리버스 마운트 SMD LED 데이터시트 - 오렌지색 - 5mA 순방향 전류 - 2.3V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 리버스 마운트 표면실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 칩을 사용하며, 특히 오렌지에서 적색 스펙트럼에서 높은 발광 효율과 우수한 색 순도로 알려져 있습니다. 주된 적용 분야는 공간이 제한되고 설계 또는 미적 이유로 리버스 마운트 구성이 유리한 다양한 전자 조립체에서의 컴팩트하고 신뢰성 있는 지시등입니다.

이 부품의 핵심 장점은 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하여 환경 친화적인 선택이라는 점입니다. 7인치 릴에 감긴 업계 표준 8mm 테이프에 포장되어 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 보장합니다. 또한, 이 소자는 현대 전자 제조에서 일반적으로 사용되는 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되어 인쇄 회로 기판(PCB) 조립에 쉽게 통합될 수 있습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이러한 값은 어떠한 작동 조건에서도 초과해서는 안 됩니다.

• 전력 소산 (Pd):75 mW. 이는 LED 패키지가 성능이나 신뢰성을 저하시키지 않고 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_F(피크)):80 mA. 이는 반도체 접합부의 과열을 방지하기 위해 일반적으로 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 규정되는 허용 가능한 최대 순간 순방향 전류입니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 이는 연속적으로 인가될 수 있는 최대 정상 상태 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 이 값을 초과하는 역방향 전압을 인가하면 LED의 항복 및 고장을 초래할 수 있습니다.
• 작동 및 보관 온도:-30°C ~ +85°C (작동), -40°C ~ +85°C (보관). 이 범위는 LED의 기계적 및 전기적 무결성을 보장합니다.
• 솔더링 온도:10초 동안 260°C를 견딜 수 있으며, 무연(Pb-free) 솔더링 프로파일을 준수합니다.

2.2 전기 및 광학적 특성

이 파라미터들은 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25°C, 순방향 전류(I_F) 5 mA의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):최소 11.2 밀리칸델라(mcd)에서 최대 71.0 mcd까지의 범위를 가집니다. 특정 단위의 실제 값은 할당된 빈 코드에 따라 다릅니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 중심축(0°)에서 측정된 광도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 이러한 넓은 시야각은 워터클리어 렌즈를 가진 LED의 전형적인 특징으로, 지시등 애플리케이션에 적합한 넓고 확산된 광 패턴을 제공합니다.
• 피크 파장 (λ_P):일반적으로 611 나노미터(nm). 이는 스펙트럼 파워 출력이 가장 큰 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):일반적으로 605 nm. 이는 CIE 색도도에서 유도된, 빛의 색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 색상 사양을 위한 핵심 파라미터입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):일반적으로 17 nm. 이는 방출 스펙트럼의 반치폭(FWHM)으로, 색 순도를 나타냅니다. 더 작은 대역폭은 더 단색광에 가까운 광원을 의미합니다.
• 순방향 전압 (V_F):5 mA에서 1.9V(최소)에서 2.3V(최대)까지의 범위를 가집니다. 이는 LED가 전류를 흘릴 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 설계자는 구동 회로가 충분한 전압을 제공할 수 있어야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압 5V에서 최대 10 µA. 이는 LED가 안전 한계 내에서 역바이어스될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다.
• 정전 용량 (C):0V 바이어스 및 1 MHz에서 측정 시 일반적으로 40 pF. 이 기생 용량은 고주파 스위칭 애플리케이션에서 고려사항이 될 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

반도체 제조 공정의 자연적 변동을 관리하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이는 생산 로트 내의 일관성을 보장합니다. 본 제품의 경우, 빈닝은 주로 광도를 기준으로 이루어집니다.

빈 코드 목록은 네 가지 구별되는 그룹을 정의합니다:

• 빈 L:광도 11.2 mcd ~ 18.0 mcd.
• 빈 M:광도 18.0 mcd ~ 28.0 mcd.
• 빈 N:광도 28.0 mcd ~ 45.0 mcd.
• 빈 P:광도 45.0 mcd ~ 71.0 mcd.

각 빈 내의 광도 값에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 설계자는 동일 조건에서 구동될 때 높은 빈(예: P)의 단위가 낮은 빈(예: L)의 단위보다 밝을 것임을 이해하고, 애플리케이션에 필요한 밝기에 기반하여 적절한 빈을 선택해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 스펙트럼 분포를 위한 그림 1, 시야각을 위한 그림 5)이 참조되지만, 텍스트 데이터를 통해 주요 관계를 분석할 수 있습니다.

순방향 전류 대 광도:광도는 I_F= 5mA에서 규정됩니다. 일반적으로 AlInGaP LED의 경우, 광도는 낮은 수준에서 전류에 대해 초선형적으로 증가하다가 열적 및 효율 저하로 인해 높은 전류에서 포화되는 경향이 있습니다. 테스트 전류보다 상당히 높게 작동하면 더 높은 출력을 얻을 수 있지만, 전류 및 전력 소산에 대한 절대 최대 정격 내에서 신중하게 관리되어야 합니다.

순방향 전류 대 순방향 전압:V_F범위는 5mA에서 주어집니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 이는 접합 온도가 증가함에 따라 감소한다는 의미입니다. 또한 전류에 대해 로그적으로 증가합니다.

온도 의존성:LED의 광 출력은 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 특성은 LED가 높은 주변 온도에서 작동하거나 높은 구동 전류로 인한 자체 발열이 중요한 애플리케이션에서 매우 중요합니다. -30°C ~ +85°C의 지정된 작동 온도 범위는 LED가 게시된 사양 내에서 기능할 환경을 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 소자는 EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 외형을 따릅니다. 리버스 마운트 타입으로, LED는 빛이 보이는 쪽의 반대편 PCB에 장착되도록 설계되어 빛이 기판의 구멍이나 개구부를 통해 방출됩니다. 이는 사용자 측면에 매끄럽고 평평한 외관을 만듭니다.

본체 길이, 너비, 높이 및 리드 위치를 포함한 상세한 패키지 치수는 데이터시트 도면에 제공됩니다. 이러한 중요한 치수는 렌즈용 절단부 및 솔더 패드 레이아웃을 포함한 PCB 풋프린트 설계에 필요합니다.

극성 식별:캐소드는 일반적으로 노치, 녹색 점 또는 다른 리드 길이/모양으로 표시됩니다. 5V를 초과하는 역방향 전압을 인가하면 소자가 손상될 수 있으므로, 조립 중 올바른 극성을 준수해야 합니다.

권장 솔더 패드 치수:데이터시트에는 PCB 설계를 위한 권장 랜드 패턴(솔더 패드 형상)이 포함되어 있습니다. 이러한 권장 사항을 준수하면 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성, 적절한 정렬 및 우수한 기계적 강도를 촉진합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 이 프로파일의 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열 구간:150-200°C까지 상승.
• 소킹/예열 시간:최대 120초로 PCB 전체의 온도 안정화를 허용합니다.
• 피크 온도:최대 260°C. LED는 이 온도를 최대 10초 동안 견딜 수 있도록 정격화되어 있습니다.
• 액상선 온도 이상 시간 (TAL):솔더가 녹은 상태로 유지되는 시간은 LED에 과도한 열 응력을 가하지 않으면서 적절한 접합 형성을 보장하도록 제어되어야 합니다.

이 프로파일은 JEDEC 표준을 기반으로 하여 표준 표면실장 기술(SMT) 조립 라인과의 호환성을 보장합니다. 기판 두께, 부품 밀도 및 솔더 페이스트 유형을 고려하여 주어진 PCB 설계에 대한 특정 프로파일을 특성화하는 것이 중요합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

• 솔더링 아이언 온도는 300°C를 초과해서는 안 됩니다.
• 솔더링 시간은 리드당 최대 3초로 제한해야 합니다.
• 플라스틱 패키지 및 내부 와이어 본드에 열 손상을 피하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세척

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 권장 용매에는 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올(IPA)이 포함됩니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 침지해야 합니다. 가혹하거나 지정되지 않은 화학 물질은 에폭시 렌즈 및 패키지 재료를 손상시켜 변색, 균열 또는 박리로 이어질 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD(정전기 방전) 예방 조치:LED는 정전기에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 및 도전성 용기 사용을 포함한 적절한 ESD 제어가 필수적입니다.
• 습기 민감도:패키지는 Moisture Sensitivity Level (MSL)을 가집니다. 원래의 방습 포장(건조제 포함)에서 꺼낸 소자의 경우, 저장 조건이 30°C 및 60% 상대 습도를 초과하지 않는 상태에서 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 완료하는 것이 권장됩니다. 이 기간을 초과할 경우, 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 방지해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

제품은 자동 조립 장비와 호환되는 테이프 및 릴 형식으로 공급됩니다.

