LTST-C195TGKSKT 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - EIA 패키지 - 녹색/노란색 - 20mA/30mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C195TGKSKT는 소형 크기와 안정적인 성능이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 듀얼 컬러 표면 실장 LED입니다. 단일 EIA 표준 패키지 내에 두 개의 서로 다른 반도체 칩을 통합했습니다: 녹색 발광용 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩과 노란색 발광용 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩입니다. 이 구성은 최소한의 공간에서 이중 색상 표시 또는 간단한 색상 혼합을 가능하게 합니다. 이 장치는 7인치 릴에 감겨 있는 8mm 테이프로 공급되어 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다. 설계는 RoHS 지침을 준수하여 납, 수은, 카드뮴과 같은 유해 물질이 없음을 보장합니다.

1.1 핵심 장점

• 듀얼 컬러 소스:녹색과 노란색 발광을 하나의 패키지에 결합하여 보드 공간을 절약하고 다중 상태 표시를 위한 설계를 단순화합니다.
• 고휘도:고급 InGaN 및 AlInGaP 칩 기술을 활용하여 높은 광도를 제공합니다.
• 견고한 패키징:EIA 표준 패키지는 기계적 호환성과 안정적인 솔더링을 보장합니다.
• 공정 호환성:표준 적외선(IR) 리플로우, 기상 리플로우 및 웨이브 솔더링 공정, 무연(Pb-free) 조립 프로파일에 적합합니다.
• 자동화 준비 완료:효율적인 대량 생산을 위해 테이프 및 릴에 포장됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

별도로 명시하지 않는 한, 모든 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다. 이러한 사양을 이해하는 것은 안정적인 회로 설계와 원하는 성능 달성에 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):녹색: 76 mW, 노란색: 75 mW. 이는 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):녹색: 100 mA, 노란색: 80 mA. 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 적용 가능합니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):녹색: 20 mA, 노란색: 30 mA. 권장 연속 동작 전류입니다.
• 디레이팅:녹색: 0.25 mA/°C, 노란색: 0.4 mA/°C. 최대 순방향 전류는 주변 온도 25°C 이상에서 이 계수에 따라 선형적으로 감소해야 합니다.
• 역방향 전압 (V_R):두 색상 모두 5 V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 온도 범위:동작: -20°C ~ +80°C; 보관: -30°C ~ +100°C.
• 솔더링 온도:260°C에서 5초(IR/웨이브) 또는 215°C에서 3분(기상) 견딤.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 정상 동작 조건(I_F= 20mA)에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):밝기의 핵심 측정치입니다.
  • 녹색: 일반 180 mcd (최소 45 mcd, 빈 코드 참조).
  • 노란색: 일반 75 mcd (최소 28 mcd, 빈 코드 참조).
  • 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞춰 필터링된 센서를 사용하여 측정합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):두 색상 모두 130도(일반). 이는 광도가 온축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 파장 (λ_P):녹색: 525 nm (일반), 노란색: 591 nm (일반). 방출된 광 출력이 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):녹색: 530 nm (일반), 노란색: 589 nm (일반). 인간 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도상의 색점을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):녹색: 35 nm (일반), 노란색: 15 nm (일반). 최대 출력의 절반(FWHM)에서 방출 스펙트럼의 폭입니다. 노란색 AlInGaP LED는 일반적으로 녹색 InGaN LED보다 좁은 스펙트럼을 가집니다.
• 순방향 전압 (V_F):
  • 녹색: 일반 3.30 V, 최대 3.50 V @ 20mA. 높은 전압은 InGaN 기반 청색/녹색/백색 LED의 특징입니다.
  • 노란색: 일반 2.00 V, 최대 2.40 V @ 20mA. 낮은 전압은 AlInGaP 기반 적색/노란색/주황색 LED의 특징입니다.
• 역방향 전류 (I_R):두 색상 모두 V_R=5V에서 최대 10 µA.
• 정전 용량 (C):노란색 칩의 경우 V_F=0V, f=1MHz에서 일반 40 pF. 녹색은 지정되지 않음.

3. 빈닝 시스템 설명

밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C195TGKSKT는 광도 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈

광도는 표준 테스트 전류 20mA에서 측정됩니다. 각 빈은 ±15%의 허용 오차를 가집니다.

녹색 색상 빈:

• 빈 P:45.0 mcd (최소) ~ 71.0 mcd (최대)
• 빈 Q:71.0 mcd ~ 112.0 mcd
• 빈 R:112.0 mcd ~ 180.0 mcd
• 빈 S:180.0 mcd ~ 280.0 mcd

노란색 색상 빈:

• 빈 N:28.0 mcd ~ 45.0 mcd
• 빈 P:45.0 mcd ~ 71.0 mcd
• 빈 Q:71.0 mcd ~ 112.0 mcd
• 빈 R:112.0 mcd ~ 180.0 mcd

