LTS-2806CKR-P LED 디스플레이 데이터시트 - 0.28인치 디지트 높이 - 슈퍼 레드 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-2806CKR-P는 단일 숫자 표시를 위한 표면 실장 장치(SMD)입니다. 이 부품의 핵심 기능은 자동화 조립 공정에 적합한 컴팩트하고 현대적인 패키지로 명확하고 신뢰할 수 있는 숫자 표시를 제공하는 것입니다. 이 부품의 결정적 특징은 발광 칩에 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 사용한다는 점이며, 이 재료는 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 성장됩니다. 이 재료 기술은 적색에서 호박색 스펙트럼 영역에서 고효율 빛을 생성하기 위해 특별히 선택되었습니다. 시각적 디자인은 회색의 전면판과 흰색 세그먼트 필터를 특징으로 하며, 이 조합은 세그먼트가 점등되었을 때 대비와 가독성을 향상시키기 위한 것입니다.

1.1 주요 특징 및 목표 적용 분야

이 디스플레이는 공간, 전력 효율 및 신뢰성이 주요 고려 사항인 소비자 및 산업용 전자 장비에 통합되도록 설계되었습니다. 0.28인치(7.0mm) 디지트 높이는 가시성과 보드 공간 절약 사이의 균형을 제공합니다. 연속적이고 균일한 세그먼트 설계는 일관되고 전문적인 문자 모양을 보장합니다. 주요 장점으로는 낮은 전력 요구량, 높은 밝기 출력, 우수한 대비 및 넓은 시야각이 포함되어 다양한 판독 응용 분야에 적합합니다. 광도에 따라 분류되어 다중 디지트 응용 분야에서 밝기 일치가 가능하며, RoHS 지침을 준수하는 무연 패키지로 공급됩니다. 일반적인 적용 분야로는 계기판, 가전제품, 통신 장비, 사무 자동화 장치 및 단일 숫자 디지트가 필요한 다양한 제어판이 있습니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

LTS-2806CKR-P의 성능은 일련의 절대 최대 정격 및 표준 전기/광학적 특성으로 정의됩니다. 이러한 매개변수를 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 회로 설계와 장기 운영에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 부품에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동을 위한 것이 아닙니다. 세그먼트당 최대 소비 전력은 70mW입니다. 세그먼트당 피크 순방향 전류는 90mA로 정격되지만, 이는 특정 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25mA부터 선형적으로 감소합니다. 이 장치는 작동 및 보관 온도 범위가 -35°C에서 +105°C입니다. 핸드 솔더링의 경우, 납땜 인두 팁은 260°C에서 최대 3초 동안 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm)에 유지해야 합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이 매개변수는 표준 시험 조건(Ta=25°C)에서 측정되며 일반적인 성능을 나타냅니다. 평균 광도(Iv)는 주요 지표입니다. 순방향 전류(If) 1mA에서 최소 광도는 201µcd이며, 일반적인 값은 650µcd입니다. 10mA에서 일반적인 광도는 8250µcd로 크게 증가합니다. 칩당 순방향 전압(Vf)은 시험 전류 20mA에서 일반적으로 2.6V이며, 최대값은 2.6V입니다. 피크 발광 파장(λp)은 일반적으로 639nm이고, 주 파장(λd)은 631nm이며, 둘 다 20mA에서 측정되어 출력이 확실히 슈퍼 레드 색상 영역에 위치합니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20nm입니다. 세그먼트당 역전류(Ir)는 역전압(Vr) 5V에서 최대 100µA입니다. 이 역전압 조건은 시험 목적으로만 사용되며, 장치는 역바이어스 상태에서 연속적으로 작동해서는 안 된다는 점을 유의하는 것이 중요합니다. 세그먼트 간 광도 일치 비율은 1mA로 구동할 때 최대 2:1로 지정됩니다.

