SMD LED 칩 LTST-C190KSKT 데이터시트 - 0.80mm 초박형 - 1.8-2.4V 순방향 전압 - 45-180mcd 광도 - 노란색 - 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 자동화된 인쇄회로기판(PCB) 조립 및 공간 제약이 있는 애플리케이션을 위해 설계된 초소형 표면실장(SMD) LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 본 장치는 초고휘도 AlInGaP 반도체 칩을 사용하여 노란색 빛을 생성하며, 투명 렌즈 패키지로 캡슐화되어 있습니다. 주요 설계 목표는 높은 발광 효율, 현대적 제조 공정과의 호환성, 그리고 광범위한 작동 환경에서의 신뢰성입니다.

1.1 특징

• RoHS 환경 지침을 준수합니다.
• 높이가 단 0.80mm에 불과한 극도로 낮은 프로파일.
• AlInGaP 칩 기술로 구현된 고휘도 출력.
• 자동 피크 앤 플레이스(Pick-and-Place)를 위해 직경 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장됨.
• 설계 호환성을 위한 표준화된 EIA 패키지 외형.
• 논리 레벨 호환 구동 요구사항.
• 자동화된 실장 장비와의 호환성을 위해 설계됨.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정에 적합함.

1.2 목표 애플리케이션

본 LED는 소형 크기, 높은 휘도, 그리고 안정적인 성능이 요구되는 광범위한 전자 장비에 적합합니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장치 (예: 휴대전화, 무선전화).
• 사무 자동화 장비 (예: 노트북 컴퓨터, 네트워크 시스템).
• 가전제품 및 소비자 가전.
• 산업 제어 및 계측 패널.
• 키패드, 키보드 및 버튼 백라이트.
• 상태 및 전원 표시등.
• 마이크로 디스플레이 및 아이콘 조명.
• 신호 및 상징 조명기구.

2. 기술 파라미터: 심층 분석

다음 섹션은 본 장치의 주요 전기적, 광학적, 열적 특성에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 별도로 명시되지 않는 한, 모든 데이터는 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계 스트레스를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않으며, 장기적인 신뢰성 있는 성능을 위해 피해야 합니다.

• 전력 소산 (Pd):75 mW. 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA. 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 연속 동작을 위한 권장 최대 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 동작 온도 범위:-30°C ~ +85°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +85°C.
• 적외선 솔더링 조건:10초 동안 260°C 피크 온도를 견딤. 이는 무연(Pb-free) 솔더 리플로우 공정의 표준입니다.

2.2 전기적 & 광학적 특성

이는 표준 테스트 조건에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):I_F= 20mA에서 45.0 ~ 180.0 밀리칸델라(mcd). CIE 표준 명시(photopic) 눈 반응 곡선에 맞춰 필터링된 센서로 측정됩니다. 넓은 범위는 빈닝(Binning) 시스템을 통해 관리됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 온축(0°) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 영역 조명에 적합한 매우 넓은 발광 패턴을 나타냅니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):588.0 nm (명목값). 이는 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):I_F= 20mA에서 584.5 ~ 597.0 nm. 이는 인간의 눈이 색상(노란색)을 정의하기 위해 인지하는 단일 파장입니다. CIE 색도 좌표에서 도출됩니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):약 15 nm. 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 폭이 좁을수록 더 포화되고 순수한 색상을 의미합니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F= 20mA에서 1.8 ~ 2.4 볼트. LED가 전류를 흘릴 때 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5V에서 최대 10 μA. 장치가 역방향 바이어스될 때의 작은 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 일관된 성능을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터에 따라 빈(Bin)으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기, 색상, 전압에 대한 특정 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 (V_F) 빈닝

노란색, 20mA에서 테스트됨.

• 빈 F2: V_F= 1.80V ~ 2.10V.
• 빈 F3: V_F= 2.10V ~ 2.40V.
• 빈당 허용 오차: ±0.1 볼트.

3.2 광도 (I_V) 빈닝

노란색, 20mA에서 테스트됨.

