목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 주요 특징 및 장점
- 1.2 장치 식별
- 2. 기계적 및 패키지 정보
- 3. 전기 구성 및 핀아웃
- 3.1 내부 회로도
- 3.2 핀 연결 테이블
- 4. 절대 최대 정격 및 특성
- 4.1 절대 최대 정격
- 4.2 전기 및 광학 특성
- 5. 성능 곡선 및 그래픽 데이터
- 6. 신뢰성 테스트 및 인증
- 7. 솔더링 및 조립 지침
- 7.1 자동 솔더링 공정
- 7.2 수동 솔더링 공정
- 8. 중요한 응용 주의사항 및 설계 고려사항
- 9. 응용 노트 및 설계 통찰
- 9.1 일반적인 응용 시나리오
- 9.2 회로 설계 고려사항
- 9.3 비교 및 선택 가이드
1. 제품 개요
LTS-2801AKS는 단일 숫자, 7세그먼트 영숫자 LED 디스플레이 모듈입니다. 이 모듈은 컴팩트한 폼 팩터로 선명하고 높은 대비를 가진 숫자 및 제한된 영숫자 문자 표시를 제공하도록 설계되었습니다. 핵심 기술은 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 증착된 알루미늄 인듐 갈륨 인화물(AlInGaP) 반도체 재료를 활용하며, 이는 노란색 파장 스펙트럼에서 빛을 방출하도록 설계되었습니다. 이 특정 재료 선택은 목표 색상에 대한 효율성과 발광 강도에서 장점을 제공합니다. 이 장치는 흰색 세그먼트 윤곽선이 있는 회색 전면판을 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 향상시킵니다. 주된 설계 목적은 계기판, 소비자 가전 디스플레이, 산업 제어 인터페이스와 같이 공간이 제한적이지만 선명한 숫자 표시가 필요한 전자 장비에 통합하기 위한 것입니다.
1.1 주요 특징 및 장점
- 컴팩트한 숫자 크기:0.28인치(7.0mm) 문자 높이를 특징으로 하여 패널 공간이 제한된 응용 분야에 적합합니다.
- 광학 품질:연속적이고 균일한 세그먼트로 설계되어 숫자 전체에 걸쳐 일관된 시각적 외관을 제공합니다.
- 전력 효율성:낮은 전력 요구 사항을 위해 설계되어 에너지 효율적인 시스템 설계에 기여합니다.
- 탁월한 가독성:높은 밝기와 회색 배경에 대한 높은 대비로 우수한 문자 외관을 제공합니다.
- 넓은 시야각:넓은 시야각을 제공하여 다양한 각도에서 가독성을 보장합니다.
- 높은 신뢰성:고체 구조로 인해 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 저항성을 누립니다.
- 일관성을 위한 빈닝:장치는 발광 강도에 따라 분류(빈닝)되어 다중 숫자 디스플레이에서 일치하는 밝기를 허용합니다.
- 환경 규정 준수:패키지는 무연이며 유해 물질 제한(RoHS) 지침에 따라 제조됩니다.
1.2 장치 식별
부품 번호 LTS-2801AKS는 특히 커먼 애노드 전기 구성과 오른쪽 소수점을 포함하는 노란색 발광 AlInGaP LED 디스플레이를 나타냅니다. 이 명명 규칙은 장치의 광학 및 전기적 특성을 정확하게 식별할 수 있게 합니다.
2. 기계적 및 패키지 정보
디스플레이는 인쇄 회로 기판(PCB)에 스루홀 장착을 위해 설계된 표준 LED 패키지에 수납되어 있습니다. 상세한 치수 도면은 데이터시트에 제공되어 전체 풋프린트, 세그먼트 배치 및 리드(핀) 위치를 명시합니다. 중요한 기계적 참고 사항에는 대부분의 치수에 대한 ±0.25mm 공차, 허용되는 외관 결함(세그먼트 영역 내의 이물질 또는 기포 등)에 대한 사양, 핀 위치 공차가 포함됩니다. 제조사는 최적의 기계적 맞춤과 솔더 접합 신뢰성을 위해 1.0mm의 PCB 구멍 직경을 권장합니다.
3. 전기 구성 및 핀아웃
3.1 내부 회로도
장치는 커먼 애노드 구성을 사용합니다. 이는 모든 LED 세그먼트와 소수점의 애노드 단자(양극 측)가 내부적으로 공통 핀에 연결되어 있음을 의미합니다. 각 개별 세그먼트(A부터 G까지)와 소수점(D.P.)은 자체 전용 캐소드(음극) 핀을 가지고 있습니다. 이 구성은 공통 애노드를 선택적으로 전원 공급하는 동안 적절한 캐소드 핀이 접지되어 특정 세그먼트를 발광시키는 멀티플렉싱 구동 회로에 일반적입니다.
