LTST-C155TGKFKT 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 1.10mm 초박형 - 그린 3.3V/오렌지 2.0V - 76mW/75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 LTST-C155TGKFKT 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) LED의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 단일 초박형 패키지 내에 두 개의 서로 다른 반도체 칩을 통합합니다: 그린 발광용 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩과 오렌지 발광용 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩입니다. 이는 현대적인 전자 조립 공정과 컴팩트한 듀얼 컬러 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.

이 LED의 핵심 장점은 공간이 제한된 소비자 가전, 자동차 내장재, 휴대용 장치 설계에 매우 중요한 1.10mm의 예외적으로 낮은 프로파일을 포함합니다. 이는 ROHS(유해물질 제한) 지침을 준수하는 친환경 제품입니다. 패키지는 7인치 직경 릴에 장착된 8mm 테이프에 공급되어 대량 생산에 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다. 또한 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되어 무연(Pb-free) 조립 표준에 부합합니다.

목표 시장은 신뢰할 수 있는 듀얼 상태 표시가 필요한 광범위한 전자 장비를 포함합니다. 여기에는 사무 자동화 장비, 통신 장치, 가전제품, 산업용 제어판, 자동차 계기판 표시등이 포함됩니다. 각 색상에 대한 별도의 애노드/캐소드 핀은 독립적인 제어를 가능하게 하여 상태 신호, 전원 표시 또는 다중 상태 사용자 인터페이스 피드백을 구현할 수 있습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 한계를 초과하여 장치를 작동하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산 (Pd):그린 칩 76 mW, 오렌지 칩 75 mW. 이 파라미터는 열로 허용 가능한 최대 전력 손실을 정의합니다. 이를 초과하면 접합 온도가 과도하게 상승하고 성능 저하가 가속화될 수 있습니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):그린 100 mA, 오렌지 80 mA. 이는 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭 조건에서 허용되는 최대 펄스 전류입니다. 이는 연속 DC 정격보다 훨씬 높아, 짧은 고휘도 펄스에 유용합니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):그린 20 mA, 오렌지 30 mA. 이는 표준 밝기와 장기 신뢰성을 위한 권장 연속 작동 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):두 색상 모두 5 V. 이 장치는 역방향 바이어스에 대한 제한적인 보호 기능을 제공합니다. AC 동작 또는 회로 설계에서 역방향 바이어스 조건을 위해 설계된 것은 아닙니다.
• 작동 온도 범위:-20°C ~ +80°C. LED는 이 주변 온도 범위 내에서 작동할 수 있습니다.
• 보관 온도 범위:-30°C ~ +100°C.
• 적외선 솔더링 조건:260°C 피크 온도를 10초 동안 견딜 수 있으며, 이는 무연 리플로우 프로파일의 표준 조건입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 별도로 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 I_F=20mA에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):이는 인지되는 밝기입니다. 그린의 경우 최소 71.0 mcd에서 최대 280.0 mcd까지 범위입니다. 오렌지의 경우 최소 45.0 mcd에서 최대 180.0 mcd까지 범위입니다. 특정 유닛의 실제 광도는 빈 코드(섹션 3 참조)에 의해 결정됩니다. 측정은 CIE 명시도 눈 반응 곡선을 따릅니다.
• 시야각 (2θ_1/2):두 색상 모두 일반적으로 130도입니다. 이 넓은 시야각(축상 광도가 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의됨)은 광범위한 시각에서 가시성이 필요한 애플리케이션에 LED를 적합하게 만듭니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):그린(InGaN)은 일반적으로 525 nm, 오렌지(AlInGaP)는 일반적으로 611 nm입니다. 이는 방출 스펙트럼에서 가장 높은 지점의 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):그린은 일반적으로 525 nm, 오렌지는 일반적으로 605 nm입니다. CIE 색도도에서 유도된 이 값은 빛의 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):그린은 일반적으로 35.0 nm, 오렌지는 일반적으로 17.0 nm입니다. 오렌지 AlInGaP 칩은 더 좁은 스펙트럼 대역폭을 가지며, 이는 더 넓은 그린 스펙트럼에 비해 더 포화되고 순수한 색상을 제공합니다.
• 순방향 전압 (V_F):20mA에서 그린은 일반적으로 3.3 V(최대 3.5 V). 20mA에서 오렌지는 일반적으로 2.0 V(최대 2.4 V). 오렌지 칩의 낮은 V_F는 동일한 구동 전류에 대해 더 적은 전력을 소비함을 의미합니다. 이 값들은 구동 회로에서 전류 제한 저항을 설계하는 데 매우 중요합니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 그린 최대 10 µA, 오렌지 최대 20 µA. 이 테스트는 특성화를 위한 것이며, 장치는 역방향 작동을 위한 것이 아닙니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 측정된 광도에 따라 분류(빈닝)되어 생산 배치 내 일관성을 보장합니다. 빈 코드는 특정 밝기 수준이 필요한 애플리케이션의 주문 정보에서 중요한 부분입니다.

