LTST-S326KGJRKT 듀얼 컬러 SMD LED 데이터시트 - 사이드 뷰 - AlInGaP 녹색 및 적색 - 30mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면실장(SMD) LED 램프인 LTST-S326KGJRKT의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 하나의 컴팩트한 패키지 내에 녹색과 적색 발광을 위한 별도의 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩을 갖춘 사이드 뷰 듀얼 컬러 LED입니다. 자동화된 인쇄회로기판(PCB) 조립을 위해 설계되어, 다양한 소비자 및 산업용 전자 장비에서 공간이 제한된 애플리케이션에 이상적입니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

LTST-S326KGJRKT는 현대 전자 설계에 몇 가지 주요 장점을 제공합니다:

• 듀얼 컬러 소스:녹색과 적색 발광을 위한 독립적인 초고휘도 AlInGaP 칩을 통합하며, 별도의 핀(C1: 적색, C2: 녹색)으로 제어됩니다.
• 사이드 뷰 패키지:주 발광은 부품의 측면에서 이루어지며, 이는 에지 라이팅, 좁은 공간의 상태 표시, 그리고 상향식 장착이 불가능한 백라이트 애플리케이션에 적합합니다.
• 제조 호환성:패키지는 EIA 표준을 준수하며, 7인치 릴에 8mm 테이프로 공급되어 고속 자동 피크 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다.
• 견고한 조립 공정:표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되어 신뢰할 수 있는 표면실장 조립을 용이하게 합니다.
• 환경 규정 준수:본 장치는 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 전기적 호환성:본 장치는 IC 호환이 가능하여, 많은 경우 마이크로컨트롤러나 논리 출력으로부터 직접 구동할 수 있습니다.

1.2 목표 애플리케이션 및 시장

이 LED는 신뢰할 수 있고 컴팩트한 표시등이 필요한 전자 장비에서 다양하게 사용되도록 설계되었습니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비:무선 전화기, 휴대폰 및 네트워크 시스템 하드웨어의 상태 표시등.
• 컴퓨팅 및 사무 자동화:노트북 컴퓨터 및 기타 휴대용 장치의 키패드 및 키보드 백라이트; 주변 장치의 상태 표시등.
• 소비자 및 가전 제품:다양한 가정용 장치의 전원, 모드 또는 기능 표시등.
• 산업 장비:패널 표시등, 기계 상태 표시등 및 제어 시스템 피드백.
• 특수 디스플레이:마이크로 디스플레이 및 소규모 신호 및 기호 조명용 발광 소스로 적합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

다음 섹션에서는 데이터시트에 정의된 주요 전기적, 광학적 및 신뢰성 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 정상 사용 시에는 이 한계 또는 그 근처에서의 동작을 권장하지 않습니다. 모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산(Pd):칩당 75 mW. 이는 각 LED 칩이 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다. 이를 초과하면 접합 온도가 과도하게 상승하여 성능 저하 또는 고장이 가속화될 수 있습니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):80 mA, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 이는 과열 없이 짧은 시간 동안 고강도 점멸을 가능하게 합니다.
• 연속 순방향 전류(I_F):30 mA DC. 이는 연속 동작 시 권장되는 최대 전류로, 밝기와 장기 신뢰성 사이의 균형을 맞춥니다.
• 역방향 전압(V_R):5 V. 이보다 높은 역바이어스 전압을 가하면 항복이 발생하여 반도체 접합이 손상될 수 있습니다.
• 동작 및 저장 온도:장치는 -30°C ~ +85°C에서 동작하고, -40°C ~ +85°C에서 저장할 수 있습니다. 이 범위는 대부분의 상업 및 산업 환경에서 기능을 보장합니다.
• 솔더링 열 한계:패키지는 IR 리플로우 중 최대 260°C의 피크 온도를 최대 10초 동안 견딜 수 있으며, 이는 무연(납 프리) 조립 공정의 표준입니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 표준 테스트 조건(Ta=25°C, I_F=20mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다. 이는 회로 내 장치의 예상 동작을 정의합니다.

• 광도(I_V):인지되는 밝기의 핵심 측정치입니다. 녹색 칩의 경우 일반값은 35.0 mcd(밀리칸델라)이며, 범위는 18.0 mcd(최소)에서 112.0 mcd(최대)입니다. 적색 칩의 경우 일반값은 45.0 mcd로 더 높으며, 동일한 최소/최대 범위를 가집니다. 넓은 범위는 후술하는 빈닝 시스템을 필요로 합니다.
• 시야각(2θ_1/2):130도(일반). 이는 광도가 피크(축상) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 확산 렌즈가 있는 사이드 뷰 LED의 특징인 넓은 130° 각도는 영역 조명이나 광각 가시성에 적합한 넓은 발광 패턴을 제공합니다.
• 순방향 전압(V_F):20mA에서 두 색상 모두 일반적으로 2.0 V, 최대 2.4 V입니다. 이는 일부 청색 또는 백색 LED에 비해 상대적으로 낮아 구동 회로 설계를 단순화합니다. 색상 간 일관된 V_F는 별도로 구동할 경우 유사한 전류 제한 저항 값을 사용할 수 있게 합니다.
• 피크 파장(λ_P) 및 주 파장(λ_d):
  • 녹색:피크 574 nm(일반), 주 파장 571 nm(일반). 이는 스펙트럼의 순수한 녹색 영역에 위치합니다.
  • 적색:피크 639 nm(일반), 주 파장 631 nm(일반). 이는 딥 레드나 오렌지 레드와 구별되는 표준 적색입니다.
  주 파장은 CIE 색도도에서 도출된 색상의 단일 파장 인지입니다.
• 스펙트럼 선 반치폭(Δλ):녹색 약 15 nm, 적색 약 20 nm. 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색(순수한 색상) 출력을 의미합니다.
• 역방향 전류(I_R):역바이어스 5V에서 최대 10 µA로, 낮은 누설 전류를 가진 고품질 접합을 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 광학 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. LTST-S326KGJRKT는 2차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도(밝기) 빈닝

녹색과 적색 칩 모두 20mA에서 광도 기준으로 동일하게 빈닝됩니다. 빈 코드는 최소 및 최대 밝기 범위를 정의합니다. 각 빈 내 허용 오차는 +/-15%입니다.

• 빈 코드 M:18.0 – 28.0 mcd
• 빈 코드 N:28.0 – 45.0 mcd (일반값 포함)
• 빈 코드 P:45.0 – 71.0 mcd
• 빈 코드 Q:71.0 – 112.0 mcd

설계자는 애플리케이션에 필요한 밝기에 따라 적절한 빈을 선택해야 합니다. 더 높은 빈(예: P 또는 Q)을 사용하면 최소 밝기가 더 높아지지만 비용 프리미엄이 발생할 수 있습니다.

3.2 녹색 색조(주 파장) 빈닝

녹색 칩만 색상 일관성을 제어하기 위해 지정된 색조(파장) 빈닝이 있습니다. 각 빈의 허용 오차는 +/- 1 nm입니다.

• 빈 코드 C:567.5 – 570.5 nm
• 빈 코드 D:570.5 – 573.5 nm (일반값 571 nm 포함)
• 빈 코드 E:573.5 – 576.5 nm

적색 칩의 주 파장은 이 데이터시트에서 공식적인 빈닝 테이블 없이 일반값(631 nm)으로 지정되어 있으며, 이는 더 엄격한 공정 제어 또는 애플리케이션에서 색상 변화에 대한 민감도가 낮음을 의미합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 그림1, 그림5)이 참조되지만, 그 일반적인 함의는 설계에 매우 중요합니다.

4.1 전류 대 전압(I-V) 특성

순방향 전압(V_F)은 양의 온도 계수를 가지며 전류에 따라 약간 증가합니다. 20mA에서 일반적인 V_F값인 2.0V는 전류 제한 회로 설계에 중요한 파라미터입니다. 간단한 직렬 저항기로도 충분한 경우가 많습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 설계자는 최악의 경우 전류 계산을 위해 최대 V_F(2.4V)를 사용하여 LED를 과구동하지 않도록 해야 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광 출력(I_V)은 정상 동작 범위 내에서 순방향 전류(I_F)에 거의 비례합니다. 20mA 미만으로 LED를 구동하면 밝기가 비례하여 감소합니다. 20mA 이상 최대 30mA까지 동작하면 밝기는 증가하지만 전력 소산과 접합 온도도 증가하여 수명에 영향을 주고 파장이 약간 이동할 수 있습니다.

