LTST-C195KGJRKT-5A 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 패키지 치수 - 녹색/적색 - 5V - 75mW

1. 제품 개요

LTST-C195KGJRKT-5A는 첨단 AlInGaP 칩 기술을 활용한 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 부품은 하나의 컴팩트한 패키지에서 두 가지 뚜렷한 표시 색상이 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 초고휘도 출력을 특징으로 하며, 적외선 및 기상 재류 솔더링을 포함한 자동화 조립 공정에 적합하도록 표준 EIA 호환 패키지에 장착되어 있습니다. 본 장치는 RoHS 지침을 준수하며 그린 제품으로 분류됩니다.

1.1 핵심 장점

• 듀얼 컬러 기능:하나의 패키지 내에 별도의 녹색 및 적색 LED 칩을 통합하여 보드 공간을 절약하고 다중 상태 표시를 위한 설계를 단순화합니다.
• 고휘도:AlInGaP 소재는 기존 LED 기술 대비 우수한 발광 강도를 제공합니다.
• 제조 호환성:7인치 릴에 8mm 테이프로 포장되어 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다.
• 견고한 공정 호환성:무연(Pb-free) 조립 공정에 필요한 것을 포함한 표준 적외선 재류 솔더링 프로파일을 견딥니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 값을 초과하는 조건에서 LED를 동작시키는 것은 권장되지 않습니다.

• 전력 소산 (P_d):색상당(녹색 및 적색) 75 mW. 이는 장치에서 허용 가능한 최대 전력 손실입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA. 이는 최대 순간 순방향 전류로, 일반적으로 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 지정됩니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 신뢰할 수 있는 연속 동작을 위한 최대 정상 상태 전류입니다.
• 전류 감액:25°C부터 0.4 mA/°C의 선형 감액. 주변 온도가 25°C 이상으로 증가함에 따라 최대 허용 순방향 전류를 감소시켜야 합니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. LED 양단에 역방향으로 인가할 수 있는 최대 전압입니다.
• 동작 온도 범위 (T_opr):-30°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위 (T_stg):-40°C ~ +85°C.
• 솔더링 온도:적외선 재류 중 260°C에서 5초 동안 견딥니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 달리 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25°C 및 시험 전류(I_F) 5mA에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 발광 강도 (I_V):
  • 녹색: 최소 4.5 mcd, 일반값 미지정, 최대 28.0 mcd.
  • 적색: 최소 7.1 mcd, 일반값 미지정, 최대 45.0 mcd.
  • 측정은 CIE 명시적 눈 반응 곡선을 기준으로 합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):두 색상 모두 130도(일반값). 이는 발광 강도가 피크 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 파장 (λ_P):
  • 녹색: 574 nm (일반값).
  • 적색: 639 nm (일반값).
• 주 파장 (λ_d):
  • 녹색: 571 nm (일반값).
  • 적색: 631 nm (일반값).
  • 이는 CIE 색도도에서 도출된, 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):
  • 녹색: 15 nm (일반값).
  • 적색: 20 nm (일반값).
• 순방향 전압 (V_F):
  • 일반값: 두 색상 모두 1.9 V.
  • 최대값: I_F= 5mA에서 두 색상 모두 2.3 V.
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5V에서 두 색상 모두 최대 10 µA.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 발광 강도에 따라 분류(빈닝)됩니다. 빈 코드는 파트 번호의 일부입니다(예: LTST-C195KGJRKT-5A의 'K' 및 'J').

3.1 발광 강도 빈닝

녹색 ('C195' 이후 첫 번째 문자):

• 빈 J: 4.5 mcd (최소) ~ 7.1 mcd (최대)
• 빈 K: 7.1 mcd ~ 11.2 mcd
• 빈 L: 11.2 mcd ~ 18.0 mcd
• 빈 M: 18.0 mcd ~ 28.0 mcd

적색 ('C195' 이후 두 번째 문자):

• 빈 K: 7.1 mcd ~ 11.2 mcd
• 빈 L: 11.2 mcd ~ 18.0 mcd
• 빈 M: 18.0 mcd ~ 28.0 mcd
• 빈 N: 28.0 mcd ~ 45.0 mcd

각 강도 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.이 특정 부품(GJ)은 녹색 빈 J와 적색 빈 K를 사용합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계에 필수적인 일반적인 특성 곡선을 참조합니다. 정확한 그래프는 텍스트로 재현되지 않지만, 그 함의는 아래에서 분석됩니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 특성은 비선형입니다. 녹색 및 적색 칩 모두에서 일반적인 순방향 전압은 5mA에서 1.9V입니다. 설계자는 전압의 작은 변화가 전류의 큰 변화를 일으킬 수 있으므로 적절한 전류 제한 저항을 선택하기 위해 이 곡선을 사용해야 합니다. 최악의 경우 전력 소산 계산에는 최대 V_F값 2.3V를 사용해야 합니다.

