LTST-S326TBKFKT-5A SMD LED 데이터시트 - 사이드 뷰 듀얼 컬러(블루/오렌지) - EIA 패키지

1. 제품 개요

LTST-S326TBKFKT-5A는 소형 사이드 뷰 듀얼 컬러 표면 실장 장치(SMD) LED 램프입니다. 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계되었으며, 공간이 제한적인 응용 분야에 이상적입니다. 이 장치는 단일 패키지 내에 두 개의 별도 반도체 칩을 통합합니다: 블루 발광용 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩과 오렌지 발광용 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩입니다. 이 구성으로 하나의 부품 공간에서 두 개의 독립적인 상태 표시 또는 백라이트 색상을 구현할 수 있습니다.

이 LED의 주요 시장은 다양한 소비자 및 산업용 전자 제품을 포함합니다. 소형 크기와 대량 조립 공정과의 호환성으로 휴대용 장치, 통신 장비, 컴퓨팅 하드웨어 및 다양한 표시기 응용 분야에 적합합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 한 패키지 내 듀얼 컬러:블루와 오렌지 광원을 통합하여 PCB 공간을 절약하고 다중 상태 표시를 위한 설계를 단순화합니다.
• 고휘도:우수한 발광 강도를 위한 초고휘도 InGaN 및 AlInGaP 칩 기술을 활용합니다.
• 산업 표준 패키지:EIA(전자 산업 연합) 표준을 준수하여 자동 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장합니다.
• RoHS 준수:유해 물질 제한 지침을 충족하도록 제조되었습니다.
• 리플로우 솔더링 호환:적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되어 현대 PCB 조립에 중요합니다.
• 주석 도금 리드:납땜성과 전기 연결의 장기 신뢰성을 향상시킵니다.

1.2 목표 응용 분야

• 키패드, 키보드 및 마이크로 디스플레이의 백라이트.
• 통신 및 네트워크 장비의 상태 및 전원 표시기.
• 가전 제품 및 사무 자동화 장치의 신호 및 심볼 조명.
• 산업 장비 상태 패널.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 조건에서 또는 이 조건을 초과하여 동작하는 것은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):블루: 76 mW, 오렌지: 62.5 mW. 이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 이를 초과하면 과열 및 수명 단축으로 이어질 수 있습니다.
• DC 순방향 전류 (IF):블루: 20 mA, 오렌지: 25 mA. 적용할 수 있는 최대 연속 전류입니다. 실제 회로에서는 LED와 직렬로 전류 제한 저항이 반드시 필요합니다.
• 피크 순방향 전류:블루: 100 mA, 오렌지: 60 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭). 이 정격은 멀티플렉싱 디스플레이와 같은 펄스 동작과 관련이 있습니다.
• 온도 범위:동작: -20°C ~ +80°C; 저장: -30°C ~ +100°C. 장치의 성능은 동작 범위 내에서 특성화됩니다.
• 솔더링 조건:260°C에서 10초 동안 견딜 수 있으며, 이는 일반적인 무연(Pb-free) 리플로우 프로파일과 일치합니다.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 5 mA에서 측정된 이 파라미터들은 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):인지된 밝기의 핵심 측정치입니다. 블루 칩의 경우 11.2 mcd(최소)에서 45.0 mcd(최대) 범위입니다. 오렌지 칩의 경우 18.0 mcd에서 112.0 mcd 범위입니다. 오렌지 칩은 일반적으로 더 높은 발광 효율을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):130도 (두 색상 모두 일반적). 이 넓은 시야각은 사이드 뷰 LED의 특징으로, 에지 조명 또는 표시기 응용에 적합한 넓은 발광 패턴을 제공합니다.
• 순방향 전압 (VF):블루: 2.6V ~ 3.4V; 오렌지: 1.6V ~ 2.4V (IF=5mA). 순방향 전압은 회로 설계의 중요한 파라미터로, LED 양단의 전압 강하와 필요한 직렬 저항 값을 결정합니다. 블루 LED는 더 넓은 밴드갭 반도체 재료로 인해 더 높은 구동 전압이 필요합니다.
• 피크 파장 (λP) & 주 파장 (λd):블루: λP ~468 nm, λd 463-477 nm. 오렌지: λP ~611 nm, λd 598-612 nm. 주 파장은 인지되는 색상을 정의합니다. 스펙트럼 반치폭(Δλ)은 블루 25 nm, 오렌지 17 nm로 색 순도를 나타냅니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 μA. LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다. 역방향 전압을 가하면 장치가 손상될 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 광학 파라미터에 따라 분류(빈닝)됩니다. LTST-S326TBKFKT-5A는 광도에 대한 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