설계자는 주문 시 필요한 빈 코드를 지정하여 응용 분야에서 여러 장치 간의 밝기 균일성을 보장해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트(그림1, 그림6)에서 특정 그래프를 참조하지만, 다음 경향은 이러한 LED에 대해 표준적이며 제공된 데이터에서 추론할 수 있습니다:

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 관계는 지수적입니다. 20mA에서 지정된 V_F는 하나의 동작점을 제공합니다. 녹색 LED의 더 높은 V_F는 동일한 전류에 대해 노란색 LED보다 더 높은 구동 전압을 필요로 합니다. 전류 제한 저항은 동작점을 올바르게 설정하고 열 폭주를 방지하는 데 필수적입니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도는 정상 동작 범위(I_F까지)에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 권장 DC 전류 이상으로 동작하면 밝기는 증가하지만 전력 소산과 접합 온도도 증가하여 수명 단축 및 색상 변화를 초래할 수 있습니다.

4.3 온도 의존성

디레이팅 계수(0.25-0.4 mA/°C)는 최대 허용 전류가 주변 온도 상승에 따라 감소함을 나타냅니다. 또한 대부분의 LED의 광도는 접합 온도 증가에 따라 감소합니다. AlInGaP(노란색)의 경우, 이 열 소광 효과가 InGaN(녹색)보다 더 두드러질 수 있습니다. 고신뢰성 응용 분야에서는 PCB의 적절한 열 관리가 권장됩니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 핀 할당

이 장치는 네 개의 핀(1, 2, 3, 4)을 가집니다.

• 녹색 칩: 핀 1과 3에 연결됨.
• 노란색 칩: 핀 2와 4에 연결됨.

이 구성은 일반적으로 각 색상을 독립적으로 제어할 수 있게 합니다. 패키지 렌즈는 투명합니다.

5.2 패키지 치수 및 풋프린트

LED는 EIA 표준 SMD 패키지 외형을 따릅니다. 별도로 명시하지 않는 한 모든 치수는 밀리미터 단위이며 표준 허용 오차는 ±0.10mm입니다. 데이터시트에는 부품 자체에 대한 상세 치수 도면과 적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장하기 위한 권장 솔더 패드 랜드 패턴이 포함되어 있습니다. 제안된 패드 레이아웃을 따르는 것은 안정적인 솔더 접합과 리플로우 중 올바른 정렬을 달성하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

데이터시트는 두 가지 제안된 적외선(IR) 리플로우 프로파일을 제공합니다:

1. 일반 공정용:주석-납(SnPb) 솔더에 적합한 표준 프로파일.
2. 무연 공정용:고온 무연 솔더 합금(예: SAC305)용으로 설계된 프로파일. 이 프로파일은 일반적으로 더 높은 피크 온도(260°C 5초 정격 준수)를 가집니다.

프로파일에는 예열, 열 침지, 리플로우 및 냉각 구역이 포함됩니다. 액상선 이상 시간과 피크 온도를 제어하는 것은 LED 패키지 또는 내부 와이어 본드 손상을 방지하는 데 중요합니다.

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 물질은 에폭시 렌즈나 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 보관 및 취급

• ESD 예방 조치:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 시 접지된 손목 스트랩, 방진 장갑 및 적절히 접지된 작업대 사용이 포함되어야 합니다. 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저 사용을 권장합니다.
• 습기 민감도:명시적으로 등급이 지정되지는 않았지만(예: MSL), 데이터시트는 원래의 습기 차단 포장에서 꺼낸 LED를 일주일 이내에 리플로우 솔더링할 것을 권장합니다. 장기 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 분위기에서 보관해야 합니다. 일주일 이상 포장되지 않은 상태로 보관된 경우, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 조립 전 60°C에서 24시간 베이킹하는 것이 좋습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

제품은 표준 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다:

• 릴 크기:직경 7인치.
• 릴당 수량:4000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 테이프 폭: 8mm.
• 테이프는 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다. 사양은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 표준을 따릅니다.

8. 응용 노트 및 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다.가장 중요한 설계 규칙은 각 LED 칩과 직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다.

• 권장 회로 (모델 A):각 LED(또는 듀얼 LED 내의 각 색상 칩)는 구동 전압에 연결된 자체 전용 전류 제한 저항을 가집니다. 이는 LED 간 순방향 전압(V_F)의 자연적 변동을 보상하여 균일한 밝기를 보장합니다.
• 비권장 (모델 B):여러 LED를 단일 공유 저항과 직접 병렬로 연결하는 것은 권장되지 않습니다. V_F의 작은 차이가 상당한 전류 불균형을 초래하여 밝기 불균일 및 가장 낮은 V_F.

를 가진 LED에서 잠재적인 과전류를 유발할 수 있습니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F를 사용하면 낮은 V_F의 LED에서도 I_F part.

가 한계를 초과하지 않도록 보장할 수 있습니다.

