SMD LED LTST-E682KGKFWT 데이터시트 - 패키지 치수 - 순방향 전압 1.8-2.4V - 광도 최대 450mcd - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 소형 크기를 특징으로 하여, 광범위한 전자 장비에서 공간이 제한된 응용 분야에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 환경 규정 준수, 표준 자동화 제조 공정과의 호환성, 그리고 취급 및 보관을 위한 견고한 패키징을 포함합니다. 이는 통신 장치, 사무 자동화 장비, 가전 제품 및 산업 제어 시스템에 통합되도록 특별히 설계되었습니다. 주요 기능은 상태 표시, 신호 및 심볼 조명, 전면 패널 백라이트입니다.

1.2 주요 특징

• 유해 물질 사용 제한(RoHS) 지침을 준수합니다.
• 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장되어 고속 픽 앤 플레이스 조립을 용이하게 합니다.
• 표준화된 EIA 패키지 풋프린트는 산업 표준 PCB 레이아웃과의 호환성을 보장합니다.
• 집적 회로(IC) 호환 구동 특성.
• 자동 배치 장비와 완전히 호환됩니다.
• 산업 프로파일에 따른 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딥니다.
• JEDEC Moisture Sensitivity Level 3으로 사전 처리되어, 백 개봉 후 <30°C/60% RH 조건에서 168시간의 플로어 라이프를 가집니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

다음 섹션에서는 제공된 데이터를 기반으로 LED의 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 신뢰할 수 있는 설계를 위해 이 한계 또는 그 근처에서의 동작은 권장되지 않습니다.

• 전력 소산 (P_d):주황색 및 녹색 칩 모두 최대 72 mW. 이 파라미터는 순방향 전류와 전압의 조합을 제한합니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 이는 멀티플렉싱 또는 짧은 신호 버스트와 관련이 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 이는 정상 상태 동작을 위한 권장 최대 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):최대 5 V. 이를 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 동작 및 보관 온도:동작: -40°C ~ +85°C, 보관: -40°C ~ +100°C. 이 범위는 상용 등급 부품의 일반적인 범위입니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 표준 테스트 조건(Ta=25°C, I_F=20mA)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):주황색: 140-450 mcd (밀리칸델라). 녹색: 71-224 mcd. 명시(인간 눈) 반응에 근사하는 필터로 측정되었습니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (일반적). 확산 렌즈에 의해 가능해진 이 넓은 각도는 좁은 빔이 아닌 넓고 균일한 조명 패턴을 제공합니다.
• 피크 파장 (λ_P):주황색: 611 nm. 녹색: 574 nm. 이는 방출된 광 파워가 가장 큰 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):주황색: 605 nm. 녹색: 571 nm. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도 상의 색점을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):주황색: 17 nm. 녹색: 15 nm. 이는 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 더 좁은 대역폭은 더 포화된 색상을 의미합니다.
• 순방향 전압 (V_F):20mA에서 두 색상 모두 1.8 V ~ 2.4 V. 설계자는 직렬 전류 제한 저항을 계산할 때 이 전압 강하를 고려해야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 10 μA. 낮은 값은 우수한 접합 품질을 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 일관된 밝기를 보장하기 위해, LED는 광도에 따라 분류(빈닝)됩니다. 각 빈 내의 허용 오차는 +/-11%입니다.

3.1 광도 빈닝

주황색 LED 빈:R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
녹색 LED 빈:Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd).
이 시스템을 통해 설계자는 비용과 성능을 균형 있게 고려하여 응용 분야에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래프가 참조되지만, 그 함의는 설계에 매우 중요합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 특성은 다이오드의 전형적인 비선형입니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 이는 접합 온도가 증가함에 따라 V_F가 약간 감소함을 의미합니다. 이는 정전류 구동 설계에서 고려되어야 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도는 권장 동작 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 증가로 인해 효율(와트당 루멘)이 감소할 수 있습니다.

4.3 스펙트럼 분포

참조된 스펙트럼 분포 곡선은 AlInGaP 기술의 특징인 좁은 방출 피크를 보여주며, 명시된 피크 파장을 중심으로 색 순도를 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

LED는 표준 SMD 풋프린트를 사용합니다. 주요 치수는 본체 크기와 리드 간격을 포함합니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며 일반적인 허용 오차는 ±0.2 mm입니다. 핀 할당은 명확히 정의됩니다: 핀 1과 2는 녹색 LED 칩용이고, 핀 3과 4는 주황색 LED 칩용입니다. 이 듀얼 칩, 4핀 구성은 두 색상을 독립적으로 제어할 수 있게 합니다.

5.2 권장 PCB 어태치먼트 패드

적절한 솔더 조인트 형성과 기계적 안정성을 보장하기 위해 랜드 패턴 다이어그램이 제공됩니다. 이 권장 사항을 준수하는 것은 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고 툼스토닝 또는 정렬 불량을 방지하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 J-STD-020B를 준수하는 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 프리히트 영역(최대 120초 동안 150-200°C), 패키지 본체 최고 온도 260°C를 초과하지 않음, 그리고 LED 패키지나 에폭시 렌즈에 열 손상 없이 적절한 솔더 조인트 형성을 보장하기 위해 제한된 액상선 이상 시간(TAL)을 포함합니다.

