LTD-5435CKG-P LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 자릿수 높이 - AlInGaP 녹색 - 2.6V 순방향 전압 - 25mA 연속 전류 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-5435CKG-P는 듀얼 디지트, 7세그먼트 디스플레이 구성의 표면 실장 장치(SMD)입니다. 계기판, 가전제품, 산업용 제어 장치, 테스트 장비와 같이 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 전자 장치에서 주로 사용됩니다. 이 디스플레이는 LED 칩에 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 활용하며, 이 칩은 불투명한 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 제작됩니다. 이 기술은 적색, 주황색, 황색 및 녹색 스펙트럼 영역에서 고효율 발광을 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 이 장치는 회색 전면과 흰색 세그먼트로 구성되어 최적의 가독성을 위한 높은 대비를 제공합니다. 역방향 실장 공정을 위해 특별히 설계되었습니다.

1.1 핵심 장점

• 높은 밝기 & 대비:AlInGaP 기술과 설계로 우수한 발광 강도와 문자 선명도를 제공합니다.
• 저전력 소비:표준 구동 전류로 효율적인 작동을 위해 설계되었습니다.
• 넓은 시야각:다양한 위치에서의 가시성을 보장합니다.
• 고체 상태 신뢰성:LED 기술은 긴 수명과 충격 및 진동에 대한 내성을 제공합니다.
• 분류된 출력:장치는 발광 강도와 색조(주 파장)에 따라 빈닝되어 애플리케이션에서의 일관성을 보장합니다.
• RoHS 준수:패키지는 환경 규정을 준수하는 무연입니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 작동은 보장되지 않습니다.

• 세그먼트당 전력 소산:70 mW
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:60 mA (1 kHz, 10% 듀티 사이클에서)
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25 mA
• 순방향 전류 감액:주변 온도 25°C 이상에서 0.28 mA/°C.
• 작동 온도 범위:-40°C ~ +105°C
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +105°C

2.2 전기적 & 광학적 특성

주변 온도(Ta) 25°C에서 측정된 일반적인 성능 매개변수입니다.

• 세그먼트당 평균 발광 강도(I_V):14,000 µcd (최소), 26,000 µcd (일반) (I_F= 10 mA에서).
• 피크 발광 파장(λ_p):571 nm (일반) (I_F= 20 mA에서).
• 스펙트럼 선 반치폭(Δλ):15 nm (일반) (I_F= 20 mA에서).
• 주 파장(λ_d):568 nm ~ 572 nm (I_F= 20 mA에서).
• 세그먼트당 순방향 전압(V_F):2.0 V (최소), 2.6 V (일반) (I_F= 20 mA에서).
• 세그먼트당 역방향 전류(I_R):100 µA (최대) (V_R= 5V에서).참고: 이는 테스트 조건이며, 연속 역방향 바이어스 작동은 지원되지 않습니다.
• 발광 강도 매칭 비율(I_V-m):2:1 (최대) (I_F= 10 mA에서, 세그먼트 밝기 균일성을 보장).
• 크로스 토크:≤ 2.5%, 인접 세그먼트의 원치 않는 발광을 최소화.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 디스플레이는 빈으로 분류됩니다.

3.1 발광 강도 빈닝

장치는 10 mA에서의 세그먼트당 평균 발광 강도를 기준으로 분류됩니다.

• 등급 P:13,701 µcd ~ 21,820 µcd
• 등급 Q:21,821 µcd ~ 34,700 µcd
• 등급 R:34,701 µcd ~ 55,170 µcd
• 전체 발광 강도 허용 오차는 ±15%입니다.

3.2 색조(주 파장) 빈닝

장치는 녹색의 색조를 제어하기 위해 20 mA에서의 주 파장에 따라 빈닝됩니다.

