SMD LED LTST-T180TGKT 데이터시트 - 120도 시야각 - 워터클리어 렌즈 - 그린 InGaN - 20mA - 3.2V 전형값 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-T180TGKT는 자동화된 인쇄회로기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면실장형(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 소형 크기로 인해 다양한 소비자 및 산업용 전자제품의 공간 제약이 있는 응용 분야에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED는 현대 전자제품 제조에 있어 몇 가지 주요 장점을 제공합니다. 환경 안전성을 보장하는 RoHS(유해물질 제한) 지침을 완전히 준수합니다. 부품은 7인치 릴에 감긴 업계 표준 8mm 테이프로 공급되어 고속 자동화 피크 앤 플레이스 장비와 호환됩니다. 그 설계는 대량 PCB 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 또한 이 소자는 I.C.(집적 회로) 호환이 가능하여 구동 회로 설계를 단순화합니다. 주요 목표 시장에는 신뢰할 수 있는 상태 표시 또는 기호 조명이 필요한 통신 장비(무선 및 휴대전화), 사무 자동화 장치(노트북 컴퓨터, 네트워크 시스템), 가전제품 및 실내 간판 응용 분야가 포함됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 LED의 성능 한계와 작동 조건을 정의하는 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 작동은 보장되지 않습니다. 최대 전력 소산은 76 mW입니다. 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭으로 구동할 때 피크 순방향 전류는 80 mA를 초과해서는 안 됩니다. 연속 DC 순방향 전류 정격은 20 mA입니다. 소자는 -40°C에서 +100°C의 온도 범위 내에서 작동 및 보관할 수 있습니다.

2.2 열적 특성

열 관리는 LED 수명과 성능 안정성에 매우 중요합니다. 허용 가능한 최대 접합 온도(Tj)는 115°C입니다. 접합에서 주변 환경으로의 전형적인 열저항(Rθja)은 175°C/W입니다. 이 파라미터는 반도체 접합에서 주변 공기로 열이 얼마나 효과적으로 방출될 수 있는지를 나타냅니다. 값이 낮을수록 좋습니다. 특히 최대 순방향 전류에서 작동할 때 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하려면 적절한 열 방출을 갖춘 적절한 PCB 레이아웃이 필수적입니다.

2.3 전기적 및 광학적 특성

이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정한 전형적인 성능 파라미터입니다. 발광 강도(Iv)는 순방향 전류(IF) 20 mA에서 최소 710 mcd에서 최대 1540 mcd까지 범위를 가집니다. 시야각(2θ1/2)은 강도가 축 방향 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되며 120도로 매우 넓은 조명 영역을 제공합니다. 피크 발광 파장(λP)은 523 nm로 가시 스펙트럼의 녹색 영역에 위치합니다. 인지되는 색상을 정의하는 주 파장(λd)은 20mA에서 515 nm에서 530 nm까지 범위를 가집니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 전형적으로 25 nm입니다. 20mA에서의 순방향 전압(VF)은 2.8V에서 3.8V까지 범위를 가집니다. 역전압(VR) 5V가 인가될 때 역전류(IR)는 최대 10 μA입니다. 이 소자는 역방향 작동을 위해 설계되지 않았으며 이 테스트 조건은 정보 제공 목적으로만 사용된다는 점을 유의하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 특정 전압, 밝기 및 색상 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압(VF) 빈닝

LED는 20mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 D7 (2.8V-3.0V), D8 (3.0V-3.2V), D9 (3.2V-3.4V), D10 (3.4V-3.6V), D11 (3.6V-3.8V)입니다. 각 빈 내의 허용 오차는 ±0.1V입니다. 더 좁은 전압 빈에서 LED를 선택하면 여러 LED가 병렬로 연결될 때 균일한 밝기를 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

3.2 발광 강도(IV) 빈닝

밝기는 세 개의 빈으로 분류됩니다: V1 (710-910 mcd), V2 (910-1185 mcd), W1 (1185-1540 mcd). 각 강도 빈의 허용 오차는 ±11%입니다. 이 빈닝은 여러 지시등에서 일관된 시각적 출력이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.

