SMD LED LTST-010KGKT 사양서 - 3.0x1.5x1.1mm - 최대 2.4V - 72mW - Water Clear AlInGaP 녹색 - 중국어 간체 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-010KGKT는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 소형 패키지 크기로 인해 공간이 제한된 다양한 소비자 가전 및 산업용 전자 제품에 적합합니다.

1.1 핵심 경쟁력

• 소형 사이즈:컴팩트한 패키지는 고밀도 PCB 레이아웃을 가능하게 합니다.
• 자동화 호환성:12mm 캐리어 테이프에 포장되어 7인치 릴에 수납되며, 표준 표면 실장기(SMT) 및 자동화 조립 장비와 완벽 호환됩니다.
• 공정 호환성:적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되었으며, 현대적인 무연(Pb-free) 제조 표준을 준수합니다.
• 재료 규정 준수:제품은 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 광시야각:전형적인 110도 시야각(2θ1/2)을 가지며, 넓은 광선 분포를 제공합니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 LED는 다양한 전자 장치에서 상태 표시등, 백라이트 소자 또는 신호 광원으로 사용하기 위해 설계되었습니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비 (예: 무선/셀룰러 전화)
• 휴대용 컴퓨팅 장치(예: 노트북)
• 네트워크 시스템 및 가전제품
• 산업용 제어 패널 및 실내 표지
• 사무 자동화 장비

2. 심층 기술 파라미터 분석

별도로 명시하지 않는 한, 모든 사양은 주변 온도(Ta) 25°C 조건에서 정의됩니다.

2.1 절대 최대 정격값

이 정격값은 이 범위를 초과할 경우 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 소비 전력 (Pd):72 mW
• 피크 순방향 전류(IFP):80 mA (펄스 조건: 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)
• 연속 순방향 전류(IF):30 mA DC
• 작동 온도 범위:-40°C ~ +85°C
• 저장 온도 범위:-40°C ~ +100°C

2.2 광전 특성

이는 표준 시험 조건(IF = 20mA)에서의 대표적인 성능 파라미터입니다.

• 발광 강도(Iv):최소 56 mcd, 일반값은 등급에 따라 다르며 최대 180 mcd입니다. CIE 명시각 응답 곡선 필터를 적용한 센서로 측정하였습니다.
• 순방향 전압(VF):범위는 1.8V(최소)에서 2.4V(최대)까지입니다. 전형적인 값은 순방향 전압 등급(D2, D3, D4)에 따라 달라집니다.
• 피크 파장(λP):약 570 nm.
• 주파장(λd):전형값은 571 nm이며, 구체적인 등급 정의는 564.5 nm부터 576.5 nm까지입니다.
• 스펙트럼 대역폭(Δλ):약 15 nm(반값폭).
• 역전류(IR):역전압(VR) 5V 시, 최대 10 μA.주의:이 LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 매개변수는 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. Binning 시스템 설명

제품은 응용 분야에서의 일관성을 보장하기 위해 성능에 따라 등급이 분류됩니다. 설계자는 밝기, 색상 및 순방향 전압 강하 요구 사항을 충족하기 위해 등급을 지정할 수 있습니다.

3.1 발광 강도(Iv) 등급

등급은 예측 가능한 최소 밝기를 보장합니다. 단위는 20mA 조건에서의 밀리칸델라(mcd)입니다.

• P2：56 – 71 mcd
• Q1：71 – 90 mcd
• Q2：90 – 112 mcd
• R1：112 – 140 mcd
• R2:140 – 180 mcd

각 등급 내 허용 오차는 ±11%입니다.

3.2 순방향 전압(VF) 등급

전압 등급은 전류 제한 회로 설계와 전력 소비 예측에 도움이 됩니다. 단위는 20mA 조건에서의 볼트(V)입니다.

• D2:1.8 – 2.0 V
• D3:2.0 – 2.2 V
• D4:2.2 – 2.4 V

각 등급 내 허용 오차는 ±0.1V입니다.

3.3 색조 / 주파장(λd) 등급 분류

이 등급은 녹색 빛의 인지된 색상을 제어합니다. 단위는 20mA 조건의 나노미터(nm)입니다.

