SMD LED LTST-T680VEWT 데이터시트 - AlInGaP 적색 - 120° 시야각 - 2.1V 정격 - 50mA - 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 다양한 전자 장비에서 공간이 제한된 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 소형 폼 팩터와 표준 조립 공정과의 호환성 덕분에 신뢰할 수 있는 상태 표시 또는 백라이트가 필요한 현대의 소비자 및 산업용 전자 장비에 통합하기에 적합합니다.

1.1 특징

• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 자동 픽 앤 플레이스 장비를 위해 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장됩니다.
• 표준 EIA(전자 산업 연합) 패키지 외형.
• 집적 회로(IC) 논리 레벨과 호환되는 입력/출력.
• 자동 배치 장비와의 호환성을 위해 설계되었습니다.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다.
• JEDEC(공동 전자 소자 공학 위원회) Moisture Sensitivity Level 3에 가속하기 위해 사전 조건화되었습니다.

1.2 응용 분야

• 통신 장비(예: 무선 전화기, 휴대 전화).
• 사무 자동화 장치(예: 노트북 컴퓨터, 네트워크 시스템).
• 가전 제품 및 소비자 전자 제품.
• 산업 제어 및 계측 패널.
• 범용 상태 및 전원 표시기.
• 신호 및 기호 조명.
• 전면 패널 및 디스플레이 백라이트.

2. 패키지 및 치수

이 LED는 확산 렌즈 재질과 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재질을 광원으로 사용하여 적색을 발광합니다. 패키지 치수는 상세한 기계 도면에 제공됩니다(도면은 원본 데이터시트 참조). 모든 주요 치수는 별도로 명시되지 않는 한 밀리미터(mm) 단위로 표시되며 표준 공차는 ±0.2 mm입니다. 이 부품은 극성이 있으며, 배치 시 올바른 방향은 정상 작동에 매우 중요합니다.

3. 등급 및 특성

3.1 절대 최대 정격

이 한계를 초과하는 스트레스는 장치에 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산(Pd):130 mW
• 피크 순방향 전류(IFP):100 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭에서)
• DC 순방향 전류(IF):50 mA
• 역방향 전압(VR):5 V
• 동작 온도 범위(Topr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 범위(Tstg):-40°C ~ +100°C

3.2 권장 IR 리플로우 프로파일

무연 솔더링 공정의 경우, J-STD-020B를 준수하는 리플로우 프로파일을 권장합니다. 이 프로파일은 일반적으로 예열 단계, 열 침지, 피크 온도를 가진 리플로우 영역 및 냉각 단계를 포함합니다. 특히 최대 피크 온도 260°C를 포함하여 지정된 시간 및 온도 한계를 준수하는 것은 LED 패키지의 열 손상을 방지하고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하는 데 필수적입니다.

3.3 전기적 및 광학적 특성

일반적인 성능 파라미터는 별도로 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 순방향 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다.

• 광도(Iv):710.0 - 1400.0 mcd (밀리칸델라). CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 필터로 측정됨.
• 시야각(2θ1/2):120도 (일반적). 광도가 축상(온축) 광도의 절반이 되는 전체 각도로 정의됩니다.
• 피크 발광 파장(λP):633 nm (나노미터, 일반적). 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장(λd):624 nm (일반적). CIE 색도도에서 유도된, 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 공차는 ±1 nm입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):15 nm (일반적). 최대 강도의 절반에서의 스펙트럼 폭입니다.
• 순방향 전압(VF):2.1 V (일반적), 2.6 V (최대). IF=20mA에서 공차는 ±0.1 V입니다.
• 역방향 전류(IR):10 μA (마이크로암페어, 최대) at VR=5V.

4. 빈 등급 시스템

생산 응용 분야에서 밝기의 일관성을 보장하기 위해, LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 빈으로 분류됩니다.

• 빈 코드 V1:710.0 mcd (최소) ~ 900.0 mcd (최대)
• 빈 코드 V2:900.0 mcd (최소) ~ 1120.0 mcd (최대)
• 빈 코드 W1:1120.0 mcd (최소) ~ 1400.0 mcd (최대)

각 광도 빈 내의 공차는 약 ±11%입니다. 설계자는 여러 LED가 어레이에서 균일한 외관을 얻기 위해 사용될 때 이 변동을 고려해야 합니다.