3.2 핀 연결 테이블
10핀 장치는 다음과 같은 핀아웃 구성을 가지고 있습니다: 핀 1: 세그먼트 E 캐소드; 핀 2: 세그먼트 D 캐소드; 핀 3: 공통 애노드; 핀 4: 세그먼트 C 캐소드; 핀 5: 소수점(D.P.) 캐소드; 핀 6: 세그먼트 B 캐소드; 핀 7: 세그먼트 A 캐소드; 핀 8: 공통 애노드(두 번째 연결); 핀 9: 세그먼트 G 캐소드; 핀 10: 세그먼트 F 캐소드. 이중 공통 애노드 핀(3과 8)은 내부적으로 연결되어 전류 분배를 위한 설계 유연성을 제공합니다.
4. 절대 최대 정격 및 특성
4.1 절대 최대 정격
이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동을 위한 것이 아닙니다. 주요 한계는 다음과 같습니다: 세그먼트당 최대 전력 소산: 70 mW; 세그먼트당 피크 순방향 전류(펄스 조건에서: 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭): 60 mA; 세그먼트당 연속 순방향 전류: 25°C에서 25 mA, 이 온도 이상에서는 선형적으로 감액; 세그먼트당 역방향 전압: 5 V (참고: 이는 테스트 목적으로만 사용되며, 연속 역방향 바이어스 작동은 지원되지 않음); 작동 및 저장 온도 범위: -35°C ~ +105°C. 데이터시트는 또한 조립 중 시팅 평면의 온도를 최대 260°C에서 5초 동안 제한하는 솔더링 조건을 명시합니다.
4.2 전기 및 광학 특성
이 매개변수는 일반적인 조건(Ta=25°C)에서 측정되며 예상 성능을 정의합니다. 주요 사양은 다음과 같습니다: 세그먼트당 평균 발광 강도(Iv): 순방향 전류(If) 1 mA에서 500 ucd(최소), 1400 ucd(일반); 피크 방출 파장(λp): If=20mA에서 588 nm(일반); 스펙트럼 선 반폭(Δλ): 15 nm(일반); 주 파장(λd): 587 nm(일반); 칩당 순방향 전압(Vf): If=20mA에서 2.0 V(최소), 2.60 V(일반); 세그먼트당 역방향 전류(Ir): Vr=5V에서 100 µA(최대); 발광 강도 매칭 비율: 동일 장치 내 세그먼트에 대해 2:1(최대). 중요한 참고 사항은 발광 강도가 CIE 표준 눈 반응 필터로 측정되며 지정된 역방향 전압은 누설 전류 테스트 전용이며 기능 작동을 위한 것이 아님을 명확히 합니다.
5. 성능 곡선 및 그래픽 데이터
데이터시트에는 일반적인 성능 곡선을 위한 섹션이 포함되어 있습니다. 이 그래프는 주요 매개변수 간의 관계를 시각적으로 나타내어 설계자에게 표로 된 최소, 일반 및 최대값 이상의 장치 동작에 대한 더 깊은 이해를 제공합니다. 특정 곡선은 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치에 대한 일반적인 플롯은 다음과 같습니다: 순방향 전류(If) 대 순방향 전압(Vf), 다이오드의 IV 특성을 보여줌; 상대 발광 강도 대 순방향 전류(If), 구동 전류에 따른 광 출력의 스케일을 나타냄; 상대 발광 강도 대 주변 온도(Ta), 밝기의 열 의존성을 보여줌; 그리고 588 nm 피크를 중심으로 파장에 걸쳐 방출된 빛의 강도를 보여주는 스펙트럼 분포 그래프가 포함될 수 있습니다.
6. 신뢰성 테스트 및 인증
장치는 확립된 산업 표준(MIL-STD, JIS)을 기반으로 한 포괄적인 신뢰성 테스트를 거칩니다. 이는 현장에서의 견고성과 장수명을 보장합니다. 테스트 프로그램은 다음을 포함합니다:작동 수명(RTOL):실온 조건에서 최대 정격 전류로 1000시간 연속 작동.환경 스트레스 테스트:고온 고습 저장(65°C, 90-95% RH, 500시간), 고온 저장(105°C, 1000시간), 저온 저장(-35°C, 1000시간).기계적 스트레스 테스트:온도 사이클링(-35°C와 105°C 사이 30회) 및 열 충격(급격한 전환으로 -35°C와 105°C 사이 30회).공정 검증 테스트:솔더 저항(260°C, 10초) 및 솔더링성(245°C, 5초)으로 조립 중 패키지 리드의 무결성을 확인합니다.
