목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 특징
- 1.2 응용 분야
- 2. 기술 매개변수 - 심층 분석
- 2.1 전기/광학 특성 (Ts=25°C, IF=20mA 조건)
- 2.2 절대 최대 정격
- 3. 빈(Bin) 시스템
- 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키징 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 극성 식별
- 6. 솔더링 및 조립 지침
- 6.1 리플로 솔더링 프로파일
- 6.2 보관 및 취급 주의 사항
- 7. 패키징 및 주문 정보
- 7.1 패키징 사양
- 7.2 라벨 정보
- 7.3 방습 패킹
- 8. 응용 지침
- 9. 기술 비교
- 10. 자주 묻는 질문
- 11. 설계 예제
- 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 사양은 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm 패키지의 소형 노란색 표면실장 LED(발광 다이오드)를 설명합니다. 노란색 칩을 사용하여 제작되었으며 일반적인 광학 표시, 스위치, 기호 및 디스플레이 용도로 설계되었습니다. 이 장치는 140도라는 매우 넓은 시야각을 제공하여 균일한 광 분포가 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 모든 표준 SMT 조립 및 솔더 공정과 호환되며 RoHS를 준수하고 습기 민감도 수준은 레벨 3입니다.
1.1 특징
- 매우 넓은 시야각 (2θ1/2 = 140° 일반적)
- 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합
- 습기 민감도 수준: 레벨 3
- RoHS 준수
1.2 응용 분야
- 광학 표시기
- 스위치, 기호 및 디스플레이
- 일반 조명 및 신호용
2. 기술 매개변수 - 심층 분석
2.1 전기/광학 특성 (Ts=25°C, IF=20mA 조건)
| 매개변수 | 기호 | 조건 | 최소 | 일반 | 최대 | 단위 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 스펙트럼 반치폭 | Δλ | IF=20mA | -- | 15 | -- | nm |
| 순방향 전압 | VF | IF=20mA | 1.8 | -- | 2.4 | V |
| 주 파장 | λD | IF=20mA | 585 | -- | 595 | nm |
| 광도 | IV | IF=20mA | 80 | -- | 230 | mcd |
| 시야각 | 2θ1/2 | IF=20mA | -- | 140 | -- | deg |
| 역방향 전류 | IR | VR=5V | -- | -- | 10 | μA |
| 열 저항 (접합부-솔더부) | RTHJ-S | IF=20mA | -- | -- | 450 | °C/W |
순방향 전압은 세 개의 빈으로 분류됩니다: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V), D0 (2.2–2.4V). 주 파장은 두 개의 빈으로 제공됩니다: 2K (585–590nm) 및 2L (590–595nm). 광도는 다섯 개의 빈으로 구분됩니다: F20 (80–100mcd), G10 (100–120mcd), G20 (120–150mcd), H10 (150–180mcd), H20 (180–230mcd). 선택된 빈 코드가 없으면 전체 범위를 의미합니다. 모든 측정은 표준 조건에서 수행됩니다.
2.2 절대 최대 정격
| 매개변수 | 기호 | 정격 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 소비 전력 | Pd | 72 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 30 | mA |
| 최대 순방향 전류 (1/10 듀티, 0.1ms 펄스) | IFP | 60 | mA |
| 정전기 방전 (HBM) | ESD | 2000 | V |
| 동작 온도 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 보관 온도 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 접합 온도 | Tj | 95 | °C |
이러한 정격을 초과하지 않도록 주의해야 합니다. 순방향 전압 측정 허용 오차는 ±0.1V, 주 파장 허용 오차는 ±2nm, 광도 허용 오차는 ±10%입니다. 동작 시 최대 전류는 패키지 온도를 측정하여 접합 온도가 95°C를 초과하지 않도록 결정해야 합니다.
3. 빈(Bin) 시스템
이 LED는 순방향 전압, 주 파장 및 광도에 따라 빈으로 분류되어 엄격한 허용 오차가 필요한 애플리케이션에서 일관된 성능을 제공합니다. 빈 코드는 라벨에 인쇄되며 주문 식별에 사용됩니다. 다음 빈을 사용할 수 있습니다:
- 순방향 전압: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V)
- 주 파장: 2K (585-590nm), 2L (590-595nm)
- 광도: F20 (80-100mcd), G10 (100-120mcd), G20 (120-150mcd), H10 (150-180mcd), H20 (180-230mcd)
고객은 일관된 색상과 밝기를 보장하기 위해 주문 시 원하는 빈 코드를 지정해야 합니다.
4. 성능 곡선 분석
일반적인 광학 특성 곡선은 설계자가 다양한 조건에서 LED의 동작을 이해하는 데 도움이 되도록 제공됩니다. 주요 곡선은 다음과 같습니다:
- 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 1-6):VF와 IF 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 20mA에서 VF는 일반적으로 약 2.0V입니다(빈에 따라 다름).