광 출력은 각 빈 내에서 +/-15% 허용 오차를 가진 빈으로 분류됩니다.

• 블루 칩 빈:L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd).
• 오렌지 칩 빈:M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).

이 빈닝을 통해 설계자는 응용 분야에 대해 보장된 최소 밝기를 가진 부품을 선택할 수 있어 최종 제품의 시각적 일관성을 보장합니다. 특정 생산 로트의 빈은 일반적으로 주문 코드 또는 포장 라벨에 표시됩니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF에는 일반적인 곡선이 언급되어 있지만, 발췌문에는 제공되지 않았습니다. 표준 LED 동작을 기반으로, 주어진 파라미터로부터 다음 분석을 추론합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 관계는 지수적입니다. 블루 LED의 경우, 오렌지 LED(~1.6V)에 비해 턴온 전압이 더 높습니다(~2.6V). 순방향 전압이 이 임계값을 초과하면 전류가 급격히 증가하는 곡선을 보일 것입니다. 순방향 전압이 온도 상승에 따라 감소하므로, 전압원으로 구동될 경우 전류의 파괴적 증가로 이어질 수 있어 열 폭주를 방지하기 위해 적절한 전류 조절(직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 통해)이 필수적입니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도는 어느 정도까지 순방향 전류에 거의 비례합니다. 권장 DC 전류(20/25 mA) 이상으로 동작하면 밝기는 증가하지만, 더 높은 전력 소산, 효율 감소 및 가속된 광 출력 저하(시간 경과에 따른 광 출력 감소)를 초래합니다.

4.3 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라: 광도는 일반적으로 감소하고, 순방향 전압(VF)은 약간 감소하며, 주 파장이 이동할 수 있습니다(일반적으로 InGaN의 경우 더 길어짐). 지정된 동작 온도 범위 -20°C ~ +80°C는 게시된 특성이 유효한 주변 조건을 정의합니다. 성능과 수명을 유지하기 위해 PCB의 적절한 열 관리가 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

이 장치는 EIA 표준 SMD 패키지 외형을 준수합니다. 주요 치수는 본체 크기와 리드 간격을 포함합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 ±0.1 mm의 허용 오차를 가집니다. 핀 할당은 올바른 방향을 위한 핵심입니다: 핀 C1은 오렌지(AlInGaP) 칩 애노드에 할당되고, 핀 C2는 블루(InGaN) 칩 애노드에 할당됩니다. 캐소드는 공통입니다. 패키지는 "워터 클리어"로, 렌즈가 투명하여 실제 칩 색상을 볼 수 있음을 의미합니다.

5.2 권장 PCB 패드 설계 및 극성

신뢰할 수 있는 납땜과 적절한 정렬을 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 설계에는 일반적으로 서멀 릴리프와 솔더 마스크 정의가 포함됩니다. 배치 시 극성을 엄격히 준수해야 합니다. 장치 본체의 표시(종종 점 또는 잘린 모서리)는 캐소드(공통) 측을 나타냅니다. 잘못된 극성은 LED가 점등되지 않게 하며 역방향 전압을 가하면 손상될 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 IR 리플로우 솔더링 파라미터

무연(Pb-free) 솔더 공정의 경우, 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다: 예열 구역(150-200°C), 예열 시간(최대 120초), 피크 온도(최대 260°C), 액상선 이상 시간(피크 온도에서, 최대 10초). 이 조건에서 장치는 최대 두 번의 리플로우 사이클을 견딜 수 있습니다. 열 충격, 박리 또는 LED 칩 및 에폭시 렌즈 손상을 방지하기 위해 이 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 주의해서 수행해야 합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 리드당 솔더링 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 열 응력을 최소화하기 위해 핸드 솔더링에는 하나의 솔더링 사이클만 권장됩니다.

6.3 저장 및 취급 조건

저장 (밀봉 패키지):≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 건조제가 포함된 원래의 방습 백에 보관할 경우 유통 기한은 1년입니다.
저장 (개봉 패키지):밀봉 포장에서 꺼낸 부품의 경우, 주변 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 부품은 일주일 이내에 사용해야 합니다(MSL 레벨 3). 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 있는 밀폐 용기에 또는 질소 환경에 보관해야 합니다. 일주일 이상 보관된 경우, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 납땜 전 최소 20시간 동안 60°C에서 베이크아웃이 필요합니다.
ESD 주의사항:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 접지된 작업대에서 정전기 방지 손목 스트랩이나 안티스태틱 장갑을 사용하여 잠재적 또는 치명적 고장을 방지해야 합니다.

6.4 세척

납땜 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 LED를 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 거친 또는 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 패키지 재료를 손상시켜 변색 또는 균열을 유발할 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 7인치(178 mm) 직경 릴에 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프로 포장되어 공급됩니다. 이는 자동화 조립 장비를 위한 표준 포장입니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프에는 운송 및 취급 중 부품을 보호하는 커버 테이프가 있습니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

7.2 최소 주문 수량 및 릴 세부 사항

표준 풀 릴 수량은 3000개입니다. 풀 릴 미만 수량의 경우, 나머지 부품에 대해 최소 포장 수량 500개가 적용됩니다. 포장 사양은 테이프에서 최대 두 개의 연속 누락 부품을 허용합니다.

8. 응용 설계 제안

8.1 회로 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항을 사용하여 순방향 전류를 원하는 값(예: 테스트용 5 mA, 최대 밝기를 위한 최대 DC 정격까지)으로 제한하십시오. 옴의 법칙을 사용하여 저항 값을 계산하십시오: R = (Vcc - VF) / IF, 여기서 Vcc는 공급 전압, VF는 LED 순방향 전압(안전 설계를 위해 최대값 사용), IF는 원하는 전류입니다.
• 전원 공급 장치:안정적인 DC 전원 공급 장치를 확보하십시오. 리플 또는 전압 스파이크는 밝기와 수명에 영향을 줄 수 있습니다.
• 병렬 연결:개별 전류 제한 저항 없이 LED를 직접 병렬로 연결하는 것을 피하십시오. VF의 약간의 변동으로 인해 한 LED가 대부분의 전류를 끌어당기는 전류 편중 현상이 발생할 수 있습니다.

8.2 열 관리

SMD LED는 작지만, 전력 소산(최대 76 mW)은 열을 발생시킵니다. PCB에 LED의 캐소드/애노드 패드에 연결된 충분한 구리 면적(서멀 패드)이 히트 싱크 역할을 하도록 하십시오. LED를 다른 발열 부품 근처에 배치하지 마십시오.

8.3 광학 통합

이 LED의 사이드 뷰 특성은 빛이 PCB 표면과 평행하게 향해야 하는 응용 분야(예: 에지 조명 패널을 위한 라이트 가이드 또는 전면 패널의 심볼 조명)에 이상적입니다. 균일한 조명을 보장하기 위해 라이트 파이프 또는 디퓨저 설계 시 130도 시야각을 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-S326TBKFKT-5A의 주요 차별점은 표준 SMD 패키지 내의 듀얼 컬러, 사이드 뷰 구성에 있습니다. 두 개의 별도 단일 컬러 LED를 사용하는 것과 비교하여 필요한 PCB 공간을 50% 절감합니다. 블루용 InGaN과 오렌지용 AlInGaP 사용은 밝기와 색 채도의 좋은 조합을 제공합니다. 넓은 시야각은 측면 조명 작업에 있어 탑 뷰 LED에 비해 특정한 장점입니다. 표준 IR 리플로우 및 테이프-릴 포장과의 호환성은 대량, 비용 효율적인 제조 공정과 일치합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 두 색상을 동시에 구동할 수 있나요?