• 테이프 너비:8 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 릴당 수량:3000 개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량 기준 500 개.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 테이프 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다. 허용 가능한 연속 빈 포켓(누락 부품)의 최대 개수는 두 개입니다.

부품 번호LTST-C230KFKT-5A는 이 특정 변형: 리버스 마운트, 워터클리어 렌즈, AlInGaP 칩, 오렌지색을 고유하게 식별합니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

일반적인 적용 분야:이 LED는 소비자 가전, 사무 기기, 통신 장치 및 가정용 기기의 일반 지시등 용도에 적합합니다. 리버스 마운트 설계는 깔끔하고 개구부 기반의 외관을 원하는 전면 패널, 제어 인터페이스 및 상태 표시에 이상적입니다.

전류 제한:전압원에서 LED를 구동할 때는 거의 항상 외부 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_소스- V_F) / I_F. 모든 조건에서 충분한 전류 구동을 보장하기 위해 데이터시트의 최대 V_F(2.3V)를 사용하십시오. 예를 들어, 5V 공급 전원에서 LED를 5mA로 구동하려면: R = (5V - 2.3V) / 0.005A = 540 옴. 표준 560 옴 저항이 안전한 선택이 될 것입니다.

열 관리:전력 소산은 낮지만, 높은 주변 온도에서 높은 전류(예: 최대 30mA 근처)로 연속 작동하면 접합 온도가 상승할 수 있습니다. 이는 광 출력을 감소시키고 장기 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 다중 LED를 사용하거나 LED를 강하게 구동하는 설계의 경우, 솔더 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하여 열을 방산하도록 하십시오.

광학 설계:130도의 시야각은 넓은 분산을 제공합니다. 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학 장치(예: PCB 개구부 위에 장착된 렌즈)가 필요할 것입니다. 워터클리어 렌즈는 내부적으로 빛을 확산시키지 않으므로, 광 패턴은 칩 형상 및 패키지의 1차 렌즈에 의해 정의될 것입니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 특징은리버스 마운트구성입니다. 표준 상방향 발광 SMD LED와 비교하여, 이 설계는 PCB 자체가 도광판 및 베젤 역할을 하도록 하여 독특한 미적 감각을 제공하고 패널 뒤의 수직 공간을 절약할 수 있습니다.

The use ofAlInGaP반도체 기술의 사용은 오렌지/적색 계열 색상에 대한 또 다른 중요한 장점입니다. AlInGaP LED는 일반적으로 갈륨 비소 포스파이드(GaAsP)와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 이는 소자의 수명 및 작동 온도 범위에 걸쳐 더 밝고 일관된 색상 출력을 가져옵니다.

표준IR 리플로우및자동 배치와의 호환성은 특수한 장착 방식에도 불구하고 다른 SMD 부품과 마찬가지로 조립을 쉽게 하여 생산 복잡성을 최소화합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: "리버스 마운트"는 무엇을 의미합니까?

A: 리버스 마운트 LED는 보는 쪽의 반대편 PCB에 장착되도록 설계되었습니다. 빛은 PCB의 구멍을 통해 방출되어 LED 본체가 패널 뒤에 숨겨져 매끄러운 외관을 만듭니다.

Q: 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 아니요. 순방향 전압을 초과하는 전압원에 LED를 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 소자가 빠르게 파괴됩니다. 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.

Q: 광도 범위가 넓습니다(11.2 ~ 71.0 mcd). 무엇을 받게 될지 어떻게 알 수 있습니까?

A: 특정 광도는 빈 코드(L, M, N, P)에 의해 결정됩니다. 주문 시 필요한 빈을 지정해야 합니다. 특정 빈을 주문하지 않으면 제품 범위 내의 어떤 빈에서든 단위를 받을 수 있습니다.

Q: 이 LED는 야외 사용에 적합합니까?

A: 작동 온도 범위는 -30°C ~ +85°C로 많은 환경을 포함합니다. 그러나 데이터시트는 먼지 및 물에 대한 Ingress Protection (IP) 등급을 지정하지 않습니다. 야외 사용의 경우, LED 및 그 솔더 접합부를 습기 및 오염물로부터 보호하기 위해 추가적인 밀봉(보호 코팅, 개스킷)이 필요할 것입니다.

