LTST-S326KGKFKT 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 사이드 뷰 - 녹색/주황색 - 20mA - 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-S326KGKFKT는 듀얼 컬러 사이드 뷰 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 단일 패키지 내에 녹색광을 방출하는 하나와 주황색광을 방출하는 하나, 총 두 개의 별개의 AlInGaP 반도체 칩을 통합하고 있습니다. 이 구성으로 인해 하나의 소형 부품으로부터 듀얼 컬러 표시나 신호 전달이 가능합니다. 본 장치는 자동화 조립 공정 및 현대적인 무연(Pb-free) 솔더링 기술과의 호환성을 위해 설계되었습니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 LED의 주요 장점은 소재 기술과 패키지 설계에서 비롯됩니다. AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩의 사용은 높은 발광 효율을 제공하여 밝은 출력을 가능하게 합니다. 사이드 뷰 렌즈 설계는 광을 측면으로 향하게 하여, 에지 라이트 패널이나 기기 측면의 상태 표시기와 같이 LED가 시야 표면에 수직으로 장착되는 응용 분야에 이상적입니다. 주요 특징으로는 RoHS(유해물질 제한) 지침 준수, 향상된 납땜성을 위한 주석 도금 리드, 효율적인 자동화 피크 앤 플레이스 조립을 위한 8mm 테이프 릴 포장 등이 포함됩니다.

1.2 목표 응용 분야 및 시장

이 부품은 일반 전자 시장을 대상으로 합니다. 일반적인 응용 분야로는 상태 표시기, 버튼이나 심볼의 백라이트, 그리고 소비자 가전, 사무 기기, 통신 장치, 가전제품의 듀얼 컬러 신호등 등이 있습니다. 측면 발광 특성은 정면 발광 LED를 사용할 수 없는 공간 제약이 있는 설계에서 특히 가치가 있습니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

이 섹션은 표준 조건(Ta=25°C)에서 장치의 동작 한계와 성능 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 동작을 위한 것이 아닙니다.

• 전력 소산 (Pd):칩당 72 mW. 이는 열로 지속적으로 소산될 수 있는 최대 전력량입니다. 이 한계를 초과하면 과열 및 가속화된 성능 저하의 위험이 있습니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 이는 짧은 시간 동안 고강도 점멸을 가능하게 합니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 이는 장기적인 신뢰성을 보장하기 위한 연속 동작 시 권장 최대 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 이보다 높은 역방향 전압을 가하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 동작 및 보관 온도:각각 -30°C ~ +85°C 및 -40°C ~ +85°C입니다. 장치는 약간 더 낮은 온도에서 비동작 상태로 보관될 수 있습니다.
• 솔더링 온도:최고 온도 260°C에서 최대 10초 동안 적외선 리플로우 솔더링을 견딜 수 있으며, 이는 일반적인 무연 조립 프로파일과 일치합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수들은 20 mA 순방향 전류라는 일반적인 동작점에서 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_V):녹색 칩은 일반적으로 35.0 mcd(밀리칸델라)의 광도를 가지며, 최소 18.0 mcd입니다. 주황색 칩은 더 밝으며, 일반적으로 90.0 mcd, 최소 28.0 mcd의 광도를 가집니다. 광도는 인간의 눈의 명시 응답(CIE 곡선)을 모방하는 필터를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도 (일반적). 이 넓은 각도는 측면 조명에 적합한 넓고 확산된 방출 패턴을 나타냅니다.
• 파장:
  • 피크 파장 (λ_P):574 nm (녹색, 일반적) 및 611 nm (주황색, 일반적). 이는 스펙트럼 출력이 가장 강한 파장입니다.
  • 주 파장 (λ_d):571 nm (녹색, 일반적) 및 605 nm (주황색, 일반적). 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도에서 도출되며 색상을 가장 잘 정의합니다.
  • 스펙트럼 대역폭 (Δλ):15 nm (녹색) 및 17 nm (주황색, 일반적). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 좁은 대역폭은 더 포화된 색상을 만듭니다.
• 순방향 전압 (V_F):20 mA에서 일반 2.0 V, 최대 2.4 V. 이 낮은 전압은 일반적인 3.3V 및 5V 로직 회로와 호환되며, 저전류 표시의 경우 전류 제한 저항이 필요하지 않은 경우가 많습니다.
• 역방향 전류 (I_R):5 V 역방향 바이어스에서 최대 10 μA. 낮은 역방향 전류가 바람직합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 일관된 색상과 밝기를 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-S326KGKFKT는 광도 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

20 mA에서의 광 출력은 문자 코드로 식별되는 빈으로 분류됩니다. 각 빈에는 최소 및 최대 광도 값이 있으며, 각 빈 내에서 +/-15%의 허용 오차가 허용됩니다.

• 녹색 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).
• 주황색 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).

이 시스템을 통해 설계자는 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 빈을 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 균일한 패널 밝기가 필요한 응용 분야에서는 P나 Q와 같은 좁은 빈을 지정하여 유닛 간 변동을 최소화할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트(6-7페이지)에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 LED 기술에 있어 표준적입니다.