• B:564.5 – 567.5 nm
• C:567.5 – 570.5 nm
• D:570.5 – 573.5 nm
• E:573.5 – 576.5 nm

각 등급 내 허용 오차는 ±1 nm입니다.

4. 성능 곡선 분석

대표적인 특성 곡선은 다양한 조건에서 소자의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다. 이는 견고한 회로 설계에 매우 중요합니다.

4.1 순방향 전류 vs. 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 나타냅니다. 순방향 전압(VF)은 전류(IF) 증가에 따라 증가하며, 온도에도 의존합니다. 설계자는 이 곡선을 사용하여 LED가 지정된 전류 범위 내에서 작동하도록 적절한 전류 제한 저항을 선택해야 하며, 특히 전압 분급(D2-D4) 간 차이를 고려해야 합니다.

4.2 발광 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 일반적인 작동 범위(최대 30mA DC까지)에서 발광 강도가 순방향 전류에 거의 비례함을 보여줍니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 효과 증가로 인해 효율이 저하될 수 있습니다. 권장되는 20mA 시험 조건 이하에서 작동하면 안정적인 성능과 긴 수명을 보장할 수 있습니다.

4.3 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 곡선은 570 nm의 피크 파장을 중심으로 하며, 전형적인 반치폭(FWHM)은 15 nm입니다. 이렇게 상대적으로 좁은 대역폭은 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 기술의 특징으로, 형광체 변환 LED와 같은 구형 기술에 비해 더 포화된 녹색을 생성할 수 있습니다.

5. 기계 및 패키징 정보

5.1 패키지 사이즈

LTST-010KGKT는 산업 표준 SMD 패키지 외형을 준수합니다. 주요 치수(밀리미터 단위)는 일반적인 본체 크기로 길이 약 3.0mm, 너비 약 1.5mm, 높이 약 1.1mm를 포함합니다. 별도로 명시되지 않는 한, 공차는 일반적으로 ±0.1mm입니다. AlInGaP 녹색 광원 위에 수청 렌즈가 패키지되어 있습니다.

5.2 권장 PCB 패드 패턴

리플로우 솔더링 공정 중 신뢰할 수 있는 솔더 접점 형성을 보장하기 위한 권장 패드 레이아웃이 제공됩니다. 이 패턴 설계는 적절한 솔더 젖음과 기계적 안정성을 촉진하면서 툼스토닝(소자 한쪽 끝 들림) 위험을 최소화하도록 고안되었습니다. 패드 설계는 적외선 및 기상 리플로우 공정에 최적화되어 있습니다.

5.3 극성 식별

캐소드는 일반적으로 LED 패키지 상의 노치, 녹색 점, 렌즈 모서리 절단과 같은 시각적 표시로 나타냅니다. 해당 특정 부품의 정확한 극성 표시를 확인하려면 사양서 도표를 참조해야 합니다. 정상적인 소자 동작을 보장하기 위해 조립 과정에서 올바른 극성은 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드

6.1 적외선 리플로우 용접 프로파일

무연(Pb-free) 용접 공정의 경우, J-STD-020B 표준에 부합하는 프로파일을 사용할 것을 권장합니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C, 최대 120초 동안 회로 기판과 부품을 서서히 가열합니다.
• 피크 온도:260°C를 초과해서는 안 됩니다.
• 액상선 이상 시간(TAL):솔더가 용융 상태에 있는 지속 시간은 솔더 페이스트 제조사의 사양에 따라 제어해야 하며, 일반적으로 제공된 곡선도에 표시된 제한 범위 내로 유지해야 합니다.

이 곡선은 열 충격을 방지하는 데 매우 중요하며, 열 충격은 LED의 내부 구조나 에폭시 수지 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

6.2 수동 용접 (필요한 경우)

수동 납땜이 필요한 경우, 각별히 주의해야 합니다:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 납땜 시간:각 용접점 최대 3초.
• 제한:용접은 한 번만 수행해야 합니다. 기존 용접점을 재가열하는 것을 피하십시오.

