듀얼 컬러 SMD LED LTST-C235TBKFWT 데이터시트 - 패키지 치수 - 블루/오렌지 - 3.3V/2.0V - 76mW/75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C235TBKFWT는 소형, 신뢰성 높고 밝은 지시등 솔루션이 필요한 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 제품은 단일 EIA 표준 패키지 내에 두 개의 서로 다른 반도체 칩을 통합합니다: 블루 발광용 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩과 오렌지 발광용 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩입니다. 이 구성은 단일 부품 공간을 사용하여 다양한 신호 및 상태 표시를 가능하게 합니다.

본 제품은 친환경 제품으로 분류되며, RoHS(유해물질 제한) 준수 기준을 충족하여 엄격한 환경 규제가 있는 시장에서 사용하기에 적합합니다. 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장되어 대량 전자 제조에서 일반적인 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 공정을 용이하게 합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 듀얼 컬러 소스:별도의 칩에서 블루(InGaN)와 오렌지(AlInGaP) 발광을 결합합니다.
• 고휘도:강력한 발광 강도를 위한 초고휘도 칩 기술을 활용합니다.
• 제조 호환성:자동 배치 장비 및 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다.
• IC 호환성:대부분의 논리 레벨 출력에 의해 직접 구동될 수 있습니다.
• 표준화된 패키징:EIA 표준 패키지는 산업 설계 및 조립 라인과의 광범위한 호환성을 보장합니다.

2. 기술 파라미터 분석

이 섹션은 LTST-C235TBKFWT LED에 대해 명시된 주요 전기 및 광학 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 모든 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 명시됩니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산(Pd):블루: 76 mW, 오렌지: 75 mW. 이는 LED가 DC 동작 시 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):블루: 100 mA, 오렌지: 80 mA. 이는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용 가능한 최대 순간 전류입니다. 이를 초과하면 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다.
• DC 순방향 전류(I_F):블루: 20 mA, 오렌지: 30 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위한 권장 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 온도 범위:동작: -20°C ~ +80°C; 저장: -30°C ~ +100°C.
• 솔더링 조건:최고 온도 260°C에서 10초 동안 적외선 리플로우 솔더링을 견딥니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 지정된 테스트 조건에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도(I_V):I_F= 20 mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정. 블루: 최소 18.0, 일반 45.0, 최대 280.0. 오렌지: 최소 28.0, 일반값 명시되지 않음, 표에서 최대값 해당 없음. 이는 인간의 눈이 인지하는 LED의 밝기를 나타냅니다.
• 시야각(2θ_1/2):두 색상 모두 일반적으로 130도입니다. 이는 광도가 온축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 빔 확산을 정의합니다.
• 피크 파장(λ_P):블루: 468 nm (일반), 오렌지: 611 nm (일반). 이는 스펙트럼 출력이 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장(λ_d):블루: 470 nm (일반), 오렌지: 605 nm (일반). 이는 CIE 색도도에서 도출된, LED의 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):블루: 25 nm (일반), 오렌지: 17 nm (일반). 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 측정합니다.
• 순방향 전압(V_F):I_F= 20 mA에서. 블루: 일반 3.30V, 최대 3.80V. 오렌지: 일반 2.00V, 최대 2.40V. 이는 LED가 동작할 때 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류(I_R):V_R= 5V에서 둘 다 최대 10 μA. 이 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 누설 특성화만을 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED의 광도는 배치마다 다를 수 있습니다. 빈닝 시스템은 측정된 성능에 따라 LED를 그룹(빈)으로 분류하여 최종 사용자에게 일관성을 보장하는 데 사용됩니다.

3.1 광도 빈닝

LTST-C235TBKFWT는 광도 범위를 나타내기 위해 문자 코드를 사용합니다. 각 빈 내의 허용 오차는 +/-15%입니다.

블루 칩 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

- R: 112.0 - 180.0 mcd

오렌지 칩 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

- S: 180.0 - 280.0 mcd

이 시스템을 통해 설계자는 높은 주변광 가시성이 필요한 경우든 저전력 표시가 필요한 경우든 응용 분야 요구 사항에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래프(예: 그림1, 그림5)가 참조되지만, 이러한 LED의 일반적인 성능 곡선은 중요한 설계 통찰력을 제공합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선)

I-V 관계는 지수적입니다. 블루 칩(InGaN, V_F~3.3V)의 경우, 곡선은 오렌지 칩(AlInGaP, V_F~2.0V)에 비해 더 가파른 무릎(knee)을 가질 것입니다. 이는 동일한 목표 전류(예: 20mA)를 달성하기 위해 동일한 전압 소스에서 구동할 때 서로 다른 전류 제한 저항 값을 필요로 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도는 권장 동작 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 효율성(단위 전기 입력당 광 출력)은 일반적으로 열 발생 증가로 인해 매우 높은 전류에서 감소합니다. 권장 DC 순방향 전류 이하에서 동작하면 최적의 효율성과 수명을 보장합니다.