• 8.2 일반적인 응용 시나리오이중 색상 상태 표시기:
• 소비자 가전, 산업 제어판 및 자동차 계기판에서 다른 시스템 상태(예: 전원 켜짐=녹색, 대기=노란색, 오류=교대)를 표시하는 데 사용됩니다.심볼/아이콘 백라이트:
• 색상이 기능을 나타내는 다기능 버튼이나 디스플레이를 조명합니다.장식 조명:

여러 단일 색상 LED를 위한 공간이 제한된 소형 장치에서 사용됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 구성 요소의 주요 차별점은 하나의 패키지에 두 가지 화학적으로 다른 반도체 재료(InGaN 및 AlInGaP)를 통합한 점입니다. 이는 녹색과 노란색 사이의 명확한 색상 분리를 제공하며, 단일 형광체 변환 LED로 달성하기 더 어려울 수 있습니다. 각 칩의 독립적인 제어는 공통 애노드/캐소드를 가진 사전 혼합 이중 색상 LED에서는 사용할 수 없는 설계 유연성을 제공합니다. EIA 패키지는 광범위한 산업 풋프린트 호환성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 녹색과 노란색 칩을 각각 정격 전류로 동시에 구동할 수 있나요?

예, 하지만 총 전력 소산을 고려해야 합니다. 두 칩을 최대 DC 전류(녹색 20mA @ ~3.3V = 66mW, 노란색 30mA @ ~2.0V = 60mW)로 구동하면 결합 전력은 ~126mW입니다. 이는 개별 Pd 정격(76mW, 75mW)과 총 패키지 정격을 초과할 가능성이 있습니다. 연속 동시 동작의 경우, 특히 주변 온도가 높은 경우 총 소산 전력이 안전 한계 내에 있도록 전류를 디레이팅하는 것이 좋습니다.

10.2 두 색상의 순방향 전압이 다른 이유는 무엇인가요?

순방향 전압은 반도체 재료의 밴드갭 에너지의 기본적인 특성입니다. InGaN(녹색)은 AlInGaP(노란색, ~2.1 eV @ 589nm)보다 더 넓은 밴드갭(~2.4 eV @ 525nm)을 가집니다. 더 넓은 밴드갭은 전자가 이동하기 위해 더 많은 에너지를 필요로 하며, 이는 동일한 전류에서 더 높은 순방향 전압으로 나타납니다.

10.3 부품 번호의 빈 코드는 어떻게 해석하나요?

광도 빈 코드는 기본 부품 번호 LTST-C195TGKSKT에 포함되어 있지 않습니다. 특정 광도 빈(예: 녹색용 R, 노란색용 Q)은 일반적으로 릴 라벨이나 주문 문서에 표시됩니다. 주문 시 원하는 빈을 지정하고 확인하려면 공급업체와 상담해야 합니다.

11. 실용 설계 사례 연구시나리오:

5V USB 전원 장치용 이중 상태 표시기 설계. 녹색은 "활성", 노란색은 "충전 중"을 나타냅니다.

1. 설계 단계:동작 전류 선택:_F양호한 밝기와 수명을 위해 두 색상 모두 I
2. = 20mA 선택.
   • 전류 제한 저항 계산:_F녹색(최대 V_{= 3.5V 사용): R}녹색
   • = (5V - 3.5V) / 0.020A = 75Ω. 가장 가까운 표준 값(예: 75Ω 또는 82Ω) 사용._F노란색(최대 V_{= 2.4V 사용): R}노란색
3. = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130Ω. 130Ω 또는 120Ω 사용.저항 전력 정격:²P = I_{R. P}녹색
4. = (0.02^2)*75 = 0.03W. 표준 1/10W(0.1W) 저항으로 충분합니다.마이크로컨트롤러 구동:
5. 캐소드 핀(저항을 통해)을 오픈 드레인/소스로 구성된 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀에 연결합니다. 핀을 LOW로 구동하면 LED가 켜집니다. MCU GPIO가 20mA 전류를 싱크/소스할 수 있는지 확인하십시오.PCB 레이아웃:

데이터시트의 권장 솔더 패드 치수를 따르십시오. 패드 사이에 충분한 간격을 확보하십시오. LED를 주요 열원에서 멀리 배치하십시오.

12. 동작 원리

LED의 발광은 반도체 p-n 접합의 전계 발광을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어가 재결합할 때 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. InGaN 재료는 짧은 파장(청색, 녹색)에 사용되고, AlInGaP 재료는 긴 파장(적색, 주황색, 노란색)에 사용됩니다. 투명 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며 광 출력 빔을 형성합니다.

13. 기술 동향

• 이와 같은 SMD LED의 개발은 소형화, 높은 효율 및 더 큰 통합을 향한 동향에 의해 주도됩니다. 미래 방향은 다음을 포함할 수 있습니다:효율 증가:
• 에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 더 높은 광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력)을 얻습니다.색상 조정:
• 형광체 기술 및 다중 칩 설계의 발전으로 조정 가능한 백색광을 포함한 더 정밀하고 안정적인 색점이 가능해집니다.향상된 열 관리:
• 열을 더 잘 소산하기 위한 새로운 패키지 재료와 구조로, 더 높은 구동 전류를 허용하고 고온에서 성능을 유지합니다.스마트 통합: