LTST-S327TBKFKT 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 블루 & 오렌지 - 20mA/25mA - 76mW/62.5mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-S327TBKFKT는 공간 효율성과 자동화 조립이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 소형 표면 실장 듀얼 컬러 LED입니다. 이 소자는 단일 패키지 내에 두 가지 별개의 반도체 칩을 통합합니다: 청색 발광용 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 칩과 주황색 발광용 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 칩입니다. 이 구성은 단일 부품 공간에서 두 가지 색상 표시를 가능하게 하여 PCB 설계를 단순화하고 부품 수를 줄입니다.

이 LED의 주요 시장은 상태 표시, 백라이트 또는 상징적 조명이 필요한 휴대용 및 핸드헬드 장치, 통신 장비, 컴퓨터 주변 장치 및 다양한 소비자 가전을 포함합니다. 대량 자동화 피크 앤 플레이스 장비 및 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 호환성으로 인해 비용 효율적인 제조에 이상적입니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 듀얼 컬러 통합:EIA 표준 패키지 하나에 청색과 주황색 광원을 결합하여 다양한 신호 및 디스플레이 기능을 가능하게 합니다.
• 고휘도 칩:진보된 InGaN 및 AlInGaP 반도체 기술을 활용하여 20mA에서 전형값 45 mcd(청색) 및 90 mcd(주황색)의 높은 발광 강도를 제공합니다.
• 제조 준비성:7인치 릴에 장착된 8mm 테이프로 공급되어 자동화 조립을 용이하게 합니다. 패키지는 무연(Pb-free) 공정을 포함한 적외선 리플로우 솔더링 프로파일과 호환되도록 설계되었습니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 유해물질 사용 제한(RoHS) 지침을 준수합니다.
• 넓은 시야각:두 색상 모두에 대해 전형적인 시야각(2θ1/2) 130도를 특징으로 하여 넓은 가시성을 제공합니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 신뢰할 수 있고 컴팩트한 표시등 조명이 필요한 광범위한 응용 분야에 적합합니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

• 상태 표시기:전화기, 라우터 및 네트워크 장비의 전원, 연결, 배터리 또는 모드 표시기.
• 키보드/키패드 백라이트:어두운 조건에서 키에 조명을 제공합니다.
• 소비자 및 사무용 전자제품:가전제품, 프린터 및 오디오비주얼 장비의 표시기.
• 산업용 제어 패널:기계 상태 또는 경고용 신호등.

2. 심층 기술 파라미터 분석

적절한 회로 설계 및 성능 예측을 위해서는 전기적 및 광학적 사양에 대한 상세한 검토가 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 권장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):청색: 76 mW, 주황색: 62.5 mW. 이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 순방향 전류:연속 DC 순방향 전류(IF)는 청색 칩의 경우 20 mA, 주황색 칩의 경우 25 mA로 정격됩니다. 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 100 mA(청색) 및 60 mA(주황색)의 더 높은 피크 순방향 전류가 허용됩니다.
• 온도 범위:동작: -20°C ~ +80°C. 보관: -30°C ~ +100°C.
• 솔더링 한계:이 소자는 최대 10초 동안 최고 온도 260°C의 적외선 리플로우 솔더링을 견딜 수 있습니다.

2.2 전기적 & 광학적 특성 (Ta=25°C)

이는 표준 테스트 조건에서의 전형적인 성능 파라미터입니다.

• 발광 강도 (Iv):IF=20mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정됩니다. 청색 칩은 28.0 mcd(최소)에서 180.0 mcd(최대) 범위이며, 전형값은 45.0 mcd입니다. 주황색 칩은 45.0 mcd에서 180.0 mcd 범위이며, 전형값은 90.0 mcd입니다.
• 순방향 전압 (Vf):IF=20mA에서, 청색의 Vf는 2.8V(최소)와 3.8V(최대) 사이입니다. 주황색의 경우 1.6V(최소)와 2.4V(최대) 사이입니다. 설계자는 구동 회로가 충분한 전압을 제공할 수 있는지 확인해야 합니다.
• 파장:피크 발광 파장(λp)은 청색의 경우 전형적으로 468 nm, 주황색의 경우 611 nm입니다. 인지되는 색상을 정의하는 주 파장(λd)은 청색의 경우 전형적으로 470 nm, 주황색의 경우 605 nm입니다.
• 스펙트럼 폭:스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 청색의 경우 전형적으로 25 nm, 주황색의 경우 17 nm로, 방출되는 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 역방향 전류 (Ir):역방향 전압(Vr) 5V에서 최대 10 µA입니다. 이 소자는 역방향 바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 측정된 발광 강도에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 대한 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 발광 강도 빈닝

빈 코드는 최소 및 최대 발광 강도 범위를 정의합니다. 각 빈 내에서 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다.

청색 칩의 경우:

• 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

주황색 칩의 경우:

• 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

지정 또는 주문 시 빈 코드를 통해 원하는 범위 내의 밝기를 가진 LED를 수령할 수 있습니다. 여러 LED 간에 균일한 외관이 필요한 응용 분야의 경우, 좁은 빈(예: 빈 Q 또는 R)을 지정하는 것이 좋습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 데이터가 참조되지만, 설명된 전형적인 관계는 다양한 조건에서의 소자 동작을 이해하는 데 중요합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 관계는 비선형입니다. 청색(InGaN) 및 주황색(AlInGaP) 칩 모두에서 순방향 전압은 전류와 함께 증가합니다. 청색 칩은 주황색 칩(전형 ~2.0V)에 비해 더 높은 턴온 및 동작 전압(전형 ~3.2V)을 나타냅니다. 이 차이는 직렬 또는 병렬 구동 구성에서 고려되어야 합니다.

4.2 발광 강도 대 순방향 전류

발광 강도는 권장 동작 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 발생 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 권장 DC 전류에서 또는 그 이하로 동작하는 것이 최적의 밝기와 수명을 보장합니다.

4.3 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라:

• 발광 강도 감소:출력 빛이 감소합니다. 더 높은 주변 온도나 전류에서 감쇠가 더 두드러집니다.
• 순방향 전압 감소:Vf는 일반적으로 음의 온도 계수를 가집니다.
• 파장 이동:피크 파장이 온도에 따라 약간 이동할 수 있어, 중요한 응용 분야에서 색상 인지에 영향을 미칠 수 있습니다.

5. 기계적 & 패키지 정보

물리적 치수와 구조 세부 사항은 PCB 레이아웃 및 조립에 매우 중요합니다.

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

이 소자는 업계 표준 SMD 패키지 외곽선을 따릅니다. 주요 치수는 본체 크기와 리드 간격을 포함합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 핀 할당은 명확히 정의됩니다: 핀 A1은 청색 칩의 애노드이고, 핀 A2는 주황색 칩의 애노드입니다. 캐소드는 공통이거나 내부 패키지 설계에 따라 구성됩니다(정확한 공통 연결점은 패키지 다이어그램 참조).

5.2 권장 PCB 랜드 패턴 및 극성

리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 패드 설계는 적절한 솔더 필렛 형성과 부품 정렬을 고려합니다. 소자의 극성 표시(일반적으로 점, 노치 또는 베벨 에지)는 올바른 전기적 연결을 보장하기 위해 PCB 실크스크린의 해당 표시와 정렬되어야 합니다.

6. 솔더링 & 조립 가이드라인

권장 솔더링 절차를 준수하는 것은 손상을 방지하는 데 중요합니다.

6.1 적외선 리플로우 솔더링 프로파일

무연 조립 공정의 경우, 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C에서 최대 120초 동안 보드를 점진적으로 가열하고 플럭스를 활성화합니다.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:부품 리드가 솔더 용융점 이상의 온도에 노출되는 시간은 제어되어야 하며, 피크 온도에서 최대 10초입니다. 소자는 두 번 이상의 리플로우 사이클을 견뎌서는 안 됩니다.

6.2 수동 솔더링 (솔더링 아이언)

수동 리워크가 필요한 경우, 최대 300°C로 설정된 온도 제어 아이언을 사용하십시오. 리드에서의 솔더링 시간은 접합당 3초를 초과해서는 안 됩니다. 열 응력을 최소화하기 위해 LED 본체에 직접 가열하지 말고 PCB 패드에 열을 가하십시오.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 승인된 용제만 사용하십시오. 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 LED를 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 가혹하거나 명시되지 않은 화학 물질은 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD 주의사항:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 적절한 ESD 제어로 취급하십시오: 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 및 적절히 접지된 장비를 사용하십시오.
• 습기 민감도:패키지는 Moisture Sensitivity Level(MSL) 등급을 가집니다. 원래의 방습 백이 열린 경우, 부품은 일주일 이내(MSL3)에 사용되어야 합니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 \"팝콘 현상\"을 방지하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다.
• 보관 조건:시원하고 건조한 곳에 보관하십시오. 개봉된 패키지의 경우, 환경은 30°C 및 60% 상대 습도를 초과해서는 안 됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

제품은 자동화 조립을 위해 공급됩니다. 주요 포장 세부 사항은 다음과 같습니다:

• 테이프 폭:8 mm.
• 릴 크기:직경 7인치.
• 릴당 수량:3000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):전체 릴 미만의 수량의 경우, 잔여물로 최소 500개가 가능합니다.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 테이프의 빈 포켓은 보호용 상단 커버로 덮여 있습니다.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

안정적인 빛 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 항상 일정 전압이 아닌 일정 전류원으로 LED를 구동하십시오. 기본 응용 분야에는 간단한 직렬 저항을 사용할 수 있으며, R = (공급 전압 - Vf) / If로 계산됩니다. 5V 공급 및 전형 Vf 3.2V에서 20mA의 청색 LED의 경우: R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 옴. 전형 Vf 2.0V에서 20mA의 주황색 LED의 경우: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 옴. 전용 LED 드라이버 IC는 다중 LED 또는 밝기 제어 응용 분야에 더 나은 효율과 제어를 제공합니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 낮지만, PCB 구리 패드를 통한 적절한 방열을 보장하는 것이 좋은 관행입니다, 특히 높은 주변 온도 환경에서 또는 최대 전류 근처에서 구동할 때. 이는 발광 강도를 유지하고 작동 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