• 등급 5:568.1 nm ~ 570.0 nm
• 등급 6:570.1 nm ~ 572.0 nm
• 각 주 파장 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 일반적인 특성 곡선이 포함됩니다(본문에는 재현되지 않음). 이 곡선은 주요 매개변수 간의 관계를 그래픽으로 나타내어 회로 설계 및 성능 예측에 도움을 줍니다.

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I_F-V_F):비선형 관계를 보여주며, 전류 제한 저항 선택 또는 정전류 드라이버 설계에 중요합니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류(I_V-I_F):발광 출력이 전류와 함께 증가하는 방식을 보여주며, 일반적으로 높은 전류에서는 발열 효과로 인해 준선형 방식으로 증가합니다.
• 발광 강도 대 주변 온도(I_V-T_a):접합 온도가 상승함에 따라 발광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 애플리케이션의 열 관리에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 571 nm를 중심으로 하는 AlInGaP LED의 좁은 발광 피크 특성을 보여줍니다.

5. 기계적 & 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 자릿수 높이가 0.56인치(14.22 mm)입니다. 상세 치수 도면은 전체 패키지 크기, 세그먼트 배치 및 리드 위치를 지정합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 mm 단위이며 일반 허용 오차는 ±0.25 mm입니다.

5.2 솔더 패드 대 도장 다이어그램

이 다이어그램은 PCB 레이아웃에 매우 중요합니다. 적절한 솔더 조인트 형성과 단락 방지를 위해 솔더 패드 영역과 도장(솔더 마스크) 영역을 정의합니다. 주요 참고 사항은 다음과 같습니다:

• 최대 플라스틱 핀 버: 0.14 mm.
• 최대 PCB 휨: 0.06 mm.
• 솔더 패드 도금 사양: 구리(Cu) 최소 1200 µin, 니켈(Ni) 최소 150 µin, 금(Au) 최소 4 µin.
• 도장(솔더 마스크) 두께: 400 µin.

5.3 핀 연결 & 내부 회로

이 디스플레이는 멀티플렉스 공통 애노드 구성을 가지고 있습니다. 내부 회로도는 두 개의 공통 애노드(각 자릿수당 하나씩)와 각 세그먼트(A-G) 및 콜론/소수점(L1, L2)에 대한 개별 캐소드를 보여줍니다. 핀아웃은 다음과 같습니다:

• 핀 1: 연결 없음(NC)
• 핀 2: 캐소드 E
• 핀 3: 공통 애노드 자릿수 1
• 핀 4: 캐소드 D
• 핀 5: 캐소드 C
• 핀 6: 캐소드 L1, L2 (콜론)
• 핀 7: 공통 애노드 자릿수 2
• 핀 8: 캐소드 B
• 핀 9: 캐소드 A
• 핀 10: NC
• 핀 11: 캐소드 F
• 핀 12: 캐소드 G

6. 솔더링 & 조립 가이드라인

6.1 SMT 솔더링 지침

적절한 솔더링은 신뢰성에 필수적입니다.

• 리플로우 솔더링(최대 2 사이클):
  • 예열: 120–150°C
  • 예열 시간: 최대 120초
  • 피크 온도: 최대 260°C
  • 액상선 이상 시간: 최대 5초
• 핸드 솔더링(인두, 최대 1 사이클):
  • 온도: 최대 300°C
  • 시간: 최대 3초
• 두 번째 패스가 필요한 경우 첫 번째와 두 번째 리플로우 사이클 사이에 상온으로의 냉각 기간이 필요합니다.

6.2 권장 솔더링 패턴

PCB 설계를 위한 랜드 패턴 다이어그램이 제공되며, 신뢰할 수 있는 솔더 필렛과 기계적 강도를 보장하기 위한 최적의 구리 패드 치수(mm)를 지정합니다.

7. 포장 & 취급

7.1 포장 형식

• 릴 치수:자동화 조립에 사용되는 테이프 및 릴 포장에 대한 사양.
• 캐리어 치수:부품을 고정하는 엠보싱 캐리어 테이프의 세부 사항.
• 인출 방향:피더 설정 중 손상을 방지하기 위해 명확히 표시됩니다.

7.2 습기 민감도 & 베이킹

SMD 디스플레이는 습기에 민감합니다(MSL). 건조제와 함께 밀봉된 방습 봉지에 포장되어 배송됩니다.

• 보관:개봉되지 않은 봉지는 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관해야 합니다.
• 플로어 라이프:봉지를 개봉한 후, 구성 요소는 지정된 시간 내에(제어 조건 <30°C, <60% RH에서 1주일로 암시됨) 사용하거나 리플로우 전에 베이킹해야 합니다.
• 베이킹 조건:
  • 릴 상태: 60°C에서 ≥48시간.
  • 벌크 상태: 100°C에서 ≥4시간 또는 125°C에서 ≥2시간.
  • 열 응력 열화를 피하기 위해 베이킹은 한 번만 수행해야 합니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

• 디지털 멀티미터 & 테스트 장비:선명하고 밝은 숫자 표시용.
• 산업용 제어판:온도, 압력 또는 카운트와 같은 공정 변수 표시용.
• 가전제품:전자레인지, 세탁기 또는 오디오 장비 디스플레이용.
• 자동차 애프터마켓 디스플레이:높은 밝기와 넓은 시야각이 유리한 곳.

8.2 설계 고려 사항

• 구동 회로:멀티플렉스 공통 애노드 설계를 고려하여 각 세그먼트/애노드 조합에 대해 정전류 드라이버 또는 적절한 전류 제한 저항을 사용하십시오. 순방향 전압 및 전류 정격을 준수해야 합니다.
• 열 관리:발광 강도가 온도에 따라 감소하므로, 특히 최대 전류 근처 또는 높은 주변 온도에서 작동할 경우 PCB 설계가 적절한 열 방출을 허용하는지 확인하십시오.
• 시야각:넓은 시야각은 장점이지만, 최종 사용자의 가독성을 극대화하기 위해 장착 높이와 베젤 설계를 고려해야 합니다.
• ESD 보호:LED는 정전기 방전에 민감하므로 조립 중 표준 ESD 취급 및 보호 관행을 구현하십시오.

9. 기술 비교 & 차별화

기존 GaP 또는 새로운 InGaN 기반 녹색 LED와 같은 다른 기술과 비교할 때, LTD-5435CKG-P의 AlInGaP 기술은 다음과 같은 특정 장점을 제공합니다:

• 기존 GaP 녹색 LED 대비:AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율과 밝기, 더 나은 색 순도(좁은 스펙트럼) 및 향상된 신뢰성을 제공합니다.
• InGaN(청색/황색 형광체) 녹색 LED 대비:AlInGaP 녹색 LED는 일반적으로 순수 녹색 스펙트럼(약 570 nm)에서 더 높은 효율을 가지며, 시간이 지남에 따라 형광체 열화 또는 색 변이를 겪지 않습니다. 독특하고 포화된 녹색을 제공합니다.
• 핵심 차별화 요소:높은 밝기(최대 등급 R 빈), 우수한 대비(회색 전면/흰색 세그먼트) 및 검증된 AlInGaP 기술의 신뢰성의 조합으로 인해 이 디스플레이는 장수명과 일관된 성능을 요구하는 애플리케이션에 적합합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 매개변수 기반)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

피크 파장(λ_p):스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 단일 파장(일반 571 nm).주 파장(λ_d):LED의 지각된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 색조 빈닝에 사용되는 매개변수입니다(568-572 nm).

10.2 5V 공급 전압으로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?

예, 하지만 직접적으로는 아닙니다. 일반 순방향 전압은 20 mA에서 2.6V입니다. 각 세그먼트/애노드 경로에 직렬로 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F로 계산됩니다. 5V 공급 및 20 mA 목표의 경우: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω. 항상 저항의 전력 소산을 확인하십시오.

