LTST-C19MGEBK-RR SMD LED 풀컬러 RGB 데이터시트 - 0.5mm 초박형 - 20-30mA 순방향 전류 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프인 LTST-C19MGEBK-RR의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 공간 제약이 중요한 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정 및 응용 분야를 위해 특별히 설계된 초소형 LED 제품군의 일부입니다. 이 장치는 단일의 컴팩트한 패키지 내에 세 가지 별개의 LED 칩을 통합하여 적색, 녹색, 청색 빛을 방출할 수 있습니다. 이 풀컬러 기능은 다양한 현대 전자 장비에 적합하도록 합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 예외적으로 얇은 프로필, 높은 휘도 출력, 환경 및 제조 표준 준수를 포함합니다. 그 설계는 대량 자동화 생산 환경과의 호환성을 우선시합니다.

• 타겟 응용 분야:이 LED는 통신 장치(무선 및 휴대폰), 휴대용 컴퓨팅(노트북 컴퓨터), 네트워크 시스템 장비, 다양한 가전 제품, 실내 간판 또는 디스플레이 응용 분야에 매우 적합합니다.
• 주요 특징:이 장치는 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수합니다. 0.5mm의 초박형 패키지 높이를 특징으로 합니다. 고성능 울트라 브라이트 InGaN(녹색 및 청색용) 및 AlInGaP(적색용) 반도체 칩을 사용합니다. 자동화 처리를 위한 EIA 표준 포장을 준수하여 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장되어 공급됩니다.
• 제조 호환성:이 부품은 집적 회로(I.C. 호환) 및 표준 자동 배치 장비와 호환되도록 설계되었습니다. 표면 실장 기술 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있습니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

LED의 성능은 주로 주변 온도(Ta) 25°C에서 특정 환경 및 전기 테스트 조건 하에서 정의됩니다. 이러한 파라미터를 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 회로 설계에 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않으며 설계 시 피해야 합니다.

• 소비 전력 (Pd):녹색 및 청색 칩: 76 mW; 적색 칩: 75 mW. 이는 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):녹색/청색: 100 mA, 적색: 80 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭 조건). 이 정격은 펄스 동작용이며 연속 DC용이 아닙니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):최대 연속 전류: 녹색 및 청색 칩: 20 mA; 적색 칩: 30 mA.
• 온도 범위:동작: -20°C ~ +80°C; 보관: -30°C ~ +85°C.
• 솔더링 조건:최고 온도 260°C에서 10초 동안 유지되는 무연(Pb-free) 솔더 공정에 일반적인 적외선 리플로우 솔더링을 견딥니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 지정된 테스트 조건에서 측정된 일반적인 성능 값입니다. 설계자는 최소 및 최대 한계를 유의하며 이를 지침으로 사용해야 합니다.

• 광도 (I_V):밀리칸델라(mcd)로 측정됩니다. 최소값은 180 mcd이며, 각 색상에 대해 다른 순방향 전류에서 테스트됩니다: 녹색 2mA, 적색 4.8mA, 청색 3mA. 최대값은 450 mcd입니다. 광도는 CIE 표준 눈 반응 곡선에 근사하는 센서 및 필터를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):일반적인 전체 시야각은 120도로, 광각 방출 패턴을 나타냅니다.
• 파장 파라미터:
  • 피크 방출 파장 (λ_P):일반적인 값은 518 nm(녹색), 632 nm(적색), 468 nm(청색)입니다. 이는 스펙트럼 출력이 가장 강한 파장입니다.
  • 주 파장 (λ_d):일반적인 값은 525 nm(녹색), 624 nm(적색), 470 nm(청색)입니다. 이는 색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
  • 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):일반적인 값은 35 nm(녹색), 20 nm(적색), 25 nm(청색)입니다. 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):테스트 전류에서 동작할 때 LED 양단의 전압 강하입니다. 범위는 다음과 같습니다: 녹색: 최소 2.20V, 최대 3.00V; 적색: 최소 1.70V, 최대 2.40V; 청색: 최소 2.20V, 최대 3.00V.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 50 μA(녹색/청색) 및 10 μA(적색)의 누설 전류. 이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았으며, 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 측정된 성능에 따라 빈으로 분류됩니다. LTST-C19MGEBK-RR는 두 가지 주요 빈닝 기준을 사용합니다.

