LTST-C195TBTGKT 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.55mm - 블루 3.8V / 그린 2.4V - 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C195TBTGKT는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 제품은 단일의 초소형 패키지 내에 두 개의 별도 반도체 칩을 통합합니다: 블루 발광용 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩과 그린 발광용 InGaN 칩입니다. 이 구성으로 하나의 부품에서 두 가지 기본 색상을 생성할 수 있어, 최소한의 공간으로 상태 표시, 백라이트, 장식용 조명을 구현할 수 있습니다.

이 제품의 핵심 장점은 초슬림 디스플레이, 모바일 기기, 웨어러블 기술과 같은 응용 분야에 매우 중요한 0.55mm의 매우 얇은 프로파일을 포함합니다. 이 제품은 친환경 제품으로 제조되어 ROHS(유해물질 제한) 준수 기준을 충족하며, 납, 수은, 카드뮴과 같은 물질이 없음을 보장합니다. 장치는 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장되어 대량 생산에 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다. 또한 표면 실장 기술(SMT) 조립 라인의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과도 호환되도록 설계되었습니다.

1.1 핀 할당 및 렌즈

이 장치는 물처럼 투명한 렌즈를 특징으로 하며, 빛을 확산하거나 색을 입히지 않아 순수한 칩 색상(블루 또는 그린)이 방출되도록 합니다. 핀 할당은 올바른 회로 설계에 매우 중요합니다. LTST-C195TBTGKT의 경우, 블루 LED 칩은 핀 1과 3에 연결되고, 그린 LED 칩은 핀 2와 4에 연결됩니다. 이 독립적인 애노드/캐소드 구성으로 구동 회로가 각 색상을 개별적으로 제어할 수 있습니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않습니다. 블루 및 그린 칩 모두에 대해:

• 전력 소산 (Pd):76 mW. 이는 열로 손실될 수 있는 최대 허용 전력입니다. 이를 초과하면 과열 및 가속화된 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA. 이는 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭을 가진 펄스 조건에서만 허용됩니다. 짧고 고강도의 플래시에 사용됩니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 정상 작동을 위한 권장 연속 순방향 전류로, 밝기와 수명을 균형 있게 유지합니다.
• 동작 온도 범위 (T_opr):-20°C ~ +80°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위 (T_stg):-30°C ~ +100°C.
• 적외선 솔더링 조건:260°C 피크 온도를 10초 동안 견딥니다. 이는 일반적인 무연(Pb-free) 리플로우 프로파일과 일치합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25°C 및 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 휘도 (I_V):인지된 빛의 세기를 측정한 값입니다. 블루: 최소 28.0 mcd, 일반값 미지정, 최대 180 mcd. 그린: 최소 45.0 mcd, 일반값 미지정, 최대 280 mcd. 그린 칩은 인간 눈의 민감도 측면에서 본질적으로 더 효율적입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도 (두 색상 모두 일반적). 이 넓은 시야각은 람베르시안과 유사한 방출 패턴을 나타내며, 집중된 빔보다는 넓은 영역 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 피크 방출 파장 (λ_P):스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다. 블루: 468 nm (일반적). 그린: 525 nm (일반적).
• 주 파장 (λ_d):CIE 색도도에서 인지되는 색상을 정의하는 단일 파장입니다. 블루: 470 nm (일반적). 그린: 530 nm (일반적). 이 값은 피크 파장보다 색상 사양에 더 관련이 있습니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):방출 스펙트럼의 최대 강도의 절반에서의 대역폭입니다. 블루: 25 nm (일반적). 그린: 17 nm (일반적). 더 좁은 반치폭은 스펙트럼적으로 더 순수한 색상을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):지정된 전류에서 작동할 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 블루: 일반 3.30V, 최대 3.80V. 그린: 일반 2.00V, 최대 2.40V. 이 차이는 반도체 재료의 다른 밴드갭 에너지 때문입니다. 특히 동일한 전압 레일에서 두 색상을 구동할 때 드라이버 설계에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 10 μA. LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 파라미터는 누설 특성화만을 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해, LED는 휘도에 따라 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다.

3.1 휘도 빈닝

빈 코드는 최소/최대 강도 범위를 정의하는 단일 문자입니다. 각 빈 내의 허용 오차는 +/-15%입니다.

블루 칩의 경우 (20mA @ mcd 측정):

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

그린 칩의 경우 (20mA @ mcd 측정):

• 빈 P: 45.0 – 71.0 mcd
• 빈 Q: 71.0 – 112.0 mcd
• 빈 R: 112.0 – 180.0 mcd
• 빈 S: 180.0 – 280.0 mcd

특정 생산 로트에 대한 구체적인 빈은 포장 또는 주문 문서에 표시됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 비표준 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 일반적인 성능 곡선을 참조합니다. 구체적인 그래프는 본문에 재현되지 않았지만, 그 함의는 표준적입니다.

