LTST-C230TBKT-5A SMD LED 데이터시트 - 리버스 마운트 - 블루 (InGaN) - 2.65-3.15V - 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C230TBKT-5A는 현대 전자 조립 공정을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 부품의 핵심 구성 요소는 청색광을 방출하는 초고휘도 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩입니다. 이 부품의 주요 차별화 특징은 리버스 마운트 설계로, 주 광 방출이 패키지의 기판 측면을 통해 이루어짐을 의미합니다. 이는 "워터 클리어" 렌즈 설명으로 표시되며, 일반적으로 확산 렌즈에 비해 더 넓거나 특정한 시야각을 제공합니다. 이 장치는 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프에 패키징되어 대량 생산에 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다.

이 제품은 그린 제품으로 분류되어 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수합니다. 또한 집적 회로(IC) 호환되도록 설계되었으며, 무연(Pb-free) 인쇄 회로 기판(PCB) 조립에 필수적인 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있습니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산 (Pd):76 mW. 이는 LED가 성능이나 수명을 저하시키지 않고 열로 방출할 수 있는 최대 전력량입니다. 특히 더 높은 주변 온도에서 이 한계를 초과하면 광속 감가가 가속화되고 잠재적인 고장이 발생할 수 있습니다.
• 피크 순방향 전류 (I_F(PEAK)):100 mA. 이는 최대 허용 순간 순방향 전류이지만, 엄격한 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭의 펄스 조건에서만 가능합니다. 연속 동작용이 아닙니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 안정적인 장기 운전을 위한 권장 최대 연속 순방향 전류입니다. 대부분의 전기적 및 광학적 특성은 표준 테스트 전류 5 mA에서 측정됩니다.
• 동작 및 보관 온도:이 장치는 -20°C에서 +80°C 환경에서 작동할 수 있으며, -30°C에서 +85°C에서 보관할 수 있습니다.
• 적외선 솔더링 조건:이 패키지는 리플로우 솔더링 중 260°C의 피크 온도를 최대 10초 동안 견딜 수 있으며, 이는 일반적인 무연 공정 요구 사항과 일치합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 달리 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 I_F=5 mA에서 측정되며, LED의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_V):최소 11.2 밀리칸델라(mcd)에서 최대 45.0 mcd까지 범위입니다. 전형값은 지정되지 않았으며, 이는 빈닝을 통해 성능이 관리됨을 나타냅니다(섹션 3 참조). 광도는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 축상(0도)에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 이러한 넓은 시야각은 리버스 마운트 또는 사이드뷰 LED의 특징이며, 넓은 조명이 필요한 백라이트 및 표시기 응용에 적합합니다.
• 피크 파장 (λ_P):468 나노미터(nm). 이는 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):465.0 nm에서 476.5 nm까지 범위입니다. 이는 빛의 색상을 정의하는 인간 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도에서 도출됩니다. 피크 파장보다 색상 사양에 더 관련성이 높은 파라미터입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):25 nm. 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타내며, 최대 강도의 절반에서의 너비로 측정됩니다.
• 순방향 전압 (V_F):5 mA에서 2.65V에서 3.15V까지 범위입니다. 이는 LED가 전류를 흘릴 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 구동 회로 설계에 있어 중요한 파라미터입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 10 μA. 이 LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 누설 전류 테스트 전용입니다. 회로 내에서 역방향 전압을 인가하면 장치가 손상될 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C230TBKT-5A는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

빈은 1부터 5까지 레이블이 지정되며, 각각 5 mA에서 2.65V에서 3.15V까지 0.1V 범위를 포함합니다. 각 빈 내의 허용 오차는 ±0.1V입니다. 이를 통해 설계자는 병렬 배열에서 전류 분배를 위해 유사한 V_F를 가진 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 광도 빈닝

빈은 L1, L2, M1, M2, N1, N2로 레이블이 지정되며, 최소 광도 범위는 11.2 mcd에서 35.5 mcd입니다. 각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다. 이를 통해 응용 분야의 밝기 요구 사항에 기반한 선택이 가능합니다.

