LTS-5825CKG-PST1 LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 디지트 높이 - AlInGaP 녹색 - 2.6V 순방향 전압 - 25mA 연속 전류 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-5825CKG-PST1은 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 단일 디지트 표면 실장(SMD) LED 디스플레이입니다. 핵심 기술은 비투명 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 성장된 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 재료 시스템은 고효율 녹색광 방출로 유명합니다. 디스플레이는 대비를 향상시키는 블랙 페이스와 최적의 빛 확산 및 가시성을 위한 화이트 세그먼트를 특징으로 합니다. 0.56인치(14.22mm)의 디지트 높이로 우수한 문자 외관을 제공하며, 공간이 제한적이지만 가독성이 중요한 다양한 소비자 및 산업용 전자 장치에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 디스플레이는 신뢰성과 성능을 위해 설계되었습니다. 주요 장점으로는 낮은 전력 소비, 높은 밝기 출력, 다양한 위치에서 가독성을 보장하는 넓은 시야각이 포함됩니다. 솔리드 스테이트 구조는 고유한 신뢰성과 긴 작동 수명을 제공합니다. 발광 강도로 분류되어 다중 디지트 애플리케이션에서 일관된 밝기 매칭이 가능합니다. 주요 목표 시장은 계기판, 시험 및 측정 장비, 판매 시점(POS) 단말기, 산업 제어 시스템 및 단일 고가시성 디지트가 필요한 자동차 계기판 디스플레이를 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 세그먼트당 최대 전력 소산은 70mW입니다. 세그먼트당 피크 순방향 전류 정격은 60mA이지만, 이는 열을 관리하기 위해 펄스 조건(1kHz 주파수, 10% 듀티 사이클)에서만 허용됩니다. 정상 상태 작동을 위한 안전 한계인 세그먼트당 연속 순방향 전류는 주변 온도(Ta) 25°C에서 25mA입니다. 이 정격은 주변 온도가 25°C를 초과할 때마다 섭씨 1도 증가당 0.28mA씩 선형적으로 감소합니다. 장치는 -40°C ~ +105°C의 온도 범위 내에서 작동 및 보관될 수 있습니다. 솔더링 조건은 피크 온도 260°C에서 3초간 리플로우 시 장치 본체가 시트 평면에서 최소 1/16인치 이상 떨어져 있어야 함을 명시합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이 파라미터들은 Ta = 25°C의 표준 테스트 조건에서 측정되며 예상 성능을 제공합니다. 발광 강도(Iv)는 순방향 전류(IF) 1mA에서 최소 501μcd부터 일반적인 1700μcd까지 범위입니다. 피크 방출 파장(λp)은 571nm이고, 주 파장(λd)은 IF=20mA에서 572nm로, 확실히 녹색 스펙트럼에 속합니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 15nm로 상대적으로 순수한 색상을 나타냅니다. 세그먼트당 순방향 전압(VF)은 IF=20mA에서 최대 2.6V이며, 일반적인 값은 2.05V입니다. 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V에서 최대 100μA이지만, 역바이어스 하에서의 연속 작동은 금지됩니다. 세그먼트 간 발광 강도 매칭 비율은 최대 2:1로 지정되어 디지트 전체에 걸쳐 균일한 밝기를 보장합니다.

3. 기계적 및 패키지 정보

3.1 패키지 치수 및 구조

이 장치는 표면 실장 패키지입니다. 중요한 치수 공차는 별도로 명시되지 않는 한 ±0.25mm입니다. 구조 세부 사항에는 플라스틱 버(Burr, 최대 0.14mm) 및 PCB 휨(최대 0.06mm)에 대한 사양이 포함됩니다. 솔더 패드 마감은 신뢰할 수 있는 솔더링에 중요하며, 계층 구조로 구성됩니다: 최소 1200 마이크로인치의 구리, 최소 150 마이크로인치의 니켈, 4 마이크로인치의 금 도금. 추가로 400 마이크로인치의 도료층이 적용됩니다.

3.2 핀 연결 및 내부 회로

디스플레이는 10핀 구성을 가지며 커먼 애노드 회로 설계를 사용합니다. 내부 회로도는 모든 세그먼트 애노드가 내부적으로 두 개의 커먼 애노드 핀(핀 3 및 핀 8)에 연결되어 있음을 보여줍니다. 각 세그먼트 캐소드(A, B, C, D, E, F, G 및 소수점 DP)는 자체 전용 핀을 가집니다. 이 구성은 여러 디지트가 드라이버 라인을 공유하는 멀티플렉싱 애플리케이션에 일반적입니다.

4. 솔더링 및 조립 지침

4.1 SMT 솔더링 지침

리플로우 솔더링의 경우 특정 프로파일을 따라야 합니다. 예열 단계는 120-150°C 사이에서 최대 120초 동안 유지해야 합니다. 리플로우 중 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 이 임계 온도 이상의 시간은 최대 5초로 제한해야 합니다. 결정적으로, 리플로우 공정 사이클 수는 2회 미만이어야 합니다. 두 번째 리플로우가 필요한 경우(예: 양면 조립), 첫 번째와 두 번째 공정 사이에 보드가 완전히 정상 주변 온도로 냉각되도록 해야 합니다. 인두를 사용한 수동 솔더링의 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 접점당 접촉 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다.

4.2 권장 솔더링 패턴

밀리미터 단위의 치수로 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하는 것은 적절한 솔더 조인트 형성, 기계적 안정성 및 작동 중 열 방출을 달성하는 데 필수적입니다.

5. 포장 및 취급

5.1 포장 사양

장치들은 자동화 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 캐리어 테이프는 두께 0.30±0.05mm의 블랙 전도성 폴리스티렌 합금으로 만들어집니다. 캐리어 테이프의 캠버(휨)는 250mm 길이에 대해 1mm 이내로 제어됩니다. 각 13인치 릴에는 700개가 들어 있으며, 22인치 릴의 총 테이프 길이는 44.5미터입니다. 포장에는 기계 급이를 용이하게 하는 리더 및 트레일러 테이프 섹션(각각 최소 400mm 및 40mm)이 포함됩니다. 잔여 로트에 대한 최소 포장 수량은 200개로 지정됩니다. 릴에서 테이프를 빼내는 방향이 명확하게 표시됩니다.

5.2 습기 감도 및 베이킹

표면 실장 장치로서, 디스플레이는 습기 흡수에 민감하며, 이는 고온 리플로우 공정 중 "팝콘" 현상 또는 박리 현상을 일으킬 수 있습니다. 장치들은 밀봉된 방습 포장으로 배송되며 ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 밀봉된 백이 개봉되면, 장치들의 유효 사용 기간이 제한됩니다. 백이 보관 사양(30°C 미만 및 60% RH 미만)을 충족하지 않는 조건에서 일주일 이상 개방된 경우, 리플로우 전에 베이킹이 필요합니다. 베이킹 조건은 포장 상태에 따라 다릅니다: 릴에 포장된 부품의 경우 60°C에서 ≥48시간, 또는 벌크 상태 부품의 경우 100°C에서 ≥4시간 / 125°C에서 ≥2시간. 베이킹은 한 번만 수행해야 합니다.

6. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

6.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 디스플레이는 단일 고가독성 숫자 디지트가 필요한 모든 애플리케이션에 이상적입니다. 일반적인 용도로는 디지털 시계(초 또는 분 표시), 배터리 잔량 표시기, 단일 디지트 카운터, 가전제품의 파라미터 설정 디스플레이, 전자 장비의 상태 코드 디스플레이 등이 있습니다. SMD 형식은 현대적이고 컴팩트한 PCB 설계에 적합합니다.

6.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 각 세그먼트 캐소드에 직렬 전류 제한 저항을 사용하십시오. 저항 값은 공급 전압, LED의 순방향 전압(VF) 및 원하는 순방향 전류(IF)를 기반으로 계산해야 하며, 이는 연속 25mA를 초과해서는 안 됩니다.
• 드라이버 회로:커먼 애노드 구성은 캐소드에서 전류를 싱크하는 로우 사이드 스위치(트랜지스터 또는 IC)로 구동을 단순화합니다.
• 열 관리:특히 최대 전류 근처 또는 고주변 온도에서 작동할 경우, 과열 및 발광 감쇠를 방지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 써멀 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:다른 모든 반도체 장치와 마찬가지로, 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하십시오.