• 빈 P:45.0 ~ 71.0 mcd.
• 빈 Q:71.0 ~ 112.0 mcd.
• 빈 R:112.0 ~ 180.0 mcd.
• 빈당 허용 오차: ±15%.

3.3 색조 (주 파장) 빈닝

노란색, 20mA에서 테스트됨.

• 빈 H: λ_d= 584.5 ~ 587.0 nm.
• 빈 J: λ_d= 587.0 ~ 589.5 nm.
• 빈 K: λ_d= 589.5 ~ 592.0 nm.
• 빈 L: λ_d= 592.0 ~ 594.5 nm.
• 빈 M: λ_d= 594.5 ~ 597.0 nm.
• 빈당 허용 오차: ±1 nm.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 설계에 매우 중요합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 특성은 지수적입니다. 전류 제한 회로를 설계할 때 20mA에서의 일반적인 V_F범위 1.8-2.4V를 고려해야 합니다. 특히 온도 변화에 걸쳐 안정적인 광 출력을 위해, 단순한 직렬 저항보다는 정전류원을 사용하는 것이 매우 권장됩니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광 출력은 일반적으로 정격 한도 내에서 순방향 전류에 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 최적의 효율과 수명을 위해 일반적인 20mA 테스트 조건에서 또는 그 이하로 동작하는 것이 좋습니다.

4.3 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 곡선은 588 nm(노란색)을 중심으로 하며, 일반적인 반치폭은 15 nm입니다. 이 상대적으로 좁은 대역폭은 우수한 색상 포화도를 보장합니다. 주 파장(λ_d)은 인간의 색상 인지와 직접적으로 연관되므로 색상 빈닝에 사용되는 파라미터입니다.

4.4 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 일반적으로 순방향 전압(V_F)은 음의 온도 계수를 가지며(온도 상승에 따라 감소), 광도는 접합 온도 상승에 따라 감소합니다. 동작 수명 동안 일관된 밝기와 색상을 유지하려면 PCB 상의 적절한 열 관리가 필수적입니다.

5. 기계적 & 패키지 정보

5.1 패키지 치수

본 장치는 산업 표준 칩 LED 풋프린트를 특징으로 합니다. 주요 치수로는 본체 높이 0.80 mm(최대)가 포함되어 있어 초박형 애플리케이션에 적합합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 패키지 재질은 IR 리플로우 솔더링의 열 스트레스를 견디도록 설계되었습니다.

5.2 권장 PCB 랜드 패턴

신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 정렬을 보장하기 위해 제안된 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 이 설계는 양극과 음극 단자 사이의 솔더 브리징을 방지하면서 우수한 솔더 필렛 형성을 수용합니다. 자동화 조립에서 높은 수율을 달성하기 위해서는 이 권장사항을 준수하는 것이 중요합니다.

5.3 극성 식별

음극 단자는 일반적으로 노치, 녹색 표시, 또는 테이프 및 릴 포장에서 다른 패드 크기/모양으로 표시됩니다. 장치가 작동하려면 실장 시 올바른 극성 방향이 필수적입니다.

6. 솔더링 & 조립 지침

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일 (무연)

본 장치는 무연 솔더링 공정에 적합합니다. JEDEC 표준을 준수하는 권장 리플로우 프로파일이 제공됩니다.

• 예열:150°C ~ 200°C.
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 온도 이상 유지 시간 (피크에서):최대 10초. 본 장치는 이러한 조건에서 최대 두 번의 리플로우 사이클을 견딜 수 있습니다.

참고:최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다릅니다. 제공된 프로파일은 일반적인 목표로 사용되며, 공정 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다.

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:리드당 최대 3초.
• 핸드 솔더링은 일회성 수리에만 제한해야 하며, 대량 생산에는 사용하지 않아야 합니다.

