LTST-S320TGKT SMD LED 사양서 - 사이드 뷰 - 3.2x2.0x1.1mm - 3.2V - 76mW - 그린 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-S320TGKT는 고성능 사이드 뷰 표면실장(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 고급 인듐갈륨질화물(InGaN) 반도체 칩을 활용하여 밝은 녹색광을 생성합니다. 이 부품은 상단이 아닌 부품 측면에서 조명이 필요한 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다. 컴팩트한 EIA 표준 패키지와 테이프&릴 포장 방식은 현대 전자 제조에서 일반적인 대량 자동화 조립 공정에 이상적입니다.

이 LED의 주요 장점은 유해물질 제한(RoHS) 지침을 준수하여 친환경 제품으로 분류된다는 점입니다. 광 출력을 극대화하는 워터클리어 렌즈와 우수한 납땜성을 위한 주석 도금 리드 프레임을 특징으로 합니다. 이 소자는 표면실장 기술(SMT) 보드 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다. 자동 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장하는 설계로 생산 라인을 효율화합니다.

2. 기술 사양 상세 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서 LED를 동작시키는 것은 권장되지 않습니다. 주변 온도(Ta) 25°C에서 최대 전력 소산은 76밀리와트(mW)입니다. DC 순방향 전류는 연속적으로 20mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 0.1밀리초의 펄스 폭과 엄격한 1/10 듀티 사이클 하에서 100mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 소자는 -20°C ~ +80°C의 주변 온도 범위 내에서 동작할 수 있으며, -30°C ~ +100°C의 온도에서 보관할 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C, 순방향 전류(IF) 20mA의 표준 테스트 조건에서 측정 시, LED는 핵심 성능 지표를 나타냅니다. 광도(Iv)의 전형적인 값은 150밀리칸델라(mcd)이며, 최소 지정 값은 71.0 mcd입니다. 이 매개변수는 방출된 빛의 인지된 밝기를 정량화합니다. 광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 130도로, 측면 조명에 적합한 넓은 빔 패턴을 제공합니다.

스펙트럼 특성은 530나노미터(nm)의 피크 방출 파장(λP)과 525 nm의 주도파장(λd)으로 정의됩니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 35 nm로, 녹색의 순도를 나타냅니다. 전기적으로, 순방향 전압(VF)은 전형적으로 3.2볼트로 측정되며, 범위는 2.8V에서 3.6V입니다. 역전압(VR) 5V가 인가될 때 역전류(IR)는 10마이크로암페어(μA) 이하임이 보장되지만, 이 소자는 역바이어스 동작을 위해 설계된 것은 아닙니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 허용 오차 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 0.2V 단계로 빈닝됩니다. 빈 코드 D7, D8, D9, D10은 각각 2.80-3.00V, 3.00-3.20V, 3.20-3.40V, 3.40-3.60V의 전압 범위에 해당하며, 각각 ±0.1V의 허용 오차를 가집니다.

3.2 광도 빈닝

광도는 빈 Q, R, S로 분류됩니다. 빈 Q는 71.0-112.0 mcd, 빈 R은 112.0-180.0 mcd, 빈 S는 180.0-280.0 mcd를 포함합니다. 각 빈 내에서 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.3 주도파장 빈닝

인지된 색상을 정의하는 주도파장은 AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm), AR (530.0-535.0 nm)로 빈닝됩니다. 각 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

4. 성능 곡선 분석

사양서에서 특정 그래픽 곡선(예: 스펙트럼 분포를 위한 그림 1, 시야각을 위한 그림 5)이 참조되지만, 그들의 전형적인 동작을 설명할 수 있습니다. 순방향 전류(IF)와 순방향 전압(VF)의 관계는 다이오드 특성상 지수적입니다. 광도는 권장 동작 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 피크 파장은 전류 증가에 따라 약간의 음의 이동(짧은 파장으로), 접합 온도 증가에 따라 양의 이동(긴 파장으로)을 나타낼 수 있습니다. 이러한 경향을 이해하는 것은 안정적이고 일관된 조명 시스템 설계에 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 표준 SMD 풋프린트를 따릅니다. 주요 치수로는 본체 길이, 너비, 높이가 포함됩니다. 사양서는 PCB(인쇄회로기판) 랜드 패턴 설계에 필수적인 리드 간격 및 전체 크기를 포함한 모든 중요한 측정값을 가진 상세한 기계 도면을 제공합니다.

