SMD LED LTSA-S020ZGWTA 데이터시트 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.9V - 90mW - 녹색 확산 렌즈 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 및 공간 제약이 있는 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 확산 렌즈를 특징으로 하며 녹색 빛을 방출하여 지시등 또는 조명 기능이 필요한 다양한 전자 장비에 적합합니다.

1.1 주요 특징

• RoHS 환경 규정을 준수합니다.
• 자동화 조립을 위해 직경 7인치 릴에 감긴 12mm 폭의 테이프에 포장됩니다.
• JEDEC Moisture Sensitivity Level 2a에 사전 조건화되었습니다.
• AEC-Q101 Rev D를 참조하여 자동차 애플리케이션에 적합합니다.
• 호환성을 위한 표준 EIA 패키지 아웃라인을 따릅니다.
• IC 호환 구동 전류.
• 자동 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성을 위해 설계되었습니다.
• 적외선 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 무선 전화기, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 네트워크 시스템 등 다양한 전자 장비에 사용하기 위한 것입니다. 특히 엔지니어링 차량의 액세서리 애플리케이션에 특별히 언급됩니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다. 이 한계를 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 전력 소산 (Pd):90 mW
• 피크 순방향 전류 (I_F(피크)):50 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭에서)
• 연속 순방향 전류 (I_F):20 mA DC
• 동작 온도 범위:-40°C ~ +100°C
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C

2.2 전기적 및 광학적 특성

일반적인 성능은 지정된 테스트 조건에서 Ta=25°C에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):250 - 640 mcd (I_F= 2 mA에서의 일반 값). CIE 명시야(photopic) 눈 반응 곡선에 근사하는 센서/필터로 측정됨.
• 시야각 (2θ_1/2):110도. 축상 값의 절반이 되는 축외 각도로 정의됩니다.
• 피크 방출 파장 (λ_p):518 nm (스펙트럼 측정 기준).
• 주 파장 (λ_d):523 - 538 nm (I_F= 2 mA에서). 인지되는 색상을 나타냅니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):35 nm.
• 순방향 전압 (V_F):2.0 - 2.9 V (I_F= 2 mA에서). 허용 오차는 ±0.1 V입니다.
• 역방향 전압 (V_z):6 - 8 V (I_z= 10 μA에서). 참고: 이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 매개변수는 IR 테스트 전용입니다.
• 역방향 전류 (I_R):최대 10 μA (V_R= 5V에서).
• ESD 내전압:2000 V (Human Body Model).

3. 빈닝 시스템 설명

색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, 부품들은 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다. 배치 라벨은 V_f, I_V, 및 색상(W_d)에 대한 빈 코드를 나타냅니다.

3.1 순방향 전압 (V_f) 빈닝

I_F= 2 mA에서 측정. 각 빈 내 허용 오차는 ±0.1V입니다.

• H3:2.0 V (최소) ~ 2.3 V (최대)
• H4:2.3 V (최소) ~ 2.6 V (최대)
• H5:2.6 V (최소) ~ 2.9 V (최대)

3.2 광도 (I_V) 빈닝

I_F= 2 mA에서 측정. 각 빈 내 허용 오차는 ±11%입니다.

• T1:250 mcd (최소) ~ 400 mcd (최대)
• T2:400 mcd (최소) ~ 640 mcd (최대)

3.3 주 파장 (W_d) 빈닝

I_F= 2 mA에서 측정. 각 빈 내 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• AQ:523 nm (최소) ~ 528 nm (최대)
• AR:528 nm (최소) ~ 533 nm (최대)
• AS:533 nm (최소) ~ 538 nm (최대)

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 설계를 돕기 위한 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 이 곡선들은 순방향 전류와 광도 간의 관계, 그리고 빛의 공간 분포(방사 패턴)를 보여줍니다. 공간 분포 플롯은 확산 렌즈에 의해 생성되는 조명 프로파일을 이해하는 데 중요하며, 빛이 110도 시야각에 걸쳐 어떻게 분산되는지 보여줍니다. 설계자는 I_V대 I_F곡선을 사용하여 다른 구동 전류에서의 밝기를 추정할 수 있으며, LED가 최대 정격을 초과하지 않으면서 애플리케이션 요구 사항을 충족하도록 할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 표준 SMD 패키지 아웃라인을 따릅니다. 주요 치수(밀리미터 단위)는 약 2.0 x 1.25 mm의 본체 크기와 0.8 mm의 높이를 포함합니다. 별도로 명시되지 않는 한 허용 오차는 일반적으로 ±0.2 mm입니다. 정확한 랜드 패턴 설계를 위해서는 상세 치수 도면을 참조해야 합니다.

