듀얼 컬러 SMD LED LTST-C295KGKSKT 데이터시트 - 패키지 치수 - 녹색/황색 - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 듀얼 컬러 표면 실장 LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 초박형 단일 패키지 내에 두 개의 별도 AlInGaP 반도체 칩을 통합하여 녹색 및 황색 빛을 방출할 수 있습니다. 자동화 조립 공정 및 현대 무연 솔더링 기술과의 호환성을 위해 설계되어 대량 생산에 적합합니다.

이 부품의 핵심 장점은 컴팩트한 폼 팩터, 고급 AlInGaP 기술에서 나오는 높은 발광 강도 출력, 그리고 환경 규정 준수를 포함합니다. 소비자 가전, 산업용 지시등, 자동차 내부 조명, 그리고 최소 공간에서 신뢰할 수 있는 듀얼 컬러 표시가 필요한 일반 신호용 애플리케이션을 대상으로 합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다. 녹색 및 황색 칩 모두에 대해:

• 전력 소산 (Pd):75 mW. 이는 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA. 이는 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 이는 연속 동작을 위한 권장 최대 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 반도체 접합이 파괴될 수 있습니다.
• 동작 온도 (T_opr):-30°C ~ +85°C. 신뢰할 수 있는 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +85°C.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C 및 I_F=20mA에서 측정된 이 매개변수는 정상 동작 조건에서 소자의 성능을 정의합니다.

• 발광 강도 (I_V):녹색 칩은 최소 18.0 mcd, 최대 112.0 mcd입니다. 황색 칩은 최소 28.0 mcd, 최대 180.0 mcd입니다. 전형적인 값은 지정되지 않았으며, 이는 성능이 빈닝 시스템에 의해 정의됨을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도 (전형적). 이 넓은 시야각은 광범위한 시각에서 가시성이 필요한 애플리케이션에 LED를 적합하게 만듭니다.
• 피크 파장 (λ_P):574 nm (녹색, 전형적) 및 591 nm (황색, 전형적). 이는 방출된 광 파워가 가장 큰 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):571 nm (녹색, 전형적) 및 589 nm (황색, 전형적). 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도 상의 색점을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):두 색상 모두 15 nm (전형적)로, 상대적으로 순수한 색상 방출을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.0 V (전형적), 20mA에서 2.4 V (최대). 이 낮은 전압은 일반적인 논리 레벨 전원 공급 장치와 호환됩니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 10 μA (최대).

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 이 소자는 발광 강도 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 녹색 칩 빈닝

빈: M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd). 각 빈은 +/-15%의 허용 오차를 가집니다.

3.2 황색 칩 빈닝

빈: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd). 각 빈은 +/-15%의 허용 오차를 가집니다.

설계자는 애플리케이션에 필요한 밝기 수준을 보장하기 위해 주문 시 필요한 빈 코드를 지정해야 합니다. 별도의 파장/색상 빈닝은 표시되지 않았으며, 이는 제조 과정에서 주 파장에 대한 엄격한 제어를 시사합니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래픽 데이터는 참조되지만 제공된 텍스트에 완전히 상세히 설명되지는 않았지만, 이러한 소자의 전형적인 곡선은 다음을 포함할 것입니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 곡선은 약 2.0V 근처에서 특징적인 "무릎" 전압을 가질 것입니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류:최대 정격 전류까지 상대적으로 선형적인 관계이며, 그 이후에는 가열로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.
• 발광 강도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 설계에서 열 관리의 중요한 요소입니다.
• 스펙트럼 분포:상대 광 파워 대 파장을 보여주는 그래프로, 지정된 λ_P에서 피크를 이루며 Δλ에 의해 정의된 너비를 가집니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 소자는 업계 표준 SMD 패키지를 특징으로 합니다. 주요 기계적 참고 사항은 다음과 같습니다:

• 패키지는 높이 0.55 mm의 초박형입니다.
• 모든 치수는 밀리미터를 기본 단위로 사용하며, 달리 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.10 mm입니다.
• 핀 할당은 다음과 같습니다: 핀 1과 3에 녹색 LED, 핀 2와 4에 황색 LED. 이 공통 캐소드 또는 공통 애노드 구성(명시적으로 언급되지는 않았지만 듀얼 LED에 전형적)은 각 색상을 독립적으로 제어할 수 있게 합니다.
• 렌즈는 투명하여 실제 칩 색상을 볼 수 있습니다.
• PCB 랜드 패턴 설계 및 자동화 취급을 위해 상세한 패키지 치수 도면, 테이프 치수 및 릴 사양(직경 7인치, 릴당 4000개)이 제공됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 제안된 적외선 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C.
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:최대 10초 (최대 두 번의 리플로우 사이클을 권장).
• 이 프로파일은 LED 패키지나 내부 와이어 본드를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 장착을 보장하기 위해 JEDEC 표준을 기반으로 합니다.

6.2 핸드 솔더링

필요한 경우, 인두를 사용한 핸드 솔더링이 제한적으로 허용됩니다:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:접합당 최대 3초, 한 번만.