4.2 발광 강도 대 순방향 전류

권장 동작 범위 내에서 광 출력은 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 지정된 발광 강도 값은 5mA 기준입니다. 최대 연속 전류인 30mA로 구동하면 출력이 훨씬 높아지지만 신중한 열 관리가 필요합니다.

4.3 온도 특성

LED 성능은 온도에 의존합니다. 발광 강도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 순방향 전류에 대한 0.4 mA/°C 감액 계수는 열 폭주를 방지하고 장기적인 신뢰성을 보장하기 위한 중요한 설계 파라미터이며, 특히 고주변 온도 환경에서 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

장치는 표준 SMD 패키지를 사용합니다. 주요 치수 허용 오차는 달리 명시되지 않는 한 ±0.10mm입니다.

• 핀 할당:
  • 녹색 LED 칩: 핀 1과 3에 연결됨.
  • 적색 LED 칩: 핀 2와 4에 연결됨.
• 렌즈:워터 클리어, 실제 칩 색상(녹색 및 적색)이 보이도록 합니다.

5.2 권장 솔더링 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성과 재류 중 적절한 정렬을 보장하기 위해 제안된 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하면 툼스토닝을 방지하고 우수한 열 및 전기적 연결을 보장하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 재류 솔더링 프로파일

두 가지 제안된 적외선(IR) 재류 프로파일이 제공됩니다: 하나는 표준(SnPb) 솔더 공정용, 다른 하나는 무연(SnAgCu) 솔더 공정용입니다. 무연 프로파일은 더 높은 피크 온도(일반적으로 최대 260°C)가 필요합니다. LED 패키지에 대한 열 충격을 방지하고 솔더 접합 무결성을 보장하기 위해 권장 시간-온도 곡선(예열, 소킹, 재류, 냉각 영역 포함)을 따르는 것이 중요합니다.

6.2 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 권장됩니다. 지정되지 않은 화학 물질을 사용하면 플라스틱 렌즈와 패키지가 손상될 수 있습니다.

6.3 보관 조건

장기적인 신뢰성을 위해 LED는 30°C 이하 및 상대 습도 70% 이하의 환경에 보관해야 합니다. 원래의 방습 포장에서 꺼낸 부품은 일주일 이내에 재류 솔더링해야 합니다. 일주일 이상 보관이 필요한 경우, 흡수된 수분을 제거하고 재류 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 조립 전 건조제가 들어 있는 밀봉 용기나 질소 분위기에서 보관하고 베이킹(약 60°C, 24시간)해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

장치는 지름 7인치(178mm) 릴에 감긴 표준 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다.

• 포장 수량:풀 릴당 4000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 테이프 사양:ANSI/EIA-481-1-A-1994 준수.
• 커버 테이프:빈 부품 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 누락 부품:릴 사양당 최대 2개의 연속 누락 LED(빈 포켓)가 허용됩니다.

8. 적용 권장사항

8.1 일반적인 적용 시나리오

• 상태 표시기:단일 부품에서 녹색과 적색을 사용하여 이중 상태 표시(예: 전원 켜짐/대기, 충전 상태, 네트워크 활동/오류)가 필요한 장비에 이상적입니다.
• 전면 패널 디스플레이:공간이 제한된 소비자 가전, 산업 제어 장치 및 자동차 내장재에 사용됩니다.
• 범례용 백라이트:다른 색상으로 아이콘이나 심볼을 조명하는 데 사용할 수 있습니다.

8.2 회로 설계 고려사항

구동 방법:LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 병렬로 사용할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해강력히 권장됩니다각 LED와 직렬로 별도의 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다(회로 모델 A). 개별 LED의 순방향 전압(V_F) 변동으로 인해 전류 및 결과적으로 밝기에 상당한 차이가 발생할 수 있으므로 단일 저항에서 여러 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다.