6.3 세척

용접 후 세정이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. 권장 세정제에는 에탄올 또는 이소프로필 알코올이 포함됩니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 세정제는 에폭시 렌즈나 패키지 표시를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 저장 및 습도 민감성

LED는 습도에 민감합니다. 밀봉된 방습 봉지(내부에 건조제 포함)가 개봉되지 않은 상태에서는 ≤30°C 및 ≤70% RH 조건에서 저장해야 하며, 1년 이내에 사용해야 합니다. 원래 포장 봉지를 개봉한 경우:

• 저장 조건은 30°C 및 60% RH를 초과해서는 안 됩니다.
• 노출 후 168시간(7일) 이내에 적외선 리플로우 솔더링 공정을 완료할 것을 권장합니다.
• 168시간을 초과하여 보관한 경우, 흡수된 수분을 제거하고 "팝콘" 현상(리플로우 과정 중 패키지 균열)을 방지하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 48시간 동안 LED를 재건조해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 캐리어 테이프 및 릴 규격

제품은 자동화 처리를 위해 엠보싱 처리된 캐리어 테이프 형태로 제공됩니다.

• 캐리어 테이프 폭:12 mm.
• 릴 직경:7인치(178mm).
• 권당 수량:4000매(만권).
• 최소 주문량(MOQ):500개(부분/잔여 릴).
• 포장은 ANSI/EIA-481 규격을 준수합니다. 캐리어 테이프는 커버 테이프로 밀봉되어 부품을 보호합니다.

8. 애플리케이션 설계 시 고려사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 일관된 밝기와 수명을 보장하기 위해서는 정전류원 또는 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 저항값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (Vcc - VF) / IF. 여기서 Vcc는 전원 전압, VF는 선택한 빈의 순방향 전압(최악의 경우 전류 계산 시 최대값 사용), IF는 원하는 순방향 전류(예: 20mA)입니다. VF의 편차로 인해 별도의 전류 제한 없이 여러 LED를 병렬로 구동하는 것은 권장되지 않으며, 이는 현저한 밝기 불일치를 초래할 수 있습니다.

8.2 열 관리

소비 전력이 낮지만(최대 72mW), PCB 상의 효과적인 열 관리는 여전히 중요합니다. 특히 높은 주변 온도에서 또는 최대 정격치에 가깝게 동작할 때 더욱 그렇습니다. 과도한 접합 온도는 광 출력을 감소시키고 성능 저하를 가속화합니다. 패드 주변에 충분한 구리 면적을 확보하는 것이 방열에 도움이 됩니다.

8.3 광학 설계

110도의 시야각으로 이 LED는 광역 조명에 적합합니다. 더 집중된 빔이 필요한 응용 분야의 경우, 2차 광학 부품(예: 렌즈, 도광판)이 필요합니다. 워터 클리어 렌즈는 AlInGaP 칩의 실제 색상인 포화된 녹색을 나타냅니다.

9. 기술 소개 및 비교

9.1 AlInGaP 기술

LTST-010KGKT는 발광 영역으로 알루미늄 인듐 갈륨 인화물(AlInGaP) 반도체 재료를 채용합니다. 이 기술은 호박색, 주황색, 적색 및 황록색 스펙트럼 영역에서 고효율 빛을 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 갈륨 인화물(GaP)과 같은 구형 기술에 비해 AlInGaP LED는 현저히 더 높은 발광 효율과 더 포화된 색 순도를 제공합니다. 여기서 구현된 녹색 발광은 570nm 영역에 위치하며, 인간의 눈에 매우 높은 가시성을 가집니다.

9.2 다른 녹색 LED와의 차이점

녹색 LED는 인듐갈륨질소(InGaN) 기술로도 제작할 수 있으며, 이 기술은 일반적으로 더 짧은 파장(약 520-530nm)에서 청록색 또는 순수한 녹색을 발광합니다. AlInGaP 기반의 녹색(약 570nm)은 일반적으로 더 황록색 또는 "레몬" 녹색으로 보입니다. 선택은 응용 분야에서 요구하는 특정 색좌표에 따라 달라집니다. 일부 InGaN 녹색 LED와 비교하여, 이 파장 범위의 AlInGaP 녹색 LED는 구동 전류와 온도 변화에 따라 일반적으로 매우 안정적인 색상을 유지합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λP)스펙트럼 파워 분포가 최대값에 도달할 때의 파장입니다.주파장 (λd)이는 기준 백색광과 비교했을 때, LED의 지각 색상과 일치하는 단색광의 파장입니다. 스펙트럼이 상대적으로 대칭인 LED의 경우, 둘은 일반적으로 매우 가깝습니다. 주파장은 사람 눈의 색상 지각과 더 직접적으로 관련이 있습니다.