3. 빈닝 및 성능 일치

데이터시트는 LTS-2806CKR-P가 "광도에 따라 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 제조된 유닛이 표준 시험 전류에서 측정된 광 출력에 따라 분류되는 빈닝 프로세스를 의미합니다. 이를 통해 설계자는 동일하거나 인접한 광도 빈에서 디스플레이를 선택하여 다중 디지트 디스플레이에서 모든 디지트 간에 균일한 밝기를 보장하고 세그먼트 광도에 눈에 띄는 변동을 방지할 수 있습니다. 이 발췌문에서 특정 빈 코드는 자세히 설명되지 않았지만, 일관된 시각적 외관이 필요한 응용 분야에서는 이 기능이 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래프는 텍스트로 재현되지 않았지만, 데이터시트는 "일반적인 전기/광학적 특성 곡선"을 참조합니다. 이러한 곡선은 설계 엔지니어에게 매우 귀중합니다. 일반적으로 순방향 전류(If)와 순방향 전압(Vf) 사이의 관계를 포함하여 다이오드의 전도 동작을 보여줍니다. 더 중요한 것은 광도(Iv) 대 순방향 전류(If)를 그리는 곡선으로, 이는 비선형적입니다. 이 곡선은 설계자가 전력 소비와 열을 관리하면서 원하는 밝기를 달성하기 위한 최적의 구동 전류를 선택하는 데 도움이 됩니다. 또 다른 중요한 곡선은 주변 온도(Ta)에 따른 광도 변화를 나타내며, 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이는 고온 환경에서 작동하는 시스템을 설계할 때 충분한 밝기 마진이 포함되도록 보장하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 공차

LTS-2806CKR-P는 표면 실장 패키지로 제공됩니다. 모든 주요 치수는 밀리미터 단위로 제공됩니다. 특별히 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm입니다. 데이터시트에는 또한 특정 시각적 및 기계적 품질 기준이 포함됩니다: 세그먼트 상의 이물질은 ≤10밀스, 표면 잉크 오염은 ≤20밀스, 세그먼트 내 기포는 ≤10밀스, 반사판 굽힘은 길이의 ≤1%, 플라스틱 핀 버는 0.1mm를 초과해서는 안 됩니다. 이러한 기준은 일관된 물리적 품질과 조립 중 신뢰할 수 있는 배치를 보장합니다.

5.2 내부 회로 및 핀 구성

이 장치는 공통 애노드 구성을 보여주는 내부 회로도를 가지고 있습니다. 이는 모든 LED 세그먼트의 애노드가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 디스플레이는 총 12개의 핀을 가지고 있습니다. 핀 연결 테이블은 PCB 레이아웃에 필수적입니다: 핀 4와 핀 9는 모두 공통 애노드 연결입니다. 세그먼트 A, B, C, D, E, F, G 및 DP(소수점)의 캐소드는 각각 핀 8, 7, 5, 2, 3, 10, 12 및 6에 연결됩니다. 핀 1과 11은 "연결 없음"(N/C)으로 표시됩니다. 정확한 세그먼트 점등을 보장하려면 이 핀아웃을 정확히 따라야 합니다.

6. 납땜, 조립 및 취급 지침

6.1 SMT 납땜 지침

이 장치는 리플로우 납땜 공정을 위해 설계되었습니다. 중요한 지침은 리플로우 공정 사이클 수가 2회 미만이어야 한다는 것입니다. 또한, 두 번째 패스가 필요한 경우 첫 번째와 두 번째 납땜 공정 사이에 장치가 정상 주변 온도로 냉각되도록 해야 합니다. 권장 리플로우 프로파일에는 120–150°C의 예열 단계가 포함되며, 예열 시간은 최대 120초입니다. 리플로우 중 피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 인두를 사용한 수동 납땜의 경우, 최대 팁 온도는 300°C이며, 접합당 납땜 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다.

6.2 권장 납땜 패턴

PCB 설계를 위한 랜드 패턴(풋프린트) 권장 사항이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 솔더 접합 달성, 적절한 정렬 및 열 사이클링 중 부품에 가해지는 응력 최소화에 매우 중요합니다. 패턴은 장치의 단자에 해당하는 PCB 상의 구리 패드의 크기, 모양 및 간격을 정의합니다.

