목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 주요 특징
- 1.2 사용 가능한 부품 번호
- 2. 기계적 및 패키지 정보
- 3. 절대 최대 정격
- 펄스 순방향 전류 정격(105 mA)은 특정 조건(1/10 듀티 사이클 및 100 마이크로초(μs) 이하의 펄스 폭)에서 적용됩니다.
- 4.1 일반적인 성능 데이터
- 상대 스펙트럼 파워 분포:
- 5.1 색상 빈닝
- 5.2 전광속 빈닝
- 빈
- 전광속 공차는 ±10%입니다.
- 3.3
- 3.3
- 3.5
- 최대 5초
- 피크 온도에서 급속 냉각(퀜칭)을 피하십시오.
- 0/20
- 8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항
- 맵 라이트, 발판 조명 또는 기타 비외장 애플리케이션 (자동차 표준에 대한 추가 검증 필요).
- 9.2 산업 동향
- 무연(RoHS 준수) 및 친환경 제조로의 전환은 본 제품에서 완전히 수용되었습니다. 지정된 리플로우 프로파일은 전자 산업 전반에 걸쳐 사용되는 현대적인 무연 조립 공정과 일치합니다. 고체 조명의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 지향하고 있지만, 이 표준 패키지는 초고효율보다 비용, 신뢰성 및 사용 편의성이 덜 중요한 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지하고 있습니다.
- .2 Industry Context
1. 제품 개요
본 제품은 광각의 표준 사이즈 표면 실장(SMD) LED 패키지입니다. 발광 다이오드의 장수명 및 높은 신뢰성과 다양한 애플리케이션에서 기존 조명 기술을 대체하기에 적합한 밝기 수준을 결합하도록 설계되었습니다. 이 패키지는 설계 유연성을 제공하며 자동화된 조립 공정에 통합되도록 고안되었습니다.
1.1 주요 특징
- 자동화 처리를 위해 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장됨.
- 표준 자동 픽 앤 플레이스 장비와 완벽 호환.
- 적외선(IR) 및 증기상 리플로우 솔더링 공정 모두에 적합.
- EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 치수 준수.
- 집적 회로(IC) 구동 레벨과 호환되도록 설계됨.
- 친환경 제품으로 제조되며, 무연이며 RoHS(유해물질 제한 지침)를 준수합니다.
1.2 사용 가능한 부품 번호
본 문서에서 다루는 특정 부품 번호는LTW-K140SXR85이며, 이는 8500 켈빈(K)의 상관 색온도(CCT)를 가진 화이트 LED에 해당합니다.
2. 기계적 및 패키지 정보
본 소자는 표준 EIA 패키지 외형을 사용합니다. 렌즈 색상은 노란색이며, 광원은 인듐 갈륨 질소(InGaN) 기술 기반의 청색광을 방출하며, 이는 노란색 렌즈 내의 형광체 코팅에 의해 백색광으로 변환됩니다.
참고:
- 모든 치수 도면 및 공차는 밀리미터(mm) 단위로 제공됩니다.
- 도면에 명시적으로 다른 내용이 없는 한, 치수의 표준 공차는 ±0.1 mm입니다.
3. 절대 최대 정격
이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 모든 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.
| 파라미터 | 기호 | 정격 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 소비 전력 | Po | 280 | mW |
| 연속 순방향 전류 | IF | 80 | mA |
| 펄스 순방향 전류 | IFP | 105 | mA |
| 동작 온도 범위 | TT_opr | -40 ~ +80 | °C |
| 보관 온도 범위 | TT_stg | -40 ~ +100 | °C |
| 접합 온도 | Tj | T_j | ≤100 |
°C
- 중요 참고사항:
- 소자는 장시간 역전압 조건에서 동작해서는 안 됩니다.
펄스 순방향 전류 정격(105 mA)은 특정 조건(1/10 듀티 사이클 및 100 마이크로초(μs) 이하의 펄스 폭)에서 적용됩니다.
4. 전기-광학 특성F이 섹션은 주로 순방향 전류(I_F) 60 mA에서의 일반적인 동작 조건 하에서 LED의 주요 성능 파라미터를 상세히 설명합니다.
