SMD LED LTST-E142KRKFKT 데이터시트 - 듀얼 컬러 레드/오렌지 - 30mA - 75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 듀얼 컬러 표면 실장 LED(발광 다이오드)의 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 공간이 제한된 애플리케이션을 위해 설계되었으며, 단일 패키지에서 적색과 오렌지색 발광을 결합하여 제공합니다. 소형 크기와 표준 조립 공정과의 호환성 덕분에 다양한 현대 전자 장비에 통합하기에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 부품의 주요 장점은 RoHS(유해 물질 제한) 지침 준수, 자동 픽 앤 플레이스 머신용 업계 표준 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프 포장, 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 완전한 호환성을 포함합니다. JEDEC Level 3 수분 민감도 표준에 따라 사전 조건 처리되어 조립 중 신뢰성을 보장합니다.

타겟 애플리케이션은 통신(예: 라우터, 모뎀의 상태 표시등), 사무 자동화(예: 프린터, 스캐너의 제어판 백라이트), 가전 제품 및 다양한 산업 장비를 포함한 여러 분야에 걸쳐 있습니다. 명확하고 신뢰할 수 있는 시각적 피드백이 필요한 상태 표시, 상징 조명 및 전면 패널 백라이트에 일반적으로 사용됩니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

이 섹션은 절대 최대 정격 및 일반 작동 파라미터로 정의된 장치의 주요 성능 특성에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격 및 열적 특성

이 장치는 적색 및 오렌지색 칩 모두에 대해 최대 연속 순방향 전류(DC) 30mA로 정격이 지정되어 있습니다. 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서는 최대 80mA의 피크 순방향 전류를 처리할 수 있습니다. 최대 전력 소산은 75mW입니다. 작동 및 보관 온도 범위는 -40°C에서 +100°C로 지정되어 가혹한 환경에서도 사용 가능함을 나타냅니다.

열 관리는 LED 수명에 매우 중요합니다. 접합부에서 주변으로의 일반적인 열 저항(Rθja)은 두 색상 모두 155°C/W입니다. 최대 접합 온도(Tj)가 115°C일 때, 이 열 저항 값은 과열 및 조기 고장을 방지하기 위해 주어진 주변 조건에서 허용 가능한 최대 전력 소산을 결정합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

전기적 및 광학적 성능은 20mA 순방향 전류 및 25°C 주변 온도의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 광도(Iv):적색 LED의 경우, 광도는 최소 90 mcd에서 최대 280 mcd까지의 범위를 가집니다. 오렌지색 LED는 더 높은 출력을 제공하며, 140 mcd에서 450 mcd까지의 범위를 가집니다. 강도가 축 방향 값의 절반이 되는 일반적인 시야각(2θ1/2)은 둘 다 120도로, 넓은 빔 패턴을 제공합니다.
• 스펙트럼 특성:적색 LED는 일반적인 최대 발광 파장(λp)이 639 nm이고, 주 파장(λd) 범위는 623-638 nm입니다. 오렌지색 LED는 λp가 609 nm이고 λd 범위는 598-610 nm입니다. 스펙트럼 선 반치폭(Δλ)은 일반적으로 둘 다 15 nm로, 색 순도를 정의합니다.
• 전기적 파라미터:두 색상의 순방향 전압(Vf)은 20mA에서 1.7V(최소)에서 2.5V(최대)까지의 범위를 가집니다. 최대 역전류(Ir)는 역전압(Vr) 5V에서 10 μA입니다. 이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았으며, 이 파라미터는 적외선 테스트 참조용임을 유의하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도(Iv) 빈닝

광 출력은 정의된 최소값과 최대값을 가진 특정 빈으로 분류됩니다. 각 빈은 ±11%의 허용 오차를 가집니다.

• 적색 LED 빈:코드는 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)를 포함합니다.
• 오렌지색 LED 빈:코드는 T2 (140-180 mcd), U1 (180-224 mcd), U2 (224-280 mcd), V1 (280-355 mcd), V2 (355-450 mcd)를 포함합니다.

