LTST-S270KRKT 측면 발광 SMD LED 사양서 - AlInGaP 적색광 - 20mA - 2.4V - 중국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-S270KRKT는 신뢰할 수 있고 효율적인 표시 등 조명이 필요한 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 고휘도 측면 발광 표면 실장 소자(SMD) LED입니다. 이 제품은 적색 스펙트럼 범위에서 높은 발광 강도와 우수한 색 순도를 생성하는 것으로 알려진 첨단 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 반도체 칩을 채택했습니다. EIA 표준을 준수하는 패키지를 사용하여 자동화된 표면 실장 라인 및 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되며, 이는 대량 생산에 매우 중요합니다. 측면 발광 렌즈 설계(무색 투명)는 광선이 장착 표면과 평행하게 방출되도록 하여, 측면 조명 패널, 멤브레인 스위치 백라이트 또는 초슬림 소비자 가전의 상태 표시등과 같이 수직 공간이 제한된 응용 분야에 매우 적합합니다.

1.1 핵심 특성 및 장점

• 고휘도 AlInGaP 칩:기존 LED 소재 대비 우수한 발광 강도를 제공하여 선명한 가시성을 보장합니다.
• 사이드뷰 패키지:주요 광선이 소자 측면에서 방출되어 공간 절약형 설계에 이상적입니다.
• RoHS 준수 및 친환경 제품:제조 과정에 납, 수은, 카드뮴 등 유해 물질을 포함하지 않아 글로벌 환경 규정을 준수합니다.
• 주석 도금 단자:납땜성을 향상시키고 우수한 내산화성을 제공하여 조립 과정 중 납땜 접점의 신뢰성을 보장합니다.
• 자동화 친화적:8mm 탭핑으로 7인치 릴에 공급되며, 고속 자동 실장 장비와 완벽하게 호환됩니다.
• 리플로우 솔더링 가능:무연(Pb-free) 조립 공정에 필요한 표준 적외선 리플로우 솔더링 온도 프로파일을 견딜 수 있습니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

본 절에서는 사양서에 정의된 주요 전기, 광학 및 열적 파라미터에 대해 상세하고 객관적인 분석을 수행합니다. 이러한 수치를 이해하는 것은 정확한 회로 설계와 장기적인 신뢰성 확보에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이러한 정격은 소자를 영구적으로 손상시킬 수 있는 응력 한계를 나타냅니다. 정상 사용 시 이러한 한계에서 또는 그 근처에서 작동하는 것은 권장되지 않으며, 그렇게 할 경우 LED의 수명이 단축될 수 있습니다.

• 소비 전력 (Pd):75 mW. 이는 LED 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 이 값을 초과하면 과열 및 파국적 고장이 발생할 수 있습니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA. 이는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용되는 최대 순간 전류입니다. 이는 DC 정격보다 현저히 높으며, 짧은 고강도 플래시에 적합합니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):30 mA. 이는 안정적인 장기 운전을 위해 권장되는 최대 연속 전류입니다. 광학 사양의 일반적인 테스트 조건은 20mA입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 이 값을 초과하는 역방향 전압을 인가하면 LED의 PN 접합이 항복되어 즉시 손상될 수 있습니다. 교류 또는 양극성 신호 환경에서는 적절한 회로 보호(예: 역병렬로 직렬 다이오드 추가)를 권장합니다.
• 동작 및 저장 온도:-30°C ~ +85°C / -40°C ~ +85°C. 장치는 이 환경 온도 범위 내에서 동작 및 저장될 수 있습니다. 성능, 특히 발광 강도와 순방향 전압은 온도에 따라 변동합니다.
• 적외선 리플로우 조건:피크 온도 260°C, 10초 유지. 이는 솔더링 과정에서 패키지가 손상 없이 견딜 수 있는 최대 열 프로파일을 정의합니다.

2.2 광전 특성

주변 온도(T_a)가 25°C일 때 측정되며, 이 파라미터들은 LED의 정상 동작 조건 하에서의 성능을 정의합니다.