6.2 보관 및 취급 주의사항

• 보관 (밀봉 백):≤30°C 및 ≤70% RH. 1년 이내 사용.
• 보관 (개봉 후):≤30°C 및 ≤60% RH. 168시간(1주일) 이내에 IR 리플로우 완료.
• 장기 보관 (개봉):건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 분위기에서 보관.
• 베이킹:168시간 이상 노출된 경우, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 솔더링 전 최소 48시간 동안 60°C에서 베이킹합니다.

6.3 세척

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 이소프로필 알코올 또는 에틸 알코올을 권장합니다. 패키지 재료 손상을 방지하기 위해 상온에서 1분 미만으로 침지해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

부품은 엠보싱된 캐리어 테이프에 8mm 너비로 공급되며, 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 표준 릴 수량은 2000개입니다. 잔여 주문에 대해서는 최소 포장 수량 500개가 가능합니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시기:전원 켜기/끄기, 네트워크 활동, 배터리 충전, 시스템 준비.
• 백라이트:키패드, 아이콘 또는 전면 패널의 심볼 조명.
• 신호 조명:간단한 색상 코드 메시지 (예: OK는 녹색, 경고는 주황색).

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:순방향 전류를 설정하기 위해 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 저항 값을 R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 고주변 온도 또는 최대 전류에서 동작할 때 접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는 AlInGaP 반도체 재료와 확산 렌즈의 사용입니다. AlInGaP 기술은 일반적으로 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 호박색/주황색/빨간색에 대해 더 높은 광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 확산 렌즈는 매우 넓은(120°) 균일한 시야각을 제공하며, 이는 LED가 다양한 각도에서 볼 수 있는 응용 분야에서 유리합니다. 이는 방향성 빛에 사용되는 좁은 각도 LED와 대조적입니다.

10. 기술 파라미터 기반 자주 묻는 질문

10.1 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

예, 30mA는 최대 정격 연속 DC 순방향 전류입니다. 최적의 수명과 안정적인 성능을 위해 20mA(테스트 조건)와 같은 더 낮은 전류에서 동작하는 것이 종종 권장됩니다.

10.2 광도와 순방향 전압에 범위가 있는 이유는 무엇인가요?

제조 변동으로 인해 이러한 파라미터에 자연스러운 편차가 발생합니다. 빈닝 시스템(섹션 3)은 광도에 따라 LED를 분류합니다. 순방향 전압은 주어진 전류에서 일반 값으로부터 +/- 0.1V의 지정된 허용 오차를 가집니다. 회로 설계는 이러한 범위를 수용해야 합니다.

10.3 두 색상을 독립적으로 어떻게 제어하나요?

LED에는 두 개의 별도 반도체 칩(녹색 하나, 주황색 하나)이 있으며 독립적인 애노드/캐소드 연결(녹색용 핀 1-2, 주황색용 핀 3-4)을 가지고 있습니다. 이를 개별적으로 제어하려면 두 개의 별도 구동 회로(예: 다른 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에 연결된 두 개의 전류 제한 저항)가 필요합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 네트워크 장치용 듀얼 상태 표시기.설계자는 "연결됨"(녹색)과 "데이터 전송 중"(주황색) 상태를 표시할 단일 부품이 필요합니다. 이 LED가 이상적입니다. 녹색 칩은 링크가 설정될 때 HIGH로 설정된 GPIO 핀에 연결됩니다. 주황색 칩은 데이터 활동과 동기화되어 펄스(예: 80mA 피크 전류 정격 사용)되는 다른 GPIO 핀에 연결됩니다. 넓은 시야각은 장치 전면 어디에서나 상태가 보이도록 보장합니다. 설계자는 충분하지만 균형 잡힌 밝기를 보장하기 위해 녹색은 R2 빈, 주황색은 S1 빈을 선택하고, 2.1V의 일반적인 V_F와 3.3V 시스템 공급 전압을 기반으로 계산된 적절한 직렬 저항과 함께 20mA 구동 전류를 사용합니다.

12. 원리 소개

이 LED는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 녹색과 주황색입니다. 확산 렌즈는 산란 입자가 포함된 에폭시 수지로 만들어져 방출된 빛의 방향을 무작위화하여 넓고 람베르트와 유사한 방출 패턴을 생성합니다.

13. 발전 동향

SMD 표시기 LED의 일반적인 동향은 더 높은 광 효율(전기 와트당 더 많은 빛 출력), 더 엄격한 빈닝을 통한 향상된 색상 일관성, 그리고 더 높은 온도 솔더링 공정에서의 향상된 신뢰성을 지속적으로 향해 나아가고 있습니다. 광학 성능을 유지하거나 증가시키면서 소형화를 추구하는 움직임도 있습니다. 표시기 응용 분야를 위한 효율성과 색 순도를 최적화하기 위한 지속적인 노력의 일환으로 특정 색상 범위에 AlInGaP와 같은 고급 반도체 재료의 사용이 이루어지고 있습니다.