LTST-S33GBEGK-SN SMD LED 데이터시트 - 3.2x1.6x0.6mm - 블루/레드/그린 - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 사이드 룩킹 풀 컬러 SMD LED인 LTST-S33GBEGK-SN의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판 조립을 위해 설계되었으며, 다양한 소비자 및 산업용 전자 장치의 공간 제약이 있는 애플리케이션에 적합합니다.

1.1 특징

• RoHS 환경 기준 준수.
• 향상된 솔더링성을 위한 주석 도금이 적용된 초박형 0.6mm 프로파일 사이드 룩킹 패키지.
• 고휘도 InGaN (블루/그린) 및 AlInGaP (레드) 반도체 칩 사용.
• 자동 피크 앤 플레이스를 위해 직경 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장됨.
• EIA 표준 패키지 외형 준수.
• IC 호환 구동 로직.
• 표준 자동 배치 장비와 완벽 호환.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견디도록 설계됨.

1.2 애플리케이션

이 LED는 소형 크기와 안정적인 성능이 중요한 다양한 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 일반적인 애플리케이션 영역은 다음과 같습니다:

• 통신 장치 및 사무 자동화 장비.
• 가전제품 및 산업용 제어 패널.
• 키패드 및 키보드 백라이트.
• 상태 및 전원 표시기.
• 마이크로 디스플레이 및 심볼 조명.
• 신호 조명.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

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

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산(Pd):블루/그린: 최대 76 mW; 레드: 최대 50 mW. 이 파라미터는 열 관리 설계에 매우 중요합니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):블루/그린: 100 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스); 레드: 80 mA. 펄스 동작 전용입니다.
• DC 순방향 전류(I_F):모든 색상에 대해 20 mA. 이는 권장 연속 동작 전류입니다.
• 동작 온도 범위(T_opr):-20°C ~ +80°C.
• 보관 온도 범위(T_stg):-30°C ~ +100°C.
• 적외선 솔더링 조건:10초 동안 260°C 피크 온도를 견딤, 무연(Pb-free) 리플로우 공정에 적합.

2.2 전기 및 광학 특성

I_F= 20 mA, Ta = 25°C에서 측정, 별도 명시되지 않는 한.

• 광도(I_V):
  • 블루: 224 - 450 mcd (최소 - 최대).
  • 레드: 400 - 750 mcd.
  • 그린: 1120 - 1900 mcd.
• 시야각(2θ_1/2):일반 130도. 이 넓은 시야각은 사이드 방출 패키지의 특징입니다.
• 피크 방출 파장(λ_P):일반 값은 블루: 468 nm, 레드: 632 nm, 그린: 518 nm입니다.
• 주 파장(λ_d):
  • 블루: 465 - 475 nm.
  • 레드: 618 - 628 nm.
  • 그린: 520 - 530 nm.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):일반 값은 블루: 25 nm, 레드: 17 nm, 그린: 35 nm입니다. 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압(V_F):
  • 블루/그린: 2.55 - 3.30 V.
  • 레드: 1.90 - 2.50 V.
• 역방향 전류(I_R):V_R= 5V에서 최대 10 μA. 참고: 이 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 IR 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 주요 전기 및 광학 파라미터를 기반으로 빈으로 분류되어 대량 생산에서 일관성을 보장합니다. 이를 통해 설계자는 색상 및 밝기 균일성에 대한 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압(V_F) 빈닝

I_F= 20 mA에서. 각 빈의 허용 오차는 ±0.1V입니다.

• 블루 & 그린:빈 1: 2.55-3.05V; 빈 2: 3.05-3.30V.
• 레드:빈 1: 1.90-2.20V; 빈 2: 2.20-2.50V.

3.2 광도(I_V) 빈닝

I_F= 20 mA에서. 각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.

• 블루:S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
• 레드:U1 (400-500 mcd), U2 (500-600 mcd), U3 (600-750 mcd).
• 그린:W1 (1120-1380 mcd), W2 (1380-1640 mcd), W3 (1640-1900 mcd).

4. 성능 곡선 분석

특정 그래픽 데이터는 데이터시트에서 참조되지만, 일반적인 관계는 표준 LED 물리학을 기반으로 아래에 설명되어 있습니다.

4.1 전류 대 전압(I-V) 특성

순방향 전압(V_F)은 순방향 전류(I_F)와 대수 관계를 보입니다. 전류에 따라 증가하지만 온도 의존적이며, 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다.

4.2 광도 대 전류(I_V-I_F)

광도는 정상 동작 범위에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 증가된 열 효과 및 반도체 재료의 드룹 현상으로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.

