석
2.1 절대 최대 정격
이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.
- 전력 소산:120 mW
- 피크 순방향 전류:100 mA (듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms의 펄스 조건에서)
- DC 순방향 전류:30 mA
- 역방향 전압:5 V
- 작동 온도 범위:-30°C ~ +85°C
- 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C
- 리플로우 솔더링 조건:피크 온도 260°C에서 10초 동안 견딤, 무연 공정 요구 사항 준수.
중요 참고사항:응용 회로에서 LED를 역바이어스 조건에서 작동시키면 부품 고장으로 이어질 수 있습니다.
2.2 전기-광학 특성
이 핵심 성능 매개변수는 Ta=25°C 및 표준 테스트 조건인 순방향 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다.
- 광속(Φv):최소 7.50 lm, 전형적 9.50 lm. 이는 방출되는 빛의 총 지각 전력을 측정합니다.
- 광도:최소 2500 mcd, 전형적 3300 mcd. 이는 주어진 방향에서 단위 입체각당 광속입니다.
- 시야각(2θ1/2):120도. 이는 광도가 최대 광도의 절반 이상인 각도 범위를 정의합니다.
- 색도 좌표(x, y):CIE 1931 색도도에서 전형적인 값은 x=0.282, y=0.265이며, 화이트 포인트 색상을 정의합니다.
- 순방향 전압(VF):IF=20mA에서 2.7 V ~ 3.4 V 범위.
측정 참고사항:광속은 CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 센서-필터 조합을 사용하여 측정됩니다. 색도 좌표는 CIE 1931 도표에서 도출되며, CAS140B 표준에 따라 테스트가 수행됩니다. 색도 좌표에는 +/- 0.01의 허용 오차가 적용됩니다.
3. 빈닝 시스템 설명
제품은 핵심 매개변수의 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 전압, 광 출력 및 색상에 대한 특정 요구 사항과 일치하는 LED를 선택할 수 있습니다.
3.1 순방향 전압(VF) 빈닝
LED는 20mA에서의 순방향 전압에 따라 빈(V0 ~ V6)으로 분류됩니다. 각 빈은 0.1V 범위를 가집니다 (예: V0: 2.7-2.8V, V1: 2.8-2.9V, ... V6: 3.3-3.4V). 각 빈 내에서 +/- 0.1V의 허용 오차가 유지됩니다.
3.2 광속 및 광도 빈닝
광 출력은 두 자리 코드(예: 73, 74, 81...92)를 사용하여 빈닝됩니다. 각 코드는 특정 범위의 광속(루멘) 및 광도(밀리칸델라)에 해당합니다. 예를 들어, 빈 73은 7.50-7.75 lm 및 2500-2600 mcd를 포함합니다. 각 빈의 허용 오차는 +/- 10%입니다.
3.3 색상(색도) 빈닝
화이트 색상 포인트는 CIE 1931 (x, y) 좌표로 정의된 광범위한 빈닝 매트릭스를 통해 엄격하게 제어됩니다. 빈은 영숫자 코드(Z1, Z2, ... C4)로 표시됩니다. 각 빈은 색도도상의 작은 사각형 영역을 지정하여 생산 로트 전반에 걸쳐 일관된 색조와 채도의 백색광을 보장합니다. 각 색조 빈에는 +/- 0.01의 허용 오차가 적용됩니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트에는 회로 설계 및 열 관리에 필수적인 전형적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 특정 그래프 데이터 포인트는 본문에 제공되지 않지만, 이러한 곡선은 일반적으로 순방향 전류와 순방향 전압의 관계(IV 곡선), 주변 온도가 광속에 미치는 영향, 그리고 온도에 따른 순방향 전압의 변화를 보여줍니다. 이러한 곡선을 분석하면 적절한 전류 제한 저항 선택, 다양한 작동 조건에서의 광 출력 예측, 열 안정성을 위한 설계에 도움이 됩니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
5.1 외형 치수
LED는 표준 PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) 표면 실장 패키지에 장착됩니다. 길이, 너비, 높이 및 리드 간격을 포함한 모든 중요 치수는 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차 ±0.1 mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다. 패키지는 빛 추출을 위한 투명한 렌즈를 특징으로 합니다.
5.2 권장 PCB 부착 패드
신뢰할 수 있는 솔더링을 위한 인쇄 회로 기판(PCB) 설계를 안내하는 랜드 패턴 다이어그램이 제공됩니다. 여기에는 적외선 또는 기상 리플로우 솔더링 공정을 위한 권장 패드 형상 및 크기가 포함되어 적절한 솔더 접합 형성 및 기계적 안정성을 보장합니다.
5.3 극성 식별
패키지에는 캐소드(음극) 핀을 나타내는 표시 또는 특징(예: 모서리 절단 또는 점)이 포함되어 있으며, 이는 조립 중 올바른 방향을 위한 중요한 요소입니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
6.1 리플로우 솔더링 프로파일
무연 솔더링을 위한 J-STD-020D를 준수하는 제안된 적외선 리플로우 솔더링 프로파일이 제공됩니다. 핵심 매개변수는 최대 10초 동안 피크 온도 260°C를 견딜 수 있는 능력입니다. 플라스틱 패키지 및 내부 다이 부착에 대한 열 손상을 방지하기 위해 이 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.
6.2 세척
솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 화학 물질만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분을 초과하지 않는 시간 동안 담그는 것이 권장됩니다.