4.3 온도 의존성

모든 LED와 마찬가지로 AlInGaP 칩의 성능은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라:

• 광도 감소:광 출력이 감소합니다. 데이터시트에는 감액 곡선이 표시될 가능성이 높습니다.
• 순방향 전압 감소:반도체 밴드갭의 변화로 인해 약간 감소합니다.
• 파장 이동:일반적으로 주 파장은 온도가 증가함에 따라 증가합니다(더 긴 파장으로 이동). 이는 다른 일부 유형의 LED보다 AlInGaP LED에서 더 두드러집니다. 중요한 애플리케이션에서 색상 안정성을 위해 PCB의 적절한 열 관리가 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 극성

장치는 표준 SMD 풋프린트를 사용합니다. 핀 할당은 명확히 정의됩니다: 캐소드 1(C1)은 적색 칩용이고, 캐소드 2(C2)는 녹색 칩용입니다. 애노드는 패키지 도면에 따라 공통이거나 내부적으로 연결될 가능성이 있으며, 정확한 레이아웃을 확인하기 위해 도면을 참조해야 합니다. 모든 중요 치수는 표준 허용 오차 ±0.1 mm로 밀리미터 단위로 제공되어 신뢰할 수 있는 배치 및 솔더링을 보장합니다.

5.2 권장 PCB 패드 설계

데이터시트에는 PCB용 권장 랜드 패턴(솔더 패드 레이아웃)이 포함되어 있습니다. 이 설계를 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성, 적절한 정렬 및 리플로우 중 열 방산 관리를 위해 매우 중요합니다. 패드 설계는 솔더 필렛 형성을 고려하며 툼스토닝(리플로우 중 한쪽 끝이 들리는 현상)을 방지합니다.

6. 솔더링, 조립 및 취급 가이드

6.1 IR 리플로우 솔더링 파라미터

무연(Pb-free) 조립의 경우 다음 리플로우 프로파일을 권장합니다:

• 예열:150–200°C
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:부품 리드에서 최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:부품은 피크 온도에 최대 10초 동안 노출되어야 합니다. 리플로우는 최대 두 번 수행해야 합니다.

이 프로파일은 JEDEC 표준에 부합하며 신뢰할 수 있는 솔더 조인트를 형성하면서 패키지 무결성을 유지하도록 보장합니다.

6.2 수동 솔더링(필요한 경우)

수동 리워크가 필요한 경우, 온도가 300°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용하십시오. 솔더 패드와의 접촉 시간은 단일 작업에 대해 최대 3초로 제한해야 합니다. 과도한 열이나 시간은 플라스틱 패키지나 내부 와이어 본드를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용하십시오. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않았거나 강력한 화학 물질은 렌즈 재료나 패키지 에폭시를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 저장 및 습기 민감도

LED는 건조제와 함께 방습 백에 포장됩니다. 이 밀봉 상태에서는 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 저장하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 원래 백을 개봉하면 장치는 Moisture Sensitivity Level 3(MSL3) 등급을 받습니다. 이는 공장 주변 조건(≤30°C/60% RH)에 노출된 후 1주일 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거쳐야 함을 의미합니다. 개봉 후 더 오래 보관하려면 건조제가 있는 밀폐 용기나 질소 환경에 보관해야 합니다. 1주일 이상 노출된 장치는 솔더링 전 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 \"팝코닝\"(리플로우 중 증기압으로 인한 패키지 균열)을 방지해야 합니다.

6.5 정전기 방전(ESD) 주의사항

AlInGaP LED는 정전기 방전에 민감합니다. 취급 및 조립 중 적절한 ESD 제어가 이루어져야 합니다. 이는 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 사용 및 모든 장비가 적절히 접지되었는지 확인하는 것을 포함합니다. ESD는 즉각적인 고장이나 장치 수명을 단축시키는 잠재적 손상을 일으킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

부품은 7인치(178 mm) 직경 릴에 감긴 엠보싱 캐리어 테이프에 자동 조립용으로 공급됩니다.

• 테이프 폭:8 mm.
• 릴당 수량:3000개.
• 최소 주문 수량(MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 포켓 커버리지:빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 누락 부품:포장 표준에 따라 최대 두 개의 연속된 누락 LED가 허용됩니다.

포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수하여 배치 장비의 표준 테이피더와의 호환성을 보장합니다.

8. 애플리케이션 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

두 색상이 독립적인 캐소드를 가지므로 별도로 구동할 수 있습니다. 각 채널에 대해 간단한 정전류원이나 전류 제한 저항기로 충분합니다. 유사한 V_F를 고려할 때, 동일한 전압 레일에서 구동하는 경우 두 색상에 동일한 저항 값을 사용할 수 있지만, 정밀도를 위해 별도 계산을 권장합니다. 멀티플렉싱이나 PWM 디밍의 경우 구동 전류와 스위칭 속도가 장치 정격 내에 있는지 확인하십시오.

8.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(칩당 최대 75 mW), 안정적인 광 출력과 장기 신뢰성을 유지하기 위해 PCB의 효과적인 열 관리가 여전히 중요합니다. 특히 고주변 온도 또는 최대 연속 전류로 구동할 때 더욱 그렇습니다. PCB 패드에 적절한 열 릴리프 또는 구리 평면으로의 연결이 있어 열을 방산할 수 있도록 하십시오.

8.3 광학 통합

이 LED의 사이드 뷰 특성은 신중한 기계적 설계를 필요로 합니다. 빛을 원하는 시야 영역으로 유도하거나 균일한 백라이트를 만들기 위해 라이트 가이드, 반사판 또는 확산판이 필요할 수 있습니다. 넓은 130도 시야각은 핫스팟 없이 더 넓은 영역을 조명하는 데 도움이 됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-S326KGJRKT는 다음과 같은 특징의 특정 조합을 통해 시장에서 차별화됩니다:

• 단일 색상 사이드 뷰 LED 대비:동일한 풋프린트에 듀얼 기능성을 제공하여 두 개의 별도 단일 색상 LED를 장착하는 것에 비해 PCB 공간과 조립 시간을 절약합니다.
• 탑 뷰 듀얼 컬러 LED 대비:측면 발광 특성이 주요 차별화 요소로, 빛이 PCB 표면과 평행하게 방출되어야 하는 독특한 기계적 설계를 가능하게 합니다.
• 기타 듀얼 컬러 기술 대비:두 색상 모두 AlInGaP 기술을 사용하여 GaP와 같은 구형 기술에 비해 적색과 녹색에 대해 높은 효율과 좋은 색 채도를 제공합니다.
• RGB LED 대비:이는 2원색(적색/녹색) 장치입니다. 청색이나 백색 빛을 생성할 수 없습니다. 이는 적색과 녹색 표시등만 필요한 애플리케이션(예: 전원/상태, 진행/경고 신호)에 선택됩니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q1: 적색과 녹색 LED를 동시에 구동하여 노란색/주황색을 만들 수 있나요?

A: 예, 두 칩을 동시에 켜면 결합된 광 출력은 각 칩의 상대적 강도에 따라 노란색 또는 황적색으로 인지됩니다. 정확한 색조는 두 채널 간의 전류 비율을 조정하여 조정할 수 있습니다.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λ_P)은 스펙트럼 파워 분포가 가장 높은 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 CIE 색 좌표에서 도출되며 동일한 색상으로 보이는 단색광의 단일 파장을 나타냅니다. λ_d는 애플리케이션에서 색상 지정에 더 관련이 있습니다.

Q3: 빈닝 시스템이 왜 존재하며, 필요한 빈을 어떻게 지정하나요?