4.3 온도 의존성

LED의 성능은 접합 온도(T_j)에 크게 영향을 받습니다. 일반적으로 광도는 T_j가 증가함에 따라 감소합니다. InGaN 기반 LED(블루/그린)의 순방향 전압(V_F)은 일반적으로 온도 상승에 따라 감소하는 반면, AlInGaP 기반 LED(레드)의 감소는 덜 두드러집니다. 안정적인 광 출력 및 장기 신뢰성을 유지하기 위해서는 적절한 방열 및 전류 관리가 필수적입니다.

4.4 스펙트럼 분포

방출된 빛 스펙트럼은 피크 파장(λ_P)과 스펙트럼 반폭(Δλ)으로 특징지어집니다. 주 파장(λ_d)은 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 스펙트럼은 구동 전류 및 접합 온도의 변화에 따라 약간 이동할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LTST-S33GBEGK-SN은 사이드 룩킹 SOP(소형 외관 패키지)에 장착됩니다. 주요 치수(밀리미터)는 다음과 같으며, 일반 허용 오차는 ±0.1mm입니다: 패키지 본체는 길이 약 3.2mm, 너비 1.6mm, 높이 0.6mm로 초박형 부품입니다. 핀 할당은 다음과 같습니다: 핀 1: 그린 캐소드, 핀 3: 레드 애노드, 핀 4: 블루 애노드 (특정 핀 기능은 패키지 다이어그램에서 확인해야 합니다).

5.2 권장 PCB 패드 레이아웃 및 극성

적절한 솔더 조인트 형성 및 리플로우 중 기계적 안정성을 보장하기 위해 PCB에 권장 랜드 패턴이 제공됩니다. 설계는 솔더 필렛 형성 및 툼스토닝 방지를 고려합니다. LED의 핀 1 표시기에 대응하는 PCB 실크스크린의 명확한 극성 표시는 잘못된 설치를 방지하는 데 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 조건 (무연 공정)

이 장치는 무연 적외선 리플로우 솔더링에 적합합니다. 제안된 프로파일에는 예열 단계, 소킹 영역, 10초 동안 최대 260°C를 초과하지 않는 피크 온도의 리플로우 영역 및 제어된 냉각 단계가 포함됩니다. LED 패키지 및 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지하기 위해 이 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.

6.2 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않거나 강력한 화학 세척제 사용은 에폭시 렌즈 및 패키지 재료를 손상시켜 광 출력 감소 또는 조기 고장을 초래할 수 있습니다.

6.3 보관 및 취급

• ESD 주의사항:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 및 용기를 사용하여 취급해야 합니다. 모든 장비는 적절히 접지되어야 합니다.
• 습기 민감도:패키지는 MSL 3 등급입니다. 원래의 습기 차단 백이 건조제와 함께 밀봉된 상태에서 보관은 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 이루어져야 하며, 유통 기한은 1년입니다. 개봉 후에는 구성 요소를 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하고 1주일 이내에 IR 리플로우해야 합니다. 원래 백 밖에서 1주일 이상 보관하는 경우, 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 너비 8mm의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 테이프는 표준 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프 포켓은 보호용 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우, 나머지에 대해 최소 포장 수량 500개가 적용됩니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 I_F를 원하는 수준(일반적으로 최대 20mA DC)으로 설정하십시오. 저항 값은 R = (공급 전압 - V_F) / I_F.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만, 특히 더 낮은 Pd 등급을 가진 레드 LED의 경우 LED 접합에서 열을 전도하고 성능 및 수명을 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• 광학 설계:이 패키지의 사이드 방출 특성은 에지 라이팅 라이트 가이드, 측면에서 심볼 조명 또는 PCB 가장자리에 상태 표시를 제공하는 데 이상적입니다. 라이트 파이프 또는 렌즈 설계 시 130도의 시야각을 고려하십시오.

8.2 일반적인 애플리케이션 회로

간단한 표시기 사용의 경우, 각 색상 채널(레드, 그린, 블루)은 적절한 전류 제한 저항을 통해 마이크로컨트롤러 GPIO 핀으로 독립적으로 구동될 수 있습니다. 다색 또는 백색광 생성(RGB 혼합)의 경우, 색상 혼합 및 디밍을 색도 변화 없이 달성하기 위해 더 정교한 PWM(펄스 폭 변조) 제어를 권장합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 구성 요소의 주요 차별화 요소는초박형 0.6mm 프로파일및사이드 룩킹 방출입니다. 상단 방출 LED와 비교하여, 이 패키지는 초박형 모바일 장치, 웨어러블 기술 또는 패널 뒤와 같이 수직 공간이 극도로 제한된 혁신적인 산업 설계를 가능하게 합니다. 하나의 컴팩트한 사이드 방출 패키지에 세 가지 고휘도 칩(InGaN 블루/그린, AlInGaP 레드)을 통합함으로써 일반적으로 단색 사이드 LED용으로 예약된 폼 팩터에서 풀 컬러 솔루션을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 더 높은 밝기를 위해 LED를 20mA 이상으로 구동할 수 있나요?

