LTST-S270KFKT 오렌지색 SMD LED 데이터시트 - 사이드 뷰 - 2.0-2.4V - 30mA - 75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고휘도 사이드 뷰 표면 실장 LED의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 진한 오렌지색 광 출력을 생성하기 위해 첨단 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 칩을 사용합니다. 자동화 조립 공정을 위해 설계되었으며, 8mm 테이프에 패키징되어 7인치 릴로 공급되어 대량 생산에 적합합니다. 본 제품은 RoHS 지침을 준수하며 그린 제품으로 분류됩니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 AlInGaP 기술의 초고휘도 출력, 적외선 리플로우 솔더링 공정과의 호환성, 그리고 소자의 측면에서 조명이 필요한 응용 분야에 이상적인 사이드 방출 설계를 포함합니다. EIA 표준 패키지는 광범위한 호환성을 보장합니다. 이 LED는 소형, 신뢰성 높고 밝은 오렌지색 표시등이 필요한 소비자 가전, 산업용 지시등, 자동차 실내 조명 및 백라이트 응용 분야를 타겟으로 합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

소자의 작동 한계는 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 소비 전력 (Pd):75 mW. 이는 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_F(피크)):80 mA. 이는 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭의 펄스 조건에서만 허용됩니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 이는 연속 작동을 위한 권장 최대 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 이 한계를 초과하는 역방향 전압을 가하면 LED 접합이 항복될 수 있습니다.
• 작동 온도 범위 (T_작동):-30°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위 (T_보관):-40°C ~ +85°C.
• 적외선 솔더링 조건:10초 동안 260°C를 견딥니다. 이는 무연(Pb-free) 리플로우 공정에 일반적입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

주요 성능 파라미터는 별도로 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):45.0 - 90.0 mcd (일반값). 실제 강도는 빈닝됩니다(섹션 3 참조). CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 센서/필터로 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도 (일반값). 이 넓은 시야각은 사이드 뷰 렌즈 설계의 특징입니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):611 nm (일반값). 스펙트럼 출력이 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):605 nm (I_F=20mA에서 일반값). 이는 CIE 색도도에서 도출된 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):17 nm (일반값). 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 측정한 값입니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.0 - 2.4 V (I_F=20mA에서 일반값). LED가 전도할 때 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (I_R):10 μA (V_R=5V에서 최대값). LED가 역방향 바이어스되었을 때의 작은 누설 전류입니다.

ESD 주의:이 소자는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 손상을 방지하기 위해 접지된 손목 스트랩 및 정전기 방지 장비 사용을 포함한 적절한 취급 절차가 필수적입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED의 광도는 생산 로트 내 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 최소 및 최대 강도 범위를 정의합니다.

• 빈 코드 P:45.0 - 71.0 mcd
• 빈 코드 Q:71.0 - 112.0 mcd
• 빈 코드 R:112.0 - 180.0 mcd
• 빈 코드 S:180.0 - 280.0 mcd

각 광도 빈에 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 시스템을 통해 설계자는 비용과 성능을 균형 있게 고려하여 응용 분야에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 스펙트럼 출력용 그림 1, 시야각용 그림 6)이 참조되지만, 일반적인 관계는 다음과 같이 설명할 수 있습니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압(V_F)은 순방향 전류(I_F)와 대수 관계를 보입니다. 정상 작동 범위에서는 상대적으로 일정하지만 전류가 증가함에 따라 증가합니다.
• 광도 대 전류:광 출력은 최대 정격 전류까지 순방향 전류에 거의 비례합니다. 정격 전류 이상으로 작동하면 열이 초선형적으로 증가하고 잠재적인 효율 저하(드룹)가 발생할 수 있습니다.
• 온도 의존성:순방향 전압은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다(음의 온도 계수). 광도는 일반적으로 온도가 상승함에 따라 감소하며, 이는 고출력 또는 고주변 온도 응용 분야에서 열 관리의 핵심 고려사항입니다.
• 스펙트럼 분포:방출된 빛 스펙트럼은 611 nm(피크)를 중심으로 하며 상대적으로 좁은 17 nm의 반폭을 가져 포화된 오렌지색을 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 극성

