LTW-S225DSKF-F SMD LED 데이터시트 - 사이드 뷰 듀얼 컬러(화이트/오렌지) - 20mA - 74mW/48mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTW-S225DSKF-F는 소형 사이드 뷰 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) LED 램프입니다. 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계되어 현대 전자 장치의 공간 제약이 있는 애플리케이션에 이상적입니다. 패키지는 노란색 렌즈를 특징으로 하며, 화이트광(인듐 갈륨 나이트라이드 기반)을 방출하는 하나와 오렌지광(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드 기반)을 방출하는 다른 하나, 두 개의 별개의 LED 칩을 내장하고 있습니다. 이 구성은 단일 소형 풋프린트 내에서 다양한 표시 및 백라이트 기능을 가능하게 합니다.

1.1 핵심 장점

• 듀얼 컬러 기능성:화이트와 오렌지 광원을 하나의 패키지에 통합하여 보드 공간을 절약하고 설계를 단순화합니다.
• 고휘도:우수한 광도를 위한 초고휘도 AlInGaP 및 InGaN 반도체 기술을 활용합니다.
• 제조 호환성:자동 부착 장비 및 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 호환성을 위해 설계되어 대량 생산을 용이하게 합니다.
• 표준화된 포장:효율적인 취급을 위한 EIA 표준을 준수하는 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프로 공급됩니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 유해물질 제한 지침(RoHS)을 준수합니다.

1.2 타겟 시장 및 애플리케이션

이 부품은 신뢰할 수 있는 소형 표시등이 필요한 광범위한 전자 장비에 적합합니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장치:무선 전화기, 휴대전화 및 네트워크 장비의 상태 표시등.
• 휴대용 컴퓨팅:노트북 컴퓨터 및 기타 모바일 장치의 키보드 또는 키패드 백라이트.
• 소비자 및 산업용 전자제품:가전제품, 사무 자동화 장비 및 산업용 제어 패널의 표시등.
• 디스플레이 기술:선명한 색상 표시가 필요한 마이크로 디스플레이 및 상징 조명에 적합합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

이 섹션은 표준 테스트 조건(Ta=25°C)에서 LED의 동작 한계 및 성능 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않습니다.

파라미터	화이트 칩	오렌지 칩	단위
소비 전력 (Pd)	74	48	mW
피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 0.1ms 펄스)	100	40	mA
연속 DC 순방향 전류 (IF)	20	20	mA
역방향 전압 (VR)	5	5	V
동작 온도 범위	-20°C ~ +80°C		°C
보관 온도 범위	-30°C ~ +85°C		°C

해석:화이트 칩은 허용 가능한 소비 전력이 더 높으며(74mW 대 48mW), 이는 잠재적으로 다른 열 특성 또는 칩 효율을 나타냅니다. 두 칩 모두 최대 연속 전류 20mA를 공유하며, 이는 테스트 및 일반 동작을 위한 표준 구동 전류입니다. 5V 역방향 전압 정격은 상대적으로 낮아, 우발적인 역바이어스를 피하기 위한 적절한 회로 설계의 필요성을 강조합니다. 이는 적외선 테스트 전용입니다.

2.2 전기-광학 특성

표준 테스트 조건 IF = 20mA 및 Ta = 25°C에서 측정됨.

파라미터	기호	화이트 (최소/전형/최대)	오렌지 (최소/전형/최대)	단위	조건/참고
광도	Iv	112 / - / 450	45 / - / 180	mcd	참고 1,2,5
시야각 (2θ1/2)	-	130 (전형적)		도	Fig.5
피크 파장	λP	-	611 (전형적)	nm	-
주 파장	λd	-	605 (전형적)	nm	참고 3,5
순방향 전압	VF	2.5 / - / 3.7	1.7 / - / 2.4	V	IF=20mA

해석:

• 휘도 및 빈닝:넓은 Iv 범위(예: 화이트의 경우 112-450 mcd)는 생산 로트의 일관성을 보장하기 위한 빈닝 시스템을 필요로 합니다. 오렌지 칩의 전형적인 주 파장 605nm와 피크 611nm는 오렌지/앰버 스펙트럼 내의 색상을 확인시켜 줍니다.
• 시야각:130도의 시야각은 이를 광각 LED로 분류하며, 축 이외 위치에서의 가시성이 중요한 애플리케이션에 적합합니다.
• 순방향 전압:오렌지 AlInGaP 칩은 화이트 InGaN 칩(VF ~2.5-3.7V)에 비해 더 낮은 전형적인 순방향 전압(VF ~1.7-2.4V)을 나타냅니다. 이는 두 색상 간 전원 공급 요구사항이 다르기 때문에 구동 회로 설계에 있어 중요한 파라미터입니다.

2.3 열 특성 및 솔더링

본 장치는 최대 10초 동안 최고 온도 260°C의 적외선 리플로우 솔더링에 적합하도록 정격화되었습니다. 이는 표준 무연(Pb-free) 솔더 공정 프로파일과 호환됩니다. 동작 및 보관 온도 범위는 상용 등급 SMD LED에 표준입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

반도체 제조의 자연적 변동을 관리하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTW-S225DSKF-F는 두 가지 주요 빈닝 기준을 사용합니다.

3.1 광도 (Iv) 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 분류됩니다.

화이트 칩 빈:

• R 빈:112.0 mcd (최소) ~ 180.0 mcd (최대)
• S 빈:180.0 mcd ~ 280.0 mcd
• T 빈:280.0 mcd ~ 450.0 mcd

각 빈 내 허용 오차는 ±15%입니다.

오렌지 칩 빈:

• P 빈:45.0 mcd ~ 71.0 mcd
• Q 빈:71.0 mcd ~ 112.0 mcd
• R 빈:112.0 mcd ~ 180.0 mcd

각 빈 내 허용 오차는 ±15%입니다.

3.2 색조 (색도 좌표) 빈닝

화이트 LED의 경우, CIE 1931 색도 좌표(x, y)를 기반으로 빈닝하여 색상 일관성을 보장합니다. 데이터시트는 여러 빈(예: S1-1, S1-2, S2-1 등)을 정의하며, 각각 색상 차트 상의 작은 사각형 영역을 지정합니다. 주어진 색조 빈 내 (x, y) 좌표의 허용 오차는 ±0.01입니다. 이 엄격한 제어는 여러 LED 간 균일한 화이트 색상 외관이 필요한 애플리케이션에 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 시야각에 대한 그림 5)이 참조되지만, LED 물리학을 기반으로 한 일반적인 관계를 설명할 수 있습니다:

• 전류 대 광도 (I-Iv 곡선):광도는 일반적으로 순방향 전류와 함께 비선형적으로 증가합니다. LED를 20mA 이상으로 구동하면 더 높은 광 출력을 얻을 수 있지만, 소비 전력과 접합 온도를 증가시켜 수명과 색 변이에 영향을 줄 수 있습니다.
• 순방향 전압 대 전류 (V-I 곡선):V-I 특성은 다이오드의 전형적인 지수 함수 형태입니다. 순방향 전압(VF)은 전류와 함께 증가하고 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다.
• 온도 의존성:LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. AlInGaP(오렌지) 칩은 InGaN(화이트) 칩보다 고온에서 열 소광이 덜 나타날 수 있지만, 둘 다 출력이 감소합니다. 순방향 전압도 음의 온도 계수를 가집니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

SMD 패키지는 특정 풋프린트를 가집니다. 주요 치수는 길이, 너비 및 높이를 포함하며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.1mm입니다. 핀 할당은 정확한 회로 연결에 중요합니다:

• 핀 1 & 2:오렌지 AlInGaP LED 칩의 애노드와 캐소드.오렌지AlInGaP LED 칩.
• 핀 3 & 4:화이트 InGaN LED 칩의 애노드와 캐소드.화이트InGaN LED 칩.

조립 시 올바른 극성을 준수해야 합니다.

5.2 권장 PCB 패드 설계 및 솔더링 방향

데이터시트에는 PCB용 권장 랜드 패턴(구리 패드 레이아웃)이 포함되어 있습니다. 이 권장 사항을 따르면 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성, 적절한 기계적 안정성 및 리플로우 중 올바른 정렬이 보장됩니다. 다이어그램은 또한 툼스토닝 또는 오정렬을 최소화하기 위해 테이프 상의 LED의 권장 솔더링 방향을 나타냅니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 파라미터

무연 솔더 공정의 경우 다음 조건을 제안합니다:

• 최고 온도:최대 260°C.
• 최고 온도 유지 시간:최대 10초.
• 예열:150°C ~ 200°C.
• 예열 시간:최대 120초.

