SMD LED LTST-C950RTBKT 사양서 - 패키지 3.2x2.8x1.9mm - 전압 2.8-3.8V - 전력 76mW - 블루 InGaN 칩 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프에 대한 완전한 기술 사양을 제공합니다. 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 이 부품은 다양한 전자 장비에서 공간이 제한된 응용 분야에 적합합니다.

1.1 특징

• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 최적의 광 분포를 위한 돔 렌즈 설계를 채택했습니다.
• 초고휘도 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다.
• 자동화 처리를 위해 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장됩니다.
• EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 치수를 준수합니다.
• IC(집적 회로) 호환 구동 특성을 가집니다.
• 표준 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견디도록 설계되었습니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED는 신뢰할 수 있는 소형 표시등 또는 백라이트 솔루션이 필요한 다양한 분야에서 사용하도록 설계되었습니다.

• 통신 및 사무 자동화:라우터, 모뎀, 프린터, 복사기의 상태 표시등.
• 소비자 가전 및 가정용 기기:전원, 모드 또는 기능 표시등.
• 산업 장비:기계 상태, 고장 또는 작동 모드 신호 표시.
• 키패드/키보드 백라이트:저조도 환경에서의 조명.
• 상태 표시등:전원 켜짐, 배터리 충전, 네트워크 활동.
• 마이크로 디스플레이 및 심볼 조명기:소규모 정보 디스플레이 및 아이콘 조명.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

다음 섹션은 부품의 성능 범위를 정의하는 중요한 전기적, 광학적 및 열적 파라미터를 상세히 설명합니다. 별도로 명시되지 않는 한, 모든 측정은 주변 온도(Ta) 25°C에서 표준화되었습니다.

2.1 절대 최대 정격

이 값들은 부품에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 나타냅니다. 이 한계 또는 그 근처에서의 연속 작동은 권장되지 않으며 신뢰성과 수명을 감소시킵니다.

• 전력 소산(Pd):76 mW. 순방향 전압(Vf)과 전류(If)로부터 계산된 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 총 전력입니다.
• 피크 순방향 전류(Ifp):100 mA. 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 연속 DC 순방향 전류(If):20 mA. 신뢰할 수 있는 연속 작동을 위한 권장 최대 전류입니다.
• 작동 온도 범위:-20°C ~ +80°C. 장치가 정상적으로 기능하도록 지정된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위:-30°C ~ +100°C. 전원이 공급되지 않은 상태에서 장치의 안전한 온도 범위입니다.
• 적외선 리플로우 솔더링 조건:최대 10초 동안 피크 온도 260°C. 이는 PCB 조립 중 부품이 견딜 수 있는 열 프로파일을 정의합니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 표준 테스트 조건에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도(Iv):If=20mA에서 450 - 2800 mcd (밀리칸델라). 이 넓은 범위는 빈닝 시스템(섹션 3 참조)을 통해 관리됩니다. 측정은 CIE 명시적 눈 반응 곡선에 근사하는 필터를 사용합니다.
• 시야각(2θ½):25도. 광도가 피크(축방향) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 빔 폭을 정의합니다.
• 피크 발광 파장(λp):468 nm (일반적). 스펙트럼 전력 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장(λd):If=20mA에서 460 - 475 nm. 이는 CIE 색도도에서 도출된 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 이 또한 빈닝됩니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):25 nm (일반적). 최대 강도의 절반에서 측정된 스펙트럼 대역폭으로, 색 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압(Vf):If=20mA에서 2.8 - 3.8 V. 작동 시 LED 양단의 전압 강하입니다. 이 파라미터는 빈닝됩니다.
• 역방향 전류(Ir):Vr=5V에서 10 μA (최대). LED는 역방향 바이어스 작동을 위해 설계되지 않았습니다. 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다.