4.1 전류 대 광도 (I_V곡선)

LED의 광 출력은 일정 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 권장 20 mA 이상에서 동작하면 밝기는 증가하지만 전력 소산(열)도 증가하고 동작 수명이 잠재적으로 단축될 수 있습니다. 펄스 피크 전류 정격(80mA)은 열 축적 없이 짧고 밝은 점멸을 가능하게 합니다.

4.2 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 일반적으로 순방향 전압(V_F)은 온도가 증가함에 따라 약간 감소합니다. 더 중요한 것은, 접합 온도가 상승함에 따라 광도가 일반적으로 감소한다는 점입니다. 일관된 밝기를 유지하기 위해서는 PCB 설계에서 적절한 열 관리(예: 방열을 위한 충분한 구리 면적)가 특히 고주변 온도 환경이나 높은 구동 전류에서 중요합니다.

4.3 스펙트럼 분포

참조된 스펙트럼 곡선은 각 칩의 방출 프로파일을 보여줄 것입니다. 피크 및 주 파장이 지정되며, 곡선은 스펙트럼 대역폭(Δλ)을 설명합니다. 주황색 AlInGaP 칩은 일반적으로 녹색 칩보다 더 넓은 스펙트럼 폭을 가지며, 이는 17 nm 대 15 nm 사양에 반영되어 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 물리적 치수 및 극성

장치는 EIA 표준 SMD 패키지 외형을 따릅니다. 핀 할당은 명확히 정의됩니다: 캐소드 1(C1)은 주황색 칩용이고, 캐소드 2(C2)는 녹색 칩용입니다. 공통 애노드는 스니펫에 명시적으로 표시되지는 않았지만, 이러한 유형의 듀얼 컬러 공통 애노드 LED의 표준입니다. 사이드 뷰 렌즈는 핵심 기계적 특징입니다.

5.2 권장 PCB 랜드 패턴

데이터시트는 권장 솔더링 패드 치수와 방향을 제공합니다. 이러한 권장 사항을 따르는 것은 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고, 툼스토닝(한쪽 끝 들림)을 방지하며, 측면 발광을 위한 적절한 정렬을 보장하는 데 중요합니다. 리플로우 공정을 최적화하기 위해 권장 솔더링 방향이 제공됩니다.

6. 조립, 솔더링 및 취급 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 상세한 권장 적외선 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수로는 예열 구역(150-200°C), 최대 260°C의 피크 온도까지의 제어된 상승, 그리고 LED 패키지에 열 손상 없이 적절한 솔더 접합 형성을 보장하는 액상선 이상 시간(TAL)이 포함됩니다. 이 프로파일은 신뢰성을 보장하기 위해 JEDEC 표준을 기반으로 합니다.

6.2 수동 솔더링

인두를 사용한 수동 솔더링이 필요한 경우, 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 단일 솔더링 작업에 대한 접촉 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 과도한 열이나 시간은 내부 와이어 본딩이나 에폭시 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 세척

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 권장 용매는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올이며, 침지 시간은 1분 미만으로 제한해야 합니다. 거친 또는 지정되지 않은 화학 물질은 LED 렌즈를 크레이징, 흐리게 하거나 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 습기 민감도

LED는 습기에 민감합니다. 제조사 밀봉된 건조제 포함 릴은 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관 시 1년의 유통기한을 가집니다. 방습 백이 개봉되면, 부품은 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하고 이상적으로는 일주일 이내에 사용해야 합니다. 원래 포장 밖에서 장기 보관할 경우, 건조하고 밀봉된 환경(예: 건조제 포함 또는 질소 중)에 보관해야 하며, 솔더링 전에 베이킹 사이클(예: 60°C에서 20시간)이 필요할 수 있습니다. 이는 리플로우 중 "팝콘" 현상 손상을 방지하기 위함입니다.

6.5 ESD(정전기 방전) 주의사항

LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 취급 중 적절한 ESD 제어가 이루어져야 합니다: 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 사용 및 모든 장비가 적절히 접지되었는지 확인하십시오.

7. 포장 및 주문

7.1 테이프 및 릴 사양

제품은 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 표준 공급되며, 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 완전한 릴 하나에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프 및 릴 사양은 자동화 장비와의 호환성을 보장하기 위해 ANSI/EIA-481 표준을 준수합니다. 부분 릴(잔량)의 경우 최소 주문 수량은 500개입니다. 포장은 부품 방향을 보장하고 운송 및 취급 중 장치를 보호합니다.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 회로 설계

순방향 전류를 설정하기 위해 각 LED 칩과 직렬로 전류 제한 저항이 거의 항상 필요합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 일반 V_F값 2.0V와 5V 공급에서 원하는 I_F값 20mA를 사용하면: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω입니다. 약간 더 높은 값(예: 180 Ω)을 사용하여 마진을 늘리고 전류/전력을 약간 줄일 수 있습니다. 멀티플렉싱이나 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에서 구동할 경우, 핀의 전류 공급/싱크 능력을 초과하지 않도록 하십시오.