10.3 리플로우 사이클 수에 제한이 있는 이유는 무엇입니까?

여러 번의 리플로우 사이클은 구성 요소에 반복적인 열 응력을 가하여 내부 와이어 본드를 손상시키거나, LED 칩을 열화시키거나, 패키지 재료를 박리시킬 수 있습니다. 두 사이클의 제한은 신뢰성을 위한 예방 조치입니다.

10.4 "발광 강도 분류"가 내 설계에 어떤 의미가 있습니까?

이는 주문 시 특정 빈(P, Q, R)을 선택할 수 있음을 의미합니다. 모든 유닛 간의 밝기 균일성이 중요한 제품의 경우, 더 엄격한 빈(예: 등급 Q만)을 지정할 수 있습니다. 이는 비용과 가용성에 영향을 미칠 수 있지만 일관된 시각적 성능을 보장합니다.

11. 설계 적용 사례 연구

시나리오:밝고 신뢰할 수 있는 전압/전류 디스플레이가 필요한 새로운 벤치탑 전원 공급 장치 설계.

선택 근거:LTD-5435CKG-P는 0.56인치 자릿수 높이(멀리서도 쉽게 읽을 수 있음), 높은 밝기(햇빛 가독성을 위해 등급 R 빈 지정), 연속 작동을 위한 AlInGaP 신뢰성으로 선택되었습니다. 공통 애노드 구성은 단일 마이크로컨트롤러를 사용한 멀티플렉싱 드라이버 회로 설계를 단순화했습니다.

구현:정전류 드라이버 IC를 사용하여 세그먼트당 15 mA를 공급했습니다(수명 및 열 관리를 위해 최대 25 mA에서 감액). PCB 레이아웃은 권장 솔더 패드 패턴을 정확히 따랐습니다. 구성 요소는 방습 봉지를 개봉한 후 드라이 캐비닛에 보관되었으며 베이킹 필요성을 피하기 위해 3일 이내에 사용되었습니다.

12. 기술 원리 소개

이 디스플레이의 LED 칩은알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)반도체 재료를 기반으로 합니다. Al, In, Ga 및 P의 비율을 변화시켜 스펙트럼의 적색에서 녹색 영역의 특정 파장에서 빛을 방출하도록 반도체의 밴드갭을 설계할 수 있습니다. 이 경우, 약 571 nm의 녹색 발광을 위해 조성이 조정되었습니다. 전자와 정공은 반도체 접합의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 불투명한 GaAs 기판은 일부 빛을 흡수하지만, 칩 설계와 패키지 반사판은 빛이 세그먼트 상단을 통해 나가도록 최적화되어 높은 효율과 밝기를 달성합니다.

13. 기술 동향

AlInGaP는 적색, 주황색, 호박색 및 순수 녹색 LED를 위한 지배적인 고효율 기술로 남아 있지만, 더 넓은 LED 산업에서는 다음과 같은 지속적인 동향이 있습니다:

• 소형화:고밀도 디스플레이를 위한 패키지 크기의 지속적인 축소.
• 효율 증가:지속적인 재료 및 에피택셜 성장 개선으로 와트당 더 많은 루멘을 제공합니다.
• 직접 녹색 InGaN:인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 재료에서 효율적인 직접 녹색 발광에 대한 연구가 계속되고 있으며, 이는 결국 일부 애플리케이션에 대한 대안을 제공할 수 있습니다.
• 통합:시스템 설계를 단순화하기 위해 통합 드라이버 회로("스마트 디스플레이")를 갖춘 디스플레이로의 추세가 있지만, LTD-5435CKG-P는 표준적인 드라이버 없는 구성 요소로 남아 있습니다.

LTD-5435CKG-P는 중간 크기의 고휘도 숫자 디스플레이라는 특정 틈새 시장에서 성숙하고 신뢰할 수 있으며 고성능 솔루션을 대표합니다.