SMD LED LTST-M670KRKT 데이터시트 - AlInGaP 적색 - 워터클리어 렌즈 - 120° 시야각 - 30mA 최대 전류 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 고휘도 표면 실장 LED의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 사용하여 생생한 적색 광 출력을 생성합니다. 워터클리어 렌즈 패키지로 캡슐화된 이 LED는 자동화 조립 공정 및 표준 적외선 리플로우 솔더링 기술과의 호환성을 위해 설계되어 대량 생산에 적합합니다.

이 부품의 핵심 장점은 환경 규정(RoHS) 준수, 넓은 작동 온도 범위에서의 일관된 성능, 효율적인 핸들링 및 배치를 용이하게 하는 패키징을 포함합니다. 주요 타겟 시장은 신뢰할 수 있고 밝은 적색 조명이 필요한 소비자 가전, 산업용 제어판, 자동차 실내 조명 및 일반 지시등 응용 분야입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 소자는 다음 절대 최대 조건에서 작동하도록 지정되며, 이를 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다. 모든 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산:72 mW. 이는 LED가 열적 한계를 초과하지 않고 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류:80 mA. 이는 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms의 펄스 조건에서만 허용됩니다. DC 작동에서 이를 초과하면 소자가 손상됩니다.
• DC 순방향 전류(연속):30 mA. 이는 장기적인 신뢰성을 보장하고 지정된 광학 성능을 유지하기 위한 연속 정상 상태 작동의 권장 최대 전류입니다.
• 역방향 전압:5 V. 이 값을 초과하는 역바이어스 전압을 가하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 작동 온도 범위:-40°C ~ +85°C. 이 소자는 전체 산업용 온도 범위에서 지정된 파라미터 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C.

2.2 전기적 및 광학적 특성

다음 표는 표준 테스트 조건(Ta=25°C, 별도 명시 없는 한)에서의 주요 성능 파라미터를 상세히 설명합니다. 이는 설계자가 회로 계산 및 성능 기대치에 사용해야 하는 값입니다.

• 광도(I_V):순방향 전류(I_F) 20mA에서 최소 90 mcd부터 전형적인 280 mcd까지의 범위를 가집니다. 광도는 인간의 눈의 명시 응답(CIE 곡선)과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각(2θ_1/2):120도. 이 넓은 시야각은 광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 각도로 정의되며, LED를 넓은 가시성이 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다.
• 피크 발광 파장(λ_P):639 nm (전형적). 이는 스펙트럼 출력이 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장(λ_d):631 nm (전형적). CIE 색도도에서 유도된 이 단일 파장은 인간의 눈이 인지하는 LED의 색상을 가장 잘 나타냅니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):20 nm (전형적). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가까운 광원을 의미합니다.
• 순방향 전압(V_F):전형적 2.4V, I_F=20mA에서 2.0V ~ 2.4V 범위. 이 값의 허용 오차는 +/- 0.1V입니다. 이 파라미터는 직렬 전류 제한 저항 값을 계산하는 데 중요합니다.
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 µA.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 로트 간 밝기 일관성을 보장하기 위해, 이 LED의 광도는 특정 "빈"으로 분류됩니다. 각 빈은 표준 20mA 테스트 전류에서 측정 시 보장된 최소 및 최대 광도 범위를 정의합니다.

이 제품의 빈 코드는 다음과 같습니다: Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd), S2 (224.0-280.0 mcd). 각 광도 빈에는 +/-11%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 LED를 지정하는 설계자는 사용 중인 빈을 인지해야 하며, 이는 최종 응용 분야에서 달성되는 밝기에 직접적인 영향을 미칩니다. 균일한 외관이 필요한 중요한 응용 분야의 경우 동일한 빈 코드의 LED를 사용해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