ESD 보호:AlInGaP LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. ESD 손상은 높은 역방향 누설 전류, 낮은 순방향 전압 또는 낮은 전류에서 점등되지 않는 것으로 나타날 수 있습니다. 취급 및 조립 전반에 걸쳐 예방 조치를 구현해야 합니다:

• 접지된 손목 스트랩과 정전기 방지 매트를 사용하십시오.
• 모든 장비와 작업대가 적절하게 접지되어 있는지 확인하십시오.
• 이온화기를 사용하여 LED 렌즈의 정전기를 중화시키십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별점은 하나의 표준 SMD 패키지 내에서 듀얼 컬러 기능을 제공한다는 점입니다. 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여 PCB에서 상당한 공간 절약을 제공하고, 부품 수를 줄이며, 부품 목록(BOM)을 단순화합니다. AlInGaP 기술의 사용은 적색 칩에 대한 GaAsP와 같은 오래된 기술보다 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공하여 더 밝고 일관된 출력을 제공합니다. 넓은 130도 시야각은 축외 각도에서의 가시성이 중요한 애플리케이션에 적합합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 녹색과 적색 LED를 동시에 구동할 수 있습니까?

예, 하지만 각각의 핀(녹색은 1/3, 적색은 2/4)을 통해 독립적으로 구동해야 합니다. 적절하게 관리하지 않으면 최대 전류에서 동시에 구동하면 패키지의 총 전력 소산 정격을 초과할 수 있습니다. 열 계산은 결합된 발생 열을 고려해야 합니다.

10.2 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

피크 파장 (λ_P)은 방출된 빛의 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다. 주 파장 (λ_d)은 CIE 색도도에 의해 정의된 빛의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장입니다. 좁은 스펙트럼을 가진 LED의 경우 종종 가깝지만, λ_d가 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

10.3 파트 번호의 빈 코드를 어떻게 해석합니까?

LTST-C195GJRKT-5A의 경우, 문자 "GJ"는 각각 녹색 및 적색 칩의 발광 강도 빈을 나타냅니다. 'G'는 녹색 칩의 빈(이 경우 'J')에 해당하고, 'J'는 적색 칩의 빈(이 경우 'K')에 해당합니다. 빈 J와 K의 정확한 mcd 범위는 섹션 3.1을 참조하십시오.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 휴대용 장치용 듀얼 상태 전원 표시기.컴팩트한 핸드헬드 의료 장치에 배터리 상태를 위한 명확하고 공간 효율적인 표시기가 필요합니다: "충분한 충전"에는 고정 녹색, "충전 중"에는 점멸 녹색, "배터리 부족"에는 고정 적색.

구현:LTST-C195KGJRKT-5A는 이상적인 선택입니다. 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이 100Ω 전류 제한 저항을 통해 녹색 LED(핀 1/3)를 구동합니다(약 3.3V 공급 전압, V_F~1.9V 고려 시 약 20mA). 다른 GPIO 핀이 유사한 저항을 통해 적색 LED(핀 2/4)를 구동합니다. 펌웨어가 점멸 및 고정 상태를 제어합니다. 이 설계는 두 개 대신 하나의 부품 풋프린트만 사용하며, 라우팅을 단순화하고 깔끔하고 전문적인 외관을 제공합니다.

12. 기술 원리 소개

LED는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 소재를 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 녹색 칩은 약 571nm 방출을 위한 조성을 사용하고, 적색 칩은 약 631nm 방출을 위한 다른 조성을 사용합니다. "워터 클리어" 렌즈는 이러한 파장에 투명한 에폭시 또는 실리콘으로 만들어져 확산이나 색상 변환 없이 실제 칩 색상을 볼 수 있게 합니다.

13. 산업 동향 및 발전

SMD 표시기 LED의 동향은 더 높은 효율, 더 작은 패키지 크기 및 증가된 기능성을 지속적으로 추구하고 있습니다. 소형화와 더 풍부한 사용자 인터페이스에 대한 수요를 충족시키기 위해 단일 패키지 내 듀얼 및 멀티 컬러 LED가 점점 더 일반화되고 있습니다. 또한 무연 솔더링에 필요한 더 높은 온도 재류 프로파일과 습기 및 화학 물질에 대한 내성과 같은 가혹한 조건에서의 신뢰성 향상에도 초점이 맞춰져 있습니다. 더 나아가, LED 패키지 내에 전류 제한 저항이나 심지어 드라이버 IC를 통합하는 것("스마트 LED")은 회로 설계를 더욱 단순화하고 성능 일관성을 향상시키는 새로운 트렌드입니다.