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 무릎 전압은 일반적인 V_F값 근처입니다. 이 곡선은 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.
• 휘도 대 순방향 전류:휘도는 어느 지점까지 전류와 거의 선형적으로 증가하다가, 가열 및 기타 효과로 인해 효율이 떨어지는 것을 보여줍니다. 권장 20mA에서 작동하면 최적의 효율과 수명을 보장합니다.
• 휘도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 열 소광을 보여줍니다. 이는 고출력 또는 고주변 온도 응용 분야에서 중요한 고려 사항입니다.
• 스펙트럼 분포:파장에 대한 상대 강도를 그래프로 나타내어 피크 및 주 파장과 스펙트럼 반치폭을 보여줍니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 EIA 표준 패키지 외형을 따릅니다. 주요 치수(모두 mm, 별도 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.10mm)는 전체 길이(1.6mm), 너비(0.8mm), 그리고 중요한 높이 0.55mm를 포함합니다. 상세한 치수 도면은 패드 위치, 렌즈 모양, 마킹 방향을 보여줍니다.

5.2 권장 솔더링 패드 레이아웃

리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성을 보장하기 위해 PCB용 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하면 툼스토닝(부품이 세워짐)을 방지하고 적절한 정렬과 열 방출을 보장합니다.

5.3 테이프 및 릴 포장

LED는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되어 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 이는 자동 조립을 위한 표준입니다.

• 포켓 피치: 8mm.
• 릴당 수량: 4000개.
• 잔여물 최소 주문 수량: 500개.
• 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 권장 온도 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C.
• 예열 시간:최대 120초 (균일한 가열과 플럭스 활성화를 위해).
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:최대 10초 (그리고 최대 두 번의 리플로우 사이클).

이 프로파일은 JEDEC 표준을 기반으로 하여 부품 신뢰성을 보장합니다. 정확한 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트, 사용된 오븐에 대해 특성화되어야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

수동 수리가 필요한 경우:

• 솔더링 아이언 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:조인트당 최대 3초.
• 제한:핸드 솔더링은 열 손상을 방지하기 위해 한 번만 가능합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 플라스틱 패키지를 손상시키지 않도록 지정된 용제만 사용해야 합니다. 권장 용제는 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올(IPA)입니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 담가야 합니다.

6.4 정전기 방전(ESD) 예방 조치

LED는 정전기 및 전압 서지에 민감합니다. 취급 시 예방 조치가 필수적입니다:

• 접지된 손목 스트랩 또는 방진 장갑을 사용하십시오.
• 모든 장비, 작업대 및 도구가 적절하게 접지되어 있는지 확인하십시오.

7. 보관 및 취급

• 밀봉 포장 (방습 백):≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 실리카겔이 들어 있는 원래 백에 보관할 경우 유통 기한은 1년입니다.
• 개봉된 포장:보관 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 밀봉 백에서 꺼낸 부품은 일주일 이내에 리플로우 솔더링해야 합니다.
• 장기 보관 (백 외부):실리카겔이 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 데시케이터에 보관하십시오.
• 베이킹:부품이 일주일 이상 주변 환경에 노출된 경우, 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시기:듀얼 컬러 기능으로 여러 상태를 표시할 수 있습니다 (예: "켜짐/활성"은 블루, "대기/완료"는 그린, 두 색상 모두 켜짐은 세 번째 상태).
• 키패드 및 아이콘 백라이트:공간이 극도로 제한된 휴대폰, 리모컨 및 소비자 가전 제품에서 사용됩니다.
• 장식용 조명:얇은 프로파일이 필수적인 웨어러블 장치에서 사용됩니다.
• 패널 표시기:산업 제어 장비, 네트워킹 하드웨어 및 자동차 내장재에서 사용됩니다.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 구동:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 순방향 전압이 다르기 때문에 각 색상에 대해 저항 값을 별도로 계산하십시오 (예: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F).
• 열 관리:전력 소산이 낮더라도, 고주변 온도 또는 최대 전류에서 작동할 경우 접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• PCB 레이아웃:기계적 안정성과 적절한 솔더 필렛 형성을 보장하기 위해 권장 솔더링 패드 치수를 따르십시오.
• 역방향 전압 보호:이 장치는 역방향 바이어스를 위해 설계되지 않았으므로, 회로 설계가 역방향 전압 인가를 방지하여 5V 테스트 조건을 초과하고 즉시 고장을 일으키지 않도록 해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C195TBTGKT의 일반적인 단일 색상 또는 더 두꺼운 듀얼 컬러 LED와 비교한 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다:

• 초슬림 프로파일 (0.55mm):수직 공간이 귀중한 차세대 슬림 기기 설계를 가능하게 합니다.
• 듀얼 InGaN 칩:효율적이고 현대적인 반도체 재료에서 블루와 그린을 제공하여 우수한 밝기와 색 순도를 제공합니다.
• 완전한 SMT 호환성:자동 배치 및 표준 무연 리플로우 프로파일과의 호환성을 위해 설계되어 조립 비용과 복잡성을 줄입니다.
• 표준화된 빈닝:예측 가능한 휘도 성능을 제공하여 생산 런 전반에 걸쳐 일관된 시각적 출력을 위한 설계를 지원합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 블루와 그린 LED를 동일한 전원에서 동시에 구동할 수 있나요?