A> 빈닝 시스템은 반도체 제조의 자연적 변동을 고려합니다. 이를 통해 고객은 제품에 대한 특정 밝기 및 색상 일관성 요구 사항을 충족하는 LED를 선택할 수 있습니다. 주문 시 원하는 광도 빈 코드(예: \"N\")와 녹색의 경우 색조 빈 코드(예: \"D\")를 지정하여 해당 성능 범위 내 부품을 수령하도록 해야 합니다.

Q4: 이 LED에 방열판이 필요한가요?

A: 정상 동작 조건(I_F≤ 30mA, Ta ≤ 85°C)에서는 일반적으로 전용 방열판이 필요하지 않습니다. 그러나 접합 온도를 가능한 한 낮게 유지하여 광 출력과 수명을 극대화하기 위해 적절한 구리 패드 및 트레이스를 사용하는 등 좋은 PCB 열 설계를 권장합니다.

11. 실용 애플리케이션 예시

예시 1: 휴대용 장치 상태 표시등:휴대용 의료 장치에서 이 LED는 메인 PCB의 가장자리에 장착될 수 있습니다. 녹색은 \"준비/켜짐\"을, 적색은 \"오류/배터리 부족\"을, 동시에 켜면 \"대기/충전 중\"을 나타낼 수 있습니다. 측면 발광은 장치 하우징의 얇은 슬릿을 통해 빛이 보이도록 합니다.

예시 2: 산업용 제어판 백라이트:이 LED 배열을 반투명 멤브레인 스위치 패널의 측면을 따라 배치할 수 있습니다. 측면 빛이 패널 재료에 결합되어 라벨이나 기호에 균일하고 눈부심이 적은 백라이트를 제공합니다. 듀얼 컬러는 동작 모드를 구분하는 데 사용할 수 있습니다(예: 녹색은 자동, 적색은 수동).

12. 기술 원리 소개

LTST-S326KGJRKT는 발광 칩에 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 사용합니다. AlInGaP는 직접 밴드갭 III-V 화합물 반도체입니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨의 비율을 정밀하게 제어함으로써 재료의 밴드갭 에너지를 조정할 수 있습니다. 순방향 바이어스가 가해지면 전자와 정공이 칩의 활성 영역에서 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 이 광자의 파장(색상)은 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다: 더 큰 밴드갭은 더 짧은 파장(녹색)을 생성하고, 약간 더 작은 밴드갭은 더 긴 파장(적색)을 생성합니다. 장치는 서로 다른 재료 조성으로 제작된 두 개의 이러한 칩을 포함하며, 확산 렌즈가 있는 반사 플라스틱 패키지에 장착되어 광 출력을 넓은 측면 발광 패턴으로 형성합니다.

13. 산업 동향 및 배경

이와 같은 사이드 뷰 SMD LED의 개발은 전자 장치의 지속적인 소형화와 더 작은 폼 팩터에서 더 정교한 사용자 인터페이스에 대한 수요에 의해 주도됩니다. 이 제품 분야에 영향을 미치는 동향은 다음과 같습니다:

• 통합도 증가:공간 절약과 조립 단순화를 위해 여러 개의 개별 표시등에서 다중 칩, 다중 색상 패키지로 전환.
• 효율성 향상:AlInGaP 및 InGaN(청색/녹색용) 에피택셜 성장 기술의 지속적인 개선으로 인해 발광 효율(전력 와트당 더 많은 광 출력)이 높아집니다.
• 색상 일관성 수요:색상 매칭이 중요한 애플리케이션(예: 다중 LED 배열 또는 사인보드)의 요구를 충족시키기 위해 더 엄격한 빈닝 사양과 고급 웨이퍼 레벨 테스트가 보편화되고 있습니다.
• 가혹한 환경에 대한 견고성:패키지 재료 및 밀봉 기술의 향상으로 습기, 열 사이클링 및 화학 노출에 대한 신뢰성이 개선되어 자동차 및 야외 애플리케이션으로의 사용이 확대되고 있습니다.

LTST-S326KGJRKT는 이러한 진화하는 환경 내에서 성숙하고 잘 특성화된 솔루션을 나타내며, 듀얼 컬러 기능성, 측면 발광 및 제조 가능성의 신뢰할 수 있는 조합을 제공합니다.