3.1 그린 칩 광도 빈

• 빈 코드 Q:최소 71.0 mcd, 최대 112.0 mcd.
• 빈 코드 R:최소 112.0 mcd, 최대 180.0 mcd.
• 빈 코드 S:최소 180.0 mcd, 최대 280.0 mcd.

3.2 오렌지 칩 광도 빈

• 빈 코드 P:최소 45.0 mcd, 최대 71.0 mcd.
• 빈 코드 Q:최소 71.0 mcd, 최대 112.0 mcd.
• 빈 코드 R:최소 112.0 mcd, 최대 180.0 mcd.

허용 오차:정의된 각 빈 내의 광도는 +/-15%의 허용 오차를 가집니다. 이는 사소한 측정 및 생산 변동을 고려한 것입니다.

4. 성능 곡선 분석

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

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

각 칩(그린/오렌지)에 대한 I-V 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줄 것입니다. 오렌지 AlInGaP 칩의 곡선은 그린 InGaN 칩(약 3.3V)에 비해 더 낮은 무릎 전압(약 2.0V)을 가질 것입니다. 이 그래프는 필요한 공급 전압을 결정하고 유닛 및 온도에 걸쳐 안정적인 밝기를 보장하기 위한 정전류 구동기를 설계하는 데 매우 중요합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 일반적으로 권장 작동 범위(최대 20-30mA) 내에서 구동 전류와 광 출력 사이의 거의 선형적인 관계를 보여줍니다. 정격 DC 전류 이상으로 LED를 구동하면 밝기는 증가하지만, 더 높은 전력 소산, 감소된 효율 및 증가된 접합 온도로 인한 잠재적으로 더 짧은 수명을 희생하게 됩니다.

4.3 스펙트럼 분포

참조된 스펙트럼 그래프는 그린(더 넓음, ~35nm)과 오렌지(더 좁음, ~17nm) 칩 사이의 스펙트럼 반치폭 차이를 보여줄 것입니다. 오렌지 칩의 좁은 방출은 AlInGaP 기술의 특징으로, 색상 구분이 중요한 표시기 애플리케이션에서 종종 요구되는 높은 색 순도를 제공합니다.

4.4 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 제공된 텍스트에 자세히 설명되지는 않았지만, 일반적인 특성은 다음과 같습니다: 접합 온도 상승에 따른 광도 감소, 주 파장의 약간의 이동(보통 몇 나노미터), 그리고 온도 상승에 따른 순방향 전압(V_F) 감소. 이러한 요소들은 높은 주변 온도에 노출되는 애플리케이션의 열 관리 및 회로 설계에서 고려되어야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 산업 표준 EIA 패키지 아웃라인을 특징으로 합니다. 핵심 기계적 특징은 최대 높이(H) 1.10 mm의 초박형 프로파일입니다. PCB 풋프린트 설계를 위한 길이, 너비, 리드 간격과 같은 다른 모든 중요한 치수는 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차 ±0.10 mm로 패키지 도면에 제공됩니다.

5.2 핀 할당

장치는 네 개의 핀을 가집니다. LTST-C155TGKFKT 변형의 경우:

• 핀 1과 3은그린InGaN 칩(애노드 및 캐소드)에 할당됩니다.
• 핀 2와 4는오렌지AlInGaP 칩(애노드 및 캐소드)에 할당됩니다.

이 구성은 두 LED가 완전히 독립적으로 배선 및 제어될 수 있도록 합니다.

5.3 권장 솔더링 패드 레이아웃

PCB를 위한 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하는 것은 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고, 툼스토닝(부품이 서는 현상)을 방지하며, 적절한 정렬을 보장하는 데 중요합니다. 패드 설계는 솔더 필렛 형성과 열 완화를 고려합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 포함됩니다. JEDEC 표준에 부합하는 이 프로파일의 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150°C ~ 200°C.
• 예열 시간:최대 120초로 보드와 부품을 점진적으로 가열하여 열 충격을 최소화합니다.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:부품은 최대 10초 동안 피크 온도에 노출되어야 합니다. 리플로우는 최대 두 번 수행되어야 합니다.

보드 설계, 부품 및 페이스트가 다양하기 때문에 이 프로파일은 일반적인 목표로 사용됩니다. 보드별 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 온도가 300°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용하십시오. 리드당 솔더링 시간은 최대 3초로 제한해야 하며, 플라스틱 패키지와 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세척

명시되지 않은 화학 세척제를 사용하지 마십시오. 솔더링 후 세척이 필요한 경우, LED를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그십시오. 강력한 용제는 에폭시 렌즈나 패키지 마킹을 손상시킬 수 있습니다.