10.2 3.3V 전원으로 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

아니요, 이렇게 하는 것은 권장하지 않습니다. 이는 LED를 손상시킬 가능성이 높습니다.그 typical VF는 2.0-2.4V입니다. 3.3V에 직접 연결하면 과대 전류가 흘러 30mA DC의 absolute maximum rating을 훨씬 초과하게 됩니다. 전압원을 사용할 때는 항상 직렬 current limiting resistor가 필요합니다.

10.3 주문 시 분류 코드를 어떻게 해석하나요?

특성을 밀집 그룹화한 LED를 얻기 위해 빈 조합을 지정할 수 있습니다. 예를 들어, "Iv=R1, VF=D3, λd=C"를 요청하면 발광 강도가 112-140 mcd 사이, 순방향 전압이 2.0-2.2V 사이, 주 파장이 567.5-570.5 nm 사이인 LED를 제공받게 됩니다. 빈을 지정하지 않으면 표준 생산 혼합 제품을 수령하게 됩니다.

10.4 이 LED는 야외 사용에 적합한가요?

데이터시트에 명시된 작동 온도 범위는 -40°C ~ +85°C로, 많은 야외 조건을 포괄합니다. 그러나 직사광선, 자외선 및 습기에 장시간 노출되면 에폭시 렌즈가 시간이 지남에 따라 노화될 수 있습니다. 가혹한 야외 환경의 경우, 그러한 조건(예: 실리콘 패키지)에 맞게 등급이 지정되고 패키징된 LED를 고려해야 합니다.

11. 디자인 사례 연구 예시

11.1 네트워크 스위치 전면 패널 상태 표시등

요구사항:랙 장착 장비에 선명하고 녹색의 링크/활동 상태 표시등을 제공하여 모든 각도에서 볼 수 있도록 합니다.

설계 선택:LTST-010KGKT는 110° 시야각으로 선택되었으며, 이는 오프축 시청 시에도 가시성을 보장합니다. AlInGaP 녹색은 선명하고 눈에 띄는 색상을 제공합니다.

구현 계획:각 포트마다 하나씩, 총 8개의 LED 세트를 사용합니다. 균일한 밝기를 보장하기 위해 모든 LED는 동일한 발광 강도 등급(예: R1)으로 지정되었습니다. 이들은 개별적인 150Ω 전류 제한 저항을 통해 5V 전원 레일에서 구동됩니다(일반적인 VF 2.2V 및 IF=20mA 기준 계산: R = (5V - 2.2V) / 0.02A = 140Ω; 150Ω은 가장 가까운 표준값). PCB 레이아웃은 권장 패드 패턴을 채택하고, 방열을 위해 작은 방열 연결을 통해 접지 평면에 연결됩니다.

12. 기술 트렌드

12.1 효율성과 소형화

SMD LED의 전반적인 트렌드는 더 높은 발광 효율(전력 1와트당 더 많은 광 출력)과 더욱 소형화되는 방향으로 지속되고 있습니다. 이 부품은 성숙된 패키징 사이즈를 대표하지만, 칩 스케일 LED(CSLED)와 같은 새로운 패키징이 등장하여 더 작은 설치 면적을 제공하고 있습니다. 모든 전자 제품의 에너지 효율성에 대한 추진력은 LED가 더 낮은 전류에서 요구되는 밝기를 제공하도록 이끌고 있습니다.

12.2 색상 안정성과 일관성

에피택셜 성장과 패키징 재료의 발전은 색상 일관성(빈 내 편차 감소)과 소자 수명 기간 및 온도 변화 하에서의 안정성을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 이는 풀 컬러 디스플레이나 백라이트 어레이와 같이 여러 LED가 서로 인접해 사용되는 응용 분야에서 특히 중요합니다.

12.3 통합화

LED 구동 회로(정전류원, PWM 디밍 제어)를 모듈 내부에 직접 통합하고, 심지어 LED 패키지 자체에 통합하는 추세가 증가하고 있으며, 이는 최종 사용자의 설계를 단순화하고 전체 시스템 신뢰성을 향상시킵니다.