2.3 열 고려 사항

제공된 데이터에 명시적으로 그래프로 표시되지는 않았지만, 열 관리는 정격에 내재되어 있습니다. 패키지의 전력 소산 및 열 저항에서 추론된 최대 접합 온도를 초과하면 루멘 감가가 가속화되고 파괴적인 고장으로 이어질 수 있습니다. 지정된 작동 온도 범위 -20°C ~ +80°C는 주변 온도입니다. 접합 온도는 구동 전류와 PCB 레이아웃에 따라 더 높아집니다.

3. 빈닝 시스템 설명

반도체 제조의 고유한 변동성으로 인해, LED는 주요 파라미터에 따라 생산 후 분류(빈닝)됩니다. 이 시스템을 통해 설계자는 응용 분야에 대한 특정 일관성 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압(Vf) 빈닝

유닛은 20mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 분류됩니다. 이는 전류 제한 회로 설계 및 정전압원으로 구동되는 다중 LED 어레이에서 균일한 밝기를 보장하는 데 중요합니다.

• 빈 코드:D7 (2.80-3.00V), D8 (3.00-3.20V), D9 (3.20-3.40V), D10 (3.40-3.60V), D11 (3.60-3.80V).
• 허용 오차:각 빈 내에서 +/- 0.1V.

3.2 광도(Iv) 빈닝

이는 20mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정되는 주요 밝기 분류 파라미터입니다.

• 빈 코드:U (450-710 mcd), V (710-1120 mcd), W (1120-1800 mcd), X (1800-2800 mcd).
• 허용 오차:각 빈 내에서 +/- 15%.

3.3 색조(주 파장, λd) 빈닝

이 빈닝은 색상 일관성을 보장하며, 여러 LED가 함께 보이는 응용 분야에서 매우 중요합니다.

• 빈 코드:AB (460.0-465.0 nm), AC (465.0-470.0 nm), AD (470.0-475.0 nm).
• 허용 오차:각 빈 내에서 +/- 1 nm.

주문을 위한 완전한 부품 번호에는 일반적으로 특정 성능 특성을 보장하기 위해 Vf, Iv 및 λd 빈에 대한 코드가 포함됩니다.

4. 성능 곡선 분석

그래픽 데이터는 다양한 조건에서의 장치 동작에 대한 통찰력을 제공합니다. 다음 분석은 InGaN 블루 LED에 대해 예상되는 일반적인 곡선을 기반으로 합니다.

4.1 전류 대 전압(I-V) 특성

I-V 곡선은 비선형이며, 순방향 전압(Vf)에서 급격한 턴온을 나타냅니다. 이 무릎 전압 이상에서는 전압이 약간 증가해도 전류가 기하급수적으로 증가합니다. 이는 열 폭주를 방지하기 위해 순수한 전압원이 아닌 전류 제한 소스(예: 정전류 드라이버 또는 직렬 저항이 있는 전압원)로 LED를 구동해야 할 필요성을 강조합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류(Iv-If)

이 곡선은 일반적인 작동 범위(예: 최대 20mA)에서 광도가 순방향 전류에 거의 비례함을 보여줍니다. 그러나 효율성(와트당 루멘)은 최대 정격보다 낮은 전류에서 정점에 이를 수 있습니다. 권장 전류 이상으로 구동하면 열이 증가하고 효율이 감소하며 열화가 가속화됩니다.

4.3 온도 의존성

명시적으로 표시되지는 않았지만, LED 성능이 온도에 민감하다는 것은 기본적인 특성입니다.

• 순방향 전압(Vf):접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다(음의 온도 계수). 이는 간단한 저항 기반 전류 제한 회로의 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 광도(Iv):접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 고온 작동은 광 출력 감소를 초래합니다.
• 파장(λd):일반적으로 온도에 따라 약간 이동하며, 색상이 중요한 응용 분야에서 고려 사항이 될 수 있습니다.

