LTS-4812CKS-PM LED 디스플레이 데이터시트 - 0.39인치 자릿수 높이 - 노란색 - 2.05V 전형값 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-4812CKS-PM은 단일 자릿수 숫자 디스플레이로 설계된 표면 실장 장치(SMD)입니다. 이 제품은 GaAs 기판 위에 성장시킨 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 반도체 기술을 활용하여 노란색 발광을 생성합니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트가 있는 회색 전면을 특징으로 하여 높은 대비를 제공하며, 문자 가시성을 선명하게 합니다. 계기판, 소비자 가전 및 산업용 제어 장치와 같이 소형, 신뢰성 높고 밝은 숫자 표시가 필요한 전자 장치에서 주로 사용됩니다.

1.1 주요 특징 및 장점

• 소형 크기:표준 자릿수 높이 0.39인치(10.0 mm)를 특징으로 하여 공간이 제한된 애플리케이션에 적합합니다.
• 광학적 품질:연속적이고 균일한 세그먼트, 우수한 문자 외관, 높은 밝기 및 다양한 위치에서 최적의 가독성을 위한 넓은 시야각을 제공합니다.
• 에너지 효율성:낮은 전력 요구 사항으로 설계되어 전체 시스템의 에너지 절약에 기여합니다.
• 높은 신뢰성:고체 구조 설계의 이점으로, 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 내성을 보장합니다.
• 표준화된 출력:장치는 광도 및 주 파장에 따라 분류(빈)되어 대량 생산에서 일관된 성능을 제공합니다.
• 환경 규정 준수:패키지는 무연이며 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

장치에 영구적인 손상을 방지하기 위해 어떠한 조건에서도 다음 한계를 초과해서는 안 됩니다. 모든 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 세그먼트당 전력 소산:최대 70 mW.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:90 mA (펄스 조건: 1/10 듀티 사이클, 0.1 ms 펄스 폭).
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25 mA. 이 정격은 25°C 이상의 온도에서 0.28 mA/°C로 선형적으로 감소합니다.
• 작동 및 보관 온도 범위:-35°C ~ +105°C.
• 납땜 온도:착면 평면 아래 1/16인치에서 측정 시, 260°C에서 3초 동안 인두 납땜을 견딥니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

전형적인 성능 매개변수는 Ta=25°C에서 측정됩니다. 이는 디스플레이의 표준 작동 동작을 정의합니다.

• 평균 광도(Iv):순방향 전류(IF) 1 mA에서 1301 ~ 5400 µcd 범위입니다. IF=10 mA에서 전형적인 광도 30250 µcd를 달성합니다.
• 칩당 순방향 전압(VF):전형적으로 2.05V이며, IF=20 mA에서 1.6V(최소) ~ 2.6V(최대) 범위입니다.
• 피크 발광 파장(λp):IF=20 mA에서 588 nm.
• 주 파장(λd):IF=20 mA에서 582.1 nm ~ 590 nm 범위입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):IF=20 mA에서 15 nm.
• 세그먼트당 역전류(IR):역전압(VR) 5V에서 최대 100 µA. 참고: 이는 테스트 조건이며, 장치는 연속 역바이어스 작동을 위한 것이 아닙니다.
• 광도 매칭 비율:유사한 광 영역에서 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 간의 비율은 IF=1 mA에서 최대 2:1로, 균일한 외관을 보장합니다.
• 크로스 토크:≤ 2.5%로 지정되어 인접 세그먼트의 원치 않는 발광을 최소화합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, 장치는 측정된 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈 범위

장치는 1 mA에서 측정된 광도에 따라 세 개의 빈(J, K, L)으로 분류됩니다. 빈 할당에 대한 허용 오차는 ±15%입니다.

• 빈 J:1301 – 2100 µcd
• 빈 K:2101 – 3400 µcd
• 빈 L:3401 – 5400 µcd

3.2 색조(주 파장) 범위

장치는 또한 주 파장에 따라 네 개의 색조 그룹(0, 1, 2, 3)으로 빈닝되며, 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• 색조 0:582.1 – 584.0 nm
• 색조 1:584.1 – 586.0 nm
• 색조 2:586.1 – 588.0 nm
• 색조 3:588.1 – 590.0 nm

빈을 지정함으로써 설계자는 여러 디스플레이에 걸쳐 색상 또는 밝기 균일성이 필요한 애플리케이션을 위해 광학적 특성이 엄격하게 제어된 부품을 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 일반적으로 설계에 중요한 다음 관계를 설명합니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):비선형 관계를 보여주며, 전류 제한 저항 값과 전력 소산 계산에 필수적입니다.
• 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주어, 밝기 최적화 및 효율 계산에 도움을 줍니다.
• 광도 대 주변 온도:온도 상승에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 고온 환경에서 작동하는 시스템 설계에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:이 노란색 LED의 피크 파장 588 nm를 중심으로 파장에 걸친 상대적 출력 전력을 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

장치는 표준 SMD 외형을 따릅니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다.
• 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.25 mm입니다.
• 이물질, 잉크 오염, 세그먼트 내 기포, 반사판 굽힘 및 플라스틱 핀 버에 대한 특정 품질 기준이 정의되어 일관된 제조 가능성과 외관을 보장합니다.

5.2 핀 구성 및 회로도

디스플레이는 10핀 구성을 가지며 공통 애노드 회로 토폴로지를 사용합니다. 내부 회로도는 세그먼트에 대해 공유되는 애노드 연결을 보여주며, 각 세그먼트(A-G 및 DP)는 자체 캐소드 핀을 가집니다. 이 구성은 여러 자릿수를 멀티플렉싱하는 데 일반적입니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 3과 핀 8은 공통 애노드입니다. 핀 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10은 각각 세그먼트 E, D, C, DP, B, A, F, G의 캐소드입니다.

5.3 권장 납땜 패드 패턴

리플로우 공정 중 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성을 보장하기 위해 랜드 패턴 설계가 제공됩니다. 이 패턴을 준수하면 툼스토닝, 정렬 불량 및 불충분한 솔더 조인트를 방지하는 데 도움이 됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 지침

이 장치는 다음과 같은 중요한 제약 조건과 함께 리플로우 납땜에 적합합니다:

• 최대 리플로우 사이클:부품은 리플로우 납땜을 두 번 이하로 거쳐야 합니다.
• 냉각 요구 사항:첫 번째와 두 번째 납땜 공정 사이에 장치가 정상 주변 온도로 냉각되도록 해야 합니다.
• 프로파일:권장 열 프로파일에는 120–150°C에서 최대 120초 동안의 예열 단계와 최고 온도 260°C를 초과하지 않는 것이 포함됩니다.

6.2 수동 납땜

수동 납땜이 필요한 경우, 인두 온도는 300°C를 초과하지 않고 조인트당 납땜 시간은 최대 3초로 한 번만 제한해야 합니다.

7. 포장 및 취급

7.1 테이프 및 릴 사양

부품은 자동 조립을 위해 릴에 엠보싱된 캐리어 테이프로 공급됩니다. 주요 사양은 다음과 같습니다:

• 캐리어 테이프 재질은 검은색 전도성 폴리스티렌 합금입니다.
• 치수는 EIA-481-D 표준을 준수합니다.
• 포장 길이는 22인치 릴당 44.5미터입니다.
• 부품 수량은 13인치 릴당 800개입니다.
• 나머지 로트에 대해 최소 포장 수량 200개가 정의됩니다.
• 릴에는 기계 급지를 위한 리더 및 트레일러 부품이 포함됩니다.

7.2 습기 민감도 및 보관

표면 실장 장치로서, 수분 흡수에 민감합니다.