6.4 정전기 방전(ESD) 예방 조치

LED는 정전기 방전 및 서지 전압에 민감합니다. 취급 시 접지된 손목 스트랩이나 방진 장갑을 사용하는 것이 좋습니다. 모든 조립 장비와 작업대는 적절하게 접지되어야 하며, 이는 즉시 나타나지 않을 수 있지만 장기 신뢰성을 저하시킬 수 있는 ESD 손상을 방지합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

부품은 ANSI/EIA-481 표준에 따라 직경 7인치(178 mm) 릴에 엠보싱된 캐리어 테이프로 공급됩니다.

• 테이프 너비:8 mm.
• 릴당 수량:3000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 커버 테이프:빈 부품 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 누락된 부품:릴 사양당 최대 두 개의 연속 누락 램프(빈 포켓)가 허용됩니다.

7.2 보관 조건

밀봉된 패키지:≤ 30°C 및 ≤ 90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 건조제가 포함된 밀봉된 방습 백의 유통 기한은 1년입니다.개봉된 패키지:원래 포장에서 제거된 부품의 경우, 보관 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 개봉 후 1주일 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 좋습니다.장기 보관 (개봉):건조제가 있는 밀폐 용기나 질소 데시케이터에 보관하십시오. 원래 백에서 1주일 이상 보관된 경우, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 조립 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃하는 것이 좋습니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

각 LED 칩(그린 및 오렌지)은 전압 소스(예: 5V 또는 3.3V 레일)에서 구동될 때 외부 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 최악의 조건에서 전류가 I_F(최대)를 초과하지 않도록 하기 위해 데이터시트의 최대 V_F를 사용하십시오. 예를 들어, 목표 I_F가 20mA인 그린 LED를 5V 공급 전압으로 구동하는 경우: R = (5V - 3.5V) / 0.020A = 75 Ω. 표준 75Ω 또는 82Ω 저항이 적합할 것입니다. 정밀 제어 또는 멀티플렉싱을 위해서는 정전류 구동기를 권장합니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 낮음(76/75 mW)에도 불구하고, PCB에서 효과적인 열 관리는 밝기와 수명을 유지하는 데 중요합니다. 특히 높은 주변 온도 환경이나 더 높은 전류로 구동될 때 그렇습니다. LED 패드 주변에 히트싱크 역할을 할 충분한 구리 면적을 PCB 레이아웃이 제공하도록 하십시오. 다른 발열 부품을 가까이 배치하지 마십시오.

8.3 광학 설계

워터 클리어 렌즈는 넓고 확산된 시야각을 제공합니다. 더 지향성 있는 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, LED 위에 2차 광학 장치(예: 라이트 파이프 또는 렌즈)를 장착할 수 있습니다. 듀얼 컬러 기능은 조정된 전류로 두 칩을 동시에 구동하여 세 번째 색상(예: 황색조)을 생성할 수 있게 하지만, 이는 원하는 색도를 달성하기 위해 신중한 전류 제어가 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C155TGKFKT는 다음과 같은 몇 가지 핵심 기능을 통해 시장에서 차별화됩니다:초박형 프로파일 (1.10mm):이는 많은 표준 SMD LED에 비해 상당한 장점으로, 현대 스마트폰, 태블릿, 노트북과 같은 초슬림 장치에서 사용할 수 있게 합니다.듀얼 칩, 독립 제어:공통 애노드 또는 캐소드를 사용하는 일부 듀얼 컬러 LED와 달리, 이 장치는 완전히 독립된 핀을 제공합니다. 이는 별도의 구동 회로와 추가 멀티플렉싱 복잡성 없이 더 복잡한 신호 패턴을 가능하게 하는 더 큰 설계 유연성을 제공합니다.재료 기술:그린용 InGaN과 오렌지용 AlInGaP의 사용은 각 색상에 대한 고효율 반도체 재료의 선택을 나타내며, 우수한 밝기와 색상 안정성을 제공합니다.제조 준비성:자동 배치 및 표준 무연 리플로우 프로파일과의 완전한 호환성은 대량 생산 업체의 조립 비용과 복잡성을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 그린과 오렌지 LED를 동시에 구동할 수 있나요?A: 예, 핀은 독립적입니다. 하나만, 다른 하나만, 또는 둘 다 동시에 구동할 수 있습니다. 전원 공급 장치와 회로가 결합된 전류(예: 둘 다 20mA일 경우 최대 50mA)를 제공할 수 있는지 확인하십시오.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?A: 피크 파장 (λ_P)은 스펙트럼에서 가장 높은 강도 지점의 물리적 파장입니다. 주 파장 (λ_d)은 인지된 색상과 가장 잘 일치하는 인간의 색상 인지(CIE 차트)를 기반으로 계산된 값입니다. 이들은 종종 가깝지만 동일하지는 않으며, 특히 넓은 스펙트럼의 경우 그렇습니다.