5.2 극성 식별 및 패드 레이아웃

이 부품은 캐소드를 나타내는 노치나 패키지 상의 점과 같은 명확한 극성 표시를 가지고 있습니다. 사양서는 적절한 솔더 조인트 형성과 기계적 안정성을 보장하기 위한 권장 납땜 패드 치수 도면을 포함합니다. 또한 툼스토닝(한쪽 끝이 패드에서 떨어지는 현상)을 방지하기 위한 납땜 공정의 최적 방향을 권장합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 IR 리플로우 납땜 프로파일

이 소자는 무연(Pb-free) 납땜 공정에 적합합니다. JEDEC 표준을 준수하는 권장 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수로는 예열 구역(150-200°C), 제어된 상승, 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 260°C 이상에서 최대 10초로 제한된 시간이 포함됩니다. 총 예열 시간은 최대 120초여야 합니다. 신뢰성을 보장하기 위해 특정 PCB 어셈블리에 대해 이 프로파일을 주의 깊게 특성화해야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 모든 리드와의 접촉 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 에폭시 패키지와 반도체 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세척 및 보관

납땜 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올이나 에틸 알코올과 같은 지정된 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. 침지는 상온에서 1분 미만으로 해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 보관의 경우, 개봉되지 않은 방습 백은 ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관해야 합니다. 일단 개봉되면, LED는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하고 일주일 이내에 사용해야 합니다. 원래 백에서 벗어난 장기 보관의 경우, 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하고 흡수된 수분을 제거하기 위해 납땜 전 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹하는 것이 권장됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프 포켓은 보호용 탑 커버 테이프로 밀봉됩니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 따릅니다. 잔여 수량의 경우, 최소 포장 수량은 500개가 적용됩니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

이 사이드 뷰 LED는 장치 측면에서 에지 라이팅이나 상태 표시가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 일반적인 용도로는 멤브레인 스위치의 백라이트, 휴대용 장치의 LCD 디스플레이 측면 조명, 소비자 가전(라우터, 셋톱박스 등) 베젤의 상태 표시등, 전면 패널의 기호나 텍스트 백라이트 등이 있습니다.

8.2 회로 설계

전압원에서 LED를 구동할 때는 전류 제한 저항이 필수입니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급 - VF) / IF, 여기서 VF는 LED의 순방향 전압(보수적 설계를 위해 최대값 사용), IF는 원하는 순방향 전류(예: 20 mA)입니다. 특히 온도 변화에 걸쳐 최적의 밝기와 색상 일관성을 위해 정전류원으로 LED를 구동하는 것이 선호됩니다.

8.3 열 관리

전력 소산이 낮지만, 장기적인 신뢰성을 위해 PCB의 적절한 열 설계가 중요합니다. LED 패드 주변에 충분한 구리 면적을 확보하는 것은 열을 방출하고 더 낮은 접합 온도를 유지하는 데 도움이 되어 광 출력과 수명을 보존합니다.