3.3 주 파장 빈닝

두 개의 빈이 정의됩니다: AC (465.0-470.0 nm) 및 AD (470.0-476.5 nm). 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이는 다중 세그먼트 디스플레이 또는 색상 혼합 백라이트와 같은 응용 분야에 중요한 LED 배치 내 색상 일관성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래픽 데이터는 참조되지만 본문 발췌에는 제공되지 않았지만, 이러한 LED의 일반적인 곡선은 다음과 같을 것입니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류 (I_Vvs. I_F):광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 더 높은 전류에서 가열 및 효율 저하로 인해 비선형적인 방식으로 증가합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류 (V_Fvs. I_F):다이오드의 지수적 I-V 특성을 보여줍니다. 전압은 전류와 함께 증가하고 접합 온도 상승과 함께 감소합니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:열 소광 효과를 설명하며, 주변(따라서 접합) 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소합니다. 적절한 열 관리는 안정적인 밝기를 유지하는 데 핵심입니다.
• 스펙트럼 파워 분포:파장 스펙트럼 전체에 걸쳐 방출된 빛의 강도를 보여주는 플롯으로, 특징적인 반폭을 가진 468 nm의 피크 파장을 중심으로 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 EIA 표준 패키지 외곽선을 따릅니다. 달리 명시되지 않는 한 주요 치수 허용 오차는 ±0.10 mm입니다. 정확한 풋프린트 및 구성 요소 높이는 데이터시트에 참조된 치수 도면에 정의되어 있습니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

리버스 마운트 LED의 경우, 극성 식별(캐소드/애노드)은 일반적으로 패키지 상단에 표시되거나 풋프린트 도면의 특정 패드 모양 또는 크기 차이로 표시됩니다. 데이터시트에는 신뢰할 수 있는 솔더 접합과 리플로우 중 적절한 정렬을 보장하기 위한 권장 솔더링 패드 치수가 포함되어 있습니다. 이러한 권장 사항을 따르는 것은 기계적 안정성과 열 성능에 매우 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터에는 예열 구역(150-200°C), 260°C를 초과하지 않는 피크 온도로의 제어된 상승, LED를 과도한 열 응력에 노출시키지 않고 적절한 솔더 접합 형성을 보장하는 액상선 위 시간(TAL)이 포함됩니다. 구성 요소는 이 피크 온도를 최대 10초 동안 견딜 수 있습니다. 이 프로파일은 신뢰성을 보장하기 위해 JEDEC 표준을 기반으로 합니다.

6.2 수동 솔더링

인두로 수동 솔더링이 필요한 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 접촉 시간은 단일 작업에 대해 최대 3초로 제한해야 합니다.

6.3 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 물질은 플라스틱 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD 주의사항:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 시 손목 스트랩, 방진 장갑 및 적절하게 접지된 장비 사용이 필요합니다.
• 습기 감도:이 패키지는 습기에 민감합니다. 건제와 함께 밀봉된 경우 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 개봉 후 보관 환경은 30°C 및 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 672시간(MSL 2a 수준) 이상 노출된 구성 요소는 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장은 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 엠보싱 캐리어 테이프입니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프의 빈 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 따릅니다. 전체 릴 미만의 수량의 경우, 잔여분에 대해 최소 포장 수량 500개가 적용됩니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

리버스 마운트 설계와 넓은 시야각으로 인해 이 LED는 다음과 같은 용도에 적합합니다:

• 에지 라이트 백라이트:소비자 가전, 가전제품 및 자동차 내장의 LCD 디스플레이용으로, 빛이 측면에서 도광판으로 주입됩니다.
• 상태 표시기:넓은 시야각이 유리한 장비의 전면 패널에 사용됩니다.
• 장식 조명:측면 발광이 필요한 간판 또는 액센트 조명에 사용됩니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:안정적인 밝기를 유지하고 열 폭주를 방지하기 위해 LED와 직렬로 정전류 드라이버 또는 전류 제한 저항을 사용하십시오. 표준 동작점은 5-20 mA DC입니다.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만, LED 패드에서 PCB 구리로의 양호한 열 경로를 확보하는 것은 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 더 높은 주변 온도나 구동 전류에서 중요합니다.
• 광학 설계:워터클리어 렌즈는 확산 렌즈에 비해 더 집중된 빔 패턴을 생성합니다. 백라이트 응용을 위한 도광판 또는 확산판 설계 시 이를 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는리버스 마운트아키텍처에 있습니다. 상단 발광 LED와 달리, 빛은 기판을 통해 방출되며, 이는 종종 더 낮은 프로파일 설치와 도광판으로 측면 발광하기에 이상적인 매우 넓은 시야각을 가능하게 합니다.InGaN 칩사용은 청색 스펙트럼에서 높은 효율과 밝기를 제공합니다.자동 배치및IR 리플로우표준 준수는 현대적이고 대량의 SMT 조립 라인에 대한 드롭인 구성 요소로 만들어, 기존의 스루홀 또는 수동 조립 LED와 차별화됩니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 20 mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A: 예, 20 mA는 권장 최대 DC 순방향 전류입니다. 최적의 수명과 열 효과를 고려하여, 표준 테스트 전류인 5 mA와 같이 이 값 이하에서 동작하는 것이 일반적입니다.