LED는 이 리플로우 프로파일을 최대 두 번까지 견딜 수 있습니다.

6.2 핸드 솔더링 (필요 시)

수동 솔더링이 필요한 경우:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:리드당 최대 3초.
• 중요:핸드 솔더링은 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세정

솔더링 후 세정이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. 권장 세정제는 상온에서의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올입니다. LED는 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD 예방 조치:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 중 적절한 ESD 제어(손목 스트랩, 접지 장비)를 사용해야 합니다.
• 습기 민감도:SMD 패키지에 대한 표준 MSL(습기 민감도 등급) 예방 조치에 따름:
• 밀봉 백:건조제와 함께 원래의 방습 백에 들어 있는 LED는 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관해야 합니다. 백 개봉 후 IR 리플로우를 위한 "플로어 라이프"는 1주일입니다.
• 노출된 장치:원래 포장 외부에서 1주일 이상 보관된 경우, 솔더링 전 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 최소 20시간 동안 60°C에서 베이크아웃하는 것이 권장됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 자동화 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프로 공급됩니다:

• 테이프 너비:8 mm.
• 릴 직경:7인치 (178 mm).
• 릴당 수량:4000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

테이프는 부품을 보호하기 위해 커버 테이프로 밀봉됩니다. 테이프에서 허용되는 연속 누락 부품의 최대 개수는 2개입니다.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

각 LED 칩(화이트 및 오렌지)은 전압 소스(예: 3.3V 또는 5V 레일)에서 구동될 때 자체 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급 - VF_LED) / I_LED.예시:VF = 3.2V(전형적)인 화이트 LED를 5V 전원에서 20mA로 구동하는 경우: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 옴. 표준 91옴 저항이 적합할 것입니다. 이 계산은 서로 다른 VF 값으로 인해 각 색상에 대해 별도로 수행해야 합니다.

8.2 설계 고려사항

• 열 관리:소비 전력이 낮지만, 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 방출하여 LED 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 고주변 온도 환경에서 중요합니다.
• 전류 구동:일관된 휘도와 색상을 유지하기 위해 정전압보다 정전류 구동이 선호됩니다. VF는 온도와 개별 장치 간에 변동하기 때문입니다.
• 광학 설계:사이드 뷰 방출 프로파일은 에지 라이팅 도광판 또는 LED가 시야 표면에 수직으로 장착되는 표시에 이상적입니다. 라이트 파이프 또는 조리개를 설계할 때 130도의 시야각을 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTW-S225DSKF-F의 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다:

1. 듀얼 칩, 사이드 뷰 구성:이는 표준 상방 발광 LED에서는 찾아볼 수 없는 특수 패키지입니다. PCB 가장자리에 장착된 단일 장치에서 두 개의 독립적인 표시 색상을 가능하게 합니다.
2. 칩 기술 조합:오렌지용 AlInGaP와 화이트용 InGaN의 사용은 각각의 스펙트럼에서 효율성과 색상 품질을 위한 최적화된 선택을 나타냅니다.
3. 제조 준비성:자동화된 SMT 공정(부착, IR 리플로우) 및 표준 테이프-릴 포장과의 완전한 호환성으로 생산 친화적인 부품입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 화이트와 오렌지 LED를 각각 20mA로 동시에 구동할 수 있나요?

A1: 전기적으로는 독립된 애노드와 캐소드를 가지고 있으므로 가능합니다. 그러나 소형 패키지의 총 소비 전력을 고려해야 합니다. 전 정격 전류에서의 동시 동작은 더 많은 열을 발생시켜 성능과 신뢰성에 영향을 줄 수 있습니다. 지속적인 듀얼 동작의 경우 전류를 감소시키거나 열 관리를 구현하는 것이 좋습니다.

Q2: 역방향 전압 정격이 왜 5V만 되나요?

