역방향 장착 SMD LED LTST-C230TGKT 데이터시트 - 녹색 530nm - 3.2V - 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 역방향 장착 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 인듐갈륨질화물(InGaN) 반도체 칩을 사용하여 녹색 빛을 생성합니다. 자동화 조립 공정에 맞게 설계되었으며 적외선(IR) 리플로우 솔더링과 호환되어 대량 전자 제품 제조에 적합합니다. LED는 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장되어 일관된 취급 및 배치를 위한 EIA 표준 포장을 준수합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• RoHS 준수 및 친환경 제품:납, 수은, 카드뮴과 같은 유해 물질을 사용하지 않고 제조되어 환경 규정을 충족합니다.
• 역방향 장착 설계:발광면이 인쇄 회로 기판(PCB)을 향하도록 장착되도록 설계된 패키지로, 특정 광학 설계나 공간 절약 레이아웃을 가능하게 합니다.
• 초고휘도 InGaN 칩:InGaN 물질 시스템은 높은 발광 효율과 명확한 녹색 색상 출력을 가능하게 합니다.
• 자동화 호환성:테이프 및 릴 포장과 표준화된 풋프린트는 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장합니다.
• 리플로우 솔더링 가능:표면 실장 기술(SMT) 조립 라인에서 사용되는 표준 적외선 리플로우 솔더링 프로파일을 견딥니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):76 mW
• 피크 순방향 전류 (I_F(피크)):100 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭 기준)
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA
• 동작 온도 범위 (T_동작):-20°C ~ +80°C
• 보관 온도 범위 (T_보관):-30°C ~ +100°C
• 적외선 솔더링 조건:최대 10초 동안 피크 온도 260°C.

2.2 전기 및 광학적 특성

이는 지정된 테스트 조건에서 주변 온도(T_a) 25°C에서 측정한 일반적인 성능 매개변수입니다.

• 광도 (I_V):순방향 전류(I_F) 20 mA에서 최소 71.0 mcd에서 최대 450.0 mcd 범위. 인간의 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞춰 필터링된 센서로 측정됨.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광 강도가 피크(축상) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 방출 파장 (λ_P):530 nm. 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):525 nm (일반적). 이는 CIE 색도도에서 도출된, 인간의 눈이 인지하는 LED의 색상을 정의하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):35 nm (일반적). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가까운 광원입니다.
• 순방향 전압 (V_F):일반적으로 3.20V, I_F= 20 mA에서 2.80V ~ 3.60V 범위.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 μA.중요:이 LED는 역방향 바이어스 하에서 동작하도록 설계되지 않았습니다. 이 테스트 매개변수는 누설 특성화만을 위한 것입니다.

2.3 정전기 방전 (ESD) 주의사항

이 LED는 정전기 방전 및 서지 전압에 민감합니다. 취급 중에는 접지된 손목 스트랩, 방진 장갑 사용 및 모든 장비의 적절한 접지 보장 등 적절한 ESD 제어 조치가 필수적이며, 이는 잠재적 또는 치명적 고장을 방지하기 위함입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 응용 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝 (단위: V @ 20mA)

각 빈의 허용 오차는 ±0.1V입니다.

• D7:2.80 – 3.00V
• D8:3.00 – 3.20V
• D9:3.20 – 3.40V
• D10:3.40 – 3.60V

3.2 광도 빈닝 (단위: mcd @ 20mA)

각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.

• Q:71.0 – 112.0 mcd
• R:112.0 – 180.0 mcd
• S:180.0 – 280.0 mcd
• T:280.0 – 450.0 mcd

3.3 주 파장 빈닝 (단위: nm @ 20mA)

각 빈의 허용 오차는 ±1nm입니다.

• AP:520.0 – 525.0 nm
• AQ:525.0 – 530.0 nm
• AR:530.0 – 535.0 nm

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 일반적인 성능 곡선(예: 상대 광도 대 순방향 전류, 순방향 전압 대 온도, 스펙트럼 분포)을 참조합니다. 이 곡선들은 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 필수적입니다.

• I-V/L-I 곡선:순방향 전류(I_F), 순방향 전압(V_F), 및 광 출력(광도) 간의 관계를 보여줍니다. 광 출력은 일반적으로 전류에 비례하지만, 매우 높은 전류에서는 발열로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.
• 온도 의존성:순방향 전압은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소하는 반면, 광도도 감소합니다. 설계자는 일관된 밝기를 유지하기 위해 열 관리를 고려해야 합니다.
• 스펙트럼 분포:파장에 따른 광 출력 파워를 보여주는 그래프로, 피크 파장 530 nm를 중심으로 일반적인 반치폭 35 nm를 가집니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지로 제공됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 일반 허용 오차 ±0.10 mm의 밀리미터 단위입니다. 도면에는 전체 길이, 너비, 높이 및 캐소드/애노드 패드의 크기/위치와 같은 주요 측정값이 포함됩니다.

5.2 권장 솔더링 패드 레이아웃

리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성을 보장하기 위해 권장 PCB 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하면 툼스토닝(부품이 세워짐)을 방지하고 적절한 정렬을 보장하는 데 도움이 됩니다.

5.3 극성 식별

이 부품은 캐소드를 식별하기 위한 표시 또는 물리적 특징(예: 노치, 모따기된 모서리, 점)을 갖추고 있습니다. PCB 레이아웃 및 조립 시 올바른 극성을 준수해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 권장 적외선 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 예열:보드와 플럭스를 점진적으로 가열하고 활성화하기 위해 최대 120초 동안 150–200°C.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 온도 이상 시간:부품은 최대 10초 동안 피크 온도에 노출되어야 합니다. 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

이 프로파일은 LED 패키지를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 장착을 보장하기 위해 JEDEC 표준을 기반으로 합니다.

6.2 핸드 솔더링 (필요한 경우)

수동 솔더링이 필요한 경우, 온도 제어 납땜 인두를 사용하십시오:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:패드당 최대 3초. 한 번의 솔더링 사이클로 제한합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 플라스틱 렌즈와 패키지를 손상시키지 않도록 지정된 용제만 사용하십시오. 권장되는 세척제는 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올입니다. 침지 시간은 1분 미만이어야 합니다. 이 부품에 대해 안전하다고 명시적으로 확인되지 않는 한 초음파 세척을 사용하지 마십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

• 캐리어 테이프 너비:8 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 릴당 수량:3000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량 기준 500개.
• 포켓 밀봉:빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 누락 부품:사양(ANSI/EIA 481)에 따라 최대 2개의 연속 누락 LED가 허용됩니다.

8. 보관 및 취급

• 밀봉된 포장:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 건조제가 들어 있는 원래의 방습 백에 보관할 경우 유통 기한은 1년입니다.
• 개봉된 포장:밀봉된 백에서 꺼낸 부품의 경우, 보관 환경은 30°C와 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 노출 후 672시간(28일, MSL 2a) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 완료하는 것이 좋습니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 건조기를 사용하십시오. 672시간 이상 노출된 부품은 조립 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

9. 응용 노트 및 설계 고려사항

9.1 일반적인 응용 시나리오

이 고휘도 녹색 LED는 상태 표시, 백라이트 또는 장식 조명이 필요한 다양한 응용 분야에 적합합니다. 예를 들면:

• 소비자 가전 (예: 가전제품, 오디오 장비의 표시등).
• 산업용 제어판 및 인간-기계 인터페이스(HMI).
• 자동차 실내 조명 (비중요 응용 분야, 추가 검증 필요).
• 간판 및 장식용 라이트 스트립.

중요 참고:이 제품은 일반 전자 장비용으로 제작되었습니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 응용 분야(항공, 의료 기기, 안전 시스템)의 경우, 설계 적용 전 제조업체와의 상담을 통해 적합성 및 추가 신뢰성 요구 사항을 확인하는 것이 필수적입니다.

9.2 회로 설계

• 전류 제한:LED는 전류 구동 장치입니다. 최대 DC 순방향 전류(20 mA)를 초과하지 않도록 항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로를 사용하십시오. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 전압 선택:설계 시 순방향 전압 빈(D7-D10)을 고려하여, 특히 여러 LED를 직렬로 연결할 때 모든 유닛에 걸쳐 적절한 전류 조절이 이루어지도록 하십시오.
• 역방향 전압 보호:이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았으므로, 회로 설계 시 LED에 역방향 바이어스가 인가되지 않도록 해야 합니다. 역방향 전압이 발생할 수 있는 회로(예: AC 결합 또는 유도성 부하)에서는 LED와 병렬로(상대적으로 역방향 바이어스) 보호 다이오드를 추가하는 것을 고려하십시오.

9.3 열 관리

전력 소산이 상대적으로 낮지만(76 mW), PCB 상의 효과적인 열 관리는 장기적인 신뢰성과 일관된 광 출력을 유지하는 데 중요합니다. 특히 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작할 때는 솔더 패드 주변에 충분한 구리 면적을 확보하여 방열판 역할을 하도록 하십시오.

10. 기술 비교 및 차별화

이 역방향 장착 LED는 다음과 같은 특정 장점을 제공합니다:

• 표준 상방향 발광 LED 대비:The reverse-mount design allows for innovative optical solutions where light is directed through the PCB or reflected from it, enabling thinner product designs or specific light guides.
• 비자동화 친화적 패키지 대비:테이프 및 릴 포장과 견고한 SMD 구조는 스루홀 LED나 루즈 패키지 부품에 비해 대량 자동화 조립에서 상당한 비용 및 신뢰성 이점을 제공합니다.
• 더 넓은 시야각 LED 대비:130도의 시야각은 넓은 가시성과 전방 강도 사이의 좋은 균형을 제공합니다. 매우 좁은 빔이 필요한 응용 분야의 경우, 렌즈가 장착된 버전이나 다른 패키지가 더 적합할 것입니다.

11. 자주 묻는 질문 (FAQ)

11.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_P):LED가 가장 많은 광 파워를 방출하는 특정 파장입니다. 이는 스펙트럼에서의 물리적 측정값입니다.
주 파장 (λ_d):인간의 눈이 빛의 색상으로 인지하는 단일 파장입니다. 이는 CIE 색좌표에서 계산됩니다. 단색 녹색 LED의 경우, 여기서와 같이(530 nm 대 525 nm) 이 값들은 종종 가깝습니다.

11.2 이 LED를 5V 전원에 직접 구동할 수 있나요?

No.LED 양단에 5V 전원을 직접 연결하면 매우 높은 전류가 흐르려 할 것이며, 이는 거의 확실히 절대 최대 정격을 초과하여 즉시 고장을 일으킬 것입니다. 항상 저항과 같은 전류 제한 메커니즘을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 전원과 20 mA에서 일반적인 V_F가 3.2V일 경우, (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 옴(표준 91 옴 저항)의 직렬 저항이 필요합니다.

11.3 포장 개봉 후 보관 조건이 왜 그렇게 엄격한가요?

SMD 패키지는 대기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격히 증발하여 내부 압력을 생성하여 패키지 박리나 다이 균열(일명 "팝콘 현상" 또는 "수분 유도 응력")을 일으킬 수 있습니다. 지정된 보관 조건과 베이킹 요구 사항은 이 위험을 완화하기 위해 설계되었습니다.

12. 설계 적용 사례 연구 예시

시나리오:휴대용 의료 기기의 상태 표시등을 설계 중이며, 명확하고 밝은 녹색 신호가 필요합니다. PCB는 고밀도로 배치되어 있으며, 표시등은 하단에 장착되어 외장의 작은 구멍을 통해 빛이 전달되어야 합니다.
해결책:역방향 장착 LED가 이상적인 선택입니다. 발광면이 기판을 향하도록 PCB 하단에 배치할 수 있습니다. LED 바로 아래 PCB 구리층의 작은 비아홀 또는 개구부를 통해 빛이 하우징의 도광판으로 전달됩니다. 130도의 시야각은 도광판으로의 좋은 커플링을 보장합니다. 설계자는 일관된 녹색 색상을 위해AQ(525-530 nm) 빈을, 높은 밝기를 위해S또는T빈을 선택합니다. 긴 수명과 안정적인 출력을 보장하기 위해 15-18 mA로 설정된 정전류 드라이버를 사용하며, 순방향 전압 빈 분포를 고려합니다. 조립 중에는 엄격한 ESD 및 수분 제어 절차를 따릅니다.

13. 기술 원리 소개

이 LED는 InGaN 반도체 기술을 기반으로 합니다. LED에서는 전류가 서로 다른 반도체 물질(활성 영역용 InGaN)로 형성된 p-n 접합을 가로질러 흐릅니다. 이 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합할 때, 에너지가 광자(빛) 형태로 방출됩니다. 인듐, 갈륨, 질화물의 특정 조성은 물질의 밴드갭을 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 일반적으로 인듐 함량이 높을수록 방출이 더 긴 파장(예: 녹색, 노란색, 빨간색) 쪽으로 이동하지만, 녹색 InGaN LED는 물질적 도전 과제로 인해 상당한 기술적 성과를 나타냅니다. 칩은 빛 출력을 형성하고 반도체 다이를 보호하는 렌즈를 포함하는 플라스틱 패키지로 캡슐화됩니다.

14. 산업 동향

SMD LED 시장은 몇 가지 주요 동향과 함께 계속 발전하고 있습니다:

• 효율 증가 (lm/W):지속적인 물질 및 패키징 연구는 동일한 전기 입력 전력(와트)에서 더 많은 빛(루멘)을 추출하여 에너지 소비와 열 부하를 줄이는 것을 목표로 합니다.
• 소형화:패키지는 더 작아지고 있으며(예: 0201, 01005 미터법 크기), 고밀도 보드 설계와 초소형 장치의 새로운 응용 분야를 가능하게 합니다.
• 색상 일관성 및 빈닝 개선:에피택셜 성장 및 제조 제어의 발전으로 성능 분포가 더욱 좁아져, 광범위한 빈닝 필요성을 줄이고 색상이 중요한 응용 분야의 공급망을 단순화합니다.
• 통합:여러 LED 칩(RGB, RGBW)을 단일 패키지에 통합하거나 LED를 드라이버 및 제어 IC와 결합하여 "스마트" 조명 모듈을 만드는 추세가 있습니다.
• 신뢰성 및 수명:고온 및 고전류 조건에서의 성능 향상에 초점을 맞추어 자동차, 산업 및 실외 조명 응용 분야의 요구 사항을 충족시킵니다.

본 데이터시트에 설명된 부품은 이 진화하는 환경 내에서 성숙하고 신뢰할 수 있으며 널리 채택된 솔루션을 나타냅니다.