3.3 주 파장(Wd) 빈닝

색상(주 파장)은 다음과 같이 빈닝됩니다: AP (515-520 nm), AQ (520-525 nm), AR (525-530 nm). 각 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이는 생산 런의 모든 유닛에서 일관된 녹색 색조를 보장하여 미적 및 신호 목적에 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 데이터가 참조되지만, 이 유형의 LED에 대한 전형적인 곡선은 주요 관계를 설명할 것입니다. 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 다이오드의 지수 관계 특성을 보여줍니다. 상대 발광 강도 대 순방향 전류 곡선은 일반적으로 전류가 일정 수준까지 증가함에 따라 밝기가 거의 선형적으로 증가하다가 효율이 떨어질 수 있음을 보여줍니다. 상대 발광 강도 대 주변 온도 곡선은 매우 중요합니다. LED 출력은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소하기 때문입니다. 스펙트럼 분포 곡선은 25 nm 반폭으로 정의된 특성 형태를 가진 523 nm 또는 그 근처에서 피크를 보일 것입니다. 이러한 곡선을 이해하는 것은 제품 수명 동안 및 지정된 작동 온도 범위에서 일관된 성능을 달성하기 위한 견고한 구동 회로 및 열 관리 시스템을 설계하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수 및 극성

LED는 표준 SMD 패키지로 제공됩니다. 렌즈 색상은 워터클리어이며 광원은 녹색 빛을 생성하는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩입니다. 모든 치수는 달리 명시되지 않는 한 표준 허용 오차 ±0.2 mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다. 캐소드는 일반적으로 패키지의 노치 또는 녹색 점과 같은 시각적 마커로 식별되며, 이는 PCB 풋프린트의 해당 마킹과 정렬되어야 합니다.

5.2 권장 PCB 부착 패드

적외선 또는 증기상 리플로우 솔더링을 위한 랜드 패턴 다이어그램이 제공됩니다. 적절한 솔더 접합 형성, 우수한 전기적 연결 보장 및 충분한 기계적 강도 제공을 위해 이 권장 풋프린트를 준수하는 것이 매우 중요합니다. 패드 설계는 또한 LED 접합에서 PCB로의 열 방출을 위한 열 경로에 영향을 미칩니다.

5.3 테이프 및 릴 패키징

부품은 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 전체 릴보다 적은 수량의 경우 최소 포장 수량은 500개가 적용됩니다. 패키징은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 테이프 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉되어 보관 및 취급 중 습기 및 오염으로부터 부품을 보호합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 보관 조건

적절한 보관은 습기 흡수를 방지하는 데 중요하며, 이는 리플로우 솔더링 중 "팝콘 현상" 또는 균열을 일으킬 수 있습니다. 건조제가 들어 있는 원래의 밀봉된 방습 봉지 안에서 LED는 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관되어야 하며 1년 이내에 사용해야 합니다. 봉지를 개봉한 후 보관 환경은 30°C 및 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 주변 조건에 168시간(7일) 이상 노출된 부품은 솔더링 전 흡수된 습기를 제거하기 위해 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹해야 합니다.

6.2 솔더링 권장 사항

이 LED는 무연(Pb-free) 적외선 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. J-STD-020B를 준수하는 제안된 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터에는 최대 120초 동안 150-200°C의 예열 구역과 최대 10초 동안 260°C를 초과하지 않는 피크 패키지 본체 온도가 포함됩니다. 리플로우는 최대 2 사이클로 제한해야 합니다. 솔더링 아이언을 사용한 수동 리워크의 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며 접촉 시간은 단일 작업에 대해 3초로 제한해야 합니다. 최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다르므로 공정 특성화가 필요하다는 점이 강조됩니다.

6.3 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 세정제 사용은 LED 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

7. 응용 노트 및 설계 고려 사항

7.1 구동 방법

LED는 전류 구동 소자입니다. 그 밝기는 주로 순방향 전류(IF)의 함수이며 전압이 아닙니다. 따라서 항상 정전류원 또는 전압원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항을 사용하여 구동해야 합니다. 단순한 전압원으로 구동하는 것은 열 폭주 및 소자 고장을 초래할 수 있으므로 권장되지 않습니다. 직렬 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급 - VF_LED) / IF, 여기서 VF_LED는 데이터시트의 전형적 또는 최대 순방향 전압으로, 최악의 조건에서도 전류가 최대 정격을 초과하지 않도록 보장합니다.

7.2 설계 시 열 관리

175°C/W의 열저항을 고려할 때, 특히 높은 주변 온도 또는 최대 전류에서 신뢰할 수 있는 작동을 위해서는 효과적인 방열이 필요합니다. PCB 자체가 주요 방열판 역할을 합니다. 열 비아를 통해 접지 또는 전원 평면에 연결된 더 큰 구리 패드 영역을 사용하면 열 방출을 크게 개선하고 접합 온도를 낮추어 발광 출력과 작동 수명을 증가시킬 수 있습니다.