3.1 광도 (I_V) 등급

LED는 표준 테스트 전류에서 측정된 광도에 따라 분류됩니다. 빈 코드와 그 범위는 다음과 같습니다:

• S1:180 mcd (최소) ~ 225 mcd (최대)
• S2:225 mcd ~ 285 mcd
• T1:285 mcd ~ 355 mcd
• T2:355 mcd ~ 450 mcd

각 광도 빈에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 색조 (색상) 등급

이는 색상 점을 과학적으로 정의하는 CIE 1931 색도 좌표(x, y)를 기반으로 한 더 복잡한 빈닝 시스템입니다. 데이터시트는 색도도상에서 사변형을 형성하는 특정 좌표 경계를 가진 빈 코드(A, B, C, D 및 그 하위 변형 A1, B1 등)의 상세 그리드를 제공합니다. 이를 통해 거의 동일한 색상 출력을 가진 LED를 정밀하게 선택할 수 있습니다. 각 색조 빈의 (x, y) 좌표에는 +/-0.01의 허용 오차가 적용됩니다. 주 파장(λ_d)은 이 좌표에서 도출됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 그림1, 그림5)이 참조되지만, 제공된 기술과 파라미터를 기반으로 일반적인 특성을 설명할 수 있습니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

LED의 I-V 관계는 비선형이며 지수적입니다. 사양에 제공된 순방향 전압(V_F) 값은 특정 테스트 전류에서의 스냅샷입니다. 실제로 V_F는 I_F가 증가함에 따라 증가하며 온도에도 의존합니다. 적색(~1.7-2.4V) 대 녹색/청색(~2.2-3.0V)의 서로 다른 V_F 범위는 특히 다색 응용에서 전류 제한 회로의 신중한 설계를 필요로 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광 출력(I_V)은 일반적으로 동작 범위 내에서 순방향 전류(I_F)에 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 데이터시트는 InGaN 및 AlInGaP 칩 기술의 서로 다른 효율을 반영하여 비교 가능한 밝기 수준을 달성하기 위해 각 색상에 대해 다른 테스트 전류를 지정합니다.

4.3 온도 특성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 지정된 동작 온도 범위 -20°C ~ +80°C는 장치가 게시된 사양을 충족할 주변 조건을 정의합니다. 특히 열 질량이 제한될 수 있는 장치의 얇은 프로필을 고려할 때, 성능과 수명을 유지하기 위해 PCB의 적절한 열 관리가 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

LED는 표준 SMD 패키지로 제공됩니다. 렌즈는 투명합니다. 내부 소스 색상 및 해당 핀 할당은 다음과 같습니다: 핀 1 및 4의 InGaN 녹색; 핀 2 및 5의 AlInGaP 적색; 핀 3 및 6의 InGaN 청색. 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 밀리미터 단위이며 일반적인 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 0.5mm의 초박형 높이는 핵심 기계적 특징입니다.

5.2 권장 PCB 부착 패드

데이터시트에는 LED를 솔더링하기 위한 PCB상의 권장 구리 패드 레이아웃을 보여주는 다이어그램이 포함되어 있습니다. 이 풋프린트를 준수하는 것은 리플로우 공정 및 동작 중에 신뢰할 수 있는 솔더 접합, 적절한 정렬 및 효과적인 열 방산을 달성하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 조건

무연(Pb-free) 솔더 공정의 경우, 최고 온도 260°C를 10초 동안 유지하는 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 이는 많은 SMD 부품에 대한 표준 프로파일이며 LED 패키지가 과도한 열로 손상되지 않도록 보장합니다.

6.2 세척

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

6.3 정전기 방전 (ESD) 주의사항

LED 칩은 정전기 및 전압 서지에 민감합니다. 이 장치를 다룰 때는 적절한 ESD 제어(손목 스트랩, 방전 장갑, 모든 장비 및 기계의 적절한 접지 보장)를 사용하는 것이 강력히 권장됩니다.

6.4 보관 조건

밀봉 패키지:LED는 30°C 이하 및 상대 습도(RH) 90% 이하에서 보관해야 합니다. 건제와 함께 방습 백에 포장된 경우 1년 이내에 사용해야 합니다.
개봉 패키지:보관 환경은 30°C 또는 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 원래 포장에서 꺼낸 부품은 1주일 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거쳐야 합니다(습기 민감도 등급 3, MSL 3). 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 환경에 보관해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 산업 표준 엠보싱 캐리어 테이프(폭 8mm)에 공급되며, 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 풀 릴에는 4000개가 들어 있습니다. 테이프에는 부품 포켓을 밀봉하는 커버 테이프가 있습니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 잔여 수량의 경우 최소 포장 수량은 500개입니다.

8. 적용 제안 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 적용 시나리오

• 키보드/키패드 백라이트:얇은 프로필과 RGB 기능으로 휴대용 장치의 키를 조명하는 데 이상적이며, 색상 변화 효과를 가질 수 있습니다.
• 상태 표시기:단일 부품 풋프린트에서 다색 상태 정보(예: 오류-적색, 준비-녹색, 활성-청색)를 제공할 수 있습니다.
• 마이크로 디스플레이 및 심볼 조명기:작은 컬러 정보 디스플레이 또는 제어판의 심볼 백라이트에 적합합니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:각 색상 채널의 서로 다른 V_F와 I_F characteristics.
• 특성으로 인해 각 색상 채널마다 독립적으로 정전류 드라이버 또는 적절한 전류 제한 저항을 사용하십시오.열 관리:
• 특히 최대 전류 또는 그 근처에서 구동할 경우, PCB 설계가 LED 패드에서의 열 방산을 허용하도록 보장하십시오.광학 설계:
• 120도의 시야각은 넓은 방출을 제공합니다. 더 균일하거나 지시된 출력이 필요한 경우 확산판 또는 도광판을 고려하십시오.일관성을 위한 빈닝:_V여러 유닛에 걸쳐 균일한 색상과 밝기가 필요한 응용 분야의 경우, 조달 시 필요한 I

