LTST-C155KSKRKT 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 패키지 치수 - 적색/황색 - 30mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C155KSKRKT는 소형 크기와 신뢰성 있는 성능이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 듀얼 컬러 표면 실장 LED입니다. 이 소자는 단일 패키지 내에 두 개의 구별되는 AlInGaP 반도체 칩을 통합합니다: 하나는 적색 스펙트럼을, 다른 하나는 황색 스펙트럼을 방출합니다. 이 구성은 여러 개의 개별 부품 없이도 이중 색상 표시기나 간단한 다중 상태 신호 생성을 가능하게 합니다. LED는 8mm 테이프에 패키징되어 7인치 릴에 공급되며, 대량 생산에 일반적으로 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와 호환됩니다.

이 제품의 주요 장점은 환경 규정 준수, 고급 AlInGaP 칩 기술에서 나오는 높은 발광 강도 출력, 그리고 다양한 각도에서 우수한 가시성을 보장하는 넓은 시야각을 포함합니다. 주요 타겟 시장은 공간이 제한적이고 신뢰할 수 있는 성능이 요구되는 소비자 가전, 산업용 제어 패널, 자동차 내부 조명 및 범용 상태 표시를 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 적색 및 황색 칩의 경우, 최대 연속 순방향 전류(DC) 정격은 30 mA입니다. 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용되는 피크 순방향 전류는 80 mA로 상당히 높습니다. 각 칩의 최대 전력 소산은 75 mW입니다. 회로 설계를 위한 중요한 파라미터는 0.4 mA/°C의 디레이팅 팩터로, 주변 온도가 25°C 이상 상승함에 따라 허용 DC 순방향 전류를 선형적으로 감소시켜야 과열을 방지함을 나타냅니다. 최대 역전압은 두 색상 모두 5V입니다. 소자는 주변 온도 범위 -30°C ~ +85°C 내에서 동작하도록 정격되며, -40°C ~ +85°C 사이에서 보관할 수 있습니다.

2.2 전기 및 광학적 특성

표준 테스트 조건(Ta=25°C, IF=20 mA)에서 LED는 특정 성능 지표를 나타냅니다. 적색 칩의 발광 강도(Iv)는 45.0 mcd(밀리칸델라)의 전형적인 값을 가지며, 최소 지정 값은 18.0 mcd입니다. 황색 칩은 일반적으로 더 밝으며, 발광 강도는 75.0 mcd이고 최소 28.0 mcd입니다. 두 칩 모두 20 mA에서 전형적인 순방향 전압(Vf) 2.0V, 최대 2.4V를 공유합니다. 이 상대적으로 낮은 순방향 전압은 저전력 회로 설계에 유리합니다. 시야각(2θ1/2)은 두 색상 모두 넓은 130도로, 넓은 방출 패턴을 제공합니다. 피크 방출 파장(λp)은 적색의 경우 전형적으로 639 nm, 황색의 경우 591 nm이며, 주 파장(λd)은 각각 전형적으로 631 nm와 589 nm입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 15 nm로, 상대적으로 순수한 색상 방출을 나타냅니다. 기타 파라미터로는 5V에서 최대 역전류(Ir) 10 μA 및 전형적인 커패시턴스(C) 40 pF가 포함됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 발광 강도를 기준으로 LED를 분류하는 빈닝 시스템을 사용합니다. 적색 칩의 경우, 빈은 M, N, P, Q로 레이블링되며, 최소-최대 강도 범위는 각각 18.0-28.0 mcd, 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd입니다. 황색 칩은 N, P, Q, R 빈을 사용하며, 28.0-45.0 mcd부터 112.0-180.0 mcd까지의 범위를 다룹니다. 각 강도 빈에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 시스템을 통해 설계자는 비용과 성능 요구 사항을 균형 있게 맞추며 응용 분야에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다. 데이터시트는 이 특정 파트 넘버에 대해 파장이나 순방향 전압에 대한 별도의 빈닝을 나타내지 않습니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 텍스트 발췌문은 6페이지의 전형적인 특성 곡선을 언급하지만, 구체적인 그래프는 텍스트에 포함되어 있지 않습니다. 일반적으로 이러한 데이터시트에는 순방향 전류와 발광 강도의 관계(I-Iv 곡선), 순방향 전류와 순방향 전압의 관계(I-V 곡선), 주변 온도가 발광 강도에 미치는 영향을 설명하는 곡선이 포함됩니다. 이러한 곡선은 설계자가 LED의 비선형 동작을 이해하는 데 필수적입니다. 예를 들어, I-Iv 곡선은 발광 강도가 전류와 함께 증가하지만 더 높은 전류에서 포화될 수 있음을 보여줍니다. I-V 곡선은 적절한 전류 제한 저항을 선택하는 데 중요합니다. 온도 디레이팅 곡선은 열적으로 어려운 환경에서 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 중요한, 최대 허용 전류가 상승하는 주변 온도에 따라 어떻게 감소하는지를 시각적으로 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LED는 표면 실장 패키지로 제공됩니다. 부품 자체의 정확한 물리적 치수는 패키지 치수 도면(데이터시트 1페이지 참조)에 상세히 나와 있습니다. 소자는 자동화 조립과 호환되는 테이프 앤 릴 형식으로 공급됩니다. 테이프 폭은 8mm이며, 표준 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개의 LED가 들어 있습니다. 풀 릴이 아닌 주문의 경우, 나머지에 대해 최소 포장 수량 500개가 적용됩니다. 포장은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 사양을 준수합니다. 테이프에는 부품용 엠보싱된 포켓이 있으며, 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다. 테이프에서 허용되는 연속 누락 부품의 최대 수는 2개입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드

6.1 솔더링 프로파일

데이터시트는 열 손상을 방지하기 위해 상세한 솔더링 조건 권장 사항을 제공합니다. 적외선(IR) 리플로우 솔더링의 경우, 특정 온도 프로파일이 제안됩니다. 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 이 온도 이상의 시간은 최대 5초로 제한해야 합니다. 예열 단계도 권장됩니다. 일반 솔더 공정과 무연(Pb-free) 공정에 대해 별도의 프로파일이 제안되며, 후자는 SnAgCu 구성의 솔더 페이스트가 필요합니다. 웨이브 솔더링의 경우, 최대 솔더 웨이브 온도 260°C에서 최대 10초가 지정되며, 예열 한계는 100°C에서 최대 60초입니다. 인두를 사용한 수동 솔더링의 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 접촉 시간은 접합점당 3초로 제한해야 하며, 한 번만 가능합니다.

6.2 보관 및 취급

적절한 보관은 솔더링성을 유지하는 데 중요합니다. LED는 30°C 및 70% 상대 습도를 초과하지 않는 환경에 보관해야 합니다. 원래의 습기 차단 포장에서 제거된 경우, 일주일 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거쳐야 합니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 건조기에 보관해야 합니다. 일주일 이상 포장되지 않은 상태로 보관된 부품은 조립 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 24시간 동안 베이킹 공정을 거쳐야 합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용매만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 권장 방법은 LED를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 동안 담그는 것입니다. 공격적이거나 초음파 세척은 특별히 테스트되고 검증되지 않는 한 권장되지 않습니다.

7. 응용 제안

7.1 대표적인 응용 시나리오

이 듀얼 컬러 LED는 하나 이상의 상태를 가진 상태 표시가 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 일반적인 용도로는 전원/대기 표시등(예: 대기 시 적색, 켜짐 시 황색), 결함/경고 표시등, 배터리 충전 상태 표시기, 라우터, 충전기, 오디오 장비 및 소형 가전과 같은 소비자 기기의 모드 선택 피드백이 포함됩니다. 넓은 시야각은 사용자가 각도에서 표시기를 볼 수 있는 전면 패널 응용 분야에 적합합니다.

7.2 설계 고려사항 및 구동 방법

LED는 전류 구동 소자입니다. 특히 여러 LED가 병렬로 사용될 때 균일한 밝기를 보장하기 위해 각 LED마다 직렬 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다(회로 모델 A). 개별 저항 없이 여러 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. 각 LED의 순방향 전압(Vf) 특성의 작은 변동이 각 LED를 통해 흐르는 전류에 상당한 차이를 일으켜 밝기가 고르지 않게 될 수 있기 때문입니다. 구동 회로는 동작 주변 온도가 25°C 이상인 경우 디레이팅 팩터를 고려하여 각 칩당 최대 DC 정격인 30 mA로 전류를 제한하도록 설계되어야 합니다.