8.3 광학 설계

넓은 130도 시야각으로 인해 이 LED는 넓은 영역 가시성이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 집중된 빔의 경우, 2차 광학(렌즈, 도광판)이 필요할 수 있습니다. 워터 클리어 렌즈는 진정한 칩 색상을 제공합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-S327TBKFKT는 해당 등급에서 특정한 장점을 제공합니다:

• 듀얼 칩 대 두 개의 단일 LED:두 개의 별도 단일 색상 LED를 사용하는 것에 비해 PCB 공간과 조립 비용을 절약합니다.
• 칩 기술:고효율 InGaN 및 AlInGaP 재료를 사용하여 전류 소비 대비 좋은 밝기를 제공합니다.
• 공정 호환성:공격적인 무연 리플로우 프로파일을 포함한 표준 SMT 조립 라인과의 완전한 호환성으로 제조 장벽을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 두 색상을 모두 최대 전류로 동시에 구동할 수 있나요?

아니요. 전력 소산(76 mW 청색, 62.5 mW 주황색)에 대한 절대 최대 정격과 패키지의 열 설계를 고려해야 합니다. 두 칩을 최대 DC 전류(20mA 청색, 25mA 주황색)로 동시에 구동하면 상당한 열이 발생합니다. 두 LED를 지속적으로 켜야 하는 경우 감쇠 곡선을 참조하거나 더 낮은 전류에서 동작하는 것이 좋습니다.

10.2 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λp)은 방출 스펙트럼의 강도가 최대인 파장입니다. 주 파장(λd)은 인간의 눈에 LED 출력과 동일한 색상으로 보이는 단색광의 단일 파장으로, CIE 색도도에서 계산됩니다. λd는 색상 지정에 더 관련이 있는 경우가 많습니다.

10.3 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

각 색상에 대해 원하는 빈 코드(예: 청색: 빈 P, 주황색: 빈 Q)를 지정하여 해당 범위 내의 발광 강도를 가진 LED를 수령할 수 있습니다. 이는 LED 배열에서 균일한 밝기를 달성하는 데 중요합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 무선 장치용 듀얼 상태 표시기

설계자는 컴팩트 웨어러블 장치에서 \"블루투스 연결 중\"(깜빡이는 청색)과 \"배터리 부족\"(고정 주황색)을 모두 표시할 단일 부품이 필요합니다.

구현:LTST-S327TBKFKT는 메인 PCB에 배치됩니다. 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이 100Ω 전류 제한 저항을 통해 청색 LED 애노드(A1)를 구동합니다. 다른 GPIO 핀이 150Ω 저항을 통해 주황색 LED 애노드(A2)를 구동합니다. 공통 캐소드는 접지에 연결됩니다. 마이크로컨트롤러 펌웨어는 청색 LED의 깜빡임 패턴을 제어하고 배터리 전압이 임계값 아래로 떨어지면 주황색 LED를 켭니다. 이 솔루션은 최소한의 보드 공간을 사용하며, 단 두 개의 마이크로컨트롤러 핀만 필요로 하며, 부품 목록을 단순화합니다.

12. 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. 이 현상은 전기발광이라고 하며, 소자 내에서 전자가 전자 정공과 재결합할 때 광자의 형태로 에너지를 방출할 때 발생합니다. 빛의 특정 색상은 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드 갭에 의해 결정됩니다. InGaN 칩은 더 넓은 밴드 갭을 가져 더 높은 에너지의 광자를 방출하며, 이는 청색 빛으로 인지됩니다. AlInGaP 칩은 더 좁은 밴드 갭을 가져 더 낮은 에너지의 광자를 방출하며, 이는 주황색/적색 빛으로 인지됩니다. 두 칩은 방출된 색상을 변경하지 않는 워터 클리어 렌즈가 있는 단일 에폭시 패키지에 수납됩니다.

13. 기술 동향

LTST-S327TBKFKT와 같은 SMD LED의 개발은 전자 분야의 몇 가지 지속적인 동향에 의해 주도됩니다:

• 소형화:더 컴팩트한 최종 제품을 가능하게 하기 위한 더 작은 패키지 크기에 대한 지속적인 수요.
• 효율 증가:반도체 에피택시 및 칩 설계의 발전으로 더 높은 발광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 빛 출력)을 얻습니다.
• 다중 칩 통합:두 가지 이상의 색상(예: RGB)을 결합하거나 단일 패키지 내에 제어 회로(예: 어드레서블 LED)를 통합하는 것이 더 일반화되고 있습니다.
• 향상된 신뢰성:포장 재료 및 공정의 개선으로 더 긴 작동 수명과 가혹한 환경 조건에서 더 나은 성능을 이끌어냅니다.
• 더 넓은 스펙트럼:페로브스카이트 및 양자점과 같은 새로운 재료에 대한 연구는 LED의 사용 가능한 색상 범위와 색 재현 품질을 확장하는 것을 목표로 합니다.