아니요, 두 칩은 공통 캐소드를 공유하지만 독립적인 애노드(C1: 오렌지, C2: 블루)를 가집니다. 별도의 전류원(예: 마이크로컨트롤러의 두 GPIO 핀, 각각 자체 직렬 저항)으로 구동해야 합니다. 이 핀 구성으로 두 애노드에 단일 소스를 연결하여 동시에 구동하는 것은 불가능합니다.

10.2 왜 두 색상의 순방향 전압이 다른가요?

순방향 전압은 반도체 재료의 밴드갭 에너지의 기본적인 특성입니다. 블루 빛은 더 높은 광자 에너지를 가지며, 이는 더 넓은 밴드갭(InGaN)을 가진 반도체를 필요로 합니다. 더 넓은 밴드갭은 더 높은 순방향 전압과 상관관계가 있습니다. AlInGaP의 오렌지 빛은 더 낮은 광자 에너지를 가지므로 더 낮은 순방향 전압을 가집니다.

10.3 "워터 클리어" 렌즈는 무엇을 의미하나요?

"워터 클리어" 또는 투명 렌즈는 빛을 확산시키지 않습니다. LED 칩의 진정한, 채도 높은 색상을 볼 수 있게 합니다. 이는 빛을 산란시켜 더 넓고 부드러운 발광 패턴을 생성하지만 종종 인지된 색 채도와 축 방향 강도가 약간 감소하는 "확산" 또는 "밀키" 렌즈와 대조됩니다.

10.4 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

빈 코드(예: 블루 "N", 오렌지 "Q")는 해당 생산 배치의 보장된 광도 범위를 지정합니다. 제품의 모든 유닛에서 밝기 일관성을 보장하기 위해 주문 시 필요한 빈을 지정해야 합니다. 지정하지 않으면 제품 범위 내의 사용 가능한 모든 빈에서 부품을 받을 수 있습니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

시나리오: 네트워크 라우터용 듀얼 상태 표시기.설계자는 두 개의 상태 표시기(전원 및 네트워크 활동)가 필요하지만 전면 패널에 공간이 제한적입니다. 하나의 LTST-S326TBKFKT-5A를 사용합니다. 오렌지 칩(C1)은 "전원 켜짐"(고정)을 표시하기 위해 일정한 5mA 전류원에 연결됩니다. 블루 칩(C2)은 "네트워크 활동"을 표시하기 위해 1Hz로 깜박이도록 프로그래밍된 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에 연결됩니다. 하나의 부품 공간으로 두 개의 뚜렷한 시각적 신호를 제공합니다. 사이드 뷰 발광은 빛을 전면 패널 라벨로 유도하는 작은 맞춤형 성형 라이트 가이드에 결합됩니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, n형 재료의 전자가 p형 재료의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 색상(파장)은 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. InGaN 재료는 더 짧은 파장(블루, 그린, 화이트)에 사용되고, AlInGaP 재료는 더 긴 파장(레드, 오렌지, 옐로우)에 사용됩니다. 사이드 뷰 패키지는 반사 캐비티와 성형 에폭시 렌즈를 포함하여 칩에서 측면으로 빛 출력을 형성하고 방향을 조절합니다.

13. 기술 동향

표시기 및 백라이트용 SMD LED의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 작은 패키지 크기 및 증가된 통합을 지속적으로 향하고 있습니다. 초소형 풋프린트(예: 0402, 0201 메트릭)의 듀얼 및 멀티 컬러 패키지가 점점 더 일반화되고 있습니다. 또한 색상 일관성 개선 및 빈닝 허용 오차 강화에 초점이 맞춰져 있습니다. 더 나아가, 가혹한 환경에서의 더 높은 신뢰성과 성능 추구는 패키지 재료 및 칩 기술의 발전을 촉진합니다. 효율적인 전류 구동, 열 관리 및 ESD 보호의 원리는 모든 LED 응용 분야의 기초로 남아 있습니다.