듀얼 컬러 SMD LED LTST-C395KGKSKT 데이터시트 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 전압 1.8-2.4V - 전력 75mW - 녹색/황색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) LED의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 단일의 컴팩트한 패키지 내에 두 개의 독립적인 발광 칩을 통합하여, 하나의 설치 공간에서 녹색과 황색 조명을 모두 제공합니다. 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정을 위해 설계되어, 소비자 가전, 통신 및 산업 장비 전반의 공간 제약이 있는 애플리케이션에 이상적입니다.

1.1 핵심 특징 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하여, 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합하다는 점입니다. 두 색상 모두에서 Ultra Bright AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 사용하며, 이는 일반적으로 구형 기술에 비해 더 높은 효율과 더 나은 성능 안정성을 제공합니다. 이 장치는 EIA 표준을 준수하는 7인치 직경 릴에 감긴 업계 표준 8mm 테이프로 공급되어 고속 픽 앤 플레이스 자동화를 용이하게 합니다. 현대 표면 실장 기술(SMT) 조립 라인의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다.

타겟 애플리케이션은 다양하며, 컴팩트하고 신뢰할 수 있는 표시등 및 백라이트가 필요한 분야에 중점을 둡니다. 주요 시장에는 통신 장치(예: 휴대폰, 네트워크 장비), 사무 자동화 제품(예: 노트북, 주변기기), 가전제품 및 다양한 산업 제어 시스템이 포함됩니다. 구체적인 용도로는 키보드/키패드 백라이트, 상태 및 전원 표시등, 마이크로 디스플레이, 제어판의 상징적 조명 등이 있습니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

LED의 성능은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정된 일련의 절대 최대 정격 및 표준 동작 특성으로 정의됩니다. 절대 최대 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

2.1 절대 최대 정격 및 열적 특성

이 장치는 각 색상 채널당 최대 75밀리와트(mW)의 전력 소산을 가집니다. 연속 DC 순방향 전류는 칩당 30mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 특정 조건(1/10 듀티 사이클 및 0.1밀리초 펄스 폭)에서 80mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 적용 가능한 최대 역전압은 5볼트입니다. 동작 환경은 -30°C에서 +85°C까지 지정되며, 저장 온도 범위는 -40°C에서 +85°C로 약간 더 넓습니다. 조립을 위한 중요한 파라미터는 적외선 솔더링 조건으로, 무연(Pb-free) 솔더 공정에 일반적인 260°C의 피크 온도를 10초 동안 유지하도록 정격이 지정되어 있습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

20mA 순방향 전류(IF=20mA)의 표준 테스트 조건에서, 녹색 칩의 광도(Iv)는 최소 28.0밀리칸델라(mcd)에서 최대 112.0 mcd까지 범위입니다. 황색 칩은 더 높은 출력을 나타내며, 45.0 mcd에서 180.0 mcd까지 범위입니다. 2θ1/2(축 방향 값의 절반으로 강도가 떨어지는 전체 각도)로 정의되는 일반적인 시야각은 130도로, 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.

피크 발광 파장(λP)은 일반적으로 녹색의 경우 574.0 nm, 황색의 경우 591.0 nm입니다. 색상 사양의 핵심 파라미터인 주도파장(λd)은 빈 내에서 정의됩니다. 녹색의 경우 567.5 nm에서 576.5 nm까지, 황색의 경우 587.0 nm에서 594.5 nm까지 범위입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 일반적으로 두 색상 모두 15 nm로, 스펙트럼 순도를 설명합니다.

20mA에서의 순방향 전압(VF)은 두 칩 모두 1.8V(최소)에서 2.4V(최대)까지 범위입니다. 5V 역바이어스가 인가될 때 역전류(IR)는 10마이크로암페어(μA) 이하로 보장됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, LED는 광도와 주도파장에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도(Iv) 빈닝

녹색 LED의 경우, 광도 빈은 N, P, Q로 레이블링되며, 범위는 각각 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd입니다. 황색 LED의 경우, 빈은 P, Q, R이며, 범위는 각각 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd, 112.0-180.0 mcd입니다. 각 빈에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 색조(주도파장) 빈닝

녹색 LED는 주도파장에 따라 코드 C(567.5-570.5 nm), D(570.5-573.5 nm), E(573.5-576.5 nm)로 빈닝됩니다. 황색 LED는 코드 J(587.0-589.5 nm), K(589.5-592.0 nm), L(592.0-594.5 nm)로 빈닝됩니다. 각 파장 빈의 허용 오차는 +/- 1 nm입니다. 이 정밀한 빈닝을 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 색좌표 요구 사항과 일치하는 LED를 선택할 수 있습니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수 및 핀 할당