및 색조 빈 코드를 지정하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화LTST-C19MGEBK-RR는 주로 그초박형 0.5mm 높이를 통해 차별화되며, 이는 점점 더 얇아지는 소비자 전자 제품에 유리합니다.세 가지 고성능 칩(InGaN: G/B용, AlInGaP: R용)을 하나의 패키지에 통합하는 것은 오래된 형광체 변환 백색 LED 또는 효율이 낮은 칩 기술에 비해 우수한 밝기와 색역을 제공합니다. 완전한자동화 조립 공정(테이프 및 릴, IR 리플로우) 준수

는 수동 솔더링이 필요한 LED와 구별되며 대량 생산에 비용 효율적인 선택이 되게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
Q: 단일 정전류 소스로 세 가지 색상(RGB)을 모두 구동할 수 있나요?_FA: 아니요. 순방향 전압(V

) 범위는 적색 칩과 녹색/청색 칩 사이에서 크게 다릅니다. 별도의 전류 제어 회로로 구동하거나 개별적으로 계산된 전류 제한 저항이 있어야 합니다.
Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?_PA: 피크 파장(λ_d)은 LED가 방출하는 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. 주 파장(λ_d)은 인간의 눈이 색상과 연관시키는 지각적 단일 파장입니다. λ

는 디스플레이 및 조명에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.
Q: MSL 등급이 3입니다. 이는 제 생산 공정에 무엇을 의미하나요?

A: 습기 민감도 등급 3은 패키지가 솔더링되어야 하기 전까지 최대 168시간(7일) 동안 공장 작업장 조건(≤30°C/60% RH)에 노출될 수 있음을 의미합니다. 이를 초과할 경우, "팝콘" 현상 손상을 방지하기 위해 리플로우 전에 흡수된 수분을 제거하기 위해 부품을 베이킹해야 할 수 있습니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례
시나리오: 휴대용 IoT 장치용 다색 상태 표시기 설계.
설계는 네트워크 상태(청색: 연결 중, 녹색: 연결됨, 적색: 오류) 및 배터리 상태(녹색: 높음, 적색: 낮음)를 표시하기 위해 단일의 아주 작은 부품을 필요로 합니다. LTST-C19MGEBK-RR는 얇음과 RGB 기능으로 선택되었습니다. 설계자는 다음과 같이 합니다:
1. 권장 패드 풋프린트를 사용하여 PCB 레이아웃을 작성합니다._F2. 세 개의 별도 로우사이드 MOSFET 스위치 회로를 설계하며, 각 회로에는 목표 색상(적색, 녹색, 청색)의 특정 V
범위에 대해 계산된 직렬 저항이 있어 원하는 전류(예: 낮은 전력에서 좋은 밝기를 위한 15mA)를 달성합니다.
3. 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이 필요한 전류를 싱크할 수 있는지 확인합니다.
4. 주문 시 엄격한 색조 빈(예: 녹색용 B1)을 지정하여 모든 생산 유닛에서 "연결됨" 녹색 색상이 일관되도록 합니다.

5. 개봉 후 MSL 3 시간 프레임 내에 릴이 사용되도록 조립 공정을 계획합니다.

12. 원리 소개
- LED의 발광은 반도체 재료의 전계발광을 기반으로 합니다. 칩의 p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 이 장치는 다음을 사용합니다:인듐 갈륨 나이트라이드 (InGaN):
- 인듐 함량을 조정하여 밴드갭을 조정할 수 있는 화합물 반도체입니다. 여기서는 녹색 및 청색 빛을 생성하는 데 사용됩니다.알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드 (AlInGaP):

고효율 적색 및 호박색 빛 생산에 탁월한 또 다른 화합물 반도체입니다. 투명 렌즈는 색상 변환 없이 고유 칩 색상을 직접 볼 수 있게 합니다.

13. 개발 동향이와 같은 SMD LED의 진화는 몇 가지 명확한 산업 동향을 따릅니다:소형화(더 얇고, 더 작은 풋프린트)로 더 세련된 최종 제품을 가능하게 합니다.효율 증가(mA당 더 높은 광도)로 배터리 구동 장치의 전력 소비를 줄입니다.향상된 색 재현 및 색역InGaN 및 AlInGaP와 같은 고급 칩 재료를 통해 더 생생하고 정확한 디스플레이를 제공합니다.향상된 신뢰성 및 표준화