Q: 부품 번호의 빈 코드(예: -5A)는 무엇을 의미합니까?

A: 발췌문에 명시적으로 자세히 설명되지는 않았지만, "-5A"와 같은 접미사는 제공된 빈 코드 목록에 따라 순방향 전압, 광도 및/또는 파장에 대한 특정 빈 조합을 나타내는 경우가 많습니다. 이를 통해 응용 분야의 요구에 맞는 정밀한 선택이 가능합니다.

Q: 이 LED에 히트싱크가 필요합니까?

A: 일반적인 주변 조건에서 20 mA 이하로 동작하는 경우, PCB 구리 자체가 일반적으로 충분한 방열을 제공합니다. 높은 주변 온도 또는 절대 최대 정격에서 구동하는 경우, PCB 풋프린트의 열 설계를 강화하는 것이 좋습니다.

Q: 자동차 외부 조명에 사용할 수 있습니까?

A: 데이터시트는 이 LED가 일반 전자 장비용으로 고안되었다고 명시하고 있습니다. 자동차 외부 조명과 같은 예외적인 신뢰성 요구 사항이 있는 응용 분야의 경우, 제조업체와 상담하여 적합성을 확인하고 특정 자동차 등급 자격을 획득해야 합니다.

11. 실제 사용 사례

설계 사례: 소형 계기판 디스플레이 백라이트

설계자는 균일한 조명으로 2인치 단색 LCD를 백라이트해야 합니다. 측면 발광 특성 때문에 LTST-C230TBKT-5A를 선택합니다. 네 개의 LED가 아크릴 도광판(LGP)의 한 가장자리를 따라 배치됩니다. LED는 LED당 15 mA로 설정된 정전류 드라이버와 직렬로 구동되어 균일한 전류와 밝기를 보장합니다. 130도의 넓은 시야각은 빛을 LGP에 효율적으로 결합시킵니다. 설계자는 일관된 밝기와 색상을 보장하기 위해 동일한 광도 빈(예: M1)과 파장 빈(예: AC)에서 LED를 선택합니다. PCB 레이아웃은 권장 패드 치수를 따르고 방열을 위한 접지면으로의 열 릴리프 연결을 포함합니다.

12. 원리 소개

이 LED의 발광은 InGaN 재료로 만들어진 반도체 p-n 접합에서의 전계 발광을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. InGaN 반도체에서 이 재결합은 주로 청색 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 파장(청색)은 InGaN 합금의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. "리버스 마운트" 설계는 칩이 빛을 생성하는 활성층이 칩의 투명한 기판을 통해 아래쪽으로 방출되는 방식으로 장착됨을 의미하며, 이 빛은 패키지의 워터클리어 에폭시 렌즈에 의해 형성되고 방향이 조정됩니다.

13. 발전 동향

이와 같은 SMD LED의 동향은 더 높은 광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력), 더 엄격한 빈닝을 통한 향상된 색상 일관성, 그리고 더 높은 온도 및 습도 조건에서의 향상된 신뢰성을 지속적으로 추구하고 있습니다. 패키징 기술은 더 작은 풋프린트를 유지하거나 증가시키면서 광 출력을 유지하거나 증가시킬 수 있도록 발전하고 있습니다. 또한 전 세계적으로 진화하는 환경 규정을 충족하기 위해 무연 및 무할로겐 재료의 광범위한 채택을 위한 강력한 추진력이 있습니다. LED를 자동화 조립 및 검사 공정에 통합하는 것은 여전히 핵심 초점이며, Industry 4.0 스마트 제조 라인과의 호환성을 보장합니다.