8.2 열 관리

전력 소산은 낮지만(칩당 최대 72mW), 고주변 온도에서 최대 정격으로 연속 동작하면 접합 온도가 사양을 초과할 수 있습니다. LED 패드 주변 PCB에 충분한 구리 면적을 제공하면 열을 소산하는 데 도움이 됩니다. LED를 다른 중요한 열원 근처에 배치하지 마십시오.

8.3 광학 통합

130도의 측면 발광은 기계적 설계에서 고려되어야 합니다. 의도한 시각적 효과를 위해 광 출력을 유도하거나 형성하기 위해 도광판, 확산판 또는 반사 캐비티가 필요할 수 있습니다. 선택한 광도 빈은 최종 밝기에 직접적인 영향을 미칩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 요소는사이드 뷰 패키지 내 듀얼 컬러 기능입니다. 단색 LED와 비교하여, 듀얼 컬러 표시를 위해 보드 공간을 절약하고 조립을 단순화합니다. 정면 발광 LED와 비교하여, 특정 기계적 레이아웃 문제를 해결합니다. AlInGaP 기술의 사용은 이러한 색상에 대해 GaAsP와 같은 오래된 기술보다 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공하여 더 밝고 일관된 출력을 가능하게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 두 색상을 동시에 구동할 수 있나요?

예, 하지만 총 전력 소산을 고려해야 합니다. 두 칩 모두 최대 연속 전류(각각 약 2.0V에서 30mA)에서의 결합 전력은 약 120mW가 되어, 개별 칩 정격 72mW를 초과합니다. 공유 패키지 내 결합된 열을 관리해야 합니다. 장기간 신뢰할 수 있는 동작을 위해, 두 칩을 장시간 동시에 켜야 하는 경우 더 낮은 전류(예: 각각 15-20mA)로 구동하는 것이 좋습니다.

10.2 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_P)은 스펙트럼 출력 곡선의 최고점에 대한 물리적 측정값입니다. 주 파장 (λ_d)은 인간의 눈이 LED에서 나오는 색상 혼합을 어떻게 인지하는지에 기반한 계산값입니다. 이는 인지된 색조와 가장 잘 일치하는 단일 파장입니다. 상대적으로 좁은 스펙트럼을 가진 LED의 경우, 두 값은 종종 가깝지만, λ_d가 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

10.3 솔더링 전에 베이킹 공정이 필요한 이유는 무엇인가요?

SMD 부품은 공기 중의 습기를 흡수합니다. 리플로우 솔더링의 급속 가열 중에 갇힌 이 습기는 폭발적으로 증발하여 내부 박리, 균열 또는 "팝콘" 현상을 일으킬 수 있습니다. 베이킹은 이 흡수된 습기를 제거하여 고온 리플로우 공정에 안전한 부품을 만듭니다.

11. 실용 응용 예시

시나리오: 네트워크 라우터의 듀얼 상태 표시기.라우터는 상태 표시를 위해 측면 패널에 단일 절단부를 사용합니다. LTST-S326KGKFKT는 이 절단부 바로 뒤 PCB에 장착됩니다. 마이크로컨트롤러가 LED를 구동합니다: 고정 녹색은 정상 작동 및 네트워크 연결을 나타냅니다. 점멸 주황색은 데이터 활동을 나타냅니다. 고정 주황색은 시스템 오류 또는 부팅 순서를 나타냅니다. 이 설계는 하나의 부품 풋프린트를 사용하여 세 가지 명확한 시각적 상태를 제공하며, 측면 발광을 활용하여 기기 정면에서도 볼 수 있게 하여, 두 개의 별도 정면 발광 LED를 사용하는 것에 비해 공간을 절약하고 전면 패널 설계를 단순화합니다.

12. 기술 원리 소개

LED는 반도체 다이오드입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 색상은 반도체 물질의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)는 구성 성분의 비율을 변화시켜 밴드갭을 조정할 수 있는 화합물 반도체입니다. LTST-S326KGKFKT의 경우, 하나의 칩은 녹색광(~571 nm)에 해당하는 밴드갭으로, 다른 하나는 주황색광(~605 nm)에 해당하는 밴드갭으로 설계되었습니다. 사이드 뷰 패키지는 방출된 빛을 넓은 측면 패턴으로 형성하는 성형된 에폭시 렌즈를 포함합니다.

13. 기술 동향

표시기 응용 분야의 LED 기술 일반 동향은 계속해서 더 높은 효율(단위 전력당 더 많은 광 출력)을 향해 나아가고 있으며, 이는 더 낮은 동작 전류와 감소된 시스템 전력 소비를 가능하게 합니다. 또한 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 소형화를 추구하는 추세도 있습니다. 더 나아가, 회로 설계를 단순화하기 위해 LED 패키지 자체 내에 전류 제한 저항이나 드라이버 IC를 통합하는 것과 같은 통합이 주요 동향입니다. 이 특정 데이터시트는 성숙된 제품을 나타내지만, 시장의 새로운 제품들은 이러한 발전을 특징으로 하여 설계자에게 상태 표시 및 패널 조명을 위한 더 작고, 효율적이며, 사용하기 쉬운 솔루션을 제공할 수 있습니다.