6.3 보관 & 취급

• ESD 예방 조치:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 손목 스트랩, 접지된 작업대, 정전기 방지 포장재를 사용하십시오.
• 습기 민감도 등급 (MSL):본 장치는 MSL 3 등급입니다. 원래의 방습 백이 개봉되면, 공장 환경 조건(≤ 30°C/60% RH)에서 1주일(168시간) 이내에 IR 리플로우 공정을 완료해야 합니다.
• 연장 보관 (개봉된 백):1주일 이상 보관할 경우, 구성품은 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경에 보관해야 합니다. 플로어 라이프를 초과하여 보관된 경우, 솔더링 전에 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹해야 합니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 승인된 용제만 사용하십시오. 권장 세척제로는 상온에서의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올이 있습니다. 침지 시간은 1분 미만이어야 합니다. 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있는 지정되지 않은 화학 세척제는 피하십시오.

7. 포장 & 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

구성품은 자동화 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다.

• 테이프 폭:8 mm.
• 릴 직경:7 인치 (178 mm).
• 릴당 수량:4000개 (표준 풀 릴).
• 최소 포장 수량:나머지 릴의 경우 500개.
• 커버 테이프:빈 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 누락 구성품:사양에 따라 최대 두 개의 연속 누락 램프가 허용됩니다.
• 표준:포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

8. 애플리케이션 설계 고려사항

8.1 전류 제한

항상 LED와 직렬로 전류 제한 저항 또는, 바람직하게는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 데이터시트의 최대 V_F(2.4V)를 사용하여, 낮은 V_F part.

LED에서도 전류가 원하는 수준을 초과하지 않도록 보장하십시오.

8.2 열 관리

전력 소산이 낮더라도(최대 75 mW), 열은 여전히 성능과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. PCB에 LED의 열 패드(있는 경우) 또는 인접한 접지면에 연결된 충분한 구리 면적이 있어 방열판 역할을 할 수 있도록 하십시오. LED를 다른 발열 부품 근처에 배치하지 마십시오.

8.3 광학 설계

130도의 시야각은 매우 넓고 확산된 조명을 제공합니다. 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학 소자(예: 렌즈, 라이트 파이프)가 필요할 것입니다. 투명 렌즈는 색상 순도와 최대 광 출력을 유지하는 데 최적입니다.

9. 기술 비교 및 차별화

• 본 장치는 해당 카테고리에서 몇 가지 주요 장점을 제공합니다:프로파일:
• 0.80mm 높이로, 가장 얇은 칩 LED 중 하나이며, 현대적인 슬림 디바이스 설계를 가능하게 합니다.휘도:
• AlInGaP 기술의 사용은 기존의 GaAsP 또는 GaP LED에 비해 더 높은 발광 효율을 제공하여, 동일한 전류에서 더 높은 mcd 출력을 얻습니다.색상:
• AlInGaP는 더 포화되고 안정적인 노란색을 생성하며, 구형 기술에 비해 온도에 따른 성능이 더 우수합니다.공정 호환성:

대량 자동화 SMT 조립 및 무연 IR 리플로우 솔더링과의 완전한 호환성으로 제조 복잡성과 비용을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?_P피크 파장(λ_d)은 LED가 가장 많은 광 파워를 방출하는 물리적 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 인간의 눈이 색상으로 인지하는 단일 파장을 나타내는 CIE 색상 차트를 기반으로 계산된 값입니다. 설계에서는 색상 매칭을 위해 λ

가 더 관련성이 높습니다.

10.2 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

네, 30mA는 최대 정격 연속 DC 순방향 전류입니다. 그러나 최적의 수명과 애플리케이션에서의 잠재적 온도 상승을 고려하여, 일반적이고 보수적인 관행은 테스트 조건인 20mA에서 또는 그 이하로 구동하는 것입니다.

10.3 빈닝이 중요한 이유는 무엇인가요?_F빈닝은 생산 배치 내 및 여러 배치 간에 색상과 밝기의 일관성을 보장합니다. 외관 균일성이 중요한 애플리케이션(예: LED 배열 백라이트)의 경우, V_V, I_d, 및 λ

에 대해 엄격한 빈을 지정하는 것이 필수적입니다.