6.3 습기 민감도 및 보관

SMD 디스플레이는 방습 포장으로 배송됩니다. 30°C 이하 및 상대 습도(RH) 60% 이하에서 보관해야 합니다. 원래 밀봉된 포장을 개봉하면 부품은 대기 중의 습기를 흡수하기 시작합니다. 개봉 후 부품이 제어된 건조 환경(예: 드라이 캐비닛)에 보관되지 않으면, 리플로우 납땜을 수행하기 전에 "팝콘 현상" 또는 급속한 증기 팽창으로 인한 내부 박리를 방지하기 위해 베이킹 공정을 거쳐야 합니다. 베이킹 조건이 지정됩니다: 릴에 여전히 있는 경우 60°C에서 ≥48시간, 또는 벌크 상태인 경우 100°C에서 ≥4시간 또는 125°C에서 ≥2시간. 베이킹은 한 번만 수행해야 합니다.

7. 포장 및 주문 사양

이 장치는 자동 피크 앤 플레이스 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 포장 릴 및 캐리어(테이프) 치수가 제공되며, 캐리어 재료는 검은색 전도성 폴리스티렌 합금으로 지정됩니다. 캐리어 치수는 EIA-481 표준을 준수합니다. 표준 22인치 릴에는 38.5미터의 테이프가 포함되어 있으며, 이는 1000개의 부품을 보유합니다. 나머지 주문에 대한 최소 포장 수량은 250개로 지정됩니다. 테이프에는 기계 급이를 용이하게 하는 리더 및 트레일러 섹션(각각 최소 400mm 및 40mm)이 포함됩니다.

8. 응용 설계 고려 사항 및 주의 사항

데이터시트에는 중요한 응용 주의 사항이 포함됩니다. 이 디스플레이는 일반 전자 장비용으로 제작되었습니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 예외적인 신뢰성이 필요한 응용 분야(항공, 의료 시스템 등)에서는 사용 전 제조업체와 상담이 필요합니다. 설계자는 절대 최대 정격을 준수해야 합니다. 권장 구동 전류나 작동 온도를 초과하면 심각한 광 출력 저하 또는 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 구동 회로에는 전원 켜기 또는 종료 시 역전압 및 순간 전압 스파이크에 대한 보호 기능이 포함되어야 합니다. 일정 전압 구동보다 일정 전류 구동이 권장되며, 이는 개별 LED 간 또는 온도에 따른 순방향 전압(Vf) 변동에 관계없이 일관된 광도를 보장합니다. 회로 설계는 의도된 구동 전류가 항상 전달되도록 하기 위해 지정된 전체 Vf 범위를 고려해야 합니다. 특히 더 높은 전류에서 또는 따뜻한 환경에서 작동할 때 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하기 위해 적절한 방열 및 보드 레이아웃을 고려해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTS-2806CKR-P는 특정 속성 조합을 통해 차별화됩니다. 적색 칩에 AlInGaP 기술을 사용하는 것은 일반적으로 표준 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 효율성과 고온에서 더 나은 성능을 제공합니다. 0.28인치 디지트 높이는 더 작고 덜 보이는 디스플레이와 더 크고 전력을 더 많이 소비하는 디스플레이 사이의 틈새를 채웁니다. 공통 애노드 구성은 주요 차별화 요소입니다. 많은 드라이버 IC가 공통 애노드 멀티플렉싱을 위해 설계되어 이 디스플레이가 다양한 표준 디스플레이 드라이버와 호환됩니다. 광도 분류는 비빈 부품에 비해 다중 디지트 설계에서 시각적 일관성을 보장하는 중요한 장점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 5V 전원과 간단한 저항으로 이 디스플레이를 구동할 수 있나요?

A: 네, 하지만 신중한 계산이 필요합니다. 세그먼트당 일반적인 Vf가 2.6V인 5V 전원을 사용하면 전류 제한 저항에 걸리는 전압은 2.4V입니다. 원하는 전류가 10mA인 경우 저항 값은 R = V/I = 2.4V / 0.01A = 240Ω입니다. 그러나 세그먼트 캐소드당(또는 멀티플렉싱하는 경우 공통 애노드당) 하나의 저항을 사용해야 하며, 계산에서 최대 Vf 2.6V를 고려하여 전류가 최대 정격을 절대 초과하지 않도록 해야 합니다.

Q: 왜 일정 전류 구동이 권장되나요?

A: LED 밝기는 주로 전압이 아닌 전류의 함수입니다. 순방향 전압(Vf)은 음의 온도 계수를 가지며 유닛마다 다를 수 있습니다. 직렬 저항이 있는 일정 전압 소스는 대략적인 일정 전류를 제공하지만, Vf 변화에 따라 변할 수 있습니다. 전용 일정 전류 드라이버는 이러한 변동에 관계없이 안정적인 전류를 제공하여 일관된 밝기와 더 긴 수명을 보장합니다.

Q: 피크 전류 정격에 대한 "1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭"은 무엇을 의미하나요?

A: 이 정격은 멀티플렉싱 또는 스트로브 효과를 위한 추가 밝기를 달성하기 위해 짧은 고전류 펄스를 허용합니다. 세그먼트를 90mA로 펄싱할 수 있지만, 펄스 자체는 0.1밀리초보다 넓지 않아야 하며, 시간 평균 전류는 1/10 듀티 사이클(즉, 세그먼트가 시간의 10% 동안만 켜짐)을 준수해야 합니다. 이 시나리오에서 평균 전류는 9mA(90mA * 0.1)가 되며, 이는 또한 장치의 온도에 대한 연속 전류 감소 한계 내에 있어야 합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 온도 조절기를 위한 단일 디지트 온도 판독 장치 설계LTS-2806CKR-P는 이상적인 후보입니다. 설계자는 배터리 구동 장치에 대한 밝기와 전력 소비의 균형을 맞추기 위해 세그먼트당 5mA의 구동 전류를 선택합니다. 통합 세그먼트 디스플레이 드라이버 핀이 있는 마이크로컨트롤러가 선택됩니다. 디스플레이가 공통 애노드이므로 마이크로컨트롤러의 드라이버가 그에 따라 구성됩니다. PCB 레이아웃은 권장 납땜 패턴을 엄격히 따릅니다. 디스플레이는 릴 개봉 후 드라이 캐비닛에 보관됩니다. 조립 중에는 단일 리플로우 패스가 사용됩니다. 최종 제품은 일반적인 실내 조명 조건에서 쉽게 읽을 수 있는 명확하고 균일하게 밝은 빨간색 숫자를 표시하며, 낮은 전체 전력 소모로 인해 배터리 수명이 연장됩니다.

12. 기술 원리 소개

핵심 발광 원리는 반도체 p-n 접합을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 n형 재료의 전자와 p형 재료의 정공이 접합 영역으로 주입됩니다. 전자가 정공과 재결합하면 더 낮은 에너지 상태로 떨어지며, 에너지 차이를 광자(빛)로 방출합니다. 이 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. LTS-2806CKR-P는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)를 사용하며, 이는 구성 요소의 비율을 조정하여 적색에서 호박색 스펙트럼 영역에서 효율적인 빛을 방출하도록 밴드갭을 조정할 수 있는 화합물 반도체입니다. GaAs 기판은 AlInGaP 에피택셜 층을 성장시키기 위한 결정 템플릿을 제공합니다.

13. 산업 동향 및 맥락

LTS-2806CKR-P와 같은 디스플레이 구성 요소의 동향은 더 높은 효율성, 더 작은 패키지 및 더 큰 통합을 향하고 있습니다. 개별 세그먼트 디스플레이는 특정 응용 분야에 여전히 중요하지만, 문자와 그래픽을 표시하는 데 더 많은 유연성을 제공하는 통합 도트 매트릭스 디스플레이 및 OLED로의 병행 동향이 있습니다. 그러나 단순하고 고휘도, 저비용의 숫자 표시를 위해 AlInGaP 및 InGaN(청색/녹색/백색용)과 같은 고급 반도체 재료를 사용하는 SMD 세그먼트 디스플레이는 계속 널리 사용되고 있습니다. 더 낮은 전력 소비, 더 넓은 작동 온도 범위 및 개선된 신뢰성에 대한 요구가 재료 및 패키징 혁신을 주도합니다. 이 부품에서 볼 수 있듯이 무연 및 RoHS 준수 제조로의 전환은 환경 규제에 의해 주도되는 표준 산업 요구 사항입니다.