이 LED는 투명 렌즈가 있는 사이드 뷰 패키지를 특징으로 합니다. 상세 치수 도면은 데이터시트에 제공되며, 모든 단위는 밀리미터입니다(별도 명시되지 않는 한 허용 오차 ±0.10mm). 패키지는 호환성을 위해 EIA 표준에 따라 설계되었습니다. 캐소드는 일반적으로 노치, 녹색 점 또는 패키지의 모서리 절단과 같은 시각적 마커로 식별됩니다. PCB 조립 중 적절한 정렬과 솔더링을 보장하기 위해 권장 솔더링 패드 레이아웃 및 방향이 제공됩니다.

5.2 테이프 및 릴 사양

부품은 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다.

• 릴당 개수: 4000
• 잔여물 최소 주문 수량(MOQ):500개
• 연속 누락 램프:릴당 최대 2개 허용.
• 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 조립 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150–200°C
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:최대 10초 (3페이지의 권장 프로파일).
• 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용된 오븐에 대해 특성화되어야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:접합당 최대 3초.
• 플라스틱 패키지에 대한 열 손상을 방지하기 위해 한 번의 솔더링 사이클로 제한하십시오.

6.3 세척

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 권장 용매는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올입니다. LED는 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 조건

적절한 보관은 솔더링성을 유지하고 수분 흡수(리플로우 중 "팝콘" 현상을 유발할 수 있음)를 방지하는 데 중요합니다.

• 밀봉된 수분 차단 백(MBB):≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관하십시오. 백 밀봉일로부터 1년 이내에 사용하십시오.
• 백 개봉 후:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오. 노출 후 1주일 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 좋습니다.
• 장기 보관 (개봉):건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 데시케이터에 보관하십시오.
• 베이킹:1주일 이상 노출된 경우, 솔더링 전 흡수된 수분을 제거하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하십시오.

7. 응용 노트 및 설계 고려사항

7.1 일반적인 응용 시나리오

이 사이드 뷰 오렌지 LED는 다음과 같은 용도에 이상적입니다:

• 상태 표시등:넓은 시야각이 필요한 소비자 가전, 가전제품 및 네트워킹 장비에서.
• 백라이트:사이드 방출이 유리한 엣지 라이트 패널, 멤브레인 스위치 또는 심볼용.
• 자동차 실내 조명:계기판 또는 콘솔 조명용.
• 산업용 제어판:기계의 경고 또는 상태 표시등으로.

7.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 저항값은 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산하십시오. 5V 공급 전압, 목표 I_F=20mA, V_F=2.4V의 경우, R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω입니다.
• 열 관리:소비 전력이 낮지만(75mW), 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 작동할 경우 LED 수명과 안정적인 광 출력을 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:LED가 노출된 위치에 있는 경우 민감한 입력 라인에 ESD 보호 다이오드를 포함시키고, 조립 중 엄격한 ESD 취급 프로토콜을 따르십시오.
• 광학 설계:사이드 방출 특성은 주 광 출력이 PCB 표면과 평행함을 의미합니다. 필요에 따라 빛을 조절하기 위해 라이트 파이프, 반사판 또는 확산판을 고려하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

표준 탑 방출 LED 또는 GaAsP와 같은 오래된 기술을 사용하는 LED와 비교하여, 이 AlInGaP 사이드 뷰 LED는 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 더 높은 효율 (AlInGaP 대 GaAsP):AlInGaP 기술은 상당히 높은 광 효율을 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 출력을 얻을 수 있습니다.
• 우수한 색 채도:좁은 스펙트럼 반폭(17nm)은 더 넓은 스펙트럼 대안에 비해 더 순수하고 포화된 오렌지색을 생성합니다.
• 설계 유연성 (사이드 뷰):이 패키지는 탑 방출기로는 불가능한 독특한 광학 설계를 가능하게 하여 수직 공간을 절약하고 엣지 라이팅 솔루션을 가능하게 합니다.
• 현대 공정 호환성:적외선 리플로우 솔더링 및 자동 피크 앤 플레이스 장비와의 완전한 호환성은 현대 SMT 조립 라인을 간소화합니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A1: 피크 파장(λ_P=611nm)은 스펙트럼에서 최대 에너지의 물리적 지점입니다. 주 파장(λ_d=605nm)은 CIE 차트에서의 지각 색상 지점입니다. λ_d는 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

Q2: 저항 없이 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?