원본 문서에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 설계에 매우 중요합니다. 이러한 곡선에 표시될 주요 관계는 다음과 같습니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압과 전류 간의 지수 관계를 보여줍니다. 곡선은 뚜렷한 "무릎" 전압(약 2.0-2.4V)을 가지며, 이를 초과하면 작은 전압 증가로 전류가 급격히 증가합니다. 이는 LED가 전류원 또는 직렬 저항이 있는 전압원으로 구동되어야 하는 이유를 강조합니다.
• 광도 대 순방향 전류:일반적으로 권장 작동 범위 내에서 구동 전류와 광 출력 간에 거의 선형 관계를 보여줍니다. LED를 최대 DC 전류 이상으로 구동하면 열의 초선형 증가 및 효율 저하가 발생할 수 있습니다.
• 광도 대 주변 온도:AlInGaP LED의 경우, 일반적으로 주변 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소합니다. 이 디레이팅을 이해하는 것은 고온에서 작동하는 응용 분야에서 충분한 밝기를 유지하기 위해 필수적입니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 639 nm에서 피크를 보이며 특성 폭(반폭)은 약 20 nm입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 소자 치수

이 LED는 표준 EIA 표면 실장 패키지 외곽선을 따릅니다. PCB 풋프린트 설계를 위한 모든 중요 치수(본체 길이, 너비, 높이, 리드 간격 포함)는 표준 허용 오차 ±0.2 mm로 원본 문서에 제공됩니다. 패키지는 워터클리어 렌즈 재질을 특징으로 합니다.

5.2 PCB 랜드 패턴 설계

신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 기계적 정렬을 보장하기 위해 권장 인쇄 회로 기판(PCB) 부착 패드 레이아웃이 제공됩니다. 이 랜드 패턴은 적외선 및 기상상 리플로우 솔더링 공정 모두에 최적화되어 있습니다. 권장 풋프린트를 준수하는 것은 양호한 솔더 조인트 형성, 열 관리 및 리플로우 중 툼스토닝 방지에 중요합니다.

5.3 극성 식별

캐소드(음극 단자)는 일반적으로 LED 패키지의 노치, 녹색 점, 렌즈 또는 본체의 모서리 절단과 같은 시각적 마커로 식별됩니다. 애노드(양극 단자)는 다른 리드입니다. 역바이어스를 가하면 소자가 손상될 수 있으므로 조립 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

이 부품은 무연(Pb-free) 적외선 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. JEDEC 표준 J-STD-020B를 준수하는 제안 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열 온도:150-200°C
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 본체 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:솔더 페이스트 제조업체 사양을 따르는 것이 권장되며, 일반적으로 60-90초입니다.

최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용된 오븐에 따라 달라지므로, 특정 응용 분야에 대한 특성화가 권장됩니다.

6.2 핸드 솔더링 참고 사항

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

• 솔더링 아이언 온도:최대 300°C.
• 리드당 솔더링 시간:최대 3초.
• 횟수:플라스틱 패키지에 열 응력을 피하기 위해 접합부당 한 번만 솔더링을 시도해야 합니다.

6.3 보관 및 취급 조건

습기 민감도는 표면 실장 소자의 중요한 요소입니다. 이 LED는 건조제와 함께 습기 차단 백에 포장됩니다.

• 밀봉 패키지 보관:≤ 30°C 및 ≤ 70% 상대 습도(RH). 유통 기한은 데이트 코드로부터 1년입니다.
• 패키지 개봉 후:"플로어 라이프"는 ≤ 30°C 및 ≤ 60% RH에서 보관 시 168시간(7일)입니다. 더 오래 노출된 경우, LED는 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 48시간 베이킹해야 합니다.
• 장기 개방 보관:건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 퍼지된 데시케이터에 보관해야 합니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않은 화학 세정제는 플라스틱 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 자동 픽 앤 플레이스 머신을 위한 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다.

• 테이프 폭:8 mm.
• 릴 직경:7인치 (178 mm).
• 릴당 수량:2000개.
• 최소 주문 수량(MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 포장 표준:EIA-481-1-B 사양을 준수합니다. 테이프에는 커버 실이 있으며, 최대 두 개의 연속된 빈 부품 포켓이 허용됩니다.

8. 응용 설계 권장 사항

8.1 전형적인 응용 회로

LED는 전류 구동 소자입니다. 가장 신뢰할 수 있고 권장되는 구동 방법은 각 LED마다 직렬 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다. 심지어 여러 LED가 전압원에 병렬로 연결된 경우에도(회로 모델 A) 그렇습니다. 이는 LED 간의 순방향 전압(V_F)의 자연적 변동을 보상하여 모든 소자에서 균일한 전류와 따라서 균일한 밝기를 보장합니다. 개별 저항 없이 여러 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. 가장 낮은 V_F를 가진 LED가 불균형적으로 더 많은 전류를 끌어당겨 불균일한 밝기와 잠재적인 과부하를 초래하기 때문입니다.

직렬 저항 값(R_s)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R_s= (V_공급- V_F) / I_F. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F를 사용하여 전류가 원하는 I_F.

를 초과하지 않도록 보장합니다.

• 8.2 설계 고려 사항열 관리:
• 전력 소산은 낮지만, 접합 온도를 한계 내로 유지하는 것이 장수명의 핵심입니다. 특히 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 작동할 때, PCB 패드에 히트 싱크 역할을 할 충분한 구리 면적을 확보하십시오.ESD 보호:
• 고감도로 명시적으로 명시되지는 않았지만, 조립 중 표준 ESD 취급 주의 사항을 준수해야 합니다.응용 범위:

이 부품은 표준 전자 장비용으로 고안되었습니다. 예외적인 신뢰성이 필요하거나 고장이 안전을 위협할 수 있는 응용 분야(예: 항공, 의료 생명 유지 장치)의 경우, 추가 자격 심사 및 제조업체와의 상담이 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 적색 LED와 같은 구형 기술과 비교하여, 이 AlInGaP 기반 소자는 훨씬 더 높은 광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기를 제공합니다. 확산 또는 유색 렌즈와 달리 워터클리어 렌즈는 가능한 최고의 광 추출과 선명하고 밝은 점광원이 필요한 응용 분야에 적합한 더 집중되고 강렬한 빔 패턴을 제공합니다. 120도의 시야각은 축상 강도와 축외 가시성 사이의 좋은 균형을 제공합니다. 표준 IR 리플로우 공정과의 호환성은 수동 솔더링 또는 웨이브 솔더링이 필요한 LED와 차별화됩니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 예, 30mA는 권장 최대 DC 순방향 전류입니다. 최적의 수명과 온도 영향을 고려하여 더 낮은 전류(예: 20mA)로 설계하는 것이 종종 좋습니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(639 nm)은 방출된 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. 주 파장(631 nm)은 인간의 눈에 동일한 색상으로 보일 순수 단색광의 단일 파장을 나타내는 계산된 값입니다. 주 파장은 색상 지정에 더 관련이 있습니다.

Q: 정전압 공급에도 직렬 저항이 필요한 이유는 무엇인가요?_FA: LED의 순방향 전압에는 허용 오차가 있으며 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 직렬 저항은 부궤환을 제공합니다: 전류가 증가하려고 하면(예: 낮은 V

부품 또는 온도 상승으로 인해), 저항 양단의 전압 강하가 증가하여 전류 상승을 제한하고 LED의 작동을 안정화시킵니다.

Q: 주문서의 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

A: 빈 코드(예: S1)는 해당 배치 LED의 보장된 광도 범위를 지정합니다. 설계에서 기대할 수 있는 최소 밝기를 이해하려면 항상 섹션 3의 표와 빈 코드를 확인하십시오.

11. 실용 응용 예시예시 1: 상태 표시등 패널:

산업용 제어 장치가 전면 패널에 결함 및 상태 표시등으로 이 LED 배열을 사용합니다. 넓은 120° 시야각은 다양한 위치의 작업자가 표시등을 볼 수 있도록 보장합니다. 설계자는 높은 밝기를 위해 S2 빈을 사용하고 5V 레일에서 20mA 구동 전류에 대한 직렬 저항을 계산합니다: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohms (표준 130 또는 150 Ohm 저항이 선택됨). PCB 레이아웃은 자동 배치와 양호한 솔더 조인트를 보장하기 위해 권장 패드 패턴을 따릅니다.예시 2: 멤브레인 스위치 백라이트:

LED는 멤브레인 키패드의 반투명 그래픽 뒤에 배치됩니다. 워터클리어 렌즈와 높은 광도는 선명하고 균일하게 조명된 심볼을 제공합니다. 이 경우, 밀폐된 스위치 어셈블리 내에서 전력 소비와 열을 최소화하면서 원하는 백라이트 수준을 달성하기 위해 LED를 더 낮은 전류(예: 10mA)로 구동할 수 있습니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 동안 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 반도체의 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 적색입니다. 워터클리어 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 보호하고, 광 출력 빔을 형성하며, 칩에서의 광 추출을 향상시키는 역할을 합니다.

13. 산업 동향 및 발전