7. 솔더링 및 조립 지침
7.1 자동 솔더링 공정
웨이브 또는 리플로우 솔더링 공정의 경우, 시팅 평면(패키지 본체가 PCB와 만나는 지점) 아래 1/16인치(약 1.6mm) 지점의 온도를 최대 260°C로 5초를 초과하지 않는 시간 동안 제한하는 것이 권장됩니다. 이 프로파일은 내부 LED 칩과 에폭시 패키지 재료의 열 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다.
7.2 수동 솔더링 공정
핸드 솔더링 아이언을 사용할 때는 열을 국소화하는 데 주의해야 합니다. 지침은 아이언 팁 온도를 350°C ±30°C로 제어하면서 시팅 평면 아래 1/16인치 지점에 최대 5초 동안 아이언 팁을 적용하는 것입니다. 온도 제어 아이언과 숙련된 작업자를 사용하여 이러한 한계를 초과하지 않도록 하는 것이 중요합니다.
8. 중요한 응용 주의사항 및 설계 고려사항
이 섹션에는 디스플레이의 안전하고 신뢰할 수 있는 작동을 보장하기 위한 설계 엔지니어를 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다. 주요 주의사항은 다음과 같습니다:의도된 용도:디스플레이는 일반 전자 장비용으로 설계되었습니다. 예외적인 신뢰성이 필요하거나 고장이 안전을 위협할 수 있는 응용 분야(항공, 의료 등)는 사전 협의가 필요합니다.정격 준수:절대 최대 정격을 벗어난 작동은 손상에 대한 책임을 무효화합니다.열 및 전류 관리:권장 구동 전류나 작동 온도를 초과하면 심각한 광 출력 저하 또는 조기 고장을 일으킬 수 있습니다. 안전 작동 전류는 높은 주변 온도에 대해 감액되어야 합니다.구동 회로 설계:일관된 밝기와 장수명을 위해 정전류 구동을 강력히 권장합니다. 회로는 목표 전류가 전달되도록 하기 위해 지정된 전체 순방향 전압(Vf) 범위를 수용하도록 설계되어야 합니다. 또한, 회로는 전원 사이클링 중에 발생할 수 있는 역방향 전압 및 전압 변동에 대한 보호 기능을 포함해야 합니다. 역방향 바이어스 작동은 엄격히 피해야 합니다.
9. 응용 노트 및 설계 통찰
9.1 일반적인 응용 시나리오
LTS-2801AKS는 컴팩트한 단일 숫자 숫자 판독이 필요한 응용 분야에 이상적으로 적합합니다. 일반적인 용도는 다음과 같습니다: 전압, 전류 또는 온도 표시용 패널 미터; 디지털 시계 및 타이머; 가전 제어판(예: 전자레인지, 세탁기); 테스트 및 측정 장비 인터페이스; 산업용 컨트롤러 상태 디스플레이. 노란색은 가시성이 좋으며 주의 또는 상태 표시등으로 자주 선택됩니다.
9.2 회로 설계 고려사항
이 디스플레이를 사용한 설계는 여러 요소에 주의를 기울여야 합니다. 커먼 애노드 구성으로 인해 적절한 드라이버 IC(7세그먼트 디코더/드라이버와 같은) 또는 전류 싱크로 구성된 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이 필요합니다. 전류 제한 저항은 공급 전압, LED 순방향 전압(최악의 경우 설계를 위해 최대 Vf 사용) 및 원하는 순방향 전류를 기반으로 계산되어야 합니다. 여러 숫자를 멀티플렉싱하는 경우, 세그먼트당 피크 전류는 DC 정격보다 높을 수 있지만, 듀티 사이클을 고려하여 평균 전류는 연속 순방향 전류 한계 내에 유지되어야 합니다. 최대 정격 근처 또는 높은 주변 온도에서 작동하는 경우 열 방산을 고려해야 합니다.
9.3 비교 및 선택 가이드
디스플레이를 선택할 때 주요 매개변수를 비교하십시오: 숫자 높이(0.28\"는 상대적으로 작음), 색상(노란색 AlInGaP 대 빨간색 GaAsP 또는 녹색/파란색 InGaN), 밝기(발광 강도 빈), 순방향 전압(드라이버 설계 및 전력 소비에 영향), 시야각. LTS-2801AKS의 장점은 노란색 빛을 위한 효율적인 AlInGaP 기술, 좋은 밝기 및 RoHS 준수에 있습니다. 설계자는 응용 분야의 밝기, 색상, 전력 예산 및 사용 가능한 구동 전압에 대한 특정 요구 사항과 광학 및 전기적 특성이 일치하는지 확인해야 합니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |