SMD LED LTST-S320KGKT 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x1.2mm - 전압 1.9-2.4V - 녹색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

이 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계되었으며, 공간이 중요한 제약 조건인 애플리케이션에 적합합니다. LED는 초고휘도 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 칩을 활용하여 녹색광을 생성하며, 투명 렌즈 패키지로 캡슐화되어 있습니다.

1.1 특징

• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 향상된 납땜성을 위한 주석 도금 리드를 갖춘 초고휘도 AlInGaP 녹색 칩을 특징으로 합니다.
• 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장되어 있으며, EIA(전자 산업 연합) 표준 포장과 호환됩니다.
• 집적 회로(IC) 호환 구동 특성을 갖추고 있습니다.
• 자동화 피크 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 위해 설계되었습니다.
• 적외선(IR) 리플로우 납땜 공정 사용에 적합합니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 다음과 같은 광범위한 전자 장비를 위해 제작되었습니다:

• 통신 장치(예: 무선 및 휴대전화).
• 사무 자동화 장비 및 노트북 컴퓨터.
• 가전 제품 및 산업 제어 장비.
• 네트워크 시스템 및 실내 간판.
• 특정 기능으로는 키패드/키보드 백라이트, 상태 표시기, 마이크로디스플레이 및 신호/심볼 조명이 포함됩니다.

2. 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지에 장착되어 있습니다. 렌즈 색상은 투명하며, 광원은 AlInGaP 녹색 칩입니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 공차는 \u00b10.1 mm입니다. 구체적인 길이, 너비 및 높이 치수는 원본 데이터시트 내 상세 기계 도면에 제공됩니다.

3. 정격 및 특성

3.1 절대 최대 정격

정격은 주변 온도(Ta) 25\u00b0C에서 지정됩니다. 이 값을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 전력 소산(Pd):62.5 mW
• 피크 순방향 전류(I_F(PEAK)):60 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭에서)
• DC 순방향 전류(I_F):25 mA
• 역방향 전압(V_R):5 V
• 동작 온도 범위(T_opr):-30\u00b0C ~ +85\u00b0C
• 보관 온도 범위(T_stg):-40\u00b0C ~ +85\u00b0C
• 적외선 납땜 조건:최대 10초 동안 피크 온도 260\u00b0C.

3.2 권장 IR 리플로우 프로파일 (무연 공정)

무연 리플로우 납땜을 위한 권장 온도 프로파일이 제공되며, 일반적으로 JEDEC 표준을 준수합니다. 이 프로파일에는 예열, 소킹, 리플로우 및 냉각 단계가 포함되며, 중요한 피크 온도 한계는 260\u00b0C입니다.

3.3 전기 및 광학 특성

일반적인 성능 매개변수는 별도로 명시되지 않는 한 Ta=25\u00b0C 및 I_F=20mA에서 측정됩니다.

• 광도(I_V):18.0 - 71.0 mcd (밀리칸델라). CIE 명시성 눈 반응에 근사하는 필터로 측정됨.
• 시야각(2\u03b8_1/2):130도. 광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의됨.
• 피크 방출 파장(\u03bb_P):574 nm (일반적).
• 주 파장(\u03bb_d):567.5 - 576.5 nm. CIE 색도 좌표에서 도출됨.
• 스펙트럼 선 반치폭(\u0394\u03bb):15 nm (일반적).
• 순방향 전압(V_F):1.90 - 2.40 V.
• 역방향 전류(I_R):10 \u03bcA (최대) V_R=5V에서.

측정 참고사항:정전기 방전(ESD)에 대한 주의가 강조됩니다. 장치를 취급할 때는 손목 스트랩이나 방진 장갑을 통해 인원과 장비의 적절한 접지가 권장됩니다.

4. 빈 등급 시스템

LED는 애플리케이션의 일관성을 보장하기 위해 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다. 각 빈에는 공차가 적용됩니다.

4.1 순방향 전압(V_F) 등급

I_F=20mA에서 분류됨. 빈당 공차는 \u00b10.1V입니다.

• 빈 4: 1.90V - 2.00V
• 빈 5: 2.00V - 2.10V
• 빈 6: 2.10V - 2.20V
• 빈 7: 2.20V - 2.30V
• 빈 8: 2.30V - 2.40V

4.2 광도(I_V) 등급

I_F=20mA에서 분류됨. 빈당 공차는 \u00b115%입니다.

• 빈 M: 18.0 - 28.0 mcd
• 빈 N: 28.0 - 45.0 mcd
• 빈 P: 45.0 - 71.0 mcd

4.3 주 파장(\u03bb_d) 등급

I_F=20mA에서 분류됨. 빈당 공차는 \u00b11 nm입니다.

• 빈 C: 567.5 - 570.5 nm
• 빈 D: 570.5 - 573.5 nm
• 빈 E: 573.5 - 576.5 nm

5. 일반 성능 곡선

데이터시트에는 설계를 돕기 위한 주요 특성의 그래픽 표현이 포함되어 있습니다. 일반적으로 순방향 전류나 주변 온도에 대해 그려진 이러한 곡선은 다음과 같은 매개변수에 대한 관계와 경향을 보여줍니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류(I_F)
• 순방향 전압(V_F) 대 순방향 전류(I_F)
• 상대 광도 대 주변 온도(T_a)
• 피크 파장 대 주변 온도(T_a)
• 스펙트럼 방사 분포 (방출 피크 및 반치폭 표시)

이러한 곡선은 다양한 동작 조건에서 장치의 동작을 이해하고 정확한 회로 설계 및 열 관리를 수행하는 데 필수적입니다.

6. 조립 및 취급 사용자 가이드

6.1 세척

LED 패키지를 손상시킬 수 있으므로 명시되지 않은 화학 세정제는 피해야 합니다. 세척이 필요한 경우, 실온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만으로 침지하는 것이 권장됩니다.

6.2 권장 PCB 패드 레이아웃 및 납땜 방향

적절한 솔더 조인트 형성과 기계적 안정성을 보장하기 위해 PCB에 대한 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 다이어그램은 또한 PCB 패드에 대한 LED의 올바른 방향(일반적으로 장치의 캐소드 표시기로 표시됨)을 나타냅니다.

6.3 테이프 및 릴 포장 사양

LED는 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다. 주요 사양은 다음과 같습니다:

• 테이프 폭: 8 mm.
• 부품 수납을 위한 포켓 피치 및 치수.
• 포켓을 밀봉하는 커버 테이프.
• 릴 허브 직경, 플랜지 직경 및 전체 치수.
• 표준 포장 수량: 릴당 3000개.
• 잔여 릴 최소 주문 수량: 500개.
• ANSI/EIA-481 사양 준수.

7. 중요한 주의사항 및 애플리케이션 노트

7.1 의도된 애플리케이션 범위

이 LED는 일반 전자 장비(예: 사무실, 통신, 가정용)에서 사용하도록 설계되었습니다. 사전 협의 및 특정 자격 없이는 고장이 생명이나 건강을 직접적으로 위협할 수 있는 애플리케이션(예: 항공, 의료 생명 유지, 중요한 안전 시스템)에는 사용할 수 없습니다.

7.2 보관 조건

• 밀봉 패키지:\u2264 30\u00b0C 및 \u2264 90% 상대 습도(RH)에서 보관. 건조제와 함께 포장된 경우 1년 이내에 사용.
• 개봉 패키지:\u2264 30\u00b0C 및 \u2264 60% RH에서 보관. 구성 요소는 개봉 후 1주일 이내에 IR 리플로우되어야 함(습기 민감도 등급 3, MSL 3).
• 장기 보관 (개봉):건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 건조기에서 보관.
• 재건조:원래 포장에서 벗어나 1주일 이상 보관된 LED는 납땜 전에 약 60\u00b0C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 \"팝콘 현상\"을 방지해야 합니다.

7.3 납땜 공정 가이드라인

신뢰할 수 있는 조립을 보장하기 위해 상세한 납땜 매개변수가 제공됩니다:

리플로우 납땜 (무연 권장):

• 예열 온도: 150\u00b0C \u2013 200\u00b0C
• 예열 시간: 최대 120초
• 피크 온도: 최대 260\u00b0C
• 피크 유지 시간: 최대 10초 (최대 두 번의 리플로우 사이클 허용)

핸드 납땜 (납땜 인두):

• 인두 팁 온도: 최대 300\u00b0C
• 납땜 시간: 패드당 최대 3초 (일회성만)

중요 참고:최적의 리플로우 프로파일은 특정 PCB 설계, 구성 요소, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다릅니다. 제공된 프로파일은 JEDEC 준수 예시입니다. 강력한 공정을 위해서는 보드 수준 특성화가 필수적입니다. 구성 요소 및 보드 수준 신뢰성 테스트를 수행하여 조립 공정을 검증해야 합니다.

8. 설계 고려사항 및 기술 분석

8.1 전류 제한 및 구동 회로

구동 회로 설계 시 20mA에서 1.9V ~ 2.4V의 순방향 전압(V_F) 범위를 고려해야 합니다. 절대 최대 DC 순방향 전류 25mA를 초과하지 않도록 하기 위해 정전류원 또는 전압원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항이 필수적입니다. 전류 제한 저항(R_limit)의 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. 빈에서 최대 V_F를 사용하면 단위 간 변동이 있어도 전류가 원하는 수준을 초과하지 않도록 보장합니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 62.5 mW로 상대적으로 낮지만, 장수명과 안정적인 광 출력을 위해서는 적절한 열 설계가 여전히 중요합니다. 주변 온도 증가에 따른 광도의 감소(성능 곡선에 표시된 대로)는 애플리케이션의 밝기 요구사항에 고려되어야 합니다. LED 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 방출하고 접합 온도를 낮게 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

8.3 균일한 조명을 위한 광학 설계

넓은 130도의 시야각으로 인해 이 LED는 집중된 빔보다는 넓고 확산된 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 더 방향성이 있는 빛이 필요한 백라이트 패널이나 표시기의 경우, 2차 광학 장치(예: 도광판 또는 렌즈)가 필요할 수 있습니다. 투명 렌즈는 패키지 자체에서 최소한의 빛 확산을 제공합니다.

8.4 파장 선택 및 빈 등급 영향

주 파장 빈 등급(C, D, E)을 통해 설계자는 특정 색상 요구사항에 맞는 LED를 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 색상 매칭이나 신호를 위해 정확한 녹색 색조가 필요한 애플리케이션은 더 좁은 파장 빈을 지정하는 것이 유리합니다. 574 nm의 일반적인 피크와 15 nm의 스펙트럼 폭은 방출되는 녹색광의 색 순도를 정의합니다.

8.5 다른 LED 기술과의 비교

녹색광을 위한 AlInGaP 재료의 사용은 InGaN(청색 및 일부 녹색 LED에 사용됨)과 같은 다른 기술에 비해 특정 측면에서 장점을 제공합니다. AlInGaP LED는 전통적으로 적색에서 황록색 스펙트럼에서 높은 효율을 보이며 온도에 대한 좋은 안정성을 제공할 수 있습니다. 구체적인 선택은 필요한 파장, 효율, 비용 및 애플리케이션 환경에 따라 다릅니다.

9. 애플리케이션별 지침 및 문제 해결

9.1 상태 표시를 위한 일반적인 애플리케이션 회로

간단한 구현은 LED를 전류 제한 저항과 직렬로 연결하여 마이크로컨트롤러 GPIO 핀이나 시스템 전압 레일(예: 3.3V 또는 5V)에 연결하는 것을 포함합니다. 마이크로컨트롤러는 핀을 토글하여 표시기를 켜거나 끌 수 있습니다. 5V 공급 및 목표 I_F=20mA, 보수적인 V_F=2.4V를 사용할 경우, 저항 값은 R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 옴이 됩니다. 표준 130 또는 150 옴 저항이 적합합니다.

9.2 일반적인 문제 및 해결책

• 어둡거나 불이 안 켜짐:극성 확인(역방향 연결). 특정 LED 빈의 순방향 전압이 구동 회로 계산과 일치하는지 확인. 멀티미터로 실제 전류 흐름 측정.
• 여러 LED 간 밝기 불일치:이는 종종 LED가 개별 전류 제한 없이 병렬로 연결될 때 순방향 전압(V_F) 변동 때문입니다. 각 LED에 대해 별도의 저항을 사용하거나 정전류 드라이버 어레이를 구현하십시오.
• 납땜 후 LED 고장:핸드 납땜 중 과도한 열(>300\u00b0C 또는 >3초) 또는 부적절한 리플로우 프로파일(260\u00b0C 피크 초과)로 인한 가능성이 높습니다. 공정 매개변수를 확인하고 패키지가 습기에 노출된 경우 MSL 취급 규칙이 준수되었는지 확인하십시오.
• ESD 손상:고장이 즉시 발생하거나 시간이 지남에 따라 성능 저하로 나타날 수 있습니다. 취급 및 조립 중 항상 ESD 예방 조치를 따르십시오.

10. 동작 원리 및 기술 동향

10.1 기본 동작 원리

빛은 AlInGaP 반도체 칩에서 전계 발광을 통해 생성됩니다. 다이오드의 접합 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정에서 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 포스파이드 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이 경우 방출되는 빛의 파장(색상), 즉 녹색을 결정합니다.

10.2 산업 동향

SMD LED의 일반적인 동향은 더 높은 광 효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력), 더 엄격한 빈 등급을 통한 향상된 색상 일관성, 더 높은 온도 및 전류 조건에서의 증가된 신뢰성으로 나아가고 있습니다. 패키징은 더 나은 열 성능과 광학 제어를 위해 계속 발전하고 있습니다. 또한, 광 출력을 유지하거나 증가시키면서 소형화를 지속적으로 추구하며, \"스마트\" 조명 솔루션을 위한 드라이버 전자 장치와의 통합도 이루어지고 있습니다. 강력하고 무연 납땜 호환 재료 및 공정의 사용은 전 세계적으로 표준 요구사항으로 남아 있습니다.