- 순방향 전류 대 상대 광도 (그림 1-7):상대 광 출력은 순방향 전류가 30mA까지 거의 선형적으로 증가합니다.
- 핀 온도 대 상대 광도 (그림 1-8):솔더 접합 온도가 상승하면 광 출력이 감소합니다. 85°C 핀 온도에서 상대 광도는 25°C 값의 약 80%로 떨어질 수 있습니다.
- 핀 온도 대 순방향 전압 (그림 1-9):순방향 전압은 온도가 상승함에 따라 약간 감소하며, 약 -2mV/°C입니다.
- 순방향 전류 대 주 파장 (그림 1-10):전류를 증가시키면 주 파장이 약간 이동합니다(적색 편이). 30mA에서 이동은 일반적으로 1-2nm입니다.
- 상대 광도 대 파장 (그림 1-11):스펙트럼 분포는 약 590nm에서 피크를 보이며 반치폭은 약 15nm입니다.
- 방사 패턴 (그림 1-12):LED는 반각 약 70°(140° 시야각)의 넓은 람베르시안 패턴으로 빛을 방출합니다. 70°에서의 광도는 0°에서의 약 절반입니다.
5. 기계적 및 패키징 정보
5.1 패키지 치수
LED 패키지는 1.6mm × 0.8mm × 0.7mm입니다. 상면도는 중앙에 발광 영역(LED 칩)이 있음을 보여줍니다. 하면도는 두 개의 솔더 패드를 보여줍니다: 패드 1(애노드)이 더 크고 패드 2(캐소드)가 더 작습니다. 극성은 패키지의 모따기 또는 표시로 표시됩니다. 권장 솔더링 패턴(풋프린트)은 0.8mm × 2.4mm이며 패드 간 간격은 0.8mm입니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며 별도로 명시되지 않는 한 허용 오차는 ±0.2mm입니다.
5.2 극성 식별
캐소드 측은 일반적으로 작은 노치 또는 점으로 표시됩니다. 하면도에서 캐소드 패드는 더 작고 극성 표시와 같은 쪽에 있습니다. 올바른 방향은 정상 작동에 중요합니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
6.1 리플로 솔더링 프로파일
권장 리플로 솔더링 온도 프로파일은 다음과 같습니다:
- 평균 상승 속도: 최대 3°C/s (Tsmin에서 Tp까지)
- 예열: 150°C ~ 200°C, 60-120초
- 217°C 이상 유지 시간 (TL): 최대 60초
- 피크 온도 (Tp): 260°C, 최대 10초
- Tp의 5°C 이내 유지 시간: 최대 30초
- 냉각 속도: 최대 6°C/s
- 25°C에서 Tp까지 시간: 최대 8분
리플로 솔더링은 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다. 두 솔더링 작업 사이에 24시간 이상 경과한 경우 LED를 베이킹하여 수분을 제거해야 합니다. 수동 솔더링(인두 사용)은 300°C 이하에서 3초 미만, 단 한 번만 수행해야 합니다.
6.2 보관 및 취급 주의 사항
방습 백을 열기 전에 제조일로부터 최대 1년 동안 30°C 이하, 75% RH 이하에서 보관합니다. 개봉 후 LED는 30°C 이하, 60% RH 이하에서 168시간 이내에 사용해야 합니다. 노출 시간을 초과하거나 건조제가 변색된 경우 60±5°C에서 최소 24시간 동안 베이킹합니다. 기계적 응력, 급속 냉각 및 솔더링 후 PCB의 굽힘을 피하십시오. LED는 휘어진 PCB에 솔더링해서는 안 됩니다. 냉각 중에는 힘이나 진동을 가하지 마십시오.
7. 패키징 및 주문 정보
7.1 패키징 사양
표준 패키징: 릴당 4,000개. 캐리어 테이프 폭 8.0mm, 피치 4.0mm, 상단 테이프 포함. 릴 치수: 직경 178±1mm, 폭 8.0±0.1mm, 허브 직경 60±1mm, 스핀들 구멍 직경 13.0±0.5mm.
7.2 라벨 정보
릴 및 방습 백의 라벨에는 다음 필드가 포함됩니다: 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(플럭스, 색도, 순방향 전압, 파장), 수량 및 날짜. 데이터시트에 예제 라벨 형식이 나와 있습니다.
7.3 방습 패킹
릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 넣은 후 밀봉됩니다. 배송에는 외부 골판지 상자가 사용됩니다. 상자에는 제품 정보와 정전기 민감 장치 취급 주의 사항이 포함된 라벨이 부착됩니다.
8. 응용 지침
이 노란색 LED의 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다:
- 소비자 가전의 상태 표시기 (예: 전원 켜짐, 네트워크 활동)
- 스위치 및 기호의 백라이트
- 산업용 제어 패널의 신호등
- 자동차 실내 조명 (비핵심)
- 일반 장식 조명
설계 고려 사항:
- 최대 순방향 전류를 초과하지 않도록 항상 전류 제한 저항을 사용하십시오.