6.3 보관 및 취급
제품은 JEDEC J-STD-020에 따라 Moisture Sensitivity Level(MSL) 3으로 분류됩니다. 방습 백이 밀봉된 상태에서 LED는 ≤ 30°C 및 ≤ 90% 상대 습도에서 보관해야 하며, 유통 기한은 1년입니다. 백이 개봉되면 구성 요소는 지정된 시간 내에 사용하거나 ≤ 30°C 및 ≤ 60% RH에서 보관해야 합니다. 정전기 방전(ESD)에 대한 예방 조치는 필수입니다; 손목 스트랩, 방전 장갑 사용 및 모든 장비가 적절하게 접지되었는지 확인하는 것이 권장됩니다.
7. 포장 및 주문 정보
7.1 테이프 및 릴 포장
LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 테이프 포켓 및 릴(7인치 표준)에 대한 상세 치수가 제공됩니다. 사양에는 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉, 릴당 최대 2000개, 잔여 로트의 최소 포장 수량 500개, 연속 누락 구성 요소 최대 2개 허용이 포함됩니다. 포장은 EIA-481-1-B 사양을 준수합니다.
8. 응용 설계 고려사항
8.1 회로 설계
저전압 DC 장치로서 LED를 구동하려면 정전류원 또는 간단한 전류 제한 저항이 필요합니다. 설계는 작동 전류가 최대 DC 순방향 전류 30mA를 초과하지 않도록 해야 합니다. 계산은 올바른 공급 전압 및 제한 저항 값을 설정하기 위해 순방향 전압 빈을 고려해야 합니다. 고전류 또는 고주변 온도 작동에서 성능과 수명을 유지하기 위해 PCB에 방열판이 필요할 수 있습니다.
8.2 열 관리
패키지가 낮은 열저항을 가지고 있지만, 효과적인 열 방산은 광 출력 및 수명 유지에 중요합니다. PCB 레이아웃은 접합부에서 열을 전도하기 위해 LED의 열 패드(해당되는 경우) 또는 리드에 연결된 충분한 구리 영역을 포함해야 합니다.
9. 기술 비교 및 차별화
기존 백열등 또는 형광등 조명과 비교하여, 이 LED는 우수한 에너지 효율성, 훨씬 긴 작동 수명(일반적으로 수만 시간), 즉각적인 켜기/끄기 기능 및 진동에 대한 견고성을 제공합니다. LED 시장 내에서 주요 장점으로는 컴팩트한 PLCC-2 패키지, 영역 조명에 적합한 넓은 120도 시야각, 균일성이 필요한 응용 분야를 위한 일관된 색상 및 밝기를 보장하는 포괄적인 빈닝 구조가 있습니다.
10. 자주 묻는 질문(FAQ)
Q: 이 LED의 일반적인 구동 전류는 얼마입니까?
A: 표준 테스트 조건 및 일반적인 작동 지점은 20mA DC입니다. 연속적으로 30mA DC를 초과해서는 안 됩니다.
Q: 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석해야 합니까?
A> 순방향 전압(V-빈), 광속(IV-빈) 및 색상(예: A2, B1)에 대한 요구 사항을 지정할 수 있습니다. 이를 통해 응용 분야에 맞게 특성이 밀집된 LED를 받을 수 있습니다.
Q: 이 LED를 실외 응용 분야에 사용할 수 있습니까?
A: 작동 온도 범위(-30°C ~ +85°C)는 많은 실외 환경을 지원합니다. 그러나 LED 자체는 방수 또는 내후성이 없습니다; 실외 사용을 위해서는 적절한 2차 밀봉 또는 하우징이 필요합니다.
Q: 방열판이 필요합니까?
A> 최대 전류 정격 또는 그 근처에서 작동하거나 고주변 온도에서 작동하는 경우, 조기 광 출력 저하를 방지하기 위해 PCB 구리 영역 또는 외부 방열판을 통한 열 관리를 강력히 권장합니다.
11. 설계 적용 사례 연구 예시
시나리오: 엣지 라이트 출구 사인 설계.여러 개의 LTW-206DCG-TM LED가 아크릴 라이트 가이드의 가장자리를 따라 배치됩니다. 넓은 120도 시야각은 빛을 가이드에 효율적으로 결합하는 데 도움이 됩니다. 사인 면 전체에 걸쳐 균일한 조명을 보장하기 위해 동일한 광속 및 색상 빈의 LED를 사용해야 합니다. LED당 20mA로 설정된 정전류 구동 회로는 안정적인 작동을 제공합니다. PLCC 패키지의 낮은 프로파일은 슬림한 사인 설계를 가능하게 합니다. LED 패드 아래 PCB의 열 비아는 열을 방산하여 장시간 동안 밝기를 유지하는 데 도움이 됩니다.
12. 작동 원리
이것은 청색광을 방출하는 반도체 칩을 기반으로 한 화이트 LED입니다. 청색광은 패키지 내부에 도포된 형광체 코팅을 통과합니다. 형광체는 청색 광자의 일부를 흡수하고 주로 황색 영역에서 더 넓은 스펙트럼으로 빛을 재방출합니다. 남은 청색광과 변환된 황색광의 조합은 인간의 눈에 백색으로 인지됩니다. 이 기술은 형광체 변환 화이트 LED로 알려져 있습니다.
13. 산업 동향
고체 조명 산업은 광 효율(와트당 루멘) 증가, 더 나은 광 품질을 위한 색 재현 지수(CRI) 개선 및 루멘당 비용 절감에 계속 초점을 맞추고 있습니다. 패키징 동향으로는 소형화, 개선된 열 관리 설계 및 작은 공간에서 더 큰 출력을 위한 더 높은 최대 구동 전류가 있습니다. 또한 스마트 조명 및 조정 가능한 화이트 시스템에 대한 강조가 증가하고 있으며, 여기서는 다양한 색온도의 LED를 혼합할 수 있습니다.
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. |