4.4 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 그래프는 블루 영역(~468 nm)에서 단일의 지배적인 피크와 약 25 nm의 특징적인 반치폭(FWHM)을 보여줄 것입니다. 가시 스펙트럼의 다른 부분에서는 최소한의 방출만 있으며, 이는 단색 InGaN LED의 일반적인 특징입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

장치는 표준 SMD 풋프린트를 준수합니다. 주요 치수(밀리미터)에는 약 3.2mm(길이) x 2.8mm(폭) x 1.9mm(높이)의 일반적인 본체 크기가 포함되며, 별도로 명시되지 않는 한 허용 오차는 ±0.1mm입니다. PCB 설계를 위한 특정 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 패키지의 노치, 녹색 점 또는 렌즈의 잘린 모서리와 같은 시각적 표시자로 표시됩니다. PCB 풋프린트에는 해당 표시자가 포함되어야 합니다. 잘못된 극성 연결은 LED가 점등되지 않도록 하며, 최대 정격을 초과하는 역전압이 인가되면 장치가 손상될 수 있습니다.

5.3 테이프 및 릴 사양

부품은 자동화 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프로 공급됩니다.

• 테이프 폭:8 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 릴당 수량:2000개.
• 포켓 밀봉:빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 권장 IR 리플로우 프로파일 (무연 공정)

신뢰할 수 있는 솔더링을 위해 JEDEC 표준을 준수하는 리플로우 프로파일을 권장합니다.

• 예열 온도:150-200°C.
• 예열 시간:균일한 가열 및 페이스트 활성화를 위해 최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 온도 이상 시간(TAL):샘플 프로파일은 피크 온도에서 최대 10초를 목표로 제안합니다.
• 최대 리플로우 사이클:2회 권장.

참고:최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다릅니다. 제공된 값은 가이드라인입니다. 보드 수준 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링 (필요한 경우)

열 충격을 피하기 위해 극도의 주의를 기울여 사용하십시오.

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:패드당 최대 3초.
• 최대 사이클:한 번만.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 에폭시 렌즈를 손상시키지 않도록 승인된 용제만 사용하십시오.

• 권장 용제:에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올.
• 공정:상온에서 1분 미만 담금니다. 부품에 안전한 것으로 확인되지 않는 한 초음파 세척을 사용하지 마십시오.
• 피해야 할 것:명시되지 않았거나 공격적인 화학 세척제.

7. 보관 및 취급

7.1 정전기 방전(ESD) 예방 조치

이 장치는 정전기 방전에 민감합니다. 취급 및 조립 중 적절한 ESD 제어가 이루어져야 합니다.

• 접지된 손목 스트랩 또는 방진 장갑을 사용하십시오.
• 모든 작업대, 도구 및 장비가 적절하게 접지되었는지 확인하십시오.
• 전도성 또는 방진 포장재에 보관 및 운송하십시오.

7.2 습기 민감도 및 보관

패키지는 습기에 민감합니다(아마도 MSL 3).

• 밀봉된 패키지:≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관하십시오. 드라이팩 날짜로부터 1년 이내에 사용하십시오.
• 개봉된 패키지:원래의 습기 차단 백에서 꺼낸 부품의 경우, 보관 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다.
• 플로어 라이프:드라이팩을 개봉한 후 1주일 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 권장됩니다.
• 장기 보관 (백 외부):건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 데시케이터에 보관하십시오.
• 리베이킹:1주일 이상 노출된 경우, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하십시오.

8. 응용 노트 및 설계 고려 사항

8.1 전류 제한

항상 전류 제한 메커니즘을 사용하십시오. 가장 간단한 방법은 R = (공급 전압 - Vf) / If로 계산된 직렬 저항입니다. 여기서 Vf는 최악의 조건에서도 전류가 한계를 초과하지 않도록 하기 위해 빈 또는 데이터시트의 최대값을 사용해야 합니다. 온도 및 유닛 간 Vf 변동에 걸쳐 더 나은 안정성과 효율성을 위해 정전류 드라이버 사용을 고려하십시오.

8.2 PCB 상의 열 관리

소형 장치이지만, 전력 소산(최대 76mW)은 열을 발생시킵니다.

• LED의 열 패드(있는 경우)에서 보드의 구리로의 열 전달을 용이하게 하기 위해 권장 PCB 패드 레이아웃을 사용하십시오.
• 패드 아래에 열 비아를 포함하여 열을 내부 또는 하단 보드 층으로 전도하십시오.
• LED를 다른 발열 부품 근처에 배치하지 마십시오.
• 고전류 또는 고주변 온도 응용 분야의 경우, 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하기 위해 최대 순방향 전류를 감액하십시오.

8.3 광학 설계

25도의 시야각은 상대적으로 집중된 빔을 제공합니다. 더 넓은 조명을 위해서는 2차 광학(예: 확산판, 도광판)이 필요합니다. 워터클리어 렌즈는 블루 칩 색상이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 확산된 외관을 위해서는 유백색 또는 색상 확산 렌즈를 외부에 추가해야 합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

9.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장(λp)는 스펙트럼 전력 분포 곡선의 문자 그대로의 정점입니다(468 nm).주 파장(λd)는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도 좌표에서 계산되며 λp(460-475 nm)와 약간 다를 수 있습니다. λd는 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

9.2 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?

아니요. 연속 DC 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 20 mA입니다. 이 정격을 초과하면 접합 온도가 설계 한계를 넘어서게 되어 루멘 감가가 급격히 진행되고 색상 변화 및 잠재적인 파괴적 고장으로 이어질 수 있습니다. 더 높은 광 출력을 원한다면 더 높은 광도의 LED 빈을 선택하거나 더 높은 전류 정격의 제품을 선택하십시오.

9.3 순방향 전압 범위가 왜 이렇게 넓나요(2.8-3.8V)?

이는 반도체 제조 변동성의 특징입니다. 빈닝 시스템(D7 ~ D11)이 이를 정확히 관리하기 위해 존재합니다. 어레이에서 일관된 성능을 위해 동일한 Vf 빈의 LED를 지정하고 사용하거나, Vf 차이를 본질적으로 보상하는 정전류 드라이버를 사용하십시오.

9.4 이 LED는 자동차 또는 의료 응용 분야에 적합한가요?

데이터시트에 따르면 이 LED는 일반 전자 장비용으로 의도되었습니다. 예외적인 신뢰성이 필요하거나 고장이 안전을 위협할 수 있는 응용 분야(자동차, 의료, 항공)의 경우, 관련 산업 표준(예: 자동차용 AEC-Q102)에 적합하고 테스트된 부품을 얻기 위해 제조업체와 상담이 필요합니다.

10. 기술 소개 및 동향

10.1 InGaN 칩 기술

이 LED는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. InGaN은 스펙트럼의 블루, 그린 및 화이트(인광체 변환을 통해) 영역에서 효율적인 발광을 가능하게 하는 물질 시스템입니다. 그 발전은 화이트 LED 및 풀컬러 디스플레이를 만드는 데 결정적이었습니다. 이 기술은 높은 효율성, 우수한 신뢰성 및 작은 칩 면적에서 매우 밝은 장치를 생산할 수 있는 능력을 제공합니다.

10.2 산업 동향

SMD LED의 일반적인 동향은 다음과 같습니다:

• 더 높은 효율성(lm/W):동일한 광 출력에 대한 에너지 소비 감소.
• 향상된 색상 일관성:디스플레이 백라이트와 같은 응용 분야를 위한 더 엄격한 빈닝 허용 오차.
• 더 높은 신뢰성 및 수명:특히 자동차 조명과 같은 까다로운 응용 분야를 위해.
• 소형화:초소형 장치를 위한 패키지 크기의 지속적인 축소(예: 0201, 01005 메트릭).
• 통합 솔루션:내장 전류 제한 저항, ESD 보호용 제너 다이오드 또는 색상 혼합을 위한 다중 칩 패키지를 갖춘 LED.

이 부품은 대량 생산, 자동화 조립 환경에서 신뢰할 수 있는 성능에 최적화된 성숙하고 확립된 제품 범주를 대표합니다.