SMD LED LTST-E143EGSW 데이터시트 - SMD 패키지 - 적색/녹색/황색 - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-E143EGSW는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 소형 크기로 인해 다양한 전자 장비의 공간 제약이 있는 애플리케이션에 적합합니다.

1.1 특징

• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 자동 픽 앤 플레이스 공정을 위해 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장됩니다.
• 표준 EIA(전자 산업 연합) 패키지 풋프린트.
• IC(집적 회로) 호환 구동 레벨.
• 자동 배치 장비와의 호환성을 위해 설계되었습니다.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다.
• JEDEC(공동 전자 소자 공학 위원회) 수분 민감도 레벨 3에 가속하기 위해 사전 조건 처리되었습니다.

1.2 적용 분야

이 LED는 다양한 분야에서 상태 표시기, 신호 조명, 심볼 조명 및 전면 패널 백라이트로 사용하기 위한 것입니다. 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비
• 사무 자동화 장치
• 가전 제품
• 산업 장비

2. 패키지 치수 및 구성

이 장치는 표준 SMD 패키지를 특징으로 합니다. 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 일반 공차 ±0.2mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다. LED는 확산 렌즈를 사용합니다.

핀 할당 및 해당 광원 색상은 다음과 같습니다:

• 적색 (AlInGaP):핀 2(애노드) 및 핀 1(캐소드)
• 녹색 (InGaN):핀 2(애노드) 및 핀 4(캐소드)
• 황색 (AlInGaP):핀 2(애노드) 및 핀 3(캐소드)

핀 2는 모든 색상 변종에 대한 공통 애노드입니다.

3. 정격 및 특성

모든 사양은 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다.

3.1 절대 최대 정격

이 한계를 초과하는 스트레스는 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 전력 소산 (Pd):적색: 75 mW, 녹색: 76 mW, 황색: 72 mW
• 피크 순방향 전류 (I_F(피크)):80 mA (모든 색상, 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)
• DC 순방향 전류 (I_F):적색: 30 mA, 녹색: 20 mA, 황색: 30 mA
• 동작 온도 범위:-40°C ~ +100°C
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C

3.2 열적 특성

• 최대 접합 온도 (T_j):125°C
• 전형적인 열 저항, 접합에서 주변으로 (R_θJA):100 °C/W (참고: FR4 기판, 두께 1.6mm, 구리 패드 16mm²에서 측정).
• 전형적인 열 저항, 접합에서 솔더 패드로 (R_θJT):60 °C/W

3.3 권장 IR 리플로우 프로파일

J-STD-020B를 준수하는 무연 솔더링 프로파일을 권장합니다. 이 프로파일은 일반적으로 예열, 소킹, 리플로우(피크 온도 포함) 및 냉각 단계를 포함하여 LED 패키지를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장합니다.

3.4 전기적 및 광학적 특성

I_F= 20mA 및 Ta=25°C에서 측정.

• 광도 (I_v):
  • 적색: 140-350 mcd (최소-최대)
  • 녹색: 710-1540 mcd (최소-최대)
  • 황색: 140-390 mcd (최소-최대)
• 시야각 (2θ_1/2):120도 (전형적). 이는 광도가 축상 값의 절반이 되는 전체 각도입니다.
• 주 파장 (λ_d):
  • 적색: 615-630 nm
  • 녹색: 518-528 nm
  • 황색: 586-596 nm
• 순방향 전압 (V_F):
  • 적색: 1.7-2.5 V
  • 녹색: 2.8-3.8 V
  • 황색: 1.7-2.5 V
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):적색/황색: 15 nm (전형), 녹색: 25 nm (전형).
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5V에서 10 μA (최대).참고:이 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 매개변수는 테스트 목적으로만 사용됩니다.

4. 빈닝 시스템

LED는 주요 광학 매개변수를 기반으로 분류(빈닝)되어 생산 로트 내 일관성을 보장합니다.

4.1 광도 (I_v) 빈닝

광도는 20mA에서 밀리칸델라(mcd)로 측정됩니다. 각 빈 내 허용 오차는 ±11%입니다.

• 적색:R1 (140-190 mcd), R2 (190-260 mcd), R3 (260-350 mcd)
• 녹색:G1 (710-910 mcd), G2 (910-1185 mcd), G3 (1185-1540 mcd)
• 황색:Y1 (140-180 mcd), Y2 (180-230 mcd), Y3 (230-300 mcd), Y4 (300-390 mcd)

4.2 주 파장 (λ_d) 빈닝

파장은 20mA에서 나노미터(nm)로 측정됩니다. 각 빈 내 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• 적색:RA (615-630 nm)
• 녹색:GA (518-523 nm), GB (523-528 nm)
• 황색:YA (586-591 nm), YB (591-596 nm)

4.3 제품 태그의 결합 빈 코드

제품 태그의 단일 영숫자 코드는 광도 및 파장 빈을 결합합니다. 예를 들어, 코드 "A1"은 적색=R1, 녹색=G1, 황색=Y1에 해당합니다. 코드 D1-D4는 파장 빈(Wd Rank)을 독립적으로 나타냅니다. 이 시스템을 통해 LED의 광학 성능을 정확하게 식별할 수 있습니다.

5. 전형적인 성능 곡선

이 데이터시트는 주요 관계의 그래픽 표현을 포함합니다(별도로 명시되지 않는 한 25°C에서):

• 상대 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 비선형 방식으로, 정전류 구동의 중요성을 강조합니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드의 I-V 특성을 보여주며, 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:열 소광 효과를 보여주며, 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소합니다. 이는 고출력 또는 고주변 온도 애플리케이션에서 열 관리에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:파장에 걸친 상대 출력을 보여주며, 색 순도를 정의하고 특정 스펙트럼 특성이 필요한 애플리케이션에 도움을 줍니다.

6. 사용자 가이드 및 조립 정보

6.1 세척

솔더링 후 또는 재작업 중에 세척이 필요한 경우, LED를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담급니다. 지정되지 않은 화학 세척제는 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있으므로 사용을 피하십시오.

6.2 권장 PCB 패드 레이아웃

적절한 솔더링, 기계적 안정성 및 최적의 열 성능을 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 레이아웃을 준수하면 툼스토닝을 방지하고 좋은 솔더 필렛을 보장하는 데 도움이 됩니다.

6.3 테이프 및 릴 포장

LED는 엠보싱된 캐리어 테이프(폭 8mm)에 감겨 7인치(178mm) 직경 릴로 공급됩니다. 테이프 포켓 치수 및 릴 사양(허브 직경, 플랜지 직경 등)은 ANSI/EIA-481 표준을 준수하며 상세히 설명됩니다. 이 포장은 자동화 조립 라인에 필수적입니다.

• 표준 릴은 4000개를 포함합니다.
• 잔여물의 최소 주문 수량은 500개입니다.
• 릴당 최대 2개의 연속 누락 부품(빈 포켓)이 허용됩니다.

7. 적용 주의사항 및 설계 고려사항

7.1 의도된 용도 및 신뢰성

이 LED는 범용 전자 장비용으로 설계되었습니다. 예외적인 신뢰성이 가장 중요하거나 고장이 안전에 위험을 초래할 수 있는 애플리케이션(예: 항공, 의료 생명 유지, 운송 제어)의 경우, 설계 도입 전에 특정 신뢰성 평가 및 제조업체와의 상담을 강력히 권장합니다.

7.2 전기 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 지정된 최대 DC 값(녹색 20mA, 적색/황색 30mA)으로 제한하십시오. 이를 초과하면 수명이 단축되고 파괴적인 고장을 초래할 수 있습니다.
• 역방향 전압 보호:LED는 매우 낮은 역방향 항복 전압(5V 테스트 조건)을 가집니다. 회로는 모든 역방향 바이어스의 적용을 방지하도록 설계되어야 하며, LED가 양극성 신호에 연결된 경우 병렬로 보호 다이오드를 사용할 수 있습니다.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 접합 온도는 125°C 미만으로 유지되어야 합니다. 특히 고주변 온도 환경이나 더 높은 전류로 구동할 때 히트 싱크 역할을 하도록 PCB에 충분한 구리 면적(권장 패드에 따라)을 확보하십시오.

7.3 광학 설계 고려사항

• 시야각:120도의 시야각은 상태 표시기에 적합한 넓고 확산된 조명 패턴을 제공합니다. 더 집중된 빛을 위해서는 2차 광학(렌즈)가 필요합니다.
• 색상 일관성을 위한 빈닝:여러 LED에서 균일한 색상 외관이 필요한 애플리케이션(예: 어레이 백라이트)의 경우, 엄격한 파장 빈(예: 녹색의 GA 또는 GB)을 지정하는 것이 필요합니다.
• 광도 매칭:마찬가지로, 좁은 광도 빈을 지정하면 제품의 모든 표시기에서 일관된 밝기를 보장합니다.

8. 기술 비교 및 선택 가이드

LTST-E143EGSW는 현대 SMD LED에서 흔히 볼 수 있는 특징들을 결합합니다: RoHS 준수, IR 리플로우 호환성, 테이프 및 릴 포장. 주요 차별점은 녹색과 황색에 대한 특정 빈닝 구조에 있으며, 일부 일반 부품에 비해 파장 및 광도 선택에서 더 세분화된 세분성을 제공합니다. 4핀 패키지에서 각 색상에 대한 별도의 캐소드 핀은 일반 애노드 RGB 패키지와 달리 다색 모듈에서 개별 제어를 가능하게 합니다. LED를 선택할 때, 엔지니어는 순방향 전압(특히 녹색 InGaN 다이의 더 높은 V_F), 시야각 및 광도를 애플리케이션의 전력 예산, 광학 레이아웃 및 필요한 밝기와 교차 참조해야 합니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 적색 및 황색 LED처럼 녹색 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 녹색 변종의 DC 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격은 20mA입니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래하고 보증이 무효화될 수 있습니다.

Q: "JEDEC 레벨 3" 사전 조건 처리의 의미는 무엇인가요?

A: 이는 구성 요소가 패키지 내 수분 흡수를 줄이기 위해 구워지거나/또는 제어된 조건에서 저장되었음을 의미하며, 리플로우 솔더링을 위해 재가열이 필요하기 전에 공장 조건(<30°C/60%RH)에서 168시간(7일)의 플로어 라이프에 적합하게 만듭니다.

Q: 왜 녹색 LED의 순방향 전압 범위(2.8-3.8V)가 적색/황색(1.7-2.5V)보다 높나요?

A> 이는 기본 반도체 재료 때문입니다. 녹색 LED는 일반적으로 적색 및 황색 LED에 사용되는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)보다 더 넓은 밴드갭을 가진 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)를 사용합니다. 더 넓은 밴드갭은 전자를 가로질러 활성화시키기 위해 더 높은 전압을 필요로 합니다.

Q: 태그의 빈 코드 "B5"를 어떻게 해석하나요?

A: 교차 테이블에 따르면, "B5"는 다음을 나타냅니다: 적색 광도 빈 = R2 (190-260 mcd), 녹색 광도 빈 = G2 (910-1185 mcd), 황색 광도 빈 = Y1 (140-180 mcd). 파장 빈은 별도의 "D" 코드(예: D1, D2 등)로 표시됩니다.

10. 설계 도입 예시: 상태 표시 패널

시나리오:세 개의 상태 LED(적색(고장), 녹색(준비), 황색(대기))가 있는 제어 패널 설계. 균일한 고휘도가 필요합니다.

설계 단계:

1. 선택:공통 패키지 및 세 가지 색상 모두에서의 가용성 때문에 LTST-E143EGSW를 선택합니다.
2. 빈닝:적색은 R3, 녹색은 G3, 황색은 Y4 광도 빈을 지정하여 각각 최고 밝기를 얻습니다. 일관되고 채도 높은 색상을 위해 적색은 RA, 녹색은 GB, 황색은 YB 파장 빈을 지정합니다.
3. 회로 설계:
   • 공급 전압 (V_cc): 5V.
   • I_F= 20mA에 대한 직렬 저항 계산(녹색은 20mA 사용, 적색/황색은 원하는 밝기에 따라 20-30mA 사용 가능).
     • 적색 저항 (전형적인 V_F=2.1V 사용): R = (5V - 2.1V) / 0.020A = 145 Ω. 표준 값 150 Ω 사용.
     • 녹색 저항 (전형적인 V_F=3.3V 사용): R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ω. 표준 값 82 Ω 또는 91 Ω 사용.
     • 황색 저항 (전형적인 V_F=2.1V 사용): 적색과 동일, 150 Ω.
   • LED당 전력: P = V_F* I_F. 녹색의 경우: ~66mW, 이는 최대 76mW 이내입니다.
4. PCB 레이아웃:권장 패드 레이아웃을 사용합니다. 핀 2(공통 애노드)를 저항을 통해 V_cc에 연결합니다. 핀 1, 4, 3(각각 적색, 녹색, 황색의 캐소드)을 마이크로컨트롤러 핀이나 스위치를 통해 접지에 연결하여 개별 제어합니다.
5. 열 점검:LED당 전력 소산이 75mW 미만이고 16mm² 패드가 있는 경우, 일반적인 실내 환경에서 접합 온도 상승은 최소화되어 장기적인 신뢰성을 보장합니다.