8.4 ESD(정전기 방전) 예방 조치

LED는 정전기 방전에 민감합니다. 취급 절차에는 접지된 손목 스트랩, 방진 매트, 도전성 용기의 사용이 포함되어야 합니다. 모든 조립 장비는 적절하게 접지되어야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 요소는 더 일반적인 탑 에미팅 SMD LED와 구별되는 사이드 에미팅 광학 설계입니다. AlGaInP(적색/황색용)와 같은 오래된 기술에 비해, InGaN 칩은 녹색/청색 스펙트럼에서 더 높은 효율과 밝기를 제공합니다. 130도의 시야각은 표면을 따라 빛이 퍼지는 것이 필요한 애플리케이션에 유리한 매우 넓은 조명을 제공합니다. 웨이브 솔더링이 필요한 오래된 스루홀 LED와 달리, 표준 IR 리플로우 공정과의 호환성은 현대 SMT 조립과 일치시킵니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

A: 아니요. LED는 전류 구동 소자입니다. 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 즉시 파괴됩니다. 항상 직렬 저항이나 정전류 드라이버를 사용하세요.

Q: 피크 파장과 주도파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λP)은 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다. 주도파장(λd)은 CIE 색도도에서 도출되며, LED의 인지된 색상과 일치하는 순수 단색광의 단일 파장을 나타냅니다. 색상 사양에는 λd가 더 관련이 있습니다.

Q: 이 LED를 20mA에서 연속 동작에 사용할 수 있나요?

A: 네, 20mA는 권장 연속 DC 순방향 전류입니다. 그러나 지정된 성능과 수명을 유지하기 위해 접합 온도가 안전한 한계 내에 머물도록 주변 온도와 PCB 열 설계가 허용하는지 확인하세요.

Q: SMD LED의 보관 조건이 왜 그렇게 중요한가요?

A: 플라스틱 에폭시 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 납땜 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 패키지를 균열시키거나 칩을 박리시킬 수 있는 내부 압력을 생성합니다. 이를 "팝콘 현상"이라고 합니다. 적절한 보관과 베이킹이 이를 방지합니다.

11. 실용 애플리케이션 예시

시나리오: 무선 라우터용 사이드 라이트 상태 표시등 설계LED는 무연 IR 리플로우 공정을 사용하여 조립되는 메인 PCB에 장착되어야 합니다. 빛은 라우터 플라스틱 케이싱 측면의 작은 창을 통해 비추어 "전원 켜짐"과 "네트워크 활동"(깜빡임)을 표시해야 합니다.



구현:LTST-S320TGKT는 사이드 방출과 녹색 색상 때문에 선택되었습니다. 두 개의 LED가 케이싱의 라이트 파이프와 정렬되도록 PCB 가장자리 근처에 배치됩니다. PCB 랜드 패턴은 사양서의 권장 패드 치수에 따라 설계됩니다. 5V 공급 전압에 대해 150Ω 전류 제한 저항이 계산됩니다(VF_max=3.6V, IF=20mA 사용: R = (5-3.6)/0.02 = 70Ω, 150Ω은 더 안전한 ~9mA 제공). 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀이 이 저항을 통해 LED를 구동합니다. 조립은 지정된 리플로우 프로파일을 따르며, 완성된 제품은 선명하고 넓은 각도의 측면 조명을 제공합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 InGaN 반도체 기술을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 양자 우물 구조 내 인듐갈륨질화물 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 결과적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 약 530nm의 녹색입니다. 사이드 뷰 기능은 패키지 내 칩 배치와 반사 컵 및 에폭시 렌즈의 형상을 통해 달성되며, 이는 주요 광 출력을 측면으로 유도합니다.

13. 산업 동향

SMD LED의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 고밀도 애플리케이션을 위한 더 작은 패키지 크기, 더 엄격한 빈닝을 통한 향상된 색상 일관성을 지속적으로 향하고 있습니다. 또한 자동차 및 산업 애플리케이션을 위한 가혹한 조건(더 높은 온도, 습도)에서의 신뢰성에 대한 강조도 증가하고 있습니다. 더 나아가, LED 다이와 직접 제어 전자 장치의 통합(예: 어드레서블 RGB LED용)은 중요한 발전이지만, 이와 같은 간단한 표시등 LED의 경우 비용 효율성, 신뢰성, 자동화 고속 조립 라인과의 호환성에 초점이 맞춰져 있습니다.