4.3 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라:

- 광도는 일반적으로 감소합니다.

- 주어진 전류에 대해 순방향 전압은 일반적으로 약간 감소합니다.

- 주 파장이 이동할 수 있습니다(일반적으로 더 긴 파장 쪽으로).

PCB 설계에서 적절한 열 관리는 동작 온도 범위에서 일관된 광학 성능을 유지하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

이 장치는 EIA 표준 SMD LED 풋프린트를 준수합니다. 상세 치수는 데이터시트 도면에 제공됩니다. 핀 할당은 정확한 동작에 중요합니다:

- 핀 1 및 2:블루InGaN 칩의 애노드 및 캐소드.

- 핀 3 및 4:오렌지AlInGaP 칩의 애노드 및 캐소드.

패키지 도면을 참조하여 각 색상의 애노드/캐소드 극성을 식별하는 것은 PCB 레이아웃 시 잘못된 연결을 피하기 위해 필수적입니다.

5.2 권장 솔더 패드 설계

데이터시트에는 제안된 솔더 패드 치수가 포함되어 있습니다. 이러한 권장 사항을 따르면 신뢰할 수 있는 솔더 접합, 리플로우 중 적절한 정렬, LED 패키지의 열 방산에 도움이 됩니다. 이러한 패드 레이아웃에서 크게 벗어나면 툼스토닝(부품이 서는 현상), 불량한 솔더 필릿 또는 열 성능 저하로 이어질 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

데이터시트는 무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 제안된 IR 리플로우 프로파일을 제공합니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

- 예열:150-200°C로 보드를 서서히 가열하고 플럭스를 활성화합니다.

- 예열 시간:열 충격을 방지하기 위해 최대 120초.

- 최고 온도:최대 260°C.

- 액상선 온도 이상 시간:3페이지의 프로파일은 중요한 리플로우 영역을 보여줍니다; 부품은 솔더 용융에 충분한 온도(일반적으로 SnAgCu의 경우 217°C 이상)에 적절한 시간(예: 60-90초) 동안 노출되어야 합니다.

- 냉각 속도:솔더 접합의 응력을 최소화하기 위해 제어된 냉각이 권장됩니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우:

- 최대 300°C로 설정된 온도 제어 납땜 인두를 사용하십시오.

- 접합당 납땜 시간을 최대 3초로 제한하십시오.

- LED 본체에 직접 열을 가하지 말고 PCB 패드에 열을 가하여 플라스틱 렌즈와 반도체 다이의 열 손상을 방지하십시오.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우:

- 지정된 세정제만 사용하십시오. 지정되지 않은 화학 물질은 LED의 에폭시 렌즈를 손상시켜 흐려지거나 균열을 일으킬 수 있습니다.

- 권장 용매는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올입니다.

- 용매 침투를 방지하기 위해 침지 시간은 1분 미만이어야 합니다.

6.4 저장 및 취급

• ESD 주의:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 시 정전기 방지 손목 스트랩, 방진 매트 및 적절하게 접지된 장비를 사용하십시오.
• 습기 민감도:표면 실장 플라스틱 패키지로서 습기에 민감합니다. 원래 밀봉된 습기 차단 백이 열린 경우, 부품은 일주일 이내에 사용하거나 리플로우 전에 구워서(예: 60°C에서 20시간) 흡수된 수분을 제거하고 솔더링 중 "팝콘" 현상 손상을 방지해야 합니다.
• 장기 저장:개봉된 패키지의 경우 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관하십시오. 장기 저장의 경우 건조제가 들어 있는 밀폐 용기를 사용하십시오.

7. 포장 및 주문

7.1 테이프 및 릴 사양

표준 포장은 7인치(178mm) 직경 릴에 8mm 엠보싱 캐리어 테이프입니다.

- 릴당 수량:3000개.

- 최소 주문 수량(MOQ):잔여 수량의 경우 500개.