3.2 주 파장(Wd) 빈닝

특히 오렌지색 LED의 경우, 주 파장 빈은 정밀한 색상 제어를 보장합니다. 빈은 F1 (598-602 nm), F2 (602-606 nm), F3 (606-610 nm)이며, 각각 ±1 nm의 엄격한 허용 오차를 가집니다. 이 정밀한 빈닝은 교통 신호나 일관된 패널 백라이트와 같이 특정 색상점이 필요한 애플리케이션에 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF는 일반적인 성능 곡선을 참조하지만, 그 구체적인 그래픽 데이터는 본문에 제공되지 않습니다. 표준 LED 동작을 기반으로 할 때, 이러한 곡선은 일반적으로 순방향 전류와 광도 간의 관계(I-V 곡선), 주변 온도가 광 출력에 미치는 영향, 스펙트럼 전력 분포를 설명할 것입니다. 설계자는 이러한 곡선을 비표준 조건(예: 다른 구동 전류 또는 온도)에서의 성능을 이해하고 원하는 밝기와 효율을 위한 회로 설계를 최적화하는 데 사용합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

이 장치는 EIA 표준 패키지 외형을 따릅니다. 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 ±0.2 mm의 일반 허용 오차를 가진 밀리미터 단위입니다. 이 부품은 확산 렌즈를 특징으로 합니다. 핀 할당은 특정적입니다: 핀 2와 3은 적색 LED 칩에 할당되고, 핀 1과 4는 오렌지색 LED 칩에 할당됩니다. PCB 레이아웃 및 조립 중 올바른 극성 식별은 정상적인 기능을 위해 매우 중요합니다.

5.2 권장 PCB 어태치먼트 패드

신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 기계적 정렬을 보장하기 위해 PCB용 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 권장 패턴을 준수하면 좋은 솔더 필릿, 열 완화를 달성하고 리플로우 중 툼스토닝 또는 정렬 불량을 방지하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

이 장치는 무연(Pb-free) 솔더링 공정과 호환됩니다. J-STD-020B 표준을 준수하는 제안된 IR 리플로우 프로파일이 참조됩니다. 주요 파라미터는 최대 피크 온도 260°C 및 최대 120초 동안 최대 200°C까지의 예열 단계를 포함합니다. 이 프로파일은 LED 패키지에 가해지는 열 응력을 최소화하면서 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하도록 설계되었습니다.

6.2 보관 및 취급

적절한 보관은 솔더링성을 유지하는 데 필수적입니다. 방습 백이 밀봉된 상태에서는 LED를 ≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관해야 하며, 권장 유통 기한은 1년입니다. 백이 개봉되면 보관 환경은 30°C 및 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 168시간(Level 3) 이상 노출된 부품은 솔더링 전 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 권장됩니다. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장은 직경 7인치(178mm) 릴에 감긴 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프입니다. 각 릴에는 4000개가 들어 있습니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우, 최소 포장 수량 500개가 가능합니다. 포장은 ANSI/EIA 481 사양을 따릅니다. 테이프는 부품을 보호하기 위해 커버 테이프로 밀봉되며, 릴 내 연속 누락 부품("누락 램프")의 최대 개수는 2개입니다.

8. 적용 제안

8.1 일반적인 적용 시나리오

이 듀얼 컬러 LED는 다중 상태 표시가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 예를 들어, 네트워크 스위치에서 적색 LED는 결함 또는 오류 상태를 나타내고, 오렌지색 LED는 활동 또는 경고 상태를 나타낼 수 있습니다. 소비자 전자 제품에서는 버튼의 듀얼 컬러 백라이트 또는 호박색/적색 상태 상징을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 넓은 시야각 덕분에 다양한 각도에서 보여야 하는 표시등에 적합합니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:각 LED 색상에 대해 항상 직렬 전류 제한 저항(또는 정전류 드라이버)을 사용하십시오. 저항 값은 공급 전압, LED의 순방향 전압(보수적 설계를 위해 최대 Vf 사용), 원하는 작동 전류(≤30mA DC)를 기반으로 계산해야 합니다.
• 열 관리:전력 소산(P = Vf * If)과 열 저항을 고려하십시오. 높은 주변 온도 또는 높은 전류로 구동할 때는 접합 온도를 115°C 미만으로 유지하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 기타 방열 방법을 사용해야 합니다.
• ESD 보호:명시적으로 언급되지는 않았지만, 조립 중 적절한 ESD(정전기 방전) 예방 조치로 LED를 취급하는 것이 항상 권장됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 요소는 단일의 컴팩트한 SMD 패키지 내 듀얼 컬러 기능입니다. 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여 PCB 공간을 절약하고, 부품 수를 줄이며, 조립을 단순화합니다. 넓은 120도 시야각은 패널 표시용으로 좁은 빔 LED에 비해 또 다른 장점입니다. 강도와 파장 모두에 대한 정밀한 빈닝은 설계자에게 대량 생산에서 예측 가능한 성능과 색상 일관성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 적색과 오렌지색 LED를 각각 20mA로 동시에 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 절대 최대 전력 소산은 75mW입니다. 두 LED가 Vf=2.5V 및 If=20mA로 켜져 있다면, 총 전력은 100mW(2.5V*20mA*2)가 되어 정격을 초과합니다. 동시 작동은 각 LED의 전류를 감액하거나 한 번에 하나만 켜지도록 보장해야 합니다.