- 열 관리는 중요합니다. 접합 온도를 95°C 미만으로 유지하기 위해 적절한 방열판 또는 PCB 구리 영역을 확보하십시오.
- 역방향 전압(VR > 5V)을 가하지 마십시오. 마이그레이션 및 손상을 유발할 수 있습니다.
- 환경 내 황 화합물은<100ppm 미만이어야 하며 할로겐 함량은 (
- 실리콘 봉지재를 공격하여 광 출력 저하를 유발할 수 있는 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출하는 접착제나 재료를 사용하지 마십시오.
9. 기술 비교
표준 0603 (1.6×0.8mm) 노란색 LED와 비교하여 이 장치는 더 넓은 시야각(140° 대 일반 120°)과 더 좁은 파장 빈(±2.5nm)으로 더 일관된 색상을 제공합니다. 패키지 높이 0.7mm는 낮은 프로파일 설계에 적합합니다. 열 저항 450°C/W는 중간 수준입니다. 설계자는 방열을 위해 충분한 구리 영역을 제공해야 합니다. 2kV(HBM)의 ESD 정격은 취급 시 우수한 내구성을 보장합니다.
10. 자주 묻는 질문
- Q: 최적 효율을 위한 권장 순방향 전류는 무엇입니까?A: 일반적인 시험 조건은 20mA입니다. 20mA에서 동작하면 밝기와 소비 전력 사이에 좋은 균형을 제공합니다.
- Q: 이 LED를 30mA에서 연속적으로 구동할 수 있습니까?A: 예, 30mA는 최대 연속 순방향 전류이지만 접합 온도가 95°C를 초과하지 않도록 하십시오. 높은 주변 온도에서는 디레이팅이 필요할 수 있습니다.
- Q: 라벨의 빈 코드를 어떻게 해석합니까?A: 빈 코드는 순방향 전압(B0, C0, D0), 파장(2K, 2L) 및 광도(F20, G10 등)를 지정합니다. 일반적인 라벨은 다음과 같을 수 있습니다: VF=B0, WLD=2K, IV=G10.
- Q: 방습 백 개봉 후 유통 기한은 어떻게 됩니까?A: LED는 30°C 이하, 60% RH 이하에서 보관하는 경우 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 베이킹이 필요합니다.
- Q: 이 LED는 웨이브 솔더링을 견딜 수 있습니까?A: 데이터시트는 리플로 솔더링만 지정합니다. 열 충격 및 기계적 응력의 위험 때문에 웨이브 솔더링은 권장되지 않습니다.
11. 설계 예제
사례 1: 정전류 상태 표시기.5V 공급 장치에 저항을 직렬로 연결합니다. IF=20mA, VF=2.0V(일반)인 경우 저항 값은 (5-2)/0.02 = 150Ω입니다. 저항의 소비 전력은 0.02²×150 ≈ 60mW이므로 0805 이상의 저항을 사용하십시오.
사례 2: 여러 LED를 병렬로 연결.각 LED는 균형 잡힌 전류 분배를 보장하기 위해 자체 직렬 저항을 가져야 합니다. 개별 저항 없이 직접 병렬로 연결하지 마십시오.
사례 3: 열 설계.주변 온도가 60°C이고 총 소비 전력이 72mW인 경우 접합 온도 상승은 Pd × Rth = 0.072W × 450°C/W = 32.4°C입니다. 접합 온도 = 60 + 32.4 = 92.4°C로 최대 95°C 미만입니다. 지정된 열 저항을 달성하려면 적절한 PCB 구리 영역이 필수적입니다.
12. 동작 원리
이 노란색 LED는 질소가 도핑된 갈륨 비소 인화물(GaAsP) 또는 유사 재료로 만들어진 반도체 칩을 기반으로 하여 노란색 빛을 생성합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 방사성 재결합하여 밴드갭에 해당하는 에너지를 가진 광자를 방출합니다. 피크 파장은 약 590nm로 인간의 눈에는 노란색으로 보입니다. 좁은 스펙트럼 대역폭(~15nm)은 좋은 색상 채도에 기여합니다.
13. 개발 동향
표면실장 LED는 발광 효율을 유지하거나 개선하면서 크기가 계속해서 작아지고 있습니다. 0603 패키지의 경우 20mA에서 200mcd를 초과하는 광도가 이제 일반적입니다. 향후 개발에는 개선된 칩 구조(예: 다중 양자 우물 설계)와 더 나은 열 관리를 통한 더 높은 효율이 포함됩니다. 소형화 및 더 높은 밝기를 향한 추세는 웨어러블 기기 및 휴대용 전자 제품의 응용 분야에 의해 계속될 것입니다.
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. |