4.1 일반적인 성능 데이터
| 파라미터 | 기호 | 값 | 단위 | 테스트 조건 |
|---|---|---|---|---|
| 색도 좌표 | x, y | 일반값 0.292, 0.306 | - | IFI_F = 60mA |
| 전광속 | Φv | 최소: 19.4, 일반: 23.0, 최대: 29.0 | lm | |
| 시야각 (반각) | 2θ_1/2일반값 120 | deg | 순방향 전압 | |
| V_F | VF | 최소: 2.9, 일반: 3.2, 최대: 3.5 | V |
V
- 중요 애플리케이션 참고사항:v전광속 (Φ_v):적분구로 측정한 총 가시광 출력을 나타냅니다. 각 포장 봉지에는 분류 코드가 표시되어 있습니다.
- 색도 (x, y):1931 CIE 색도도에서 도출되었습니다. 일반 좌표에 ±0.01의 공차를 적용해야 합니다.
- 정전기 방전 (ESD):LED는 ESD에 민감합니다. 손상 방지를 위해 정전기 방지 손목띠, 방진 장갑 및 접지된 장비를 사용한 적절한 취급 절차가 필수입니다.
- 측정 공차:전광속 측정은 ±10%의 허용 오차를 가집니다. 순방향 전압 측정은 ±0.1 V의 허용 오차를 가집니다.
- 열 관리:접합부-솔더 패드 열저항(R_jt)은 중요한 파라미터입니다. 지정된 2.5x2.5x0.17 cm 알루미늄 금속 코어 PCB(MCPCB)에 장착 시 30°C/W의 기준값이 제공됩니다. 접합 온도를 한계 내로 유지하고 성능 및 수명을 보장하기 위해 적절한 방열 설계가 필수적입니다.4.2 성능 곡선 분석데이터시트는 소자 성능에 대한 여러 그래픽 표현을 제공합니다:
상대 스펙트럼 파워 분포:
각 파장에서 방출되는 빛의 강도를 보여주며, 8500K 백색광의 색상 특성을 정의합니다.
- 방사 패턴 / 시야각 특성:광 강도의 각도 분포를 설명하여, 넓은 120도 시야각을 확인시켜 줍니다.
- 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):회로 설계에 필수적이며, 구동 전류와 LED 양단 전압 강하 간의 관계를 보여줍니다. 이 곡선은 다이오드 특성에 전형적인 비선형입니다.
- 상대 전광속 대 접합 온도:LED의 접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이는 열 관리의 중요성을 강조합니다.
- 순방향 전압 대 접합 온도:접합 온도 변화에 따른 순방향 전압의 미세한 변화를 보여줍니다.
- 5. 빈닝 및 분류 시스템생산의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 색상, 밝기 및 전압에 대한 특정 애플리케이션 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.
5.1 색상 빈닝
LED는 CIE 1931 색도도 상의 특정 색도 영역(등급)으로 분류됩니다. 데이터시트는 등급 L1 및 L5에 대한 좌표를 정의합니다. 각 정의된 빈 내에서 (x, y) 좌표에 ±0.01의 공차가 적용됩니다.
5.2 전광속 빈닝
LED는 60 mA에서의 총 광 출력에 따라 분류됩니다.
빈
I_F = 60 mA에서의 전광속 범위 (lm)
| Φv최소 | 최대FS0 | |
|---|---|---|
| 19.4 | 23.0 | |
| S1 | 19.4 | 24.0 |
| 23.0 | 24.0 | 29.0 |
29.0
전광속 공차는 ±10%입니다.
5.3 순방향 전압 빈닝
| VFLED는 또한 60 mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 분류됩니다. | 빈FI_F = 60 mA에서의 순방향 전압 범위 (V) | |
|---|---|---|
| 최소 | 최대 | |
| V1 | 2.9 | 3.1 |
| 2.9 | 3.1 | 3.2 |
| 3.1 | 3.2 | 3.3 |
| V2 | 3.3 | 3.5 |
3.1
3.3
V3
3.3
3.5
V4
| 3.5 | 3.7 |
|---|---|
| 순방향 전압 공차는 ±0.1 V입니다.5.4 빈 코드 및 라벨링전체 빈 코드는 각 범주의 등급을 결합하여 형성됩니다: 전압 / 광속 / 색상 (예: V1/S0/L1). 이 전체 코드는 추적성 및 선택을 위해 제품 라벨에 표시됩니다.P) | 6. 솔더링 및 조립 가이드라인 |
| 6.1 리플로우 솔더링 프로파일 | 본 소자는 무연 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 권장 프로파일은 열 손상을 방지하는 데 중요합니다. |
| 프로파일 특징 | 무연 조립 사양 |
| 평균 상승 속도 (T_Smax에서 T_p까지)L최대 3°C/초 | 예열 온도 |
| 150°C ~ 200°CP) | 예열 시간 |
| 60–180초P) | 액상선 온도 이상 유지 시간 (T_l = 217°C) |
| 60–150초 | 피크 온도 (T_p) |
| 최대 260°C | 피크 온도 ±5°C 내 유지 시간 (t_p) |
최대 5초
- 하강 속도최대 6°C/초
- 25°C에서 피크까지 총 시간최대 8분
- 6.2 중요 조립 참고사항솔더링 방법:
- 리플로우 솔더링이 기본입니다. 핸드 솔더링은 가능하지만 최대 350°C에서 최대 2초 동안, 한 번만 가능합니다. 리플로우는 지정된 피크 조건에서 최대 3회까지 수행할 수 있습니다.온도 기준:
- 모든 프로파일 온도는 패키지 본체의 상단을 기준으로 합니다.습기 민감도:
- LED는 습기에 민감합니다. 원래의 드라이 패키징에서 제거된 후 168시간(1주일) 이상 경과한 경우, 리플로우 중 "팝콘" 현상 또는 박리 현상을 방지하기 위해 솔더링 전 60°C에서 60분간 베이킹해야 합니다.보관:
- 원래 봉지 외부에서 장기 보관 시, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 환경을 사용하십시오.냉각:
피크 온도에서 급속 냉각(퀜칭)을 피하십시오.
일반 규칙:
| No. | 항상 신뢰할 수 있는 접합을 달성하는 가능한 가장 낮은 솔더링 온도를 사용하십시오. | 웨이브/딥 솔더링: | 이 SMD 패키지에는 권장되지 않으며 보증되지 않습니다. | 7. 신뢰성 테스트 데이터 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 본 제품은 일련의 표준화된 신뢰성 테스트를 거쳤습니다. 결과는 다양한 환경 및 동작 스트레스 하에서의 견고성을 입증합니다. 나열된 모든 테스트는 20개의 샘플로 수행되었으며, 실패는 보고되지 않았습니다. | Ts테스트 항목F테스트 조건 | 지속 시간 | 실패 |
| 2 | 고온 동작 수명 (HTOL) | TaT_a=85°C, I_F=60mAF1000시간 | 0/20 | 저온 동작 수명 (LTOL) |
| 3 | T_a=-40°C, I_F=60mA | 1000시간F0/20 | 고온/고습 동작 수명 | 60°C / 90% RH, I_F=60mA |
| 4 | 500시간 | 0/20F펄스 습열 동작 수명 | 60°C/90%RH, I_F=60mA, 30분 켜짐/꺼짐 | 500시간 |
| 5 | 0/20 | 고온 보관 (HTS) | 100°C | 1000시간 |
| 6 | 0/20 | 저온 보관 (LTS) | -40°C | 1000시간 |
| 7 | 0/20 | 열 사이클 (TC) | -40°C ↔ 100°C, 30분 유지 | 200 사이클 |
| 8 | 0/20 | 열 충격 (TS) | -40°C ↔ 100°C, 20분 유지 | 200 사이클 |
0/20
8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항
- 8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오일반 지시등 조명:
- 상태 표시등, 전원 켜짐 표시등, 패널 또는 스위치의 백라이트.장식 및 건축 조명:
- 액센트 조명, 윤곽 조명 및 넓고 균일한 빔이 바람직한 기타 애플리케이션.소비자 가전:
- 소형 디스플레이 백라이트, 키보드 조명 또는 기기 내 장식 요소.자동차 실내 조명:
맵 라이트, 발판 조명 또는 기타 비외장 애플리케이션 (자동차 표준에 대한 추가 검증 필요).
- 8.2 중요 설계 고려사항전류 구동:
- 항상 LED를 정전압이 아닌 정전류원으로 구동하십시오. 일반적인 구동 전류는 60 mA이지만, 회로는 최대 전류를 연속 80 mA로 제한해야 합니다. 전압원과 함께 사용되는 직렬 전류 제한 저항은 간단한 방법이지만, 온도 및 전압 변화에 대한 안정성을 위해 전용 LED 드라이버 IC를 권장합니다.열 관리:이는 성능 및 수명을 위한 LED 설계의 가장 중요한 측면입니다. 280 mW의 소비 전력(60 mA, 3.2V에서 일반적으로 192 mW)은 LED 접합부에서 효과적으로 방출되어야 합니다. 제공된 열저항 데이터(R_jt=30°C/W)를 사용하여 T_j를 100°C 미만으로 유지하는 데 필요한 방열 설계를 계산하십시오. 예를 들어, 기준 MCPCB에서 주변 온도 50°C 및 192 mW 소비 전력 시, T_j는 대략 50°C + (0.192W * 30°C/W) = 55.8°C가 되어 안전합니다.광학 설계:j120도 시야각은 매우 넓고 확산된 빔을 제공합니다. 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학(렌즈 또는 반사판)이 필요합니다.jESD 보호:
- LED에 연결된 PCB 트레이스, 특히 정전기 방전이 발생하기 쉬운 환경에서 ESD 보호 다이오드를 포함하십시오.일관성을 위한 빈닝:
- 여러 LED에 걸쳐 균일한 색상 또는 밝기가 필요한 애플리케이션의 경우, 주문 시 좁은 빈(예: 단일 색상 등급 및 광속 빈)을 지정하십시오.9. 기술 비교 및 동향
- 9.1 제품 포지셔닝LTW-K140SXR85는 성숙되고 표준화된 SMD LED 패키지를 대표합니다. 주요 장점은 자동화 조립과의 호환성, 입증된 신뢰성 및 넓은 공급 가능성입니다. 더 새롭고 작은 패키지(예: 0402, 0201)와 비교하여 더 높은 광 출력과 더 큰 크기로 인해 잠재적으로 더 나은 열 성능을 제공합니다. 더 크고 고출력 LED 패키지와 비교하면 통합이 더 쉽고 덜 복잡한 구동 및 열 관리 회로가 필요합니다.
9.2 산업 동향
무연(RoHS 준수) 및 친환경 제조로의 전환은 본 제품에서 완전히 수용되었습니다. 지정된 리플로우 프로파일은 전자 산업 전반에 걸쳐 사용되는 현대적인 무연 조립 공정과 일치합니다. 고체 조명의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 지향하고 있지만, 이 표준 패키지는 초고효율보다 비용, 신뢰성 및 사용 편의성이 덜 중요한 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지하고 있습니다.
The LTW-K140SXR85 represents a mature, standardized SMD LED package. Its key advantages are its compatibility with automated assembly, proven reliability, and wide availability. Compared to newer, smaller packages (e.g., 0402, 0201), it offers higher light output and potentially better thermal performance due to its larger size. Compared to larger, high-power LED packages, it is easier to integrate and requires less complex drive and thermal management circuitry.
.2 Industry Context
The move towards lead-free (RoHS compliant) and green manufacturing is fully embraced in this product. The specified reflow profile aligns with modern lead-free assembly processes used across the electronics industry. The trend in solid-state lighting continues towards higher efficacy (more lumens per watt), but this standard package remains relevant for applications where ultra-high efficiency is less critical than cost, reliability, and ease of use.
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. |