• 발광 강도(I_V):I에서_F= 20mA일 때, 18.0 - 54.0 mcd (전형값 54.0 mcd). 이는 인지된 LED 밝기의 측정값입니다. 넓은 최소-최대 범위는 빈 시스템이 필요함을 나타냅니다 (3절 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 발광 강도가 최대값(축방향)의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 130° 각도는 매우 넓은 시야각 패턴을 나타내며, 좁은 빔이 없는 측면 발광 렌즈의 전형적인 특징입니다.
• 피크 파장 (λ_P):639 nm. 이는 LED 광 출력이 최대값에 도달하는 파장입니다. 이는 물리적으로 "색상"을 정의합니다.
• 주 파장 (λ_d):631 nm. CIE 색도도를 기반으로 하며, 이는 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다. 색상 사양의 핵심 매개변수입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm. 이는 방출 스펙트럼이 최대 출력의 절반에 해당하는 지점의 폭(반치폭 - FWHM)입니다. 대역폭이 좁을수록 스펙트럼이 더 순수하고 색상이 더 포화됨을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):I에서_F= 20mA에서, 2.0V - 2.4V (전형값 2.4V). 이는 LED가 동작할 때 양단에 걸리는 전압 강하입니다. LED와 직렬로 연결되는 전류 제한 저항 설계에 매우 중요합니다. 설계자는 최악의 경우에도 전류가 제한치를 초과하지 않도록 보장하기 위해 최대 V_F값을 사용하여 계산해야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5V에서, 최대 10 µA. 이는 LED가 최대 정격 내에서 역방향 바이어스될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다.

3. 빈 시스템 설명

반도체 제조 공정의 고유한 편차로 인해, LED는 성능에 따라 Binning됩니다. 이는 생산 로트 내의 일관성을 보장합니다. LTST-S270KRKT는 발광 강도에 대해 Binning 시스템을 채택합니다.

3.1 발광 강도 빈

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 분류됩니다. 각 등급은 최소값과 최대값을 가지며, 등급 내 공차는 +/-15%입니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 적합한 밝기 수준을 선택할 수 있습니다.

• 등급 M:18.0 - 28.0 mcd
• 등급 N:28.0 - 45.0 mcd
• 등급 P:45.0 - 71.0 mcd
• 기어 Q:71.0 - 112.0 mcd
• 기어 R:112.0 - 180.0 mcd

설계 영향:여러 개의 LED 밝기 균일성이 필요한 애플리케이션(예: 상태 표시등 배열)의 경우, 동일한 광도 등급의 LED를 지정 및 조달해야 합니다. 서로 다른 등급을 혼합하면 현저한 조도 불균일이 발생할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

사양서에 구체적인 그래프 곡선(예: 그림 1, 그림 6)이 인용되어 있지만, 표준 LED 물리적 특성에 기반하여 그 전형적인 동작을 설명할 수 있습니다.

4.1 순방향 전류와 순방향 전압의 관계 (I-V 곡선)

이 관계는 지수적입니다. 전압이 "개방" 점(AlInGaP 적색광 약 1.8V)을 초과하면, 전압의 미세한 증가가 전류의 급격한 증가를 초래합니다. 이것이 전류 제한 회로(일반적으로 저항)를 사용해야 하는 이유입니다; LED를 전압원에 직접 연결하면 손상될 수 있습니다.

4.2 발광 강도와 순방향 전류의 관계

발광 강도는 일정 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 권장 직류 전류(30mA) 이상에서 동작할 경우, 밝기 향상 효과는 감소하는 반면 과도한 열이 발생하여 광학적 성능 저하를 가속화합니다.

4.3 온도 의존성

접합 온도가 상승함에 따라:

• 순방향 전압 (V_F):약간 감소합니다. 직렬 저항이 있는 정전압원으로 구동될 경우, 이로 인해 전류가 약간 증가할 수 있습니다.
• 발광 강도(I_V):감소합니다. 고온은 광 출력 효율을 저하시킵니다. 적절한 열 관리(예: 충분한 PCB 동박 면적)는 휘도 일관성을 유지하는 데 중요합니다.
• 파장 (λ_d):약간 이동하며, 일반적으로 더 긴 파장(적색 이동) 쪽으로 이동합니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수와 극성

데이터시트에는 상세한 기계 도면이 포함되어 있습니다. 주요 특징으로는 측면 발광 렌즈 형상 및 애노드/캐소드 패드 식별이 있습니다. 캐소드는 일반적으로 노치, 탭핑 테이프의 녹색 줄무늬 또는 다른 패드 모양으로 표시됩니다. 조립 시 올바른 극성은 매우 중요합니다.

5.2 권장 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더 필릿 형성 및 리플로우 공정 중 올바른 정렬을 보장하기 위한 권장 패드 패턴(패드 치수)이 제공됩니다. 이 권장사항을 따르면 툼스톤 현상(부품 한쪽 끝이 들리는 현상)을 방지하고 우수한 기계적 강도를 확보하는 데 도움이 됩니다.

5.3 테이핑 및 릴 사양

부품은 ANSI/EIA-481 표준에 따라 7인치 릴에 엠보싱 캐리어 테이프(피치 8mm)로 포장되어 공급됩니다.

• 릴당 수량: 4000
• 최소 주문 수량:잔여 수량 최소 500개.
• 커버 테이프:부품 이탈을 방지하기 위한 밀봉 포켓.
• 부품 누락:규격에 따르면, 연속된 빈 포켓은 최대 두 개까지 허용됩니다.

6. 납땜, 조립 및 취급 지침

6.1 적외선 리플로우 납땜 온도 프로파일

JEDEC 표준을 준수하는 무연 공정 권장 리플로우 프로파일을 제공합니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C, 최대 120초로 서서히 가열하여 플럭스를 활성화합니다.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간(TAL):곡선은 피크 온도 유지 시간을 최대 10초로 권장합니다. 약 217°C부터 피크 온도까지의 총 시간은 제어되어야 합니다.
• 최대 사이클 횟수:LED는 2회 이상의 리플로우 솔더링 사이클을 견뎌서는 안 됩니다.

주의:실제 프로파일은 구체적인 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용되는 리플로우 오븐에 따라 특성화되어야 합니다.

6.2 수동 솔더링

수동 납땜이 불가피한 경우:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 납땜 시간:핀당 최대 3초.
• 제한:수동 납땜 사이클은 한 번만 허용됨.

6.3 세척

세정은 상온에서 이소프로필알코올(IPA) 또는 에탄올과 같은 알코올계 용제만을 사용하여 1분 미만으로 진행해야 합니다. 자극적이거나 지정되지 않은 화학 물질을 사용하면 플라스틱 렌즈와 패키지가 손상될 수 있습니다.

6.4 정전기 방전(ESD) 예방 조치

LED는 ESD에 민감합니다. 반드시 다음과 같은 작업 예방 조치를 취해야 합니다:

• 접지된 손목 스트랩이나 방전 장갑을 사용하십시오.
• 모든 작업대, 장비 및 도구가 올바르게 접지되었는지 확인하십시오.
• 부품은 방전 포장재에 보관 및 운반하십시오.

6.5 저장 조건

• 밀봉 백(방습 백 - MBB):≤30°C 및 ≤90% RH 조건에서 저장하십시오. 건조제와 함께 저장할 경우, 백 밀봉 날짜로부터 유통기한은 1년입니다.
• 개봉된 백 또는 벌크 부품:≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 저장하십시오. 개봉 후 일주일 이내에 적외선 리플로우 솔더링을 완료하는 것이 권장됩니다. 더 오랜 기간 저장이 필요한 경우, 부품을 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 건조기에 보관하십시오. MBB 외부에서 일주일 이상 보관된 부품은 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 과정 중 '팝콘' 현상을 방지하기 위해 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹해야 합니다.

7. 응용 설명 및 설계 고려사항

7.1 대표적인 응용 시나리오

• 상태 표시:소비자 가전, 가전제품 및 산업용 제어 패널의 전원, 연결 또는 모드 표시등.
• 백라이트:멤브레인 스위치, 키패드 또는 소형 그래픽 디스플레이의 사이드 라이트 조명.
• 자동차 실내 조명:비중요 표시등(온도 및 진동 검증 필요).
• 휴대용 장치:스마트폰, 태블릿 및 웨어러블 기기의 배터리 잔량 또는 알림 LED(사이드 발광 특성 활용).

7.2 회로 설계

가장 일반적인 구동 회로는 전압원(V_CC)과 전류 제한 저항(R_S)을 직렬로 연결한 것입니다. 저항값은 옴의 법칙으로 계산합니다:
R_S= (V_CC- V_F) / I_F
여기서 V_F는 LED 순방향 전압이고, I_F필요한 순방향 전류(예: 20mA)입니다.항상 데이터시트의 최대 V_F값(2.4V)을 사용하여 계산하십시오., 최악의 경우에도 전류가 설계 목표를 초과하지 않도록 합니다. 예를 들어, 5V 전원을 사용할 때:
R_S= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. 표준 130Ω 또는 150Ω 저항이 적합합니다.

7.3 열 관리

소비 전력은 낮지만, 높은 주변 온도나 최대 DC 전류에서 연속 작동 시 접합 온도가 상승합니다. 성능과 수명을 유지하려면:

• PCB 상에서 LED의 방열 패드(있는 경우) 또는 인접한 접지 평면에 충분한 구리 면적을 연결하여 방열판 역할을 하도록 하십시오.
• LED를 다른 발열 소자 근처에 배치하지 마십시오.
• 고온 환경에서는 작동 전류를 낮추는 것을 고려하십시오 (예: 20mA 대신 15mA 사용).

7.4 적용 제한 및 주의사항

사양서는 이 LED가 다음에 적합하다고 명시합니다.일반 전자 장비(사무, 통신, 가정용). 이들은인증되지 않음다음과 같이 고장 시 생명이나 건강을 위협할 수 있는 안전 관련 응용 분야에는 사용할 수 없습니다:

• 항공 및 우주 시스템
• 운송 및 교통 제어 장비
• 의료 및 생명 유지 장비
• 핵심 안전 시스템

해당 응용 분야의 경우, 반드시 해당 신뢰성 인증을 갖춘 부품을 조달해야 합니다.

8. 자주 묻는 질문 (FAQ)

8.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_P):LED가 최대 방출 광파워를 가지는 물리적 파장. 스펙트럼 측정에서 직접 도출됨.
주 파장 (λ_d):지각되는 색상. CIE 색도도를 기반으로 계산되어, 인간의 눈이 보는 LED 색점과 일치하는 단일 파장을 찾음. 이러한 적색과 같은 단색 LED의 경우, 두 값은 가깝지만 완전히 동일하지는 않음. λ_d는 색상 사양에 더 관련된 매개변수임.

8.2 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?

가능합니다. 공식 R_S= (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω 을 사용하세요. 47Ω의 표준 저항이면 충분합니다. 전원이 필요한 전류를 공급할 수 있는지 확인하세요.

8.3 개봉 후 저장 습도 요구사항이 왜 그렇게 엄격한가요?

SMD 패키지는 공기 중에서 수분을 흡수합니다. 고온 리플로우 솔더링 과정에서 이 갇힌 수분이 급격히 기화되어 내부 압력을 생성하며, 이는 패키지 균열 또는 내부 박리(일명 "팝콘" 또는 "수분 유도 응력" 현상)를 일으킬 수 있습니다. 베이킹 과정(60°C, 20시간 이상)은 이 흡수된 수분을 안전하게 제거할 수 있습니다.

8.4 주문서의 분류 코드(예: P)는 어떻게 해석하나요?

빈 코드(M, N, P, Q, R)는 해당 배치 LED의 발광 강도 보장 범위를 규정합니다. 주문 시 원하는 빈 코드를 지정하여 필요한 밝기 범위 내의 LED를 수령할 수 있습니다. 지정하지 않으면 공급업체에서 사용 가능한 모든 빈에서 출고할 수 있습니다.