6.3 보관 및 취급

• ESD 예방 조치:이 소자는 정전기 방전에 민감합니다. 손목 스트랩, 접지된 장비 및 방진 포장재를 사용하십시오.
• 습기 민감도:습기 제거제와 함께 원래의 방습 봉투에 밀봉된 상태에서, 보관 수명은 ≤30°C/90%RH에서 1년입니다. 개봉 후, LED는 일주일 이내에 사용하거나, 더 오래 보관된 경우 리플로우 전에 베이킹(60°C에서 20시간 이상)해야 합니다.
• 세척:실온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 지정된 용매만 1분 미만으로 사용하십시오. 지정되지 않은 화학 물질은 에폭시 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문

이 소자는 자동 피크 앤 플레이스 기계와의 호환성을 위해 직경 7인치 릴에 8mm 테이프로 공급됩니다. 잔여물에 대한 최소 주문 수량은 500개입니다. 테이프 및 릴 사양은 ANSI/EIA 481 표준을 따릅니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

• 상태 표시기:듀얼 컬러 기능은 단일 부품 공간에서 여러 상태(예: 녹색=정상, 황색=경고)를 표시할 수 있게 합니다.
• 백라이트:사용자 정의 가능한 색상 피드백이 필요한 소형 LCD 디스플레이 또는 키패드용.
• 소비자 가전:전원 버튼, 충전 상태 표시등, 컴팩트 장치의 장식용 조명.
• 자동차 내부:공간이 제한된 대시보드 및 제어판 조명.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 칩당 순방향 전류를 30mA DC 이하로 제한하십시오.
• 열 관리:특히 최대 전류 근처 또는 높은 주변 온도에서 동작할 때 발광 출력과 수명을 유지하기 위해 열을 소산할 수 있는 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• PCB 랜드 패턴:적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 치수를 따르십시오.
• 광학 설계:넓은 130도 시야각은 더 집중된 빔이 필요한 경우 라이트 가이드 또는 확산판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이전의 단일 색상 LED 또는 다른 반도체 재료(예: 기존 GaP)를 사용하는 LED와 비교하여, 이 AlInGaP 기반 듀얼 컬러 LED는 다음을 제공합니다:

• 더 높은 효율:AlInGaP 기술은 이전 기술에 비해 호박색/황색/녹색 색상에 대해 단위 전류당 더 높은 발광 강도(mcd/mA)를 제공합니다.
• 공간 절약:두 색상을 하나의 0.55mm 얇은 패키지에 통합함으로써 두 개의 개별 LED를 사용하는 것에 비해 PCB 면적과 부품 수를 줄입니다.
• 공정 호환성:적외선 리플로우 솔더링 및 자동화 배치와의 완전한 호환성은 현대 SMT 조립 라인을 간소화합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 녹색과 황색 LED를 모두 30mA로 동시에 구동할 수 있나요?

A: 절대 최대 전력 소산은 칩당 75mW입니다. 전형적인 Vf 2.0V 및 30mA에서 각 칩은 60mW(P=I*V)를 소산합니다. 둘을 동시에 구동하면 총 120mW를 소산하게 되어 칩당 정격을 초과하며 신중한 열 분석이 필요합니다. 절대 최대치 아래, 아마도 테스트 조건에서 사용된 20mA에서 동작하는 것이 더 안전합니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장 (λ_P)은 LED의 방출 스펙트럼에서 가장 높은 지점의 물리적 측정값입니다. 주 파장 (λ_d)은 우리가 보는 "색상"을 나타내는 인간의 색상 인지(CIE 차트)를 기반으로 한 계산 값입니다. 이 LED와 같은 단색 광원의 경우, 둘은 매우 가깝습니다.

Q: 설계 시 빈 코드를 어떻게 해석해야 하나요?

A: 필요한 최소 밝기를 보장하는 빈을 선택하십시오. 예를 들어, 설계에 황색 LED에서 최소 50 mcd가 필요한 경우, 빈 P는 최대 71.0 mcd만 보장하므로 빈 Q (71.0-112.0 mcd) 이상을 지정해야 합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 듀얼 상태 시스템 상태 표시기

휴대용 의료 기기에서 단일 LED가 배터리 및 시스템 상태를 표시하는 데 사용됩니다. 마이크로컨트롤러는 핀을 독립적으로 구동합니다.

- 회로:두 개의 GPIO 핀, 각각은 약 100Ω의 전류 제한 저항(3.3V 공급 전압에서 ~20mA 계산: R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A ≈ 65Ω; 100Ω은 안전 마진 제공)을 통해 각 LED 색상의 애노드에 연결됩니다. 캐소드는 접지에 연결됩니다.

- 로직:녹색 = 시스템 켜짐/정상. 황색 = 배터리 충전/낮은 경고. 둘 다 꺼짐 = 시스템 꺼짐. 이 구현은 공간을 절약하고 사용자 인터페이스를 단순화하며, 제공된 프로파일을 따르는 표준 SMT 리플로우 공정을 사용하여 조립됩니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 소자에서는 약 571nm의 녹색과 약 589nm의 황색입니다. 두 칩은 빛 흡수를 최소화하고 환경 보호를 제공하는 투명 렌즈가 있는 단일 에폭시 패키지에 장착됩니다.

13. 기술 동향

LED의 발전은 이 부품과 관련된 몇 가지 핵심 영역에 계속 초점을 맞추고 있습니다: 증가된 발광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력), 향상된 색상 일관성과 채도, 패키지의 추가 소형화, 그리고 더 높은 온도 및 습도 조건에서의 향상된 신뢰성. 호박색-녹색 스펙트럼을 위한 AlInGaP와 같은 고급 반도체 재료의 사용은 성숙하지만 최적화된 기술을 나타내며, 표시기 애플리케이션에 대한 성능, 비용 및 신뢰성의 강력한 균형을 제공합니다. 미래 동향은 패키지 내 구동 전자 장치의 통합 또는 더 넓은 스펙트럼 조정 가능성을 포함할 수 있습니다.