- 커버 테이프:빈 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.

- 누락 부품:포장 표준(ANSI/EIA 481-1-A-1994)에 따라 최대 2개의 연속 누락 LED가 허용됩니다.

8. 응용 권장 사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시기:듀얼 컬러 기능을 통해 여러 상태(예: "켜짐/대기"용 블루, "고장/충전"용 오렌지, 세 번째 상태용 둘 다)를 표시할 수 있습니다.
• 소비자 가전:노트북, 라우터 및 주변 장치의 전원 버튼, 연결 상태(Wi-Fi/블루투스), 배터리 수준 표시기.
• 산업용 제어판:기계 상태, 운전 모드 표시.
• 자동차 실내 조명:저전력 액센트 또는 표시 조명이지만, 특정 자동차 등급 인증이 필요할 수 있습니다.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 각 LED 칩에 대해 순방향 전류를 설정하기 위해 직렬 저항을 사용하십시오. 저항 값은 R = (V_소스- V_F) / I_F로 계산합니다. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F를 사용하여 부품 변동이 있어도 I_F를 초과하지 않도록 보장하십시오.
• 구동 회로:LED는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀과 호환됩니다. GPIO가 필요한 전류(20-30mA)를 싱크/소스할 수 있는지 확인하십시오. 더 높은 전류 또는 다중 LED 멀티플렉싱의 경우 트랜지스터 드라이버 또는 전용 LED 드라이버 IC를 사용하십시오.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 특히 높은 주변 온도 또는 최대 전류에서 동작할 경우 PCB 레이아웃이 솔더 패드 주변에 히트 싱크 역할을 할 충분한 구리 면적을 제공하는지 확인하십시오.
• 광학 설계:130도의 시야각은 직접 보기에 적합한 넓고 확산된 빛 패턴을 제공합니다. 라이트 파이프 응용 분야의 경우, 넓은 각도가 파이프에 빛을 효과적으로 결합하는 데 도움이 됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C235TBKFWT는 해당 등급에서 다음과 같은 특정 장점을 제공합니다:

• 듀얼 칩 대 싱글 칩:두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여, 이 장치는 PCB 공간을 절약하고 부품 수를 줄이며 조립을 단순화합니다.
• 칩 기술:블루용 InGaN과 오렌지용 AlInGaP의 사용은 각 색상에 대해 성숙하고 효율적인 반도체 기술을 나타내며, 우수한 밝기와 신뢰성을 제공합니다.
• 패키지 표준화:EIA 표준 패키지는 광범위한 기존 PCB 풋프린트 및 설계 라이브러리와의 드롭인 호환성을 보장하여 설계 위험을 줄입니다.
• 공정 호환성:IR 리플로우 및 자동 배치와의 완전한 호환성으로 인해 대량, 비용 민감한 제조에 이상적입니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 블루와 오렌지 LED를 모두 최대 DC 전류에서 동시에 구동할 수 있습니까?

A1: 예, 하지만 총 전력 소산을 고려해야 합니다. 20mA(블루)와 30mA(오렌지)에서 동시 동작 시 전력 소산은 약 (3.3V*0.02A) + (2.0V*0.03A) = 0.126W입니다. 이는 개별 최대치보다 낮지만, 특정 레이아웃에서 결합된 열 부하가 패키지의 열 방산 능력을 초과하지 않는지 확인해야 합니다.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

A2: 피크 파장(λ_P)은 방출 스펙트럼에서 가장 높은 강도 지점의 물리적 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 우리가 보는 "색상"을 정의하는 인간의 색상 인지(CIE 차트)를 기반으로 한 계산 값입니다. 단색 LED의 경우 종종 가깝습니다. 더 넓은 스펙트럼을 가진 LED의 경우 다를 수 있습니다.

Q3: 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석해야 합니까?

A3: 빈 코드(예: 블루용 "P", 오렌지용 "Q")는 해당 배치에 대해 보장된 최소 및 최대 광도 범위를 지정합니다. 생산 런 전체에 걸쳐 밝기 일관성을 보장하려면 주문 시 원하는 빈을 지정해야 합니다. 지정하지 않으면 제품의 전체 범위 내에서 사용 가능한 모든 빈의 부품을 받을 수 있습니다.

Q4: 이 LED는 야외 사용에 적합합니까?

A4: 동작 온도 범위(-20°C ~ +80°C)는 많은 야외 조건을 포함합니다. 그러나 장기간 야외 노출은 이 데이터시트에서 다루지 않는 추가 요소를 고려해야 합니다: 렌즈의 자외선 저항(황변 방지), 열 사이클링 저항, 습기 침투 방지. 중요한 야외 응용 분야의 경우, 제조업체에 확장된 신뢰성 데이터를 문의하거나 야외 사용에 특별히 인증된 제품을 고려하십시오.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 네트워크 스위치용 듀얼 상태 전원 버튼 설계

설계자는 단일 버튼에서 전원 상태(켜짐/꺼짐)와 네트워크 활동(활성/유휴)을 모두 표시할 LED가 필요합니다.

구현:

1. LTST-C235TBKFWT는 반투명 버튼 캡 뒤에 배치됩니다.

2. 마이크로컨트롤러가 LED를 구동합니다:

- 고정 오렌지:전원이 켜져 있고, 장치가 부팅 중/유휴 상태입니다.

- 고정 블루:전원이 켜져 있고, 장치가 완전히 작동 중이며 유휴 상태입니다.

- 깜빡임 블루:전원이 켜져 있고, 네트워크 활동이 감지되었습니다.

- 꺼짐:전원이 꺼져 있습니다.

3. 전류 제한 저항은 각 색상에 대해 별도로 계산됩니다. 3.3V MCU 레일의 경우: R_블루= (3.3V - 3.3V) / 0.02A = 0Ω (이론적). 실제로는 서지 전류를 제한하고 MCU 핀 전압 강하를 고려하기 위해 작은 저항(예: 10Ω)이 사용됩니다. R_오렌지= (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω (표준값 68Ω 사용).

4. 넓은 130도 시야각은 다양한 시야각에서 버튼이 고르게 조명되도록 보장합니다.

결과:단일 부품 공간만 사용하여 명확한 다중 상태 피드백을 제공하는 깔끔하고 컴팩트한 사용자 인터페이스로, PCB 레이아웃 및 조립을 단순화합니다.

12. 기술 원리 소개

발광 원리:LED는 반도체 다이오드입니다. 순방향 전압이 인가되면 전자가 p-n 접합을 가로질러 활성 영역의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 파장(색상)은 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다.

재료 과학:

- InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드):이 재료 시스템은 자외선부터 녹색, 파란색까지 빛을 생성하기 위해 밴드갭을 조정할 수 있게 합니다. 이 LED의 블루 칩은 이 기술을 사용합니다.

- AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드):이 재료 시스템은 노란색, 주황색 및 빨간색 스펙트럼의 고휘도 LED에 사용됩니다. 이 LED의 오렌지 칩은 이 기술을 사용합니다.

이 두 가지 성숙한 재료 기술을 하나의 패키지에 결합함으로써 듀얼 컬러 응용 분야에 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다.

13. 산업 동향 및 발전

SMD LED 분야는 계속 발전하고 있습니다. LTST-C235TBKFWT와 같은 구성 요소와 관련된 일반적인 동향은 다음과 같습니다:

• 효율성 증가(lm/W):에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 인해 더 높은 광 효율이 달성되어 동일한 전기 입력 전력에 대해 더 많은 광 출력을 의미합니다.
• 소형화:이 제품은 표준 패키지를 사용하지만, 산업은 모바일 장치와 같은 공간 제약이 있는 응용 분야를 위해 더 작은 풋프린트(예: 0402, 0201)를 추구합니다.
• 색상 일관성 향상:더 엄격한 빈닝 허용 오차 및 제조 제어의 발전으로 인해 배치 간 색도와 밝기가 더 일관된 LED가 생산됩니다.
• 높은 신뢰성 및 수명:패키징 재료(에폭시, 리드 프레임) 및 칩 구조의 개선은 동작 수명을 연장하고 고온 및 고습 조건에서 성능을 향상시키는 것을 목표로 합니다.
• 통합:듀얼 컬러를 넘어서, 단일 패키지에 RGB(빨강, 초록, 파랑) LED와 같은 더 많은 기능을 통합하거나, LED를 제어 IC(드라이버 또는 시퀀서 칩과 같은)와 결합하여 더 복잡한 모듈로 만드는 추세가 있습니다.

LTST-C235TBKFWT는 진화하는 이 풍경 속에서 확립된 신뢰할 수 있는 솔루션을 나타내며, 주류 듀얼 컬러 표시기 응용 분야에 성능, 비용 및 제조 가능성의 균형을 제공합니다.