• 출하:장치는 방습 포장으로 출하됩니다.
• 보관:개봉되지 않은 백은 ≤30°C 및 ≤60% 상대 습도에서 보관해야 합니다.
• 베이킹:백이 개봉되거나 부품이 장기간 습한 환경(>60% RH)에 노출된 경우, 팝콘 현상 또는 박리를 방지하기 위해 리플로우 전 베이킹이 필요합니다. 권장 베이킹 조건은 다음과 같습니다: 릴에 있는 부품의 경우 60°C에서 ≥48시간, 벌크 상태의 부품의 경우 100°C에서 ≥4시간 또는 125°C에서 ≥2시간.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

8.1 전형적인 애플리케이션 회로

이 공통 애노드 디스플레이에 대한 구동 회로를 설계할 때, 각 캐소드 핀(세그먼트)에 직렬로 전류 제한 저항을 연결해야 합니다. 저항 값은 공식 R = (Vcc - VF) / IF를 사용하여 계산되며, 여기서 Vcc는 공급 전압, VF는 LED의 순방향 전압(전형적으로 2.05V), IF는 원하는 순방향 전류입니다. 여러 자릿수를 구동하는 멀티플렉싱 애플리케이션의 경우, 애노드 측에 적절한 스위칭 트랜지스터 또는 드라이버 IC가 필요합니다.

8.2 밝기 및 전류 선택

광도는 순방향 전류에 크게 의존합니다. 설계자는 Iv 대 IF의 특성 곡선을 참조하여 필요한 밝기를 충족하면서 연속 전류 및 전력 소산에 대한 절대 최대 정격 내에 있는 작동 전류를 선택할 수 있습니다. 높은 주변 온도에서 전류를 감소시키는 것은 신뢰성에 매우 중요합니다.

8.3 열 관리

세그먼트당 전력 소산은 낮지만, 자릿수 전체의 총 전력과 PCB 상의 밀도를 고려해야 합니다. 특히 더 높은 전류에서 또는 고온 환경에서 작동할 때, LED 패드에 적절한 PCB 구리 면적을 확보하는 것이 열을 분산시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

9. 자주 묻는 질문(FAQ)

9.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λp)은 방출된 광 출력이 최대가 되는 파장입니다(이 장치의 경우 588 nm). 주 파장(λd)은 LED 빛의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광이며, 색조 빈닝에 사용되는 매개변수입니다(582.1-590 nm).

9.2 전류 제한 저항 없이 이 디스플레이를 구동할 수 있나요?

아니요. LED는 전류 구동 장치입니다. 전류 제한 없이 전압원에서 직접 작동시키면 과도한 전류가 흐르게 되어 절대 최대 정격을 초과하고 LED 세그먼트를 파괴할 수 있습니다. 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.

9.3 리플로우 사이클 수가 두 번으로 제한되는 이유는 무엇인가요?

이 제한은 패키지 재료, 내부 와이어 본드 및 LED 다이 자체에 가해지는 열 응력 때문입니다. 여러 번의 고온 사이클은 재료를 열화시키거나 박리 위험을 증가시키거나 솔더 조인트를 약화시켜 장기적인 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다.

9.4 주문 시 빈 코드(예: J, K, L)를 어떻게 해석하나요?

빈 코드는 보장된 광도 범위를 지정합니다. 제품의 모든 자릿수에서 일관된 밝기를 위해 구매 주문서에 필요한 빈(예: 가장 높은 밝기를 위한 빈 L)을 지정해야 합니다. 제조업체는 해당 특정 빈에서 부품을 공급할 것입니다.

10. 기술 및 원리 소개

LTS-4812CKS-PM은 GaAs(갈륨 비소) 기판 위에 성장시킨 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 재료 시스템은 스펙트럼의 노란색, 주황색 및 빨간색 영역에서 빛을 생성하는 데 매우 효율적입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. SMD 패키지는 LED 칩, 와이어 본드 및 광 출력을 형성하고 환경 보호를 제공하는 성형 에폭시 렌즈를 포함합니다.