A2: LED는 역바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다. 5V 정격은 테스트 및 우발적인 역연결에 대한 내전압입니다. 회로 설계에서 LED가 이 한계를 초과하는 역전압에 노출되지 않도록 해야 하며, 일반적으로 순방향 전류만 허용하는 다이오드와 직렬로 배치하여 보호합니다.

Q3: 주문 시 빈 코드(R, S, T, P, Q)는 무엇을 의미하나요?

A3: 이 코드는 로트 내 LED의 보장된 최소 광도를 지정합니다. 예를 들어, "화이트, T 빈" 주문은 각 LED가 20mA에서 280~450 mcd의 광도를 가질 것임을 보장합니다. 빈을 지정하면 생산 런 전반에 걸쳐 휘도 일관성을 보장합니다. 색상 균일성이 중요한 경우 화이트 LED에 대해 색조 빈(예: S2-1)도 지정해야 합니다.

11. 실제 사용 사례

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시등

설계자는 소형 라우터의 전면 패널에 이중 상태 표시(예: "전원 켜짐" 및 "네트워크 활동")가 필요합니다. 공간이 제한적입니다.

구현:단일 LTW-S225DSKF-F LED가 메인 PCB에 수직으로 장착되어, 빛을 전면 패널로 전달하는 도광판을 향한 가장자리에 위치합니다. 오렌지 칩은 "전원" 회로에 연결되어 전원이 공급될 때 꾸준히 빛납니다. 화이트 칩은 네트워크 프로세서에 연결되어 데이터 활동 감지 시 깜빡이도록 프로그래밍됩니다. 이 솔루션은 PCB 면적을 절약하고 부품 수를 줄이며 두 개의 별개 시각 신호에 단일 도광판을 사용합니다.오렌지칩은 "전원" 회로에 연결되어 전원이 공급될 때 꾸준히 빛납니다.화이트칩은 네트워크 프로세서에 연결되어 데이터 활동 감지 시 깜빡이도록 프로그래밍됩니다. 이 솔루션은 PCB 면적을 절약하고 부품 수를 줄이며 두 개의 별개 시각 신호에 단일 도광판을 사용합니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 색상은 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다.

• InGaN (인듐 갈륨 나이트라이드):이 재료 시스템은 화이트 LED에 사용됩니다. 일반적으로 청색 발광 InGaN 칩에 형광체 층이 코팅됩니다. 청색광이 형광체를 여기시키면, 형광체는 넓은 스펙트럼의 빛을 재방출하여 남은 청색광과 결합하여 백색광을 생성합니다.
• AlInGaP (알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드):이 재료는 오렌지 LED에 사용됩니다. 이는 적색, 오렌지, 앰버 및 황색 파장에서 고효율 빛을 생성하는 데 적합한 직접 밴드갭 반도체입니다.

사이드 뷰 패키지는 이 두 개의 별개 반도체 칩을 공유된 노란색 틴트 렌즈가 있는 단일 성형 플라스틱 하우징 내에 통합합니다.

13. 기술 트렌드

LTW-S225DSKF-F와 같은 SMD LED의 개발은 몇 가지 주요 산업 트렌드를 따릅니다:

1. 소형화 및 통합:더 작고 통합된 부품으로의 추세가 계속되고 있습니다. 멀티 칩 패키지(이 듀얼 컬러 LED와 같은)는 두 개의 별개 이산 LED를 사용하는 것에 비해 공간을 절약하고 조립을 단순화합니다.
2. 증가된 효율성 및 휘도:에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 InGaN 및 AlInGaP 기술 모두에서 더 높은 광효율(전기 와트당 더 많은 광 출력)을 얻습니다.
3. 향상된 신뢰성 및 견고성:패키징 재료, 형광체 기술 및 열 관리의 발전으로 더 긴 동작 수명과 가혹한 조건에서의 더 나은 성능에 기여합니다.
4. 부품은 고속, 정밀 SMT 조립 라인과의 호환성을 위해 처음부터 설계되며, 표준화된 포장(테이프 및 릴) 및 리플로우 프로파일을 포함합니다.이러한 트렌드는 SMD LED가 전자 산업 전반에 걸쳐 표시 및 조명을 위한 근본적이고 고성능의 부품으로 남아 있도록 보장합니다.

These trends ensure that SMD LEDs remain fundamental, high-performance components for indication and illumination across the electronics industry.