Q: 애노드와 캐소드를 어떻게 식별합니까?

A: 데이터시트의 패키지 표시 다이어그램을 참조하십시오. 일반적으로 캐소드가 표시됩니다. 의심스러울 경우, 다이오드 테스트 모드의 멀티미터를 사용하십시오; LED는 순방향 바이어스(애노드에 양극 리드, 캐소드에 음극 리드) 시 희미하게 빛납니다.

11. 실용적 설계 예시

시나리오:네트워크 라우터용 상태 지시등 설계. 지시등은 전면 패널에 표면과 평평하게 맞는 작은 오렌지색 점이어야 합니다.

1. PCB 레이아웃:PCB의 부품(하단) 측면에서, 데이터시트의 권장 솔더 패드 치수를 사용하여 풋프린트를 설계합니다. 상단(사용자 측면)에서는 LED 렌즈 위치에 정렬된 솔더 마스크 및 오버레이에 작은 개구부(구멍)를 만듭니다. 구멍 직경은 빛을 차단하지 않도록 렌즈보다 약간 커야 합니다.
2. 회로 설계:라우터의 마이크로컨트롤러는 3.3V에서 작동합니다. 보수적인 5mA로 LED를 구동하려면 직렬 저항을 계산합니다: R = (3.3V - 2.3V) / 0.005A = 200 옴. LED와 동일한 PCB 레이어에 직렬로 배치된 표준 200 옴 또는 220 옴 저항을 사용합니다.
3. 조립:PCB는 표준 무연 리플로우 공정을 사용하여 조립됩니다. LED는 테이프 및 릴에서 하단 패드로 자동 배치됩니다. 리플로우 중에 제자리에 솔더링됩니다.
4. 최종 조립:PCB는 라우터 섀시에 설치됩니다. 전면 패널에는 PCB 개구부와 정렬된 작은 창이 있습니다. 전원이 공급되면 오렌지색 빛이 개구부와 전면 패널 창을 통해 비추어 깔끔하고 현대적인 지시등을 만듭니다.

12. 기술 원리

발광 다이오드는 전기발광이라는 과정을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때, 에너지는 광자(빛) 형태로 방출됩니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 활성 영역에 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다.

이 특정 LED는알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)화합물 반도체를 사용합니다. 결정 성장 중 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인의 비율을 정밀하게 제어함으로써, 엔지니어들은 노란색, 오렌지색 및 적색 스펙트럼에서 고효율로 빛을 생성하도록 밴드갭을 조정할 수 있습니다. AlInGaP 재료 시스템은 이러한 색상에 대한 대체 재료에 비해 높은 내부 양자 효율 및 높은 온도에서의 우수한 성능으로 알려져 있습니다.

13. 산업 동향

LED 산업은 더 높은 효율, 더 작은 폼 팩터 및 더 큰 통합을 지속적으로 발전하고 있습니다. 이와 같은 지시등형 LED의 경우, 동향은 다음과 같습니다:

• 소형화:점점 더 컴팩트한 장치에서 PCB 공간을 절약하기 위해 더 작은 패키지 크기(예: 0402, 0201 메트릭)의 개발.
• 낮은 전류에서 더 높은 밝기:칩 설계 및 재료의 개선으로 매우 낮은 구동 전류(예: 1-2 mA)에서 충분한 밝기를 얻을 수 있어, 배터리 구동 IoT 장치에 중요한 전체 시스템 전력 소비를 줄입니다.
• 향상된 색상 일관성:더 엄격한 빈닝 사양 및 고급 제어로 인해 생산 배치 내 색상 및 밝기 변동이 줄어들어, 다중 LED(예: 라이트 바, 어레이)를 사용하는 애플리케이션에 중요합니다.
• 향상된 신뢰성:더 높은 리플로우 온도, 더 가혹한 환경 조건을 더 잘 견디고 더 긴 작동 수명을 제공하기 위한 패키지 재료(에폭시, 실리콘)의 지속적인 개선.
• 통합 솔루션:내장 저항 또는 드라이버 IC가 있는 LED의 성장으로, 외부 부품 수를 줄여 회로 설계를 단순화합니다.

리버스 마운트 구성 자체는 소비자 및 산업용 전자 제품에서 더 미적으로 통합되고 기계적으로 견고한 조명 솔루션을 향한 더 넓은 동향의 일부입니다.