10.4 MSL 3 등급을 어떻게 해석해야 하나요?

MSL 3은 패키지가 주변 공기로부터 손상 가능한 양의 수분을 흡수할 수 있음을 의미합니다. 밀봉 백이 개봉되면, ≤ 30°C/60% RH 조건에서 솔더 리플로우 공정을 완료하기 위해 168시간(1주일)의 시간이 주어집니다. 이 시간을 초과하면, 리플로우 중 "팝콘 현상"이나 패키지 균열을 방지하기 위해 솔더링 전에 부품을 베이킹하여 수분을 제거해야 합니다.

11. 설계 적용 사용 사례 예시

시나리오: 휴대용 의료 기기의 상태 표시등

• 설계자는 배터리 구동 휴대용 모니터를 위해 저전력, 고신뢰성 노란색 상태 LED가 필요합니다. 공간이 극도로 제한되어 있으며, 장치는 의료 신뢰성 표준을 통과해야 합니다.부품 선정:
• LTST-C190KSKT는 0.80mm 높이, RoHS 준수, 그리고 검증된 신뢰성으로 선택되었습니다.회로 설계:_{LED는 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀을 통해 100Ω 직렬 저항으로 구동됩니다(3.3V 공급 가정: (3.3V - 2.1V}typ
• ) / 0.020A ≈ 60Ω, 여유를 위해 100Ω 사용). 전류는 배터리 수명을 절약하고 초장수명을 보장하기 위해 최대 30mA보다 훨씬 낮은 ~12-15mA로 제한됩니다.PCB 레이아웃:
• 권장 랜드 패턴이 사용됩니다. 솔더링을 어렵게 만들지 않으면서 열 방산을 돕기 위해 접지면에 연결된 작은 써멀 릴리프가 추가됩니다.조달:
• 설계자는 표시등이 명확하게 보이도록 하기 위해 광도에 대해 빈 Q 또는 R을, 그리고 모든 생산 유닛에서 일관되고 표준적인 노란색 색조를 얻기 위해 주 파장에 대해 빈 J 또는 K를 지정합니다.조립:

LED는 생산 라인이 준비될 때까지 밀봉 백에 보관됩니다. PCB 조립은 LED를 손상시키지 않으면서 솔더 접합 신뢰성을 보장하기 위해 제어된, JEDEC 호환 리플로우 프로파일을 사용합니다.

12. 기술 원리 소개

본 LED는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 노란색(~588 nm)입니다. AlInGaP는 높은 내부 양자 효율로 알려져 있어, 갈륨 비소 포스파이드(GaAsP)와 같은 구형 재료 시스템에 비해 우수한 밝기와 색상 안정성을 제공합니다. 칩은 에폭시 수지 패키지로 캡슐화되어 광 출력을 형성하고 기계적 및 환경적 보호를 제공합니다.

13. 산업 동향

• 표면실장 LED 시장은 몇 가지 명확한 트렌드와 함께 계속 발전하고 있습니다:소형화:
• 더 얇고 작은 패키지(이 0.80mm 높이 칩과 같은)에 대한 수요는 더 세련된 디자인을 추구하는 소비자 가전에 의해 주도됩니다.효율 증가:
• 지속적인 재료 과학 개선은 와트당 더 많은 루멘(효율)을 추출하여 동일한 광 출력에 대한 전력 소비를 줄이는 것을 목표로 합니다.높은 신뢰성 & 안정성:
• 패키징 재료 및 칩 설계의 발전은 확장된 수명과 가혹한 환경 조건 하에서 색점과 광속을 유지하는 데 초점을 맞추고 있습니다.확장된 색 영역:
• 본 부품은 단색 노란색이지만, 산업은 디스플레이 백라이트 및 일반 조명을 위해 정확한 백색점과 포화 색상을 달성하기 위해 인광체 변환 및 멀티칩 솔루션도 발전시키고 있습니다.통합: