LTST-C295TBKFKT-5A 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 패키지 치수 - 블루 3.2V / 오렌지 2.3V - 0.55mm 높이 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 초박형 단일 패키지 내에 블루 발광 InGaN 칩과 오렌지 발광 AlInGaP 칩이라는 두 개의 별도 LED 칩을 통합한 듀얼 컬러 표면 실장 LED 부품인 LTST-C295TBKFKT-5A의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 설계는 공간이 제한적인 상태 표시, 백라이트 및 다중 신호 애플리케이션을 위한 컴팩트한 솔루션을 가능하게 합니다. 본 제품은 자동화 조립 공정 및 표준 적외선 리플로우 솔더링과의 호환성을 위해 설계되어 대량 생산 환경에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 부품의 주요 장점은 초박형 0.55mm 프로파일에 듀얼 컬러 기능을 탑재했다는 점입니다. 이를 통해 추가 PCB 면적을 소비하지 않고도 정교한 시각 신호(예: 다른 색상으로 표시되는 다른 상태)를 구현할 수 있습니다. 초고휘도 InGaN 및 AlInGaP 반도체 재료의 사용은 높은 발광 강도를 보장합니다. 본 장치는 RoHS를 준수하며 친환경 제품으로 분류됩니다. 주요 목표 시장은 신뢰할 수 있는 다중 상태 표시가 필요한 소비자 가전, 사무 자동화 장비, 통신 장치 및 산업용 제어 패널을 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 값을 초과하는 조건에서 LED를 동작시키는 것은 권장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):블루: 76 mW, 오렌지: 75 mW. 이는 주변 온도 25°C에서 DC 조건 하에 LED가 열로 방산할 수 있는 최대 허용 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):블루: 100 mA, 오렌지: 80 mA. 이는 과열을 방지하기 위해 일반적으로 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 지정되는 최대 허용 순간 순방향 전류입니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):블루: 20 mA, 오렌지: 30 mA. 이는 안정적인 장기 운전을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 정전기 방전 (ESD) 임계값 (HBM):블루: 300V, 오렌지: 1000V. 인체 모델 정격은 LED의 정전기 민감도를 나타냅니다. 블루 칩이 더 민감하므로 더 엄격한 ESD 취급 주의가 필요합니다.
• 온도 범위:동작: -20°C ~ +80°C; 보관: -30°C ~ +100°C.
• 적외선 솔더링 조건:260°C 피크 온도를 10초 동안 견딥니다. 이는 무연(Pb-free) 리플로우 공정의 표준입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 표준 테스트 조건(Ta=25°C, I_F=5mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정된 전형적 및 최대/최소 성능 파라미터입니다.

• 발광 강도 (I_V):두 색상 모두 5mA에서 최소 강도는 18.0 mcd, 최대 강도는 45.0 mcd입니다. 전형값은 지정되지 않으며 최소/최대 범위 내에 있습니다.
• 시야각 (2θ_1/2):두 색상 모두 전형적으로 넓은 130도의 시야각을 제공하여 많은 표시 애플리케이션에 적합한 광범위한 발광 패턴을 제공합니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):블루: 468 nm (전형), 오렌지: 611 nm (전형). 이는 스펙트럼 파워 분포가 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):블루: 470 nm (전형), 오렌지: 605 nm (전형). 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도 상의 색점을 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):블루: 20 nm (전형), 오렌지: 17 nm (전형). 이는 방출되는 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):블루: 3.2V (5mA에서 최대), 오렌지: 2.3V (5mA에서 최대). 이는 회로 설계에 있어 필요한 구동 전압과 직렬 저항 값을 결정하는 중요한 파라미터입니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5V에서 두 색상 모두 10 µA (최대). 본 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 파라미터는 누설 특성화를 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED의 발광 강도는 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류됩니다. 블루와 오렌지 칩 모두에 대해 빈닝은 동일합니다.

• 빈 코드 M:5mA에서 발광 강도 범위 18.0 mcd ~ 28.0 mcd.
• 빈 코드 N:5mA에서 발광 강도 범위 28.0 mcd ~ 45.0 mcd.
• 허용 오차:각 강도 빈은 +/-15%의 허용 오차를 가집니다. 이는 빈 M으로 표시된 LED가 낮게는 15.3 mcd, 높게는 32.2 mcd로 측정될 수 있지만 여전히 M 빈 사양 내에 있을 수 있음을 의미합니다. (비록 일반적으로 18-28 mcd 범위 중심에 위치하겠지만)

이 시스템을 통해 설계자는 예측 가능한 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있습니다. 균일한 외관이 필요한 애플리케이션의 경우 단일 빈 코드를 지정하는 것이 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트(6-7페이지)에서 구체적인 그래픽 데이터가 참조되지만, 표준 LED 물리학과 제공된 파라미터를 기반으로 전형적인 관계를 설명할 수 있습니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 특성은 지수적입니다. 블루 LED의 경우 InGaN 재료 시스템의 더 넓은 밴드갭으로 인해 순방향 전압이 더 높습니다(~3.2V 최대). 오렌지 AlInGaP LED는 더 낮은 순방향 전압을 가집니다(~2.3V 최대). 주어진 전류에 대해 접합 온도가 상승함에 따라 전압은 약간 증가합니다.

4.2 발광 강도 대 순방향 전류

발광 강도는 권장 동작 범위(최대 I_F=20/30mA) 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 절대 최대 DC 전류 이상으로 LED를 구동하면 과도한 열로 인해 비선형 포화 및 가속화된 성능 저하가 발생합니다.

4.3 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라 발광 강도는 일반적으로 감소합니다. 주어진 전류에 대한 순방향 전압도 대부분의 LED 재료에서 약간 감소합니다. 지정된 온도 범위(-20°C ~ +80°C) 내에서 동작하는 것은 지정된 성능과 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

LED는 업계 표준 SMD 패키지에 장착되어 있습니다. 정확한 치수 도면은 데이터시트에 제공됩니다. 주요 특징으로는 전체 높이 0.55mm로 매우 얇은 애플리케이션에 적합합니다. 핀 할당은 다음과 같습니다: 핀 1과 3은 블루(InGaN) 칩의 애노드/캐소드용이고, 핀 2와 4는 오렌지(AlInGaP) 칩의 애노드/캐소드용입니다. 각 쌍에 대한 특정 애노드/캐소드 지정은 패키지 마킹 또는 풋프린트 다이어그램에서 확인해야 합니다.

5.2 권장 솔더링 패드 레이아웃

적절한 솔더 조인트 형성, 기계적 안정성 및 리플로우 중 열 방출을 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(솔더링 패드 치수)이 제공됩니다. 이 가이드라인을 따르면 툼스토닝(한쪽 끝으로 부품이 서는 현상)을 방지하고 신뢰할 수 있는 전기적 연결을 보장하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 권장 적외선 리플로우 프로파일이 포함되어 있습니다. 주요 파라미터로는 예열 단계(150-200°C, 최대 120초), 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 260°C 이상의 시간은 최대 10초로 제한됩니다. 이 프로파일은 패키지 무결성을 보장하기 위한 JEDEC 표준을 기반으로 합니다. LED는 이 리플로우 공정을 최대 두 번까지 견딜 수 있습니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 솔더링 아이언 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 리드당 솔더링 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 핸드 솔더링은 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 보관 및 취급

ESD 주의사항:블루 칩은 ESD에 민감합니다(300V HBM). 취급 중 적절한 정전기 방지 조치(정전기 방지 손목띠, 접지된 작업대)는 필수입니다.
습기 민감도:습기 방지 봉투에 건조제와 함께 밀봉된 LED는 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관 시 유통 기한이 1년입니다. 봉투를 개봉한 후에는 구성품을 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하고 일주일 이내에 사용해야 합니다. 원래 봉투 밖에서 더 오래 보관한 경우, 솔더링 전 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹하는 것이 권장됩니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 패키징 및 주문 정보

LED는 자동 픽 앤 플레이스 머신과 호환되는 테이프 앤 릴 패키징으로 공급됩니다.

• 릴 크기:직경 7인치 릴.
• 릴당 수량:4000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량 기준 500개.
• 테이프 사양:캐리어 테이프 너비는 8mm입니다. 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다. 패키징은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.
• 품질:테이프에서 허용되는 연속 누락 구성품의 최대 개수는 2개입니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

• 상태 표시기:듀얼 컬러 기능을 통해 여러 상태를 표시할 수 있습니다(예: 블루=대기, 오렌지=활성, 둘 다=경고/고장).
• 키패드 또는 아이콘 백라이트:색상 코딩된 백라이트를 제공할 수 있습니다.
• 소비자 가전:스마트폰, 태블릿, 라우터 및 오디오 장비의 전원, 연결 또는 배터리 상태 표시기.
• 산업용 제어 패널:기계 상태, 운전 모드 또는 경보 표시기.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:각 LED 칩에 대해 항상 직렬 저항을 사용하여 순방향 전류를 안전한 값(DC 동작 시 블루 ≤20mA, 오렌지 ≤30mA)으로 제한하십시오. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 열 관리:특히 최대 전류 근처에서 구동하는 경우, 열을 방산하고 접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:조립 환경 또는 최종 사용 시나리오에서 ESD 위험이 있는 경우 LED 핀에 연결된 신호 라인에 ESD 보호 다이오드를 포함시키십시오.
• 광학 설계:넓은 130도 시야각은 우수한 축외 가시성을 제공합니다. 지향성 빛의 경우 외부 렌즈 또는 도광판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 요소는초박형 0.55mm 패키지 내 듀얼 컬러 기능입니다. 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여 이는 상당한 PCB 면적을 절약하고 조립을 단순화합니다. InGaN(블루)과 AlInGaP(오렌지) 기술의 조합은 두 색상 모두에 대해 높은 효율과 밝기를 제공합니다. 제품의 표준 SMT 공정 및 무연 리플로우와의 호환성은 현대 전자 제조를 위한 즉시 적용 가능한 솔루션으로 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 블루와 오렌지 LED를 모두 최대 DC 전류로 동시에 구동할 수 있습니까?
A1: 아닙니다. 전력 소산 정격(블루 76mW, 오렌지 75mW)과 패키지의 열 설계를 고려해야 합니다. 두 칩을 모두 전체 DC 전류로 동시에 구동하는 것은 탁월한 냉각이 제공되지 않는 한 패키지의 총 열 용량을 초과할 가능성이 높습니다. 열 감액 곡선을 참조하거나 동시 사용 시 더 낮은 전류에서 동작하는 것이 좋습니다.

Q2: 왜 블루 칩의 ESD 정격(300V)이 오렌지 칩(1000V)보다 낮습니까?
A2: 이는 블루 발광에 사용되는 InGaN 반도체의 고유한 재료 특성과 접합 구조 때문입니다. 일반적으로 오렌지/적색 발광에 사용되는 AlInGaP 재료보다 정전기 방전 손상에 더 취약합니다. 이는 블루 채널을 취급할 때 추가적인 주의를 필요로 합니다.

Q3: 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석해야 합니까?
A3: 공급업체가 빈 선택을 제공하는 경우 각 색상에 대해 원하는 강도 빈 코드(예: 더 높은 밝기를 위한 "N")와 함께 "LTST-C295TBKFKT-5A"를 지정하십시오. 생산 런 전반에 걸쳐 일관된 밝기를 위해서는 단일 빈을 지정하는 것이 중요합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 라우터용 듀얼 상태 전원 표시기 설계
**목표:** 하나의 LED를 사용하여 전원(오렌지)과 인터넷 연결(블루)을 표시합니다.
**설계:** LED는 라우터 전면 패널에 배치됩니다. 마이크로컨트롤러(MCU)에는 두 개의 GPIO 핀이 있으며, 각각은 전류 제한 저항을 통해 하나의 LED 채널에 연결됩니다.
**계산:** 5V 공급 전압 기준:
- 오렌지 저항: R_오렌지= (5V - 2.3V) / 0.020A = 135 Ω (130 Ω 또는 150 Ω 표준값 사용). 전력: P = I²R = (0.02)²*150 = 0.06W.
- 블루 저항: R_블루= (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω (91 Ω 표준값 사용). 전력: P = (0.02)²*91 = 0.0364W.
**동작:** MCU는 전원이 켜지면 오렌지 핀을 구동하여 고정 불빛을 표시합니다. 인터넷 연결이 활성화되면 블루 핀을 깜빡이도록 구동합니다. 열 부하를 관리하기 위해 둘 다 장시간 동안 전체 전류로 연속 동시 구동되지 않습니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 두 가지 다른 반도체 재료 시스템을 활용합니다:
InGaN (인듐 갈륨 질화물):블루 발광체에 사용됩니다. 합금 내 인듐 대 갈륨의 비율을 조정함으로써 밴드갭 에너지를 조정할 수 있으며, 이는 방출되는 빛의 파장을 직접 결정합니다. InGaN은 청색에서 녹색 스펙트럼에서 높은 효율과 밝기로 알려져 있습니다.
AlInGaP (알루미늄 인듐 갈륨 인화물):오렌지 발광체에 사용됩니다. 이 재료 시스템은 호박색, 오렌지색, 적색 및 황색 파장의 빛을 생성하는 데 매우 효율적입니다. 특정 조성은 주 파장을 결정합니다.
두 경우 모두, 전기발광 과정을 통해 빛이 방출됩니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 색상은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다.

13. 기술 발전 동향

이와 같은 SMD LED의 동향은 계속해서 다음을 향해 나아가고 있습니다:
더 높은 효율 (lm/W):에피택셜 성장, 칩 설계 및 패키지 추출 효율의 지속적인 개선으로 동일한 전기 입력 전력에 대해 더 많은 광 출력을 얻을 수 있습니다.
소형화:패키지는 더 얇은 최종 제품을 가능하게 하기 위해 풋프린트와 높이(여기서는 0.55mm 프로파일)가 계속 축소되고 있습니다.
다중 칩 및 RGB 통합:듀얼 컬러를 넘어서, 적색, 녹색, 청색(RGB) 칩 또는 심지어 백색 + 컬러 칩을 통합한 패키지가 풀 컬러 프로그래밍 가능성을 위해 보편화되고 있습니다.
향상된 신뢰성 및 열 성능:재료(예: 고온 플라스틱, 고급 다이 부착 기술)의 발전으로 더 높은 리플로우 온도와 동작 조건을 견딜 수 있는 능력이 향상되었습니다.
지능형 패키징:일부 LED는 이제 드라이버 제어 또는 통신(예: 어드레서블 RGB LED)을 위한 집적 회로(IC)를 포함하지만, 이 특정 부품은 표준적인 드라이버리스 LED입니다.