5. 일반적인 성능 곡선

데이터시트에는 주요 관계의 그래픽 표현이 포함됩니다(원본 그림 참조). 이는 일반적으로 다음을 설명합니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 일반적으로 비선형 방식으로 증가하는 방식을 보여주며, 전류 조절의 중요성을 강조합니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이는 열 관리의 중요한 요소입니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드의 I-V 특성 곡선을 나타냅니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 633 nm를 중심으로 하는 AlInGaP LED의 특징인 좁은 발광 대역을 보여줍니다.

6. 사용자 가이드 및 취급

6.1 세척

솔더링 후 또는 오염으로 인해 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용하십시오. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그십시오. 초음파 세척 또는 지정되지 않은 화학 액체는 사용하지 마십시오. 이는 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

6.2 권장 PCB 패드 레이아웃

적외선 또는 기상 리플로우 솔더링 중 적절한 솔더 필렛 형성과 기계적 안정성을 보장하기 위해 PCB에 대한 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 권장 사항을 따르면 툼스토닝(한쪽 끝으로 부품이 서는 현상)을 방지하고 신뢰할 수 있는 전기적 연결을 보장하는 데 도움이 됩니다.

6.3 포장: 테이프 및 릴

LED는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 포장되어 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 공급됩니다. 주요 사양은 다음과 같습니다:

• 포켓 피치:8 mm.
• 릴당 수량:2000개.
• 최대 연속 누락 부품:2 포켓.
• 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

이 포장 형식은 고속 자동화 조립 라인에 표준입니다.

7. 중요한 주의 사항 및 적용 노트

7.1 의도된 응용 분야

이 LED는 표준 상업용 및 산업용 전자 장비에서 사용하도록 설계되었습니다. 고장이 직접적으로 생명이나 건강을 위협할 수 있는 안전-중요 응용 분야(예: 항공, 의료 생명 유지 장치, 운송 제어)에는 사용할 수 없습니다. 이러한 응용 분야의 경우, 예외적인 신뢰성 자격을 갖춘 부품에 대해 제조업체와의 상담이 필수적입니다.

7.2 보관 조건

적절한 보관은 수분 흡수를 방지하는 데 중요하며, 이는 리플로우 솔더링 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 일으킬 수 있습니다.

• 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 1년 이내에 사용하십시오.
• 개봉 패키지:방습 백이 개봉된 경우, 부품은 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다. 노출 후 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 강력히 권장됩니다.
• 연장 보관(개봉):168시간을 초과하여 보관하는 경우, 부품을 건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 건조기에 보관하십시오. 백 밖에서 168시간 이상 보관된 부품은 흡수된 수분을 제거하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 48시간의 베이킹 사전 조건화가 필요합니다.

7.3 솔더링 권장 사항

열 손상을 방지하기 위해 다음 솔더링 조건을 준수하십시오:

• 리플로우 솔더링:
  • 예열: 150–200°C
  • 예열 시간: 최대 120초
  • 피크 온도: 최대 260°C
  • 액상선 이상 시간: 최대 10초 (최대 2회 리플로우 사이클 허용)
• 핸드 솔더링(솔더링 아이언):
  • 아이언 팁 온도: 최대 300°C
  • 접촉 시간: 최대 3초 (리드당 한 번만)

최적의 리플로우 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다릅니다. JEDEC 표준을 기반으로 제공된 프로파일은 일반적인 목표로 사용됩니다.

7.4 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압(VF)에는 공차와 음의 온도 계수가 있습니다. 특히 병렬로 연결할 때 여러 LED를 구동하여 균일한 밝기를 보장하려면, 각 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 개별 저항 없이 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B와 같이)은 권장되지 않습니다. VF의 작은 변동이 전류 분배에 큰 차이를 일으키고, 결과적으로 광도에 차이를 만들기 때문입니다.각LED. 개별 저항 없이 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B와 같이)은 권장되지 않습니다. VF의 작은 변동이 전류 분배에 큰 차이를 일으키고, 결과적으로 광도에 차이를 만들기 때문입니다.

7.5 정전기 방전(ESD) 민감도

대부분의 반도체 장치와 마찬가지로, LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 조립 및 취급 중에는 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 도전성 용기 사용을 포함한 표준 ESD 취급 주의 사항을 준수해야 합니다.

8. 기술 심층 분석 및 설계 고려 사항

8.1 재료 기술: AlInGaP

활성 반도체 재료로 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)를 사용하는 것이 이 LED의 성능 핵심입니다. AlInGaP 기술은 가시 스펙트럼의 적색에서 호박색-주황색 영역에서 고효율 발광을 가능하게 합니다. GaAsP와 같은 구형 기술에 비해, AlInGaP LED는 우수한 광 효율, 더 나은 온도 안정성 및 더 긴 동작 수명을 제공합니다. 확산 렌즈는 시야각을 120도로 더욱 넓혀, 광각 가시성이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

8.2 열 관리

최대 전력 소산은 130 mW입니다. 이 값은 낮아 보이지만, PCB를 통한 효과적인 방열은 여전히 중요합니다. 성능 곡선에서 보여주듯이, LED의 광도는 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 높은 주변 온도 또는 최대 순방향 전류 근처에서 동작하는 설계의 경우, PCB 패드 설계(예: 내부 접지면으로의 열 비아)에서 적절한 열 방출을 보장하는 것이 일관된 밝기와 수명을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

8.3 광학 설계 통합

확산 렌즈를 가진 120도 시야각은 다양한 각도에서 볼 수 있는 표시기 응용 분야에 적합한 부드럽고 넓은 빔을 제공합니다. 설계자는 라이트 가이드, 렌즈 또는 베젤을 설계할 때 원치 않는 핫스팟이나 그림자를 만들지 않도록 이 빔 패턴을 고려해야 합니다. 624 nm의 주 파장은 적색-주황색 영역에 속하며, 인간의 눈에 매우 잘 보이고 "전원 켜짐" 또는 "활성" 상태 표시기의 표준 색상입니다.

8.4 신뢰성 및 수명

-40°C ~ +85°C의 지정된 동작 온도 범위와 최대 100°C의 보관 범위는 견고한 구조를 나타냅니다. JEDEC Level 3로의 사전 조건화는 패키지가 제한된 시간 동안 일반적인 공장 조건을 견딜 수 있음을 시사합니다. 장기적인 신뢰성은 동작 전류와 접합 온도에 영향을 받습니다. 절대 최대 50mA에서 동작 전류를 감액하면 장치의 동작 수명이 크게 연장됩니다.

9. 비교 및 선택 가이드

적색 표시기 응용 분야에 SMD LED를 선택할 때, 주요 차별점은 다음과 같습니다:

• 시야각:이 부품의 120° 각도는 많은 표준 LED(종종 60-90°)보다 넓어, 더 나은 축외 가시성을 제공합니다.
• 광도 빈 구분:다중 광도 빈(V1, V2, W1)의 가용성은 설계자가 응용 분야에 적합한 밝기 수준을 선택하여 비용을 최적화할 수 있게 합니다.
• 순방향 전압:2.1V의 일반적인 VF는 상대적으로 낮아, 다른 일부 LED 기술에 비해 전력 소비를 줄이고 저전압 시스템 설계를 용이하게 합니다.
• 패키지 호환성:EIA 표준 패키지는 방대한 기존 PCB 풋프린트 및 픽 앤 플레이스 노즐 라이브러리와의 호환성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 논리 출력에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 공급 전압과 목표 전류 20mA, 일반적인 VF 2.1V를 사용할 경우, 저항 값은 R = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145 옴이 됩니다. 표준 150 옴 저항이 적합할 것입니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λP)은 LED가 가장 많은 광 전력을 방출하는 물리적 파장입니다. 주 파장(λd)은 CIE 색도 좌표에서 계산된, 인간의 눈이 보는 색상과 일치하는 인지적 단일 파장입니다. λd는 종종 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q: 보관 습도가 왜 그렇게 중요한가요?

A: 플라스틱 LED 패키지는 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 압력을 생성하여 패키지 박리 또는 에폭시 렌즈 균열을 일으킬 수 있으며, 이는 즉각적 또는 잠재적 고장으로 이어집니다.

Q: 광도 값(예: 900 mcd)을 어떻게 해석하나요?

A: 광도는 특정 방향에서 점 광원의 인지된 밝기를 측정합니다(칸델라). 900 mcd(0.9 cd)는 표준 표시기 LED에 대해 상당히 밝은 수준입니다. 이 값은 온축에서 측정됩니다. 120° 시야각으로 인해, 더 넓은 각도에서는 광도가 크게 감소합니다.