LTST-C21KGKT 역방향 장착 SMD LED 데이터시트 - 그린 AlInGaP - 20mA - 2.4V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 역방향 장착 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 칩을 사용하여 녹색광을 생성합니다. 자동화 조립 공정을 위해 설계되었으며, RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하여 현대 전자 제조에 적합한 환경 친화적 부품입니다.

이 LED의 주요 응용 분야는 인쇄 회로 기판(PCB)의 상단 공간이 제한된 백라이트, 상태 표시등 및 패널 조명입니다. 역방향 장착 설계로 인해 빛이 방출되는 면의 반대쪽 기판에 솔더링이 가능하여 혁신적이고 공간 절약형 제품 설계를 가능하게 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

영구적 손상을 방지하기 위해 이 소자는 다음 한계를 초과하여 동작시켜서는 안 됩니다. 주요 정격에는 주변 온도(T_F) 25°C에서 최대 연속 순방향 전류(I_a) 30 mA가 포함됩니다. 전력 소산 정격은 75 mW입니다. 펄스 동작의 경우, 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1 ms 조건에서 최대 80 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 최대 역방향 전압(V_R)은 5 V입니다. 동작 및 보관 온도 범위는 -55°C에서 +85°C로 지정됩니다.

솔더링 조건은 매우 중요합니다: 웨이브 또는 적외선 리플로우 솔더링은 260°C를 5초 이상 초과해서는 안 되며, 증기상 솔더링은 215°C를 3분 이상 초과해서는 안 됩니다. 주변 온도가 50°C를 초과하는 경우 순방향 전류에 대해 0.4 mA/°C의 선형 디레이팅 계수가 적용됩니다.

2.2 전기-광학 특성

T_a=25°C 및 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정된 주요 성능 파라미터가 정의됩니다.

• 광도(I_V):최소 28.0 mcd에서 최대 180.0 mcd까지의 범위를 가집니다. 요약 테이블에는 전형값이 지정되지 않았으며, 이는 특정 빈 코드에 따라 달라짐을 나타냅니다(섹션 3 참조). 측정은 CIE 명시적 눈 반응 곡선을 따릅니다.
• 시야각(2θ_1/2):70도로 정의됩니다. 이는 광도가 중심축에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 파장(λ_P):약 574 nm입니다. 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장(λ_d):I_F=20mA에서 567.5 nm에서 576.5 nm까지의 범위를 가집니다. 이는 빛의 색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도에서 도출됩니다.
• 스펙트럼 반치폭(Δλ):약 15 nm입니다. 이는 녹색광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압(V_F):I_F=20mA에서 1.80 V에서 2.40 V까지의 범위를 가집니다.
• 역방향 전류(I_R):V_R=5V에서 최대 10 μA입니다.
• 정전용량(C):0 V 바이어스 및 1 MHz 주파수에서 측정된 전형값 40 pF입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 이 제품은 두 가지 독립적인 빈닝 기준을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

단위는 I_F=20mA에서 밀리칸델라(mcd)입니다. 빈은 다음과 같습니다:

• 코드 N:28.0 mcd (최소) ~ 45.0 mcd (최대)
• 코드 P:45.0 mcd ~ 71.0 mcd
• 코드 Q:71.0 mcd ~ 112.0 mcd
• 코드 R:112.0 mcd ~ 180.0 mcd

각 광도 빈 내에서 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.2 주 파장 빈닝

단위는 I_F=20mA에서 나노미터(nm)입니다. 빈은 다음과 같습니다:

• 코드 C:567.5 nm (최소) ~ 570.5 nm (최대)
• 코드 D:570.5 nm ~ 573.5 nm
• 코드 E:573.5 nm ~ 576.5 nm

각 파장 빈 내에서 ±1 nm의 엄격한 허용 오차가 적용됩니다. 전체 부품 번호에는 정확한 성능을 지정하기 위해 이러한 빈 코드가 포함됩니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래프는 참조되지만 제공된 텍스트에는 상세히 설명되지 않았지만, 이러한 소자의 전형적인 곡선에는 다음이 포함됩니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 곡선은 약 1.8-2.4V 근처에 특정 니 전압을 가질 것입니다.
• 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 증가하지만, 특히 가열 효과로 인해 높은 전류에서는 반드시 선형적으로 증가하지는 않음을 보여줍니다.
• 광도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소함을 보여줍니다. AlInGaP LED는 일반적으로 광 출력에 대해 음의 온도 계수를 가집니다.
• 스펙트럼 분포:파장에 걸친 상대적 전력 방출을 보여주는 플롯으로, 약 574 nm에서 피크를 이루며 반치폭은 약 15 nm입니다.
• 시야각 패턴:광 강도의 각도 분포를 보여주는 극좌표 플롯으로, 이 패키지 스타일의 경우 일반적으로 람베르트형 또는 사이드 에미터 형태입니다.