Q: 최대 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 최대 파장(λp)은 방출된 광 전력이 최대인 파장입니다. 주 파장(λd)은 인간의 눈이 빛의 색상과 일치한다고 인지하는 단일 파장입니다. λd는 시각적 애플리케이션에서 색상 사양과 더 관련이 있습니다.

Q: 역전류는 5V에서 10μA입니다. 이 LED를 AC 회로에서 사용할 수 있나요?

A: 아니요. 데이터시트는 이 장치가 역방향 동작을 위해 설계되지 않았다고 명시적으로 언급합니다. 역전압을 가하는 것, 특히 AC 회로에서 가하는 것은 LED를 손상시킬 수 있습니다. AC와 함께 사용하는 경우 LED를 보호하기 위해 외부 회로(정류기 등)를 사용해야 합니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

사례: 전원 공급 장치용 듀얼 상태 표시등

한 설계자가 데스크탑 전원 공급 장치용 PCB를 만들고 있습니다. AC 전원이 있을 때(대기 모드)를 표시하는 하나의 표시등과 DC 출력이 활성화될 때를 표시하는 다른 표시등이 필요합니다. 이 듀얼 컬러 LED를 사용하면 설계가 단순화됩니다: 오렌지색 LED(핀 1 & 4)는 전류 제한 저항을 통해 대기 전압 레일에 연결됩니다. 적색 LED(핀 2 & 3)는 다른 저항을 통해 메인 DC 출력 레일에 연결됩니다. PCB 풋프린트는 하나의 부품 위치만 필요로 합니다. 넓은 시야각은 섀시 전면에서 상태가 보이도록 보장합니다. 설계자는 충분한 밝기를 보장하기 위해 적색은 R2 빈, 오렌지색은 U1 빈을 선택합니다. 조립 중 권장 리플로우 프로파일과 보관 지침을 따르며 신뢰성을 보장합니다.

12. 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전기발광이라고 합니다. 이 특정 장치에서 적색광은 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료에 의해 생성되며, 이 재료는 적색 및 오렌지색 파장을 효율적으로 생성합니다. 칩 위의 확산 렌즈는 빛을 산란시켜 좁은 빔 대신 넓은 120도 시야각을 만듭니다. 듀얼 컬러 기능은 동일한 패키지 내에 두 개의 별도 반도체 칩(하나는 적색, 하나는 오렌지색)을 수용하고 각각에 대해 독립적인 전기적 연결(애노드 및 캐소드)을 가짐으로써 달성됩니다.

13. 발전 동향

SMD LED 기술의 일반적인 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 지향하며, 더 낮은 전류에서 더 밝은 출력과 감소된 전력 소비를 가능하게 합니다. 또한 광학 성능을 유지하거나 개선하면서 소형화를 증가시키려는 추세도 있습니다. 제조에서 자동 광학 검사가 개선됨에 따라 색상 일관성과 더 엄격한 빈닝 허용 오차가 표준이 되어가고 있습니다. 더 나아가, 제어 전자 장치(정전류 드라이버 또는 PWM 컨트롤러와 같은)를 LED 패키지에 직접 통합하는 것은 새로운 트렌드로, 최종 사용자를 위한 회로 설계를 단순화합니다. RoHS 준수 및 무연, 고온 리플로우 공정과의 호환성 원칙은 이제 업계의 기본 요구 사항입니다.