LTST-C191KGKT SMD LED 데이터시트 - 0.55mm 초박형 - 최대 2.4V - 75mW - 초록색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C191KGKT는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED 램프입니다. 소형 풋프린트와 낮은 프로파일로 인해 다양한 소비자 및 산업용 전자 제품의 공간 제약이 있는 응용 분야에 이상적입니다.

1.1 특징

• RoHS 환경 기준 준수.
• 높이가 단 0.55mm에 불과한 극도로 얇은 패키지 프로파일.
• 초고휘도 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 다이를 사용하여 초록색 빛을 생성합니다.
• 고속 자동 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성을 위해 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장됩니다.
• 표준 EIA(전자 산업 연합) 패키지 외곽.
• 입력 로직 호환, 집적 회로에서 직접 구동하기에 적합.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정 사용을 위해 설계됨.

1.2 응용 분야

이 LED는 다양한 조명 및 표시 목적에 적합하며, 다음을 포함합니다:

• 키패드, 키보드 및 마이크로 디스플레이의 백라이트.
• 통신 장비, 사무 자동화 장치, 가전 제품 및 산업 제어 시스템의 상태 및 전원 표시기.
• 신호 및 상징 조명기구.

2. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 AlInGaP 칩의 초록색 빛이 효율적으로 방출되도록 하는 워터클리어 렌즈를 특징으로 합니다. 상세한 치수 도면은 데이터시트에 제공되며, 모든 주요 치수는 밀리미터로 지정됩니다. 주요 패키지 특성에는 안정적인 솔더링을 위해 설계된 표준 풋프린트와 전체 조립 높이를 최소화하는 낮은 프로파일이 포함됩니다. 극성은 올바른 PCB 방향을 위해 장치 본체에 명확하게 표시되어 있습니다.

3. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

3.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):75 mW. 이는 LED 패키지가 성능이나 신뢰성을 저하시키지 않고 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• DC 순방향 전류 (IF):30 mA. LED에 인가할 수 있는 최대 연속 전류입니다.
• 피크 순방향 전류:80 mA, 더 높은 광 출력을 짧게 달성하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합이 즉시 항복될 수 있습니다.
• 동작 및 저장 온도 범위:-55°C ~ +85°C. 장치 기능 및 비동작 저장을 위한 전체 환경 범위를 지정합니다.
• 적외선 솔더링 조건:10초 동안 260°C 피크 온도를 견딥니다. 이는 무연(Pb-free) 조립 공정에 매우 중요합니다.

3.2 전기적 및 광학적 특성

이 파라미터들은 Ta=25°C 및 IF=20mA의 표준 테스트 조건에서 측정되며, 일반적인 성능 벤치마크를 제공합니다.

• 광도 (Iv):18.0 ~ 71.0 밀리칸델라(mcd) 범위입니다. 이 넓은 범위는 빈닝 시스템을 통해 관리됩니다(섹션 4 참조).
• 시야각 (2θ½):130도. 이 넓은 시야각은 람베르시안 또는 근사 람베르시안 방출 패턴을 나타내며, 집속된 빔보다는 영역 조명에 적합합니다.
• 피크 방출 파장 (λP):일반적으로 574.0 nm입니다. 이는 스펙트럼 전력 분포가 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λd):567.5 nm ~ 576.5 nm 사이로 지정됩니다. 이는 LED의 인지된 색상(초록색)을 정의하며, 빈닝의 대상이기도 합니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):약 15 nm입니다. 이는 방출된 초록색 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):20mA에서 1.9 V ~ 2.4 V 사이입니다. 동작 시 LED 양단의 전압 강하로, 구동 회로 설계에 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 10 µA입니다. 오프 상태에서 접합의 누설을 측정한 값입니다.

4. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C191KGKT는 세 가지 독립적인 빈닝 기준을 사용합니다.

4.1 순방향 전압 (Vf) 등급

빈은 LED가 유사한 전압 강하를 갖도록 하여 전류 제한 회로 설계를 단순화합니다. 빈은 코드 4 (1.90V-2.00V)부터 코드 8 (2.30V-2.40V)까지 범위이며, 각각 ±0.1V 허용 오차를 가집니다.

4.2 광도 (Iv) 등급

광 출력 강도에 따라 LED를 그룹화합니다. 코드는 M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd)이며, 각각 ±15% 허용 오차를 가집니다.

4.3 색조 (주 파장) 등급

정확한 초록색 색조에 따라 LED를 분류합니다. 코드는 C (567.5-570.5 nm), D (570.5-573.5 nm), E (573.5-576.5 nm)이며, 각각 ±1 nm 허용 오차를 가집니다.

5. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서 장치 동작에 대한 깊은 통찰력을 제공하는 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):지수 관계를 보여주며, 목표 전류에 필요한 구동 전압을 결정하는 데 중요합니다.
• 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 동작 범위 내에서는 거의 선형 관계를 보이며, 매우 높은 전류에서는 효율이 떨어집니다.
• 광도 대 주변 온도:광 출력의 열적 디레이팅을 설명합니다. 접합 온도가 상승하면 발광 효율이 일반적으로 감소합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, ~574nm에서 피크와 ~15nm 반치폭을 보여 초록색 색좌표를 확인시켜 줍니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 권장 IR 리플로우 프로파일 (무연)

신뢰할 수 있는 부착을 위한 중요한 공정입니다. 프로파일에는 예열 구역(150-200°C), 260°C를 초과하지 않는 피크 온도까지의 제어된 상승, 그리고 최대 10초로 제한된 피크 온도(예: 260°C)에서의 체류 시간이 포함되어야 합니다. 전체 공정은 최대 120초의 예열 시간 내에 완료되어야 합니다. 이 프로파일은 LED 패키지나 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위한 JEDEC 표준을 기반으로 합니다.