이러한 곡선은 설계자가 비표준 동작 조건에서의 성능을 예측하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 EIA 표준 SMD 패키지 외곽선을 따릅니다. 모든 중요 치수(본체 길이, 너비, 높이, 리드 간격 등)는 달리 명시되지 않는 한 표준 허용 오차 ±0.10 mm의 밀리미터 기반 도면으로 제공됩니다. 렌즈는 "Water Clear"로 지정됩니다.

5.2 극성 식별 및 패드 레이아웃

이 소자는 애노드와 캐소드 단자를 가지고 있습니다. 데이터시트에는 PCB 레이아웃을 위한 권장 솔더 패드 풋프린트 다이어그램이 포함되어 있습니다. 이 치수를 준수하는 것은 리플로우 공정 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합, 적절한 정렬 및 효과적인 열 방산을 달성하는 데 중요합니다. 패드 설계는 또한 솔더링 중 툼스토닝(한쪽 끝으로 소자가 서는 현상)을 방지하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

두 가지 제안된 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다: 하나는 표준 주석-납(SnPb) 솔더 공정용이고, 다른 하나는 일반적으로 SAC(Sn-Ag-Cu) 합금을 사용하는 무연(Pb-free) 솔더 공정용입니다. 무연 프로파일은 더 높은 피크 온도(최대 260°C)가 필요하지만 LED의 에폭시 패키지 손상을 방지하기 위해 액상선 이상의 시간을 신중하게 제어해야 합니다. 예열 단계는 열 충격을 최소화하는 데 중요합니다.

6.2 보관 및 취급

LED는 습기에 민감한 소자입니다. 원래의 습기 차단 백 외부에서 장기간 보관할 경우, 30°C 및 70% 상대 습도를 초과하지 않는 환경에 보관해야 합니다. 포장되지 않은 상태로 1주일 이상 보관된 경우, 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 24시간 동안 베이크아웃을 권장하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지합니다.

6.3 세척

6.3 세척

6.4 정전기 방전 (ESD) 보호

LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 취급 및 조립 중 적절한 ESD 제어가 이루어져야 합니다:

• 접지된 손목 스트랩과 방진 매트를 사용하십시오.
• 모든 장비와 작업대가 적절하게 접지되었는지 확인하십시오.
• 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하는 것을 고려하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 자동화 조립을 용이하게 하기 위해 산업 표준 포장으로 공급됩니다.

• 테이프 및 릴:소자는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 배치됩니다.
• 릴 크기:7인치(178 mm) 직경 릴에 장착됩니다.
• 수량:표준 릴에는 3000개가 포함됩니다. 잔여 재고에 대해서는 최소 주문 수량 500개가 가능합니다.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481-1-A 사양을 준수합니다. 테이프에는 커버 실이 있으며, 최대 두 개의 연속된 빈 포켓이 허용됩니다.

전체 부품 번호(예: LTST-C21KGKT)는 광도 및 주 파장에 대한 빈 코드를 포함한 특정 특성을 인코딩합니다.

8. 응용 노트 및 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 특히 여러 LED를 병렬로 구동할 때 안정적이고 균일한 동작을 위해, 각 LED에 대한 직렬 전류 제한 저항을강력히 권장합니다(회로 모델 A). 개별 저항 없이 LED를 직접 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 소자마다 순방향 전압(V_F)의 변동으로 인해 권장되지 않습니다. 이러한 변동은 전류 분배에 상당한 차이를 일으켜 밝기의 불균일과 가장 낮은 V_F.

를 가진 LED의 잠재적 과부하를 초래할 수 있습니다._s직렬 저항(R_s)의 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_{= (V}공급_F- V_F) / I_F, 여기서 I_F는 원하는 동작 전류(예: 20 mA)이고 V

는 데이터시트의 전형값 또는 최대 순방향 전압입니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 상대적으로 낮지만(최대 75 mW), 장기 신뢰성과 일관된 광 출력을 유지하기 위해 효과적인 열 관리는 여전히 중요합니다. LED의 광 출력은 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. LED의 솔더 패드에서 PCB 구리 평면으로의 양호한 열 경로를 확보하는 것이 열 방산에 도움이 됩니다. 절대 최대 전류 및 온도 한계에서 장시간 동작하는 것을 피하십시오.

