LTST-S115KFKGKT-5A 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 사이드 뷰 패키지 - 오렌지/그린 - 5mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-S115KFKGKT-5A는 LCD 패널과 같이 컴팩트한 백라이트 솔루션이 필요한 응용 분야를 위해 특별히 설계된 듀얼 컬러 사이드 뷰 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 오렌지 스펙트럼과 그린 스펙트럼을 방출하는 두 개의 별반 반도체 칩을 단일 패키지에 통합합니다. 주요 설계 목적은 현대적인 자동화 조립 공정과 호환되는 신뢰할 수 있고 밝으며 공간 효율적인 광원을 제공하는 것입니다.

이 LED의 핵심 장점은 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수하여 친환경 제품으로 분류된다는 점입니다. 두 색상 모두 고효율과 우수한 색 순도로 알려진 초고휘도 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩 기술을 사용합니다. 장치는 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 패키징되어 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다. 또한, 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되어 인쇄 회로 기판(PCB) 어셈블리에 통합하기 용이합니다.

목표 시장은 사이드 발광 LED가 에지 라이트 디스플레이 백라이트, 표시기 패널 및 제한된 공간의 상태 표시에 중요한 소비자 가전, 산업 계측기 및 자동차 내장재를 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 한계를 초과하여 장치를 작동하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산 (Pd):칩당 최대 75 mW.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 이 정격은 과도 현상을 위한 것이며 연속 작동을 위한 것이 아닙니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):신뢰할 수 있는 장기 작동을 위한 최대 연속 전류 30 mA.
• 역방향 전압 (V_R):최대 5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 LED 접합이 손상될 수 있습니다. 역방향 전압 하의 연속 작동은 금지됩니다.
• 작동 온도 범위:-30°C ~ +85°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능합니다.
• 보관 온도 범위:비작동 조건에서 -40°C ~ +85°C.
• 적외선 솔더링 조건:패키지는 리플로우 솔더링 중 최대 10초 동안 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있으며, 이는 무연(Pb-free) 조립 공정의 표준입니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 Ta=25°C 및 순방향 전류(I_F) 5mA(일반적인 테스트 및 작동 조건)에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):
  • 오렌지 칩:최소 11.2 mcd, 일반값 미지정, 최대 71.0 mcd.
  • 그린 칩:최소 4.5 mcd, 일반값 미지정, 최대 28.0 mcd.
  • 측정은 명시(CIE) 눈 반응 곡선에 근사하는 센서-필터 조합을 사용하여 수행됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):두 색상 모두 일반적으로 130도입니다. 이는 광도가 피크(축방향) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 빔 폭을 정의합니다.
• 피크 방출 파장 (λ_P):스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다.
  • 오렌지: 일반적으로 611 nm.
  • 그린: 일반적으로 574 nm.
• 주 파장 (λ_d):색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
  • 오렌지: I_F=5mA에서 일반적으로 605 nm.
  • 그린: I_F=5mA에서 일반적으로 571 nm.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):방출 스펙트럼의 최대 강도의 절반에서의 대역폭입니다.
  • 오렌지: 일반적으로 17 nm.
  • 그린: 일반적으로 15 nm.
• 순방향 전압 (V_F):
  • 두 색상 모두: I_F=5mA에서 일반적으로 1.90 V, 최대 2.30 V.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 µA.

3. 빈 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 측정된 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈

오렌지 색상 (@5mA):

빈 코드 L: 11.2 - 18.0 mcd

빈 코드 M: 18.0 - 28.0 mcd

빈 코드 N: 28.0 - 45.0 mcd

빈 코드 P: 45.0 - 71.0 mcd

각 빈 내 허용 오차는 ±15%입니다.

그린 색상 (@5mA):

빈 코드 J: 4.5 - 7.1 mcd

빈 코드 K: 7.1 - 11.2 mcd

빈 코드 L: 11.2 - 18.0 mcd

빈 코드 M: 18.0 - 28.0 mcd

각 빈 내 허용 오차는 ±15%입니다.

3.2 주 파장 빈 (그린만 해당)

빈 코드 B: 564.5 - 567.5 nm

빈 코드 C: 567.5 - 570.5 nm

빈 코드 D: 570.5 - 573.5 nm

각 파장 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다. 참고: 이 데이터시트에서는 오렌지 파장 빈은 지정되지 않았습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계 엔지니어에게 필수적인 일반적인 특성 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 텍스트로 재현되지 않았지만 그 의미를 분석합니다.