LED는 워터 클리어 렌즈를 특징으로 합니다. 패키지 치수는 상세 도면에 제공됩니다. 모든 중요 치수는 별도로 명시되지 않는 한 밀리미터 단위로 지정되며, 표준 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 핀 할당은 올바른 회로 설계에 중요합니다: 핀 1과 3은 녹색 AlInGaP 칩에 할당되고, 핀 2와 4는 황색 AlInGaP 칩에 할당됩니다. 이 구성은 두 색상을 독립적으로 제어할 수 있게 합니다.

4.2 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

적절한 솔더링, 기계적 안정성 및 열 성능을 보장하기 위해 인쇄 회로 기판의 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 설계를 준수하는 것은 리플로우 공정 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고 조립체의 장기 신뢰성에 필수적입니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드라인

5.1 리플로우 솔더링 파라미터

이 부품은 무연(Pb-free) 적외선 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다. 일반적으로 예열 단계, 온도 상승, 피크 온도 영역 및 냉각 단계를 포함하는 권장 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 중요한 파라미터는 최대 피크 본체 온도 260°C이며, 이는 10초를 초과해서는 안 됩니다. 최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐 특성에 따라 달라지며, 보드 레벨 특성화를 권장한다는 점이 강조됩니다.

5.2 수동 솔더링 및 리워크

인두를 사용한 수동 솔더링이 필요한 경우, 권장 최대 팁 온도는 300°C이며, 리드당 솔더링 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 플라스틱 패키지와 반도체 다이에 대한 열 손상을 피하기 위해 이 작업은 한 번만 수행해야 합니다.

5.3 저장 및 취급 주의사항

LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩이나 방진 장갑을 사용한 취급을 권장하며, 모든 장비는 적절하게 접지되어야 합니다. 저장의 경우, 개봉되지 않은 방습 백(건조제 포함)은 30°C 이하 및 90% 상대 습도(RH) 이하에서 보관해야 하며, 유통 기한은 1년입니다. 원래 포장을 개봉한 후에는 구성 요소를 30°C 및 60% RH를 초과하지 않는 환경에 보관해야 합니다. 개봉 후 1주일 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 좋습니다(습기 민감도 레벨 3, MSL 3). 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

5.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않았거나 강력한 화학 물질을 사용하면 에폭시 렌즈와 패키지가 손상될 수 있습니다.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 테이프 및 릴 사양

표준 포장은 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 캐리어 테이프입니다. 각 릴에는 4000개가 들어 있습니다. 테이프 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다. 포장에는 업계 표준(ANSI/EIA 481)이 준수됩니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우, 나머지에 대해 최소 포장 수량 500개가 지정됩니다. 포장 사양에는 또한 최대 두 개의 연속 구성 요소 포켓이 비어 있을 수 있다고 명시되어 있습니다.

7. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 듀얼 컬러 LED는 단일 지점에서 다중 상태 표시가 필요한 장치에 최적으로 사용됩니다. 예를 들어: "켜짐/활성" 상태일 때 녹색, "대기/충전" 상태일 때 황색으로 점등되는 단일 버튼; 정상 작동 시 녹색, 경고 상태 시 황색을 표시하는 패널 표시등; 또는 소비자 가전에서 다른 모드에 대해 두 색상 사이를 전환할 수 있는 백라이트 등이 있습니다. 작은 크기로 인해 현대의 소형화된 휴대용 장치에 완벽합니다.

7.2 설계 및 회로 고려사항

설계자는 각 LED 칩(녹색: 핀 1/3, 황색: 핀 2/4)과 직렬로 적절한 전류 제한 저항을 포함시켜 순방향 전류가 최대 DC 정격 30mA를 초과하지 않도록 해야 합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vsupply - Vf_LED) / If, 여기서 Vf_LED는 LED의 순방향 전압입니다(보수적인 설계를 위해 최대값 사용). 디밍을 위한 멀티플렉싱 또는 PWM(펄스 폭 변조)을 포함하는 애플리케이션의 경우, "켜짐" 펄스 동안의 순간 전류가 피크 순방향 전류 정격을 초과하지 않도록 해야 합니다. 특정 빔 패턴이 필요한 경우, 라이트 가이드 또는 디퓨저의 기계적 설계 시 넓은 시야각(130°)을 고려해야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 요소는 하나의 패키지에 두 개의 고성능 AlInGaP 칩을 통합한 점입니다. 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여, 이는 상당한 PCB 공간을 절약하고, 부품 수를 줄이며, 조립을 단순화합니다. AlInGaP 기술 자체는 특히 호박색/황색/녹색 스펙트럼에서 전통적인 GaP 또는 GaAsP 기술에 비해 발광 효율과 온도 안정성에서 일반적으로 장점을 제공합니다. 투명 렌즈와 넓은 시야각의 조합은 좋은 축외 가시성을 제공하며, 이는 상태 표시등에 유리합니다.

