LTW-S115KSDS-5A 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 사이드 뷰 - 화이트 & 옐로우 - 5mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTW-S115KSDS-5A는 사이드 뷰 조명 애플리케이션, 특히 액정 디스플레이(LCD)의 백라이트 소스로 특별히 설계된 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 단일 EIA 표준 패키지 내에 두 가지 반도체 칩을 통합하고 있습니다: 백색광 발광용 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩과 황색광 발광용 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩입니다. 이 구성은 컴팩트한 공간에서 유연한 조명 솔루션을 제공합니다. 본 장치는 대량 생산 조립을 위해 설계되었으며, 7인치 릴에 장착된 8mm 테이프에 공급되며, 자동 피크 앤 플레이스 장비 및 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다.

1.1 핵심 장점

• 듀얼 컬러 소스:백색과 황색 발광을 하나의 패키지에 결합하여 보드 공간을 절약하고 다중 색상 표시 또는 혼합 백라이트 설계를 단순화합니다.
• 사이드 뷰 발광:주요 광 출력은 장착 평면과 평행하게 방출되어 LCD 모듈과 같은 얇은 패널의 에지 조명에 이상적입니다.
• 고휘도:고급 InGaN 및 AlInGaP 칩 기술을 활용하여 높은 발광 강도를 제공합니다.
• 제조 친화적:향상된 납땜성을 위한 주석 도금 리드를 특징으로 하며, 자동화 조립 라인 호환성을 위한 포장을 갖추고 있습니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 유해물질 사용 제한(RoHS) 지침을 준수합니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

아래의 한계는 어떤 조건에서도 초과해서는 안 되며, 이를 초과할 경우 장치에 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산 (Pd):백색: 35 mW; 황색: 48 mW. 이는 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 허용 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):백색: 50 mA; 황색: 80 mA. 이는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용되는 최대 순간 전류입니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):백색: 10 mA; 황색: 20 mA. 이는 안정적인 동작을 위한 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 동작 온도 범위:-20°C ~ +80°C.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +85°C.
• 적외선 솔더링 조건:리플로우 솔더링 중 260°C의 피크 온도를 10초 동안 견딥니다.

2.2 전기-광학 특성

일반적인 성능 파라미터는 달리 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 순방향 전류(I_F) 5 mA에서 측정됩니다.

• 발광 강도 (I_V):백색: 최소 28 mcd, 일반 N/A, 최대 112 mcd. 황색: 최소 7.1 mcd, 일반 N/A, 최대 71 mcd. 이는 명시(인간 눈 반응) 센서로 측정한 LED의 인지된 밝기입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도 (양쪽 색상 모두 일반적). 이는 발광 강도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):황색: 591 nm (일반적). 이는 황색 칩의 스펙트럼 파워 분포가 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):황색: 590 nm (I_F=5mA에서 일반적). 이는 황색 LED의 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):황색: 15 nm (일반적). 이는 방출된 황색광의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다.
• 색도 좌표 (x, y):백색: x=0.290, y=0.282 (I_F=5mA에서 일반적). 이 CIE 1931 좌표는 색도도 상에서 백색 LED의 색상 점을 정의합니다.
• 순방향 전압 (V_F):백색: 최소 2.55V, 일반 2.85V, 최대 3.15V. 황색: 최소 1.6V, 일반 2.00V, 최대 2.40V. 이는 지정된 순방향 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (I_R):백색: 최대 10 µA; 황색: 최대 100 µA (V_R=5V에서). 본 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 누설 전류 테스트 전용입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 주요 광학 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. 빈 코드는 포장에 표시됩니다.

3.1 발광 강도 (I_V) 빈닝

LED는 I_F= 5 mA에서 측정된 발광 강도를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.

• 백색 칩 빈:N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
• 황색 칩 빈:K (7.10-11.2 mcd), L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd).

3.2 색조 (색상) 빈닝

백색 LED는 CIE 1931 다이어그램 상의 색도 좌표(x, y)에 따라 추가로 분류됩니다. 네 가지 색조 빈(C1, C2, D1, D2)이 정의되며, 각각 특정 좌표 경계를 가집니다. 각 색조 빈의 허용 오차는 x 및 y 좌표 모두에서 ±0.01입니다. 이는 여러 LED가 함께 사용되는 백라이트 애플리케이션에 중요한 색상 균일성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 일반적인 성능 곡선을 참조합니다(제공된 텍스트에는 표시되지 않음). 이 곡선은 설계 엔지니어에게 필수적입니다.