절대 최대 DC 순방향 전류인 20mA 이상으로 연속 동작하는 것은 권장되지 않습니다. 이는 전력 소산 정격을 초과하여 과도한 접합 온도, 가속된 광속 감소 및 잠재적 파괴적 고장을 초래할 수 있습니다. 더 높은 밝기를 위해서는 더 높은 광도 빈의 LED를 선택하거나 피크 전류 정격 내에서 펄스 동작을 고려하십시오.

10.2 각 색상별 순방향 전압이 다른 이유는 무엇인가요?

순방향 전압은 반도체 재료의 밴드갭의 기본적인 특성입니다. 블루 및 그린 LED는 더 넓은 밴드갭을 가진 InGaN 재료를 사용하여 더 높은 V_F(일반적으로 ~3.0V)를 초래합니다. 레드 LED는 더 좁은 밴드갭을 가진 AlInGaP 재료를 사용하여 더 낮은 V_F(일반적으로 ~2.0V)를 초래합니다. 이는 특히 동일한 전압 레일에서 여러 색상을 구동할 때 회로 설계에서 고려되어야 합니다.

10.3 빈닝 코드를 어떻게 해석하나요?

빈 코드(예: 블루 광도의 경우 T1, 레드 광도의 경우 U2, 전압의 경우 빈 1)는 제조 과정에서 측정된 성능을 기반으로 LED를 분류하는 데 사용됩니다. 색상 또는 밝기 일관성이 필요한 애플리케이션(예: 다중 LED 어레이, 백라이트)의 경우, 동일한 빈 코드의 LED를 지정하고 사용하는 것이 중요합니다. 설계에 적합한 성능 범위를 선택하려면 섹션 3.1 및 3.2의 빈 코드 테이블을 참조하십시오.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 얇은 소비자 장치 메인보드의 상태 표시기.설계자가 메인보드 두께 제약이 1.0mm인 스마트워치를 개발하고 있습니다. 보드 가장자리에 다색 상태 표시기(예: 충전 중=레드, 완전 충전=그린, 블루투스 연결=블루)가 필요합니다. LTST-S33GBEGK-SN은 이상적인 선택입니다. 0.6mm 높이는 기계적 공간 내에 맞습니다. 사이드 방출은 빛이 장치의 베젤까지 이어지는 작은 라이트 가이드에 직접 결합되어 작은 창을 비출 수 있게 합니다. 설계자는 권장 패드 레이아웃에 따라 PCB에 각 색상 채널에 대해 세 개의 독립적인 구동 회로(마이크로컨트롤러 핀 + 저항)를 배치할 것입니다. 생산되는 모든 유닛에서 균일한 밝기와 색상 외관을 보장하기 위해 동일한 V_F및 I_V빈의 LED를 지정할 것입니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 동안 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. 방출된 빛의 색상(파장)은 활성 영역에 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. LTST-S33GBEGK-SN은 단일 에폭시 성형 패키지 내에 서로 다른 반도체 재료(블루/그린용 InGaN, 레드용 AlInGaP)로 만들어진 세 개의 이러한 p-n 접합을 통합하며, 각각 별도의 전기적 연결을 가지고 있습니다.

13. 기술 트렌드

SMD LED의 개발은 여러 주요 영역에 계속 초점을 맞추고 있습니다:효율 증가(lm/W):에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 단위 전기 입력 전력당 더 많은 광 출력을 얻습니다.소형화:패키지는 더 작고 얇아져 소비자 전자제품에서 더 밀집된 통합 및 새로운 폼 팩터를 가능하게 합니다.개선된 색 재현성 및 일관성:인광체 기술(백색 LED용)의 발전 및 더 엄격한 빈닝 공정으로 더 정확하고 균일한 색상 생산이 가능해집니다.더 높은 신뢰성 및 수명:향상된 패키징 재료 및 열 관리 설계는 동작 수명을 연장하여 LED를 더 까다로운 애플리케이션에 적합하게 만듭니다. 이 데이터시트에서 대표되는 사이드 룩킹, 다중 칩 패키지는 공간 제약이 있는 장치에서 컴팩트하고 통합된 조명 솔루션에 대한 수요에 대한 대응입니다.