8.3 적용 범위 및 제한사항

이 소자는 가전 제품, 사무 자동화 장치 및 통신 장비와 같은 범용 전자 장비를 위해 설계되었습니다. 이는 고장이 직접적인 안전 위험으로 이어질 수 있는 응용 분야(예: 항공 제어, 의료 생명 유지 장치, 교통 안전 시스템)를 위해 특별히 설계되거나 인증되지 않았습니다. 이러한 고신뢰성 응용 분야의 경우, 제조업체와 상담하여 특수 제품을 사용해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화이 LED의 주요 차별화 특징은역방향 장착능력과 녹색 발광을 위한AlInGaP

• 칩 사용입니다.역방향 장착 대 표준 상향식 SMD:
• 이를 통해 LED를 PCB의 하단에 장착하면서 구멍이나 도광판을 통해 빛을 비출 수 있어, 다른 소자를 위한 귀중한 상단 공간을 확보할 수 있습니다. 더 얇은 제품 설계를 가능하게 합니다.AlInGaP 대 전통적 GaP 또는 InGaN:
• AlInGaP 기술은 오래된 기술에 비해 적색, 주황색, 호박색 및 녹색 파장에 대해 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 일반적으로 더 높은 밝기와 더 포화된 색상 점을 제공합니다.Water Clear 렌즈:

확산 없이 칩의 진정한 색상을 제공하여, 확산 렌즈에 비해 더 집중되고 강렬한 빔 패턴을 생성합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?_PA1: 피크 파장(λ_d)은 LED가 가장 많은 광 전력을 방출하는 물리적 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 인간의 색상 인지(CIE 차트)를 기반으로 계산된 값입니다. 단색 녹색 LED의 경우, 종종 가깝지만 λ

는 색상 매칭에 더 관련성이 높은 파라미터입니다.

Q2: 이 LED를 30 mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A2: 절대 최대 정격이 30 mA DC이지만, 장수명과 안정적인 광 출력을 위한 최적의 성능은 일반적으로 테스트 전류인 20 mA 이하에서 달성됩니다. 30 mA에서 동작하면 더 많은 열이 발생하고 효율이 감소하며 수명이 단축될 수 있습니다. 상승된 온도에 대한 디레이팅 지침을 항상 참조하십시오.

Q3: 부품 번호의 빈 코드를 어떻게 해석합니까?

A3: 부품 번호 접미사에는 광도 빈(예: 가장 높은 출력의 경우 R)과 주 파장 빈(예: 중간 녹색의 경우 D)을 지정하는 코드가 포함됩니다. 여러 LED에 걸쳐 일관된 밝기와 색상이 필요한 응용 분야에 적절한 빈 코드를 선택하는 것이 중요합니다.

Q4: 이 LED는 웨이브 솔더링에 적합합니까?

A4: 예, 데이터시트는 최대 5초 동안 260°C의 웨이브 솔더링 조건을 지정합니다. 그러나 리플로우 솔더링은 이와 같은 SMD 소자에 선호되고 가장 일반적인 방법입니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 휴대용 의료 기기를 위한 상태 표시등 설계._s이 장치는 밝고 명확한 녹색 "전원 켜짐/준비" 표시등이 필요합니다. 상단 제어판의 공간이 극히 제한적입니다. 역방향 장착 LED가 선택되었습니다. 이는 메인 PCB의 하단에 배치됩니다. 상단 패널에 정밀하게 드릴링된 작은 구멍을 통해 빛이 비춰집니다. 도광관 또는 간단한 구멍 설계를 사용할 수 있습니다. 구동 회로는 3.3V 공급 전원을 사용합니다. 직렬 저항 계산: R_{= (3.3V - 2.2V}전형

) / 0.020A = 55 옴. 56 옴 표준값 저항이 선택되었습니다. 모든 유닛에서 색상 일관성을 보장하기 위해, 동일한 파장 빈(예: 코드 D)의 LED가 BOM에 지정됩니다.

12. 기술 원리 소개_x이 LED는 기판 위에 성장된 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(Al_yIn_Ga1-x-y

P) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 칩의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 결정 격자 내 알루미늄, 인듐 및 갈륨의 특정 비율은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)을 직접 정의합니다. 녹색 발광을 위해, 약 570-580 nm의 빛에 해당하는 밴드갭을 달성하기 위해 특정 조성이 사용됩니다. AlInGaP 재료 시스템은 적색에서 녹색 스펙트럼 범위에서 높은 내부 양자 효율로 알려져 있습니다.

13. 산업 동향 및 발전