• I-V (전류-전압) 곡선:백색 및 황색 칩 모두에 대한 순방향 전류(I_F)와 순방향 전압(V_F)의 관계를 보여줍니다. 이는 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류:광 출력(I_V)이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 설명합니다. 이는 밝기와 효율/수명을 균형 있게 조정하기 위한 최적의 동작점을 결정하는 데 도움이 됩니다.
• 발광 강도 대 주변 온도:접합 온도 상승에 따른 광 출력의 디레이팅을 보여줍니다. 이는 최종 애플리케이션의 열 관리에 매우 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:황색 LED의 경우, 이 곡선은 약 591 nm의 피크 파장을 중심으로 다양한 파장에서 방출되는 상대적 파워를 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀아웃

본 장치는 EIA 표준 패키지 외형을 따릅니다. 주요 치수는 본체 크기와 리드 간격을 포함합니다. 핀 할당은 올바른 방향 설정에 중요합니다: 핀 C1은 InGaN 백색 칩에 할당되고, 핀 C2는 AlInGaP 황색 칩에 할당됩니다. 상세한 치수 도면(여기 표시되지 않음)은 일반 허용 오차 ±0.10 mm로 모든 중요한 패키지 측정값을 지정합니다.

5.2 권장 솔더 패드 레이아웃 및 극성

인쇄 회로 기판(PCB)에 대한 권장 랜드 패턴(솔더 패드 설계)이 제공되어 리플로우 중 안정적인 솔더 접합 형성과 적절한 정렬을 보장합니다. 데이터시트는 또한 공정을 최적화하기 위해 테이프 릴 공급에 대한 권장 솔더링 방향을 나타냅니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

본 LED는 적외선(IR) 리플로우 솔더링과 호환됩니다. 피크 온도 260°C를 10초 동안 유지하는 특정 솔더링 프로파일이 권장됩니다. 데이터시트는 피크 온도가 245°C 미만인 프로파일은, 특히 부품의 주석 도금의 이점 없이는 신뢰할 수 있는 솔더링에 불충분할 수 있음을 강조합니다. 상세한 시간-온도 그래프는 일반적으로 예열, 소킹, 리플로우 및 냉각 영역을 보여줍니다.

6.2 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. 데이터시트는 LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것을 권장합니다. 지정되지 않은 화학 물질 사용은 LED 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 보관 및 취급

• 정전기 방전 (ESD):LED는 ESD에 민감합니다. 취급 절차에는 정전기 방지 손목 스트랩, 정전기 방지 장갑 및 적절하게 접지된 장비 사용이 포함되어야 합니다.
• 습기 민감도:표면 실장 장치로서, 수분 흡수에 민감합니다. 건조제가 들어 있는 개봉되지 않은 방습 백은 ≤ 30°C 및 ≤ 90% RH에서 보관 시 유통 기한이 1년입니다. 일단 개봉되면, LED는 1주일 이내에 사용하거나 건조 환경(≤ 30°C / ≤ 60% RH)에 보관해야 합니다. 원래 포장에서 벗어나 1주일 이상 보관된 부품은 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 솔더링 전 베이킹(예: 60°C에서 20시간)이 필요합니다.

7. 포장 및 주문

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프(폭 8mm)에 공급되며, 직경 7인치(178 mm) 릴에 감겨 있습니다. 표준 릴 수량은 3000개입니다. 잔여 주문에 대해서는 최소 포장 수량 500개가 가능합니다. 포장은 ANSI/EIA-481 표준을 준수합니다.

7.2 부품 번호 구조

부품 번호 LTW-S115KSDS-5A는 제품군, 색상, 패키지 및 성능 빈(정확한 디코딩은 모델별로 다름)에 대한 코드화된 정보를 포함합니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

• LCD 백라이트:주요 애플리케이션으로, 소비자 가전, 산업용 디스플레이 및 자동차 클러스터의 중소형 LCD 패널에 에지 조명을 제공합니다.
• 상태 표시:듀얼 컬러 기능은 다중 상태 표시(예: "켜짐"에는 백색, "대기/경고"에는 황색, 또는 두 가지 모두로 세 번째 상태)를 가능하게 합니다.
• 장식 조명:사이드 발광과 색상 혼합이 필요한 컴팩트한 공간에서 사용할 수 있습니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 정전류 드라이버 또는 LED와 직렬로 연결된 전류 제한 저항을 사용하십시오. 순방향 전압은 변동하므로 전압 구동은 권장되지 않습니다. 최대 DC 순방향 전류(백색 10mA, 황색 20mA)를 초과하지 마십시오.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하면 접합 온도를 낮게 유지하여 발광 출력을 보존하고 동작 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.
• 광학 설계:130도의 시야각은 넓은 발광 패턴을 제공합니다. 백라이트의 경우, 일반적으로 도광판과 확산판을 사용하여 디스플레이 영역 전체에 빛을 고르게 분포시킵니다.
• 회로 보호:잘못된 설치 위험이 있는 경우, LED가 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았으므로 역극성 보호를 구현하는 것을 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

단일 색상 사이드 뷰 LED와 비교하여, LTW-S115KSDS-5A는 두 가지 색상을 통합함으로써 상당한 공간 절약과 설계 유연성을 제공합니다. 황색에 AlInGaP를 사용함으로써 해당 파장에 대해 높은 효율과 좋은 색 채도를 제공합니다. 하나의 패키지에 백색용 InGaN과 황색용 AlInGaP를 결합한 것은 최소한의 공간에서 뚜렷하고 신뢰할 수 있는 색상 소스가 필요한 애플리케이션에 맞춤화된 솔루션을 나타내며, 더 단순한 단색 대안이나 더 큰 개별 솔루션과 차별화됩니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 백색과 황색 칩을 독립적으로 구동할 수 있습니까?

예. 두 칩은 별도의 애노드/캐소드 연결(핀 C1 및 C2)을 가지고 있습니다. 각 색상을 독립적으로 제어하려면 별도의 전류 제한 회로로 구동해야 합니다.

10.2 피크 파장과 주 파장의 차이점은 무엇입니까?

피크 파장 (λ_P)은 발광 스펙트럼이 가장 강한 물리적 파장입니다. 주 파장 (λ_d)은 CIE 다이어그램 상에서 인지된 색상을 단일 파장으로 나타내는 계산된 값입니다. 여기 있는 황색 LED와 같은 단색 LED의 경우, 이들은 종종 매우 가깝습니다.

10.3 백이 개봉된 경우 솔더링 전에 베이킹 공정이 필요한 이유는 무엇입니까?

SMD 플라스틱 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격히 증발하여 내부 압력을 생성하여 패키지 균열 또는 내부 계면 박리를 일으킬 수 있습니다. 이를 "팝콘 현상"이라고 합니다. 베이킹은 이 흡수된 수분을 제거합니다.

11. 실용 설계 사례 연구

소형 산업용 계기 디스플레이용 백라이트를 설계하는 경우를 고려해 보십시오. 설계에는 정상 작동을 위한 밝은 백색 백라이트와 경보 조건을 위한 뚜렷한 황색 표시기가 모두 필요합니다. LTW-S115KSDS-5A를 사용하면 설계자는 도광판 가장자리에 단일 부품을 배치할 수 있습니다. 백색 칩은 메인 백라이트를 위해 정전류 회로를 통해 5mA로 구동됩니다. 황색 칩은 계기의 경보 로직에 의해 제어되는 별도의 드라이버 회로에 연결됩니다. 이 접근 방식은 기계적 설계를 단순화하고(두 개 대신 하나의 부품), PCB 공간을 줄이며, 도광판에 대한 두 광원의 완벽한 정렬을 보장합니다.

12. 동작 원리

LED의 발광은 반도체 p-n 접합의 전계 발광을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합하며, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 색상(파장)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. InGaN 칩은 더 넓은 밴드갭을 가지고 있어 더 짧은 파장의 빛(파란색)을 방출할 수 있으며, 이는 패키지 내부의 형광체 코팅에 의해 부분적으로 더 넓은 스펙트럼(백색으로 보임)으로 변환됩니다. AlInGaP 칩은 더 좁은 밴드갭을 가지고 있어 스펙트럼의 황색/주황색/적색 부분에서 직접 광자를 방출하도록 설계되어 관찰되는 순수한 황색광을 생성합니다.

13. 기술 동향

LED 산업은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 향상된 색 재현(특히 백색 LED의 경우) 및 더 큰 소형화를 지속적으로 발전시키고 있습니다. 사이드 뷰 및 백라이트 애플리케이션의 경우, 더 얇은 패키지, 더 높은 휘도 밀도, 동적 색상 제어를 위한 단일 패키지에 더 복잡한 다중 칩 어레이(RGB, RGBW) 통합과 같은 동향이 포함됩니다. 또한, 패키징 재료 및 형광체 기술의 발전은 신뢰성, 열 성능 및 온도와 수명에 걸친 색상 일관성을 향상시키는 것을 목표로 합니다.