• 상대 광도 대 순방향 전류:이 곡선은 일반적으로 비선형 방식으로 광 출력이 전류와 함께 증가하는 방식을 보여주며, 일관된 밝기를 위한 전압 구동보다 전류 조절의 중요성을 강조합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:이 IV 곡선은 다이오드의 지수 관계를 보여주며, 직렬 저항 값 계산 또는 정전류 드라이버 설계에 중요합니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:LED 광 출력은 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 곡선은 원하는 밝기 수준을 유지하기 위한 응용 분야의 열 관리에 매우 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:오렌지와 그린 칩 모두에 대한 파장 대 상대 파워를 보여주는 그래프로, 피크 및 주 파장과 스펙트럼 반폭을 설명합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

장치는 EIA 표준 사이드 뷰 SMD 패키지를 준수합니다. 상세한 치수 도면은 모든 치수가 밀리미터 단위인 원본 데이터시트에 제공됩니다. 주요 기계적 참고 사항에는 달리 명시되지 않는 한 일반 허용 오차 ±0.10 mm가 포함됩니다.

핀 할당:

- 캐소드 1 (C1): 그린 칩에 연결됨.

- 캐소드 2 (C2): 오렌지 칩에 연결됨.

렌즈 재질은 워터 클리어입니다.

5.2 권장 솔더링 패드 레이아웃 및 극성

리플로우 중 적절한 기계적 부착 및 솔더 접합 신뢰성을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 풋프린트가 제공됩니다. 리플로우 공정 중 잠재적인 툼스토닝(한쪽 끝으로 부품이 서는 현상)을 최소화하기 위한 권장 솔더링 방향도 표시됩니다. 설계자는 최적의 조립 수율을 위해 이러한 지침을 준수해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

- 예열:150°C ~ 200°C.

- 예열 시간:최대 120초.

- 피크 온도:최대 260°C.

- 액상선 이상 시간:샘플 프로파일은 권장 상승률, 소킹 영역 및 냉각률을 포함한 중요한 시간-온도 영역을 보여주며, JEDEC 표준을 준수합니다. 데이터시트 3페이지의 프로파일은 일반적인 목표 역할을 하지만, 보드별 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우:

- 인두 온도:최대 300°C.

- 솔더링 시간:접합당 최대 3초.

- 열 응력을 피하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세척

지정된 세척제만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 솔더링 후 세척이 필요한 경우, 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 권장됩니다.

6.4 보관 조건

밀봉 패키지 (건조제 포함):≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관. 1년 이내 사용.

개봉 패키지:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관. 원래 포장에서 꺼낸 지 일주일 이상 지난 부품의 경우, 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 베이크아웃하여 수분을 제거하고 리플로우 중 \"팝콘 현상\"을 방지하는 것이 좋습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다:

- 테이프 폭:8 mm.

- 릴 직경:7 인치.

- 릴당 수량:3000개.

- 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.

- 테이프의 빈 포켓은 탑 커버 테이프로 밀봉됩니다. 포장은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 표준을 준수합니다. 사양당 최대 2개의 연속 누락 부품이 허용됩니다.

8. 응용 권장 사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

• LCD 백라이트:소비자 가전, 자동차 대시보드 및 산업용 제어 패널의 중소형 LCD 디스플레이를 위한 사이드 뷰 광원으로서의 주요 응용 분야.
• 상태 표시기:듀얼 컬러 기능을 통해 단일 부품 풋프린트에서 여러 상태 신호(예: \"켜짐/준비됨\"은 그린, \"대기/경고\"는 오렌지)를 표시할 수 있습니다.
• 전면 패널 조명:사이드 발광이 필요한 버튼, 스위치 또는 기호의 조명.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 구동:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버 회로를 사용하십시오. 안전한 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 저항 값을 계산하십시오._F를 사용하십시오.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 작동할 경우 광 출력과 수명을 유지하기 위해 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:다른 모든 반도체 장치와 마찬가지로 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다.
• 광학 설계:백라이트 응용 분야에서 균일한 조명을 달성하기 위해 라이트 가이드 또는 확산판 설계 시 130도의 시야각을 고려해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

직접적인 경쟁사 비교는 제공되지 않지만, 이 부품의 주요 차별화 기능을 추론할 수 있습니다:

1. 단일 패키지 내 듀얼 칩:두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것에 비해 PCB 공간과 조립 비용을 절약합니다.

2. 사이드 뷰 폼 팩터:탑 발광 LED가 적합하지 않은 특정 백라이트 및 에지 라이트 응용 분야에 필수적입니다.

3. AlInGaP 기술:GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 오렌지 및 빨간색에 대해 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다.

4. 리플로우 호환성:수동 솔더링이 필요한 구식 스루홀 LED와 달리 현대적인 SMT 조립 라인을 위해 설계되었습니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 두 LED 칩을 각각 최대 DC 전류(30mA)로 동시에 구동할 수 있습니까?

A: 아닙니다. 절대 최대 전력 소산은 칩당 75 mW입니다. 30mA 및 일반적인 V_F1.9V에서 전력 소산은 57mW가 되어 한계 내에 있습니다. 그러나 두 칩을 30mA로 동시에 구동하려면 작은 패키지 내에서 발생하는 총 열에 대한 신중한 열 고려가 필요합니다. 일반적으로 신뢰성을 위해 절대 최대 정격 미만에서 작동하는 것이 좋습니다.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

A: 피크 파장 (λ_P)은 최고 스펙트럼 출력의 물리적 지점입니다. 주 파장 (λ_d)은 인간의 색상 인지(CIE 차트)를 기반으로 계산된 값이며, 인지된 색상을 가장 잘 설명하는 단일 파장입니다. 이들은 종종 가깝지만 동일하지는 않으며, 특히 더 넓은 스펙트럼의 경우 그렇습니다.

Q3: 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석해야 합니까?

A: 광도(오렌지 및 그린 모두) 및 주 파장(그린)에 대해 원하는 빈 코드를 지정하십시오. 예를 들어, \"오렌지 빈 P, 그린 빈 M, 파장 빈 D\"를 주문하면 가장 밝은 오렌지, 밝은 그린 및 범위의 긴 파장 쪽에 가까운 그린을 얻게 됩니다. 이렇게 하면 생산에서 색상과 밝기 일치가 보장됩니다.

11. 실용적인 설계 사례 연구

시나리오:단일 3.3V 공급 장치를 가진 휴대용 장치의 상태 표시기를 설계합니다. 표시기는 \"전원 켜짐\"에는 그린, \"충전 중\"에는 오렌지를 표시해야 합니다. 공간이 극도로 제한적입니다.

솔루션:LTST-S115KFKGKT-5A를 사용하십시오. 마이크로컨트롤러의 두 개의 GPIO 핀을 사용하는 드라이버 회로를 설계하십시오.

- 전류 제한 저항을 통해 GPIO1을 그린 캐소드(C1)에 연결하십시오.

- 다른 저항을 통해 GPIO2를 오렌지 캐소드(C2)에 연결하십시오.

- 공통 애노드는 3.3V 레일에 연결됩니다.

목표 I_F5mA(저전력에서 좋은 가시성을 위한 일반적인 값)에 대한 저항 값을 계산하십시오: R = (3.3V - 1.9V) / 0.005A = 280 옴. 다음 표준 값인 270 또는 300 옴을 사용하십시오. 마이크로컨트롤러는 GPIO 핀을 로우로 풀링하여 해당 LED를 켤 수 있습니다. 이 설계는 두 색상에 대해 하나의 부품 풋프린트를 사용하여 공간을 절약하고 조립을 단순화합니다.

12. 기술 원리 소개

LED는 AlInGaP 반도체 재료를 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 색상(파장)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlInGaP는 이 밴드갭을 조정하여 빨강, 오렌지, 앰버 및 황록색 스펙트럼의 색상을 고효율로 생성할 수 있게 합니다. 사이드 뷰 패키지는 광 출력을 형성하는 성형 플라스틱 렌즈를 포함하여 백라이트 응용 분야에 적합한 넓은 130도 시야각을 제공합니다.

13. 산업 동향 및 발전

백라이트 및 표시기를 위한 SMD LED의 동향은 계속해서 다음과 같은 방향으로 진행되고 있습니다:

1. 더 높은 효율 (lm/W):배터리 구동 장치의 전력 소비 감소 및 에너지 규정 준수.

2. 향상된 색상 일관성 및 빈:추가 보정 없이 디스플레이에서 균일한 외관을 보장하기 위한 더 엄격한 빈 허용 오차.

3. 소형화:점점 더 컴팩트해지는 전자 제품을 위한 더 작은 패키지 크기(예: 0402, 0201 메트릭).

4. 더 높은 신뢰성 및 수명:특히 자동차 및 산업 응용 분야에서 더 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있도록 개선된 재료 및 패키징.

5. 통합 솔루션:단순한 개별 LED를 넘어 통합 드라이버, 컨트롤러 및 라이트 가이드가 포함된 모듈로 이동.