A: 예, 가능합니다. 하지만 순방향 전압이 크게 다르기 때문에(3.3V 대 2.0V) 별도의 전류 제한 경로(예: 두 개의 저항)로 독립적으로 구동해야 합니다. 병렬로 직접 연결하면 더 낮은 V_F.

때문에 대부분의 전류가 그린 LED로 흐르게 됩니다.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?_PA: 피크 파장(λ_d)은 최대 스펙트럼 방출의 물리적 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 인지된 색상을 나타내는 CIE 색도도에서 계산된 값입니다. λ

는 설계에서 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q3: 개봉된 포장의 보관 조건이 밀봉된 포장보다 더 엄격한 이유는 무엇인가요?

A: 플라스틱 LED 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 압력을 생성하고 패키지가 갈라질 수 있습니다("팝콘 현상" 또는 "박리"). 실리카겔이 들어 있는 밀봉 백은 수분 흡수를 방지합니다.

Q4: 이 LED를 자동차 외부 조명에 사용할 수 있나요?

A: 데이터시트는 이 LED가 "일반 전자 장비"용으로 지정되어 있습니다. 극한 온도, 진동 및 습도에 노출되는 자동차 외부 조명과 같이 예외적인 신뢰성이 필요한 응용 분야의 경우, 자동차 등급 표준(예: AEC-Q102)에 따라 설계 및 테스트된 적격 제품에 대해 제조업체와 상담해야 합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 휴대용 블루투스 스피커용 듀얼 상태 표시기 설계_{스피커는 전원(블루)과 블루투스 페어링 상태(검색 중일 때 깜빡이는 그린, 연결 시 고정 그린)를 표시할 단일의 작은 표시기가 필요합니다. LTST-C195TBTGKT는 0.55mm 높이가 얇은 플라스틱 확산판 뒤에 맞기 때문에 이상적입니다. 마이크로컨트롤러(MCU)에는 오픈 드레인 출력으로 구성된 두 개의 GPIO 핀이 있습니다. 각 핀은 전류 제한 저항을 통해 하나의 LED 색상의 애노드에 연결됩니다. 캐소드는 접지에 연결됩니다. 저항 값은 MCU의 3.3V 공급 전압을 기반으로 계산됩니다: R}Blue_{= (3.3V - 3.3V) / 0.02A ≈ 0Ω (안전을 위해 10Ω과 같은 작은 저항 사용). R}Green

= (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω (표준 68Ω 저항 사용). MCU 펌웨어는 핀을 제어하여 필요한 조명 시퀀스를 생성합니다.

12. 동작 원리 소개_g발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 재료의 전자가 p형 재료의 정공과 재결합합니다. 이 재결합 사건은 에너지를 방출합니다. 간접 밴드갭 반도체에서는 이 에너지가 주로 열로 방출됩니다. 이 장치에 사용된 InGaN과 같은 직접 밴드갭 반도체에서는 에너지가 광자(빛)로 방출됩니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지(E_g)에 의해 결정되며, λ = hc/E

방정식에 따릅니다. 여기서 h는 플랑크 상수이고 c는 빛의 속도입니다. InGaN 재료 시스템은 블루, 그린 및 자외선 스펙트럼 전반에 걸쳐 빛을 생성하기 위한 밴드갭 엔지니어링을 가능하게 합니다. 물처럼 투명한 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하여 기계적 보호를 제공하고 빛 출력 패턴을 형성합니다.

13. 기술 동향

• LTST-C195TBTGKT와 같은 LED의 발전은 다음과 같은 몇 가지 주요 산업 동향을 따릅니다:소형화:
• 더 높은 밀도의 전자 제품과 플렉서블 및 롤러블 디스플레이와 같은 새로운 폼 팩터를 가능하게 하기 위해 더 작은 패키지 크기(예: 01005, 마이크로 LED)로의 지속적인 추진.효율성 증가:
• 내부 양자 효율(IQE) 및 광 추출 기술의 지속적인 개선으로 동일하거나 더 낮은 구동 전류에서 더 높은 휘도(mcd)를 제공하여 휴대용 장치의 배터리 수명을 향상시킵니다.고급 패키징:
• LED용 패키지 온 패키지(PoP) 및 칩 스케일 패키징(CSP) 개발로 두께를 더 줄이고 열 성능을 개선합니다.색 혼합 및 스마트 조명:
• 다중 색상 칩(RGB, RGBW) 또는 형광체 변환 백색 LED와 통합 제어 IC를 단일 패키지에 통합하여 조정 가능한 백색광과 동적 색상 효과를 가능하게 하여 고급 인간-기계 인터페이스 및 환경 조명을 구현합니다.신뢰성 및 표준화: