풀 컬러 SMD LED LTST-C19HE1WT-5A 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x0.35mm - 전압 1.6-3.2V - 전력 0.08W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C19HE1WT-5A는 소형 크기와 다중 색상 표시가 필요한 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 풀 컬러 표면 실장 LED입니다. 이 소자는 단일 초박형 패키지 내에 적색, 녹색 및 청색(RGB) LED 칩을 통합하여 세 채널의 개별 또는 결합 제어를 통해 넓은 스펙트럼의 색상을 생성할 수 있습니다. 주요 설계 목표는 공간이 제한된 자동화 조립 환경을 위한 다용도 조명 솔루션을 제공하는 것입니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 부품의 주요 장점은 초소형 크기와 풀 컬러 기능의 결합입니다. 패키지 높이는 0.35mm로 매우 낮아, 초박형 디스플레이 또는 키보드 및 키패드용 백라이트 모듈과 같이 수직 간격이 제한된 응용 분야에 적합합니다. 이 소자는 RoHS 지침을 준수하여 국제 환경 기준을 충족합니다. 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장되어 대량 전자 제조에 사용되는 표준 자동 피크 앤 플레이스 장비와 호환됩니다. 주요 목표 시장에는 통신 장비(예: 휴대전화), 사무 자동화 장치(예: 노트북 컴퓨터), 네트워크 시스템, 가전 제품 및 실내 간판이 포함됩니다. IC 호환 구동 특성과 적외선 리플로우 솔더링 공정에 대한 적합성은 현대 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 라인으로의 통합을 더욱 향상시킵니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션에서는 데이터시트에 명시된 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격을 이해하는 것은 소자의 신뢰성을 보장하고 조기 고장을 방지하는 데 중요합니다. 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다. 소비 전력은 색상에 따라 약간 다릅니다: 청색 및 녹색 칩은 80mW, 적색 칩은 75mW입니다. 이는 서로 다른 반도체 재료의 열적 특성이나 효율성의 잠재적 차이를 나타냅니다. 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭에서 허용되는 피크 순방향 전류는 청색/녹색의 경우 100mA, 적색의 경우 80mA입니다. 연속 DC 순방향 전류 정격은 청색/녹색의 경우 20mA, 적색의 경우 30mA입니다. 이 소자는 -20°C에서 +80°C 사이에서 작동하도록 정격되며, 저장 온도 범위는 -30°C에서 +100°C로 더 넓습니다. 주요 솔더링 사양은 적외선 리플로우 조건으로, 무연(Pb-free) 조립 공정의 표준인 260°C를 10초 이상 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

광학적 및 주요 전기적 파라미터에 대한 일반적인 테스트 조건은 Ta=25°C, 순방향 전류(IF) 5mA입니다. 발광 강도(Iv)는 색상에 따라 크게 다르며, 이는 기본 반도체 기술(적색은 AlInGaP, 녹색 및 청색은 InGaN)의 효율성 차이로 인해 예상됩니다. 청색 LED의 경우 최소 발광 강도는 11.2 mcd, 최대는 45.0 mcd입니다. 녹색 LED는 훨씬 더 높은 출력 범위를 보여주며, 최소 28.0 mcd에서 최대 280.0 mcd입니다. 적색 LED는 11.2 mcd에서 71.0 mcd 범위입니다. 시야각(2θ1/2)은 확산 렌즈 패키지의 전형적인 넓은 130도로, 넓고 균일한 빛 분포를 제공합니다. 피크 발광 파장(λP)은 468nm(청색), 530nm(녹색), 632nm(적색)입니다. 해당 주 파장(λd)은 470nm, 528nm, 624nm입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ) 값은 26nm(청색), 35nm(녹색), 17nm(적색)이며, 이는 스펙트럼 순도를 나타내며 적색이 가장 좁습니다. 5mA에서의 순방향 전압(VF)은 청색/녹색의 경우 2.50V에서 3.20V, 적색의 경우 1.60V에서 2.30V 범위입니다. VR=5V에서의 최대 역전류(IR)는 모든 색상에 대해 10 μA입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 표준 5mA 테스트 전류에서의 발광 강도를 기준으로 단위를 분류하는 빈닝 시스템을 사용합니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 일관된 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있습니다.

3.1 발광 강도 빈닝

각 색상마다 별도의 빈 코드 목록이 제공되며, 이는 서로 다른 성능 범위를 반영합니다. 각 빈에는 최소 및 최대 발광 강도 값이 있으며, 각 빈 내에서 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 청색 LED의 경우 빈은 L(11.2-18.0 mcd), M(18.0-28.0 mcd), N(28.0-45.0 mcd)입니다. 녹색 LED의 경우 빈은 N(28.0-45.0 mcd), P(45.0-71.0 mcd), Q(71.0-112.0 mcd), R(112.0-180.0 mcd), S(180.0-280.0 mcd)입니다. 적색 LED의 경우 빈은 L(11.2-18.0 mcd), M(18.0-28.0 mcd), N(28.0-45.0 mcd), P(45.0-71.0 mcd)입니다. 이 빈닝은 균일한 색상 혼합이나 특정 밝기 수준이 필요한 응용 분야에서 최종 제품의 외관 예측 가능성을 보장하므로 매우 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 파라미터 간의 관계를 그래픽으로 나타내는 일반적인 성능 곡선을 참조합니다. 제공된 텍스트에 구체적인 그래프가 상세히 설명되어 있지는 않지만, 이러한 소자의 표준 곡선에는 일반적으로 각 색상에 대한 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선)이 포함되며, 이는 비선형이며 적색(낮은 Vf)과 청색/녹색(높은 Vf) 칩 사이에 차이가 있습니다. 발광 강도 대 순방향 전류 곡선은 빛 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 높은 전류에서 포화 상태에 가까워질 수 있습니다. 상대 발광 강도 대 주변 온도 곡선은 높은 작동 온도에서 밝기 저하를 이해하는 데 중요합니다. 스펙트럼 분포 그래프는 각 색상의 피크 파장과 스펙트럼 반폭을 시각적으로 나타냅니다. 이러한 곡선을 분석하면 설계자가 열 효과와 전력 소비를 관리하면서 원하는 밝기와 효율을 위한 구동 전류를 최적화할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

이 소자는 업계 표준 SMD 패키지를 특징으로 합니다. 렌즈 색상은 확산 백색으로, 개별 색상 광원을 혼합하여 균일한 혼합 색상 외관을 만드는 데 도움이 됩니다. 핀 할당은 명확하게 정의됩니다: 핀 1은 AlInGaP 적색 칩의 애노드, 핀 2는 InGaN 녹색 칩의 애노드, 핀 3은 InGaN 청색 칩의 애노드입니다. 세 칩의 캐소드는 내부적으로 공통 단자(일반적으로 열 패드 또는 지정된 캐소드 핀, 표준 RGB LED 구성에서 암시되지만 정확한 공통 연결점은 치수 도면에서 확인해야 함)에 연결됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

5.2 권장 PCB 부착 패드

적절한 솔더링과 기계적 안정성을 보장하기 위해 인쇄 회로 기판용 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 권장 패턴을 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고, 열 방출을 관리하며, 리플로우 공정 중 툼스토닝을 방지하는 데 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드

6.1 IR 리플로우 솔더링 파라미터

무연 조립 공정의 경우 특정 리플로우 프로파일이 제안됩니다. 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 이 피크 온도 이상에서의 시간은 최대 10초로 제한되어야 합니다. 예열 단계도 권장됩니다. 데이터시트는 보드 설계, 페이스트 및 오븐이 다양하기 때문에 제공된 프로파일은 지침일 뿐이며, 보드별 특성화를 수행해야 한다고 강조합니다. 이 소자는 JEDEC 표준 리플로우 프로파일을 견딜 수 있도록 검증되었습니다.

6.2 저장 및 취급 조건

LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 손목 스트랩과 접지 장비 사용과 같은 취급 주의 사항이 필수입니다. 저장의 경우, 개봉되지 않은 방습 백(건조제 포함)은 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관해야 하며, 권장 사용 기간은 1년입니다. 원래 포장이 개봉되면 저장 환경은 ≤30°C 및 ≤60% RH이어야 합니다. 포장에서 꺼낸 부품은 1주일 이내에 리플로우 솔더링해야 합니다(습기 민감도 레벨 3, MSL 3). 백 외부에서 더 오래 보관된 경우 솔더링 전에 베이킹(예: 60°C에서 20시간)이 필요하여 리플로우 중 팝콘 현상을 방지해야 합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

이 소자는 자동화 조립과 호환되는 테이프 및 릴 형식으로 공급됩니다. 테이프 너비는 8mm이며, 표준 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 4000개가 들어 있습니다. 소량의 경우 잔여물에 대해 최소 포장 수량 500개가 제공됩니다. 포장은 ANSI/EIA 481 사양을 따릅니다. 테이프는 빈 포켓을 밀봉하기 위해 상단 커버를 사용하며, 테이프에서 허용되는 연속 누락 부품의 최대 개수는 2개입니다.

8. 적용 제안

8.1 일반적인 적용 시나리오

이 LED는 다양한 응용 분야에 매우 적합합니다:상태 표시기:다중 색상 기능으로 단일 LED가 여러 시스템 상태(예: 전원 켜짐=녹색, 대기=청색, 오류=적색)를 표시할 수 있습니다.백라이트:색상 변화 효과가 원하는 키패드, 키보드 또는 소형 장식 패널 백라이트에 이상적입니다.마이크로 디스플레이:어레이로 사용하여 간단한 풀 컬러 그래픽 또는 상징적 디스플레이를 형성할 수 있습니다.소비자 가전:미적 및 기능적 조명을 위해 휴대전화, 노트북 및 가전 제품에서 찾아볼 수 있습니다.

8.2 설계 고려 사항

설계자는 여러 가지 요소를 고려해야 합니다:전류 제한:순방향 전압이 다르기 때문에 각 색상 채널마다 자체 전류 제한 저항이 있거나 정전류원으로 구동되어야 합니다.색상 혼합:특정 백색점 또는 혼합 색상을 달성하려면 빈닝 변동을 고려하여 각 칩의 구동 전류를 신중하게 보정해야 합니다.열 관리:낮은 전력에도 불구하고, 특히 밀폐된 공간에서 수명을 위해 최대 접합 온도를 초과하지 않도록 하는 것이 중요합니다.ESD 보호:민감한 환경에서는 LED 애노드를 구동하는 신호 라인에 ESD 보호를 포함시킬 필요가 있을 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C19HE1WT-5A의 주요 차별화 요소는 단일 EIA 표준 패키지에서 초박형 0.35mm 프로파일과 풀 RGB 기능의 결합에 있습니다. 개별 단색 LED 또는 더 큰 RGB 패키지와 비교하여 PCB에서 상당한 공간 절약을 제공합니다. 고급 InGaN 및 AlInGaP 칩 기술의 사용은 우수한 발광 효율을 제공합니다. 표준 IR 리플로우 및 테이프 앤 릴 포장과의 호환성은 현대 SMT 라인에 대한 드롭인 솔루션으로 만들어, 세 개의 별도 LED를 수동으로 배치하는 것에 비해 조립 복잡성을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 단일 5V 공급으로 세 가지 색상을 모두 구동할 수 있나요?A: 예, 하지만 각 채널마다 별도의 전류 제한 저항이 필요합니다. R = (Vcc - Vf) / If 공식을 사용하여 저항 값을 계산하십시오. 여기서 Vf는 원하는 전류에서 특정 색상의 순방향 전압입니다. 적색의 Vf가 청색/녹색보다 낮다는 점에 유의하십시오.

Q: 왜 녹색의 발광 강도 범위가 적색이나 청색보다 훨씬 넓나요?A: 이는 이 제품에 사용된 InGaN 기반 녹색 칩 기술의 더 높은 일반적인 효율성과 이 넓은 성능 범위에 걸쳐 부품을 분류하기 위해 구현된 빈닝 구조를 반영합니다.

Q: "주 파장" 대 "피크 파장"의 의미는 무엇인가요?A: 피크 파장(λP)은 방출 스펙트럼이 최대 전력을 갖는 단일 파장입니다. 주 파장(λd)은 CIE 색도도상의 색도 좌표에서 파생되며 빛의 지각된 색상을 나타냅니다. 이는 LED의 색상 감각을 인간의 눈에 일치시키는 단일 파장입니다.

Q: 이 LED는 실외 사용에 적합한가요?A: 작동 온도 범위는 -20°C에서 +80°C입니다. 일부 실외 조건에서 작동할 수 있지만, 데이터시트는 습기와 먼지에 대한 침입 보호(IP) 등급을 지정하지 않습니다. 가혹한 실외 환경의 경우 적절한 환경 밀봉이 있는 제품을 선택해야 합니다.

11. 실제 사용 사례

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시기 설계설계자는 네트워크 활동(녹색 깜빡임), 연결 유형(5GHz용 고정 청색, 2.4GHz용 고정 시안), 오류 상태(고정 적색)를 표시할 단일 LED가 필요합니다. LTST-C19HE1WT-5A는 작은 크기와 3-in-1 기능으로 선택되었습니다. 설계자는 PWM 가능 출력이 있는 마이크로컨트롤러를 사용하여 작은 전류 제한 저항을 통해 각 채널을 구동합니다. 펌웨어는 LED를 제어하도록 프로그래밍됩니다: 활동에 대한 빠른 녹색 깜빡임, 2.4GHz 대역에 대한 청색과 녹색의 혼합(시안을 달성하기 위한 특정 PWM 비율), 오류에 대한 고정 적색. 넓은 시야각은 다양한 각도에서 표시기가 보이도록 합니다. 초박형 프로파일은 얇은 패시아 패널 뒤에 맞출 수 있게 합니다.

12. 원리 소개

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. 방출된 빛의 색상은 반도체 재료의 에너지 밴드 갭에 의해 결정됩니다. LTST-C19HE1WT-5A는 두 가지 주요 재료 시스템을 사용합니다: 청색 및 녹색 칩용 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)와 적색 칩용 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP). 이 세 가지 기본 색상 칩에 대한 전류를 독립적으로 제어함으로써, 가산 색상 혼합을 통해 백색(세 가지가 적절히 균형을 이룰 때)을 포함한 다양한 2차 색상을 생성할 수 있습니다.

13. 개발 동향

SMD LED 기술의 일반적인 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 작은 패키지 크기, 개선된 색 재현성 및 일관성을 지속적으로 향해 나아가고 있습니다. 더 높은 신뢰성과 더 긴 작동 수명을 위한 추진력도 있습니다. LTST-C19HE1WT-5A와 같은 다색 LED의 경우, 더 예측 가능한 색상 혼합을 위한 더 엄격한 빈닝 허용 오차, 패키지 내 통합 드라이버 IC("스마트 LED" 제작), 차세대 유연 및 접이식 디스플레이를 위한 더 얇은 프로파일이 포함됩니다. 기본 반도체 재료도 효율성을 개선하기 위해 정제되고 있으며, 특히 전통적으로 적색과 청색에 비해 성능이 뒤처져 온 녹색 LED를 위해 개선되고 있습니다.