A2: 아니요. 순방향 전압은 약 2.4V입니다. 3.3V에 직접 연결하면 과도한 전류가 흐르며, 30mA 한계를 초과하여 LED를 손상시킬 수 있습니다. 항상 전류 제한 저항이 필요합니다.

Q3: 광도에 빈닝 시스템이 있는 이유는 무엇인가요?

A3: 제조 변동으로 인해 출력에 약간의 차이가 발생합니다. 빈닝은 LED를 일관된 밝기 그룹으로 분류하여 설계자가 적합한 등급을 선택하고 배치 내 예측 가능한 성능을 보장할 수 있게 합니다.

Q4: 130도의 시야각을 어떻게 해석하나요?

A4: 시야각(2θ_1/2)은 강도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 130° 각도는 빛이 매우 넓은 원뿔 모양으로 방출되어 많은 측면 각도에서 볼 수 있음을 의미합니다.

Q5: 솔더링 전에 항상 베이킹이 필요한가요?

A5: 베이킹은 LED가 원래 밀봉된 백 외부의 주변 조건에 지정된 시간(예: ≤60% RH에서 1주일) 이상 노출된 경우에만 필요합니다. 이는 리플로우 중 수분 유발 패키지 균열을 방지합니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 패널 장착 상태 표시등

제어판에서 LED는 절단부 가장자리에 장착될 수 있으며, 사이드 방출은 라이트 파이프 또는 무광 창을 통해 방향이 조절됩니다. 넓은 시야각은 조작자가 다양한 위치에서 표시등을 볼 수 있도록 보장합니다. 5V 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에서 150Ω 저항을 사용하는 간단한 회로는 약 17mA에서 충분한 구동을 제공합니다.

예시 2: 소비자 기기에서의 순차 조명

여러 LED를 기기 하우징 가장자리를 따라 나란히 배치할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러를 통해 순차적으로 제어함으로써 "나이트 라이더" 스타일의 스캐닝 효과나 진행률 표시줄을 생성할 수 있으며, 사이드 방출을 활용하여 매끄러운 빛의 선을 만듭니다.

11. 기술 원리 소개

이 LED는 기판 위에 성장된 AlInGaP 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 PN 접합의 활성 영역에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접 방출된 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 오렌지색(~605-611 nm)입니다. 사이드 뷰 패키지는 빛 출력 패턴을 형성하고 칩의 상단이 아닌 측면에서 빛을 추출하는 성형된 에폭시 렌즈를 포함합니다. 이 설계는 종종 빛을 재지향하기 위해 패키지 내부에 반사 캐비티를 포함합니다.

12. 산업 동향 및 발전

SMD 표시등 LED의 동향은 더 높은 효율, 더 작은 패키지 및 더 큰 통합을 지속적으로 향하고 있습니다. AlInGaP는 고효율 적색, 오렌지색 및 황색 LED를 위한 지배적인 기술로 남아 있지만, 추출 효율 및 열 안정성 향상에 초점을 맞춘 지속적인 연구가 진행 중입니다. 또한 자동차 조명 및 고급 디스플레이와 같은 응용 분야의 요구를 충족시키기 위해 더 정밀한 빈닝 및 더 엄격한 허용 오차로의 이동도 있습니다. 무연, 고온 리플로우 공정과의 호환성은 이제 글로벌 환경 규제에 의해 추진되는 표준 요구사항입니다. 더 나아가, 가혹한 환경(더 넓은 온도 범위, 더 높은 습도)에서의 신뢰할 수 있는 성능에 대한 수요는 패키지 밀봉 및 재료 과학의 발전을 계속해서 추진하고 있습니다.