9. 기술 파라미터 기반 자주 묻는 질문

Q: 녹색과 황색 칩을 각각 20mA로 동시에 구동할 수 있나요?

A: 예, 하지만 총 전력 소산을 고려해야 합니다. 20mA 및 일반적인 Vf에서 칩당 전력은 약 40-48mW입니다. 두 칩을 동시에 작동시키면 80-96mW가 되어, 칩당 절대 최대 전력 소산 정격 75mW를 초과합니다. 연속 동시 작동의 경우, 열 환경을 고려하여 총 장치 전력이 안전한 한도 내에 있도록 전류를 감액해야 합니다.

Q: 피크 파장과 주도파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λP)은 발광 스펙트럼의 강도가 가장 높은 단일 파장입니다. 주도파장(λd)은 CIE 색도도에서 파생된 계산 값입니다; 이는 인간의 눈에 LED와 동일한 색으로 보이는 순수 단색광의 단일 파장을 나타냅니다. λd는 애플리케이션에서 색상 사양에 더 관련이 있는 경우가 많습니다.

Q: 데이터시트에 "I.C. Compatible."이라고 언급되어 있습니다. 이는 무엇을 의미하나요?

A: 이는 LED의 순방향 전압 및 전류 요구 사항이 대부분의 표준 집적 회로(IC)(예: 마이크로컨트롤러 또는 논리 게이트)의 일반적인 출력 능력 범위 내에 있기 때문에, 추가 버퍼링이나 드라이버 트랜지스터 없이도 이러한 IC의 출력 핀에 의해 직접 구동될 수 있음을 나타냅니다.

10. 실용 애플리케이션 사례 연구

단일 다기능 버튼이 있는 휴대용 의료 기기를 고려해 보십시오. 설계 요구 사항은 명확하고 모호하지 않은 상태 피드백을 제공하는 것입니다: 장치가 켜져 있고 정상 작동 중일 때는 고정 녹색, 배터리가 부족할 때는 깜빡이는 황색, 장치 전원이 꺼져 있을 때는 꺼짐. LTST-C395KGKSKT를 사용하여 설계자는 버튼 아래에 단일 부품을 배치할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러는 적절한 직렬 저항과 함께 두 개의 GPIO 핀을 통해 녹색과 황색 애노드를 독립적으로 제어할 수 있습니다. 이 솔루션은 최소한의 보드 공간을 사용하며, 한 위치에서 두 가지 뚜렷한 색상을 제공하고, 작은 버튼 아래에 두 개의 별도 LED를 정렬하려는 시도에 비해 광학 설계를 단순화합니다.

11. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전계발광이라고 합니다. AlInGaP LED에서 반도체 재료는 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인으로 구성됩니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자가 활성층에서 p형 영역의 정공과 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 이는 AlInGaP 합금의 정확한 구성에 의해 제어됩니다. 투명 에폭시 렌즈가 칩을 캡슐화하여 환경 보호, 기계적 안정성을 제공하고 빛 출력을 형성하는 데 도움을 줍니다.

12. 업계 동향 및 발전

SMD LED 기술의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 증가된 밀도를 위한 더 작은 패키지 크기, 향상된 색상 일관성 및 렌더링을 지속적으로 향하고 있습니다. 자동차 조명 및 고전력 전자 제품과 같은 애플리케이션에 의해 추진되는 더 높은 온도 조건에서의 신뢰성에도 초점이 커지고 있습니다. 이 부품에서 볼 수 있듯이, 단일 패키지에 여러 칩(다색 또는 RGB)을 통합하는 것은 복잡한 표시등 및 백라이트 시스템에서 공간과 비용을 절약하기 위한 일반적인 전략입니다. 또한, 자동화된 조립 및 엄격한 솔더링 프로파일과의 호환성은 모든 전자 부문의 대량 생산을 위한 기본 요구 사항으로 남아 있습니다.