7.3 응용 제한 사항

이 LED는 일반 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 특히 항공, 운송, 의료 생명 유지 또는 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 안전 장치와 같이 예외적인 신뢰성이 요구되는 응용 분야를 위해 설계되거나 적격화되지 않았습니다. 이러한 응용 분야의 경우 제조업체와 상담하여 특별히 적격화된 부품을 사용해야 합니다.

8. 전형적인 응용 시나리오 및 사례 연구

시나리오 1: 전면 패널 상태 표시기:네트워크 라우터 또는 산업용 제어 패널에서 여러 개의 LTST-T180TGKT LED를 사용하여 전원 상태, 네트워크 활동 또는 시스템 오류를 표시할 수 있습니다. 120도 시야각은 다양한 시각에서 표시기가 보이도록 보장합니다. 동일한 강도 빈(예: V2)에서 LED를 선택함으로써 모든 표시기에서 균일한 밝기를 달성할 수 있습니다.

시나리오 2: 멤브레인 스위치 패널용 백라이트:워터클리어 렌즈와 넓은 시야각으로 인해 이 LED는 가전제품 또는 의료 기기의 제어 패널 기호 뒤에 사용되는 얇은 아크릴 또는 폴리카보네이트 라이트 가이드의 가장자리 조명에 적합합니다. 녹색 색상은 선명하고 눈부심이 적은 조명을 제공합니다.

시나리오 3: 저조도 환경의 기호 조명:이 LED는 주변광이 낮은 환경에서 출구 표지판, 제어 라벨 또는 계기판을 조명하는 데 사용될 수 있습니다. 상대적으로 높은 발광 강도(최대 1540 mcd)로 인해 가시성이 우수합니다.

9. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 이 LED를 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 마이크로컨트롤러 핀은 일반적으로 20mA를 연속적으로 공급할 수 없으며, 더 중요한 것은 5V를 직접 연결하면 과도한 전류로 인해 LED가 파손될 것입니다. 전류 제한 저항 또는 트랜지스터 구동 회로를 사용해야 합니다.

Q: 순방향 전압(2.8V ~ 3.8V) 범위가 왜 이렇게 넓나요?

A: 이는 반도체 제조의 정상적인 변동 때문입니다. 빈닝 시스템을 통해 설계에 더 좁은 전압 범위의 부품을 선택할 수 있어, 특히 LED를 병렬로 연결할 때 일관된 동작을 보장할 수 있습니다.

Q: 최대 접합 온도 115°C를 초과하면 어떻게 되나요?

A: Tj(최대) 이상에서 작동하면 LED의 열화가 가속화되어 발광 출력(루멘 감소)이 급격히 감소하고 작동 수명이 크게 단축됩니다. 극단적인 경우 즉각적인 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.

Q: 이 LED는 야외 사용에 적합한가요?

A: 데이터시트는 야외 환경 조건(자외선 노출, 습기, 열 사이클)에 대한 침수 보호(IP) 등급 또는 적격화를 명시하지 않습니다. 주로 실내 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 야외 사용을 위해서는 특별히 설계되고 적격화된 LED 패키지가 필요합니다.

10. 작동 원리 및 기술 동향

10.1 기본 작동 원리

LED는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 순방향 전압이 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때 에너지는 광자(빛) 형태로 방출됩니다. 빛의 색상은 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. LTST-T180TGKT는 녹색, 파란색 및 백색 LED를 생산하는 표준 재료 시스템인 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩을 사용합니다.

10.2 산업 동향

SMD LED의 일반적인 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 작은 패키지에서의 더 높은 전력 밀도, 개선된 색상 일관성 및 렌더링을 향하고 있습니다. 자동차 조명 및 일반 조명 응용 분야의 요구로 인해 신뢰성과 수명 향상에도 큰 초점이 맞춰져 있습니다. 또한 스마트 조명 시스템을 위한 지능형 드라이버 및 센서와의 통합은 새로운 영역입니다. 이 특정 구성 요소는 표준 지시기 LED이지만, 기본이 되는 InGaN 기술은 계속 발전하여 모든 LED 범주에서 성능의 한계를 넓혀가고 있습니다.