7.3 정전기 방전 (ESD) 보호

LED는 정전기 방전에 민감합니다. 취급 및 조립 중 ESD 손상을 방지하기 위해 다음 예방 조치가 필수적입니다: 작업자는 도전성 손목 스트랩이나 방진 장갑을 착용해야 합니다. 모든 장비, 작업대 및 보관대는 적절하게 접지되어야 합니다. 취급 중 마찰로 인해 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저를 사용할 수 있습니다. 이러한 조치는 높은 생산 수율과 제품 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 특징은 하나의 컴팩트한 SMD 패키지에 두 개의 고효율 AlInGaP 칩을 통합한 것입니다. AlInGaP 기술은 적색 및 황색에 대한 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 듀얼 컬러 기능은 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것에 비해 부품 수와 보드 공간을 줄입니다. 넓은 130도 시야각은 오프축 가시성이 필요한 응용 분야에서 또 다른 경쟁 우위입니다. 상세한 빈닝 시스템은 설계자에게 예측 가능한 광학 성능을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 적색과 황색 칩을 모두 최대 30mA 전류로 동시에 구동할 수 있나요?

A: 아닙니다. 절대 최대 정격은 칩당 30mA DC로 지정되어 있습니다. 두 칩을 모두 최대 전류로 동시에 구동하면 총 패키지 전력 소산 한계를 초과하여 과열을 일으킬 가능성이 높습니다. 구동 회로는 총 전력을 관리하도록 설계되어야 합니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λp)은 방출 스펙트럼의 강도가 가장 높은 파장입니다. 주 파장(λd)은 CIE 색도도에서 유도되며, 인간의 눈이 인지하는 빛의 색상과 가장 잘 일치하는 단일 파장을 나타냅니다. λd는 종종 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

p>Q: 올바른 전류 제한 저항을 어떻게 선택하나요?

A: 옴의 법칙을 사용하세요: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_LED. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 Vf(2.4V)를 사용하여 부품 간 변동이 있어도 전류가 원하는 수준을 절대 초과하지 않도록 하세요. 예를 들어, 5V 공급 전압과 목표 전류 20mA의 경우: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 옴. 다음 표준 값(예: 130 또는 150 옴)을 사용하고 저항의 실제 전력 소산(P = I^2 * R)을 계산하세요.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

네트워크 스위치용 듀얼 상태 표시기를 설계하는 것을 고려해 보세요. 목표는 링크 상태(고정 황색)와 활동 상태(깜빡이는 적색)를 표시하는 것입니다. LTST-C155KSKRKT는 이에 완벽합니다. 두 개의 독립적인 마이크로컨트롤러 GPIO 핀을 사용하여 별도의 전류 제한 저항을 통해 LED를 구동할 수 있습니다. 핀 1과 3은 황색 애노드/캐소드에 연결되고, 핀 2와 4는 적색에 연결됩니다. 설계는 마이커로컨트롤러 핀이 충분한 전류(예: 색상당 20mA)를 싱크/소스할 수 있는지 확인해야 합니다. 스위치가 따뜻한 환경(예: 인클로저 내부 50°C)에서 작동하는 경우, 순방향 전류는 디레이팅되어야 합니다. 디레이팅된 전류 = 30mA - [0.4 mA/°C * (50°C - 25°C)] = 30mA - 10mA = 20mA. 따라서 처음부터 20mA로 설계하면 상승된 온도 동작에 대한 안전 마진을 제공합니다.

11. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. 이 현상을 전계발광이라고 합니다. 이 LED에 사용된 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 재료 시스템에서, p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이 전자와 정공이 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlInGaP는 고효율의 적색, 주황색 및 황색 빛을 생산하기에 적합한 밴드갭을 가집니다. 듀얼 컬러 패키지는 단순히 서로 다른 재료 구성(밴드갭)을 가진 두 개의 이러한 반도체 칩을 단일 캡슐란트 내에 수용하며, 독립적인 제어를 위한 별도의 전기적 연결을 가지고 있습니다.

12. 기술 트렌드

표시기 응용 분야를 위한 LED 기술의 일반적인 트렌드는 더 높은 효율, 더 작은 패키지 크기 및 더 낮은 전력 소비를 지향합니다. AlInGaP는 우수한 효율과 안정성으로 인해 고성능 적색, 주황색 및 황색 LED를 위한 지배적인 기술로 남아 있습니다. 이 듀얼 컬러 소자에서 볼 수 있는 통합은 점점 더 소형화되는 전자 제품에서 PCB 공간을 절약하고 조립을 단순화하는 핵심 트렌드입니다. 또한, 자동차 클러스터나 미적 균일성이 중요한 소비자 가전과 같이 일관된 색상과 밝기를 요구하는 응용 분야의 수요를 충족시키기 위해 정밀한 빈닝과 더 엄격한 허용 오차에 대한 강조도 증가하고 있습니다. 더 나아가, 무연 및 고온 솔더링 공정과의 호환성은 현대 전자 제조에 사용되는 모든 부품에 대한 표준 요구 사항이 되었습니다.