Q3: 역방향 전압 정격이 왜 5V만 되나요?A: LED는 정류기 다이오드처럼 역방향 전압을 차단하도록 설계되지 않았습니다. 5V 정격은 취급 또는 테스트 중 우발적인 역방향 바이어스에 대한 안전 한계입니다. 회로 설계에서 LED가 올바르게 극성을 갖추었는지 항상 확인하거나, AC 신호나 양방향 버스에 연결된 경우 직렬 다이오드로 보호하십시오.

Q4: 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석하나요?A: 빈 코드(예: 그린 "S", 오렌지 "R")는 보장된 최소 및 최대 광도를 지정합니다. 제품 라인 전반에 걸쳐 일관된 밝기를 위해, 필요한 빈 코드를 유통업체에 지정하십시오. 지정하지 않으면 제품 범위 내에서 사용 가능한 모든 빈의 부품을 받을 수 있습니다.

11. 실용적인 애플리케이션 예시

시나리오: 소비자 기기를 위한 듀얼 상태 전원 표시기.휴대용 배터리 구동 장치는 충전 상태를 표시하기 위해 이 LED를 사용합니다. 설계 목표는 다음과 같습니다: "충전 중"에는 오렌지, "완전 충전"에는 그린.구현:마이크로컨트롤러(MCU)에는 두 개의 GPIO 핀이 있습니다. 각 핀은 전류 제한 저항(섹션 8.1에서 계산한 대로)을 통해 하나의 LED 색상의 애노드에 연결됩니다. 캐소드는 접지에 연결됩니다. MCU 펌웨어는 충전 중에 오렌지 LED 핀을 하이로 구동합니다. 배터리 관리 IC가 완전 충전 신호를 보내면, MCU는 오렌지 핀을 끄고 그린 핀을 하이로 구동합니다. 초박형 패키지는 얇은 베젤 뒤에 장착될 수 있게 합니다. 넓은 시야각은 다양한 각도에서 상태를 볼 수 있도록 보장합니다. 독립적인 제어는 스위칭 접지가 필요한 공통 애노드 타입에 비해 펌웨어를 단순화합니다.

12. 기술 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전계 발광이라고 합니다. 순방향으로 전압이 인가되면, n형 반도체의 전자와 p형 반도체의 정공이 활성 영역(접합)으로 주입됩니다. 전자가 정공과 재결합하면, 광자(빛 입자) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 파장(색상)은 활성 영역에 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. 이 듀얼 컬러 LED에서는 두 개의 서로 다른 반도체 칩이 하나의 패키지에 수용됩니다:InGaN (인듐 갈륨 나이트라이드):이 재료 시스템은 더 넓은 밴드갭을 가지고 있어 청색, 녹색 및 자외선 영역에서 빛을 방출하도록 조정될 수 있습니다. 여기서는 녹색 빛(피크 ~525 nm)을 방출하도록 설계되었습니다.AlInGaP (알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드):이 재료 시스템은 적색, 주황색 및 황색 스펙트럼 영역에서 높은 효율로 알려져 있습니다. 여기서는 주황색 빛(피크 ~611 nm)을 방출하도록 설계되었습니다. 각 칩은 자체의 본딩 와이어 쌍에 연결되어 있으며, 이는 네 개의 외부 핀에 부착되어 독립적인 전기적 작동을 가능하게 합니다.

13. 산업 동향

LTST-C155TGKFKT와 같은 SMD LED의 개발은 다음과 같은 몇 가지 주요 산업 동향을 따릅니다:소형화:더 얇고 작은 부품으로의 추진은 더 세련되고 컴팩트한 최종 제품을 가능하게 합니다. 1.10mm 높이는 이러한 동향을 나타냅니다.증가된 통합:단일 패키지에 여러 기능(두 가지 색상)을 결합하는 것은 두 개의 별도 LED를 사용하는 것에 비해 PCB 공간을 절약하고 조립 비용을 줄입니다.무연 및 친환경 제조:ROHS 준수 및 무연 고온 리플로우 프로파일과의 호환성은 이제 글로벌 환경 규제에 의해 주도되는 표준 요구 사항입니다.자동화 호환성:테이프 앤 릴 포장 및 피크 앤 플레이스를 위한 설계는 대량, 비용 효율적인 제조에 필수적입니다.성능 표준화:EIA 표준 패키지와 JEDEC 리플로우 프로파일의 사용은 전자 공급망 전반에 걸친 상호 운용성과 신뢰성을 보장합니다. 미래 동향에는 더 얇은 패키지, 더 높은 효율 재료 및 LED 패키지 자체 내에 통합된 구동기 또는 제어 논리가 포함될 수 있습니다.