7. 성능 곡선 분석

데이터시트는 상세 설계에 필수적인 일반적인 특성 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, 엔지니어는 일반적으로 순방향 전류 대 순방향 전압(IV 곡선), 발광 강도 대 순방향 전류, 발광 강도 대 주변 온도, 그리고 아마도 스펙트럼 분포에 대한 곡선을 기대할 것입니다. 이러한 곡선을 통해 설계자는 전류에 따른 효율 변화 또는 온도 상승에 따른 밝기 감소와 같은 비선형 동작을 이해하고, 특정 애플리케이션 환경에 대한 구동 조건을 최적화할 수 있습니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTS-5825CKG-PST1의 주요 차별화 요소는 녹색 발광을 위한 AlInGaP 기술 사용입니다. 기존 GaP와 같은 오래된 기술에 비해, AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율과 밝기를 제공합니다. 블랙 페이스/화이트 세그먼트 설계는 밝은 색상 페이스를 가진 디스플레이에 비해, 특히 밝은 조명 조건에서 우수한 대비비를 제공합니다. 0.56인치 디지트 높이는 작은 표시기와 큰 패널 디스플레이 사이의 특정 틈새 시장을 채웁니다. 발광 강도 분류는 다중 디지트 애플리케이션에서 일관성을 보장하는 품질 보증 기능으로, 기본 LED 구성 요소에서 항상 보장되지 않는 중요한 요소입니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λp)은 방출된 광 전력이 최대가 되는 파장입니다. 주 파장(λd)은 방출된 빛의 지각된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. 이와 같이 좁은 스펙트럼 LED의 경우, 두 값은 매우 가깝습니다(571nm 대 572nm).

Q: 이 디스플레이를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 네, 20mA는 최대 연속 순방향 전류 정격 25mA 미만입니다. 그러나 주변 온도를 고려해야 합니다. 전류 정격은 25°C 이상에서 감소하기 때문입니다.

Q: 역방향으로 작동할 수 없다면 역전류 사양이 왜 중요한가요?

A: IR 사양은 품질 및 누설 테스트 파라미터입니다. 높은 역전류는 반도체 접합의 제조 결함을 나타낼 수 있습니다.

Q: "발광 강도 분류"는 무엇을 의미하나요?

A: 이는 장치들이 표준 테스트 전류에서 측정된 발광 출력을 기반으로 테스트 및 분류(빈닝)됨을 의미합니다. 이를 통해 설계자는 동일한 강도 빈에서 디스플레이를 선택하여 어레이에서 균일한 밝기를 보장하고, 한 디지트가 다른 디지트보다 어둡게 보이는 것을 방지할 수 있습니다.

10. 실제 사용 사례 예시

1초 해상도를 가진 간단한 디지털 타이머를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 장치의 초 단위 디지트는 LTS-5825CKG-PST1을 사용하여 구현될 수 있습니다. 마이크로컨트롤러가 디스플레이를 제어하는 데 사용됩니다. 커먼 애노드 핀은 다른 디지트를 멀티플렉싱하는 경우 적절한 전류 제한 방식을 통해 양의 공급 전압(예: 5V)에 연결됩니다. 8개의 캐소드 핀(세그먼트 A-G 및 DP)은 각각 자체 전류 제한 저항(예: Vf 약 2.1V, 5V 공급 전압에서 20mA용 약 150Ω)을 통해 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀에 연결됩니다. 소프트웨어는 0-9까지의 숫자를 순환하며, 매초 적절한 캐소드 핀 조합을 켭니다. 높은 밝기와 대비는 디지트가 멀리서도 쉽게 읽을 수 있도록 보장하며, 낮은 전력 소비는 전체 시스템 효율성에 도움이 됩니다.

11. 작동 원리 소개

이 장치는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리로 작동합니다. 접합의 내장 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면(애노드가 캐소드에 비해 양극), n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. AlInGaP LED에서 이 재결합은 주로 녹색 파장 범위의 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 포스파이드의 특정 합금 조성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출되는 빛의 색상을 결정합니다. 비투명 GaAs 기판은 아래로 방출되는 모든 빛을 흡수하여 장치 상단의 전체 광 추출 효율을 향상시킵니다.

12. 기술 동향

LED 디스플레이 기술의 동향은 더 높은 효율, 더 큰 소형화 및 향상된 신뢰성을 지속적으로 향하고 있습니다. AlInGaP는 적색, 주황색, 호박색 및 녹색 LED를 위한 성숙하고 효율적인 기술이지만, 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)와 같은 새로운 재료는 이제 녹색과 청색을 포함한 전체 가시 스펙트럼을 매우 높은 효율로 커버할 수 있습니다. 단일 디지트 디스플레이의 경우, 더 얇은 패키지, 더 높은 픽셀 밀도(도트 매트릭스 영숫자 디스플레이용) 및 드라이버 IC 또는 스마트 기능과의 통합으로 이동하고 있습니다. 그러나 단순하고 견고하며 고휘도의 단일 디지트가 필요한 특정 애플리케이션의 경우, LTS-5825CKG-PST1과 같은 개별 세그먼트 디스플레이는 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 솔루션으로 남아 있습니다. 환경적 고려사항 또한 유해 물질의 제거 및 포장 재료의 재활용성 개선을 추진하고 있습니다.