6.2 PCB 부착 패드 설계

리플로우 중 적절한 솔더 조인트 형성, 부품 정렬 및 열 관리를 보장하기 위해 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 지정된 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 담가야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 저장 및 취급

• ESD 주의:이 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 중 적절한 ESD 대책(손목 스트랩, 접지된 장비)을 사용해야 합니다.
• 습기 민감도:패키지는 MSL2a 등급입니다. 원래의 방습 백이 개봉되면, 구성 요소는 ≤30°C 및 ≤60% RH의 저장 조건에서 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우되어야 합니다. 원래 백 밖에서 더 오래 저장할 경우, 솔더링 전 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 커버 테이프로 밀봉됩니다. 테이프는 표준 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 잔여 수량에 대한 최소 주문 수량은 500개입니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 응용 회로

신뢰할 수 있는 동작을 위해, LED와 직렬로 전류 제한 저항을 연결해야 합니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (공급 전압 - VF) / IF, 여기서 VF는 선택한 빈의 순방향 전압이고, IF는 원하는 구동 전류(30mA DC를 초과하지 않음)입니다.

8.2 열 관리

전력 소산은 낮지만, 접합 온도를 한계 내로 유지하는 것이 장기 신뢰성과 안정적인 광 출력의 핵심입니다. 특히 최대 순방향 전류에서 또는 그 근처에서 동작할 때 PCB 패드 설계가 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오.

8.3 광학 설계

130도의 시야각은 넓고 확산된 빛 패턴을 제공합니다. 더 집중된 빛을 위해서는 2차 광학 요소(렌즈 또는 도광판)가 필요합니다. 워터클리어 렌즈는 LED 칩 자체가 보이지 않는 응용 분야에 적합합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C191KGKT의 주요 차별화 특징은초박형 0.55mm 프로파일그리고AlInGaP 칩을 초록색 발광에 사용한다는 점입니다. GaP와 같은 오래된 기술에 비해, AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율과 더 나은 색 채도를 제공합니다. 얇은 프로파일은 현대의 슬림한 소비자 기기에서 표준 0.6mm 또는 0.8mm 칩 LED에 비해 주요 장점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 3.3V 또는 5V 논리 출력으로 이 LED를 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 일반적인 VF가 2.1V인 3.3V 공급 전압은 저항 양단에 1.2V를 남깁니다. 20mA의 경우, R = 60Ω입니다. 충분한 전류를 보장하기 위해 항상 특정 빈의 최대 VF를 기준으로 계산하십시오.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A> 피크 파장(λP)은 최고 스펙트럼 방출의 물리적 파장입니다. 주 파장(λd)은 인간의 눈에 보이는 LED의 색상과 일치하는 인지적 단일 파장으로, CIE 색도도에서 계산됩니다. λd는 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q: 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

A> Vf, Iv 및 λd 빈 코드의 조합을 지정하여 전기적 및 광학적 특성이 밀집된 LED를 얻을 수 있으며, 이는 다중 LED 배열 또는 백라이트 응용 분야에서 일관된 성능에 필수적입니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 휴대용 장치용 저전력 상태 표시기 설계.

장치는 3.0V 코인 셀 배터리로 작동합니다. 목표는 선명한 초록색 표시기입니다. 밝기와 배터리 수명을 균형 있게 맞추기 위해 10mA의 구동 전류를 선택했습니다. VF 빈이 5(일반적으로 2.05V)라고 가정하면, 직렬 저항은 다음과 같이 계산됩니다: R = (3.0V - 2.05V) / 0.01A = 95Ω. 표준 100Ω 저항이 사용되어 약 9.5mA의 전류가 흐릅니다. Iv 빈 M 또는 N은 이 전류에서 충분한 밝기를 제공할 것입니다. 0.55mm 높이는 초박형 외장 내에 장착될 수 있게 합니다.

12. 동작 원리 소개

이 AlInGaP LED의 발광은 반도체 p-n 접합의 전계 발광을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 접합을 가로질러 주입되고 활성 영역에서 재결합합니다. 이 재결합 동안 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. AlInGaP 반도체 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상), 이 경우 초록색을 정의합니다. 워터클리어 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 캡슐화하고 보호하는 동시에 광 출력 패턴을 형성합니다.

13. 기술 동향

LTST-C191KGKT와 같은 SMD LED의 개발은 몇 가지 주요 산업 동향을 따릅니다:소형화(더 얇고, 더 작은 패키지),효율 증가(향상된 에피택셜 성장 및 칩 설계로 인한 단위 전기 입력당 더 높은 광 출력), 그리고신뢰성 향상(더 높은 리플로우 온도와 더 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있는 더 나은 패키징 재료 및 공정). 초록색에 AlInGaP로의 전환은 가시광 스펙트럼 전반에 걸쳐 전통적인 저효율 재료에서 고성능 복합 반도체로의 광범위한 전환의 일부입니다.