5.2 권장 PCB 패드 설계

적외선 또는 증기상 리플로우 솔더링을 위한 랜드 패턴 권장 사항이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하는 것은 적절한 솔더 접합 형성, 기계적 안정성 확보 및 동작 중 열 방산을 용이하게 하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 솔더링 공정의 경우, 권장 프로파일은 J-STD-020을 따릅니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 예열 온도:150°C ~ 200°C.
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:최대 10초 (최대 두 번의 리플로우 사이클 권장).

참고: 최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 부품, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다릅니다. 특정 조립에 대한 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:리드당 최대 3초 (한 번만).

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제를 사용하십시오. 침지 시간은 1분을 초과하지 않아야 합니다. 지정되지 않은 화학 세척제는 피하십시오.

7. 보관 및 취급 주의사항

7.1 보관 조건

• 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하십시오. 건제가 포함된 방습 백에 포장된 경우 포장일로부터 1년 이내에 사용하십시오.
• 개봉 패키지:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오. 부품은 노출 후 168시간(7일) 이내에 리플로우 솔더링되어야 합니다.
• 장기 보관 (개봉):건제가 포함된 밀폐 용기 또는 질소 데시케이터에 보관하십시오.
• 베이킹:168시간 이상 노출된 경우, 솔더링 전 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹하여 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하십시오.

7.2 애플리케이션 주의

이 LED는 일반 전자 장비용으로 설계되었습니다. 사전 협의 및 특정 자격 없이는, 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 안전-중요 애플리케이션(예: 항공, 의료 생명 유지 장치)에는 사용을 권장하지 않습니다.

8. 포장 및 주문 정보

8.1 테이프 및 릴 사양

• 테이프 폭:12 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 릴당 수량:2000개.
• 최소 주문 수량:잔여 로트의 경우 500개.
• 포장 표준:EIA-481-1-B에 따릅니다. 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다. 최대 두 개의 연속 누락 부품이 허용됩니다.

9. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

이 LED를 설계에 통합할 때 다음 사항을 고려하십시오:

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 안전한 값(일반적으로 최대 20 mA DC 이하)으로 제한하십시오. 정확한 저항 계산을 위해 V_F빈을 고려해야 합니다.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만(90 mW), 특히 높은 주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작할 경우 PCB가 적절한 열 방산을 제공하는지 확인하십시오.
• 광학 설계:확산 렌즈는 패널 지시등에 적합한 넓고 균일한 시야각을 제공합니다. 집중된 빛을 위해서는 2차 광학 장치가 필요할 수 있습니다.
• ESD 보호:2kV HBM 정격이 있지만, 민감한 환경에서는 표준 ESD 취급 절차를 구현하고 필요한 경우 회로 보호(예: TVS 다이오드)를 적용하십시오.

10. 기술 비교 및 차별화

이 LED는 다음과 같은 특징의 조합으로 차별화됩니다: AEC-Q101 자격 참조로 인해 자동차 액세서리 애플리케이션 후보가 됩니다. MSL 2a로의 사전 조건화는 표준 리플로우 공정에 대한 신뢰성을 향상시킵니다. 상세한 빈닝 시스템은 비빈닝 부품에 비해 생산 런에서 더 엄격한 색상 및 밝기 일치를 가능하게 합니다. 확산 렌즈를 통한 넓은 110도 시야각은 넓고 눈부심 없는 조명이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.

11. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장(518 nm)은 스펙트럼 곡선에서 최대 전력 출력 지점입니다. 주 파장(523-538 nm)은 CIE 색상 차트에서 유도되며, 인지되는 빛의 색상과 가장 잘 일치하는 단일 파장을 나타내며, 이는 인간의 시각과 더 관련이 있습니다.

Q: 이 LED를 20 mA로 연속 구동할 수 있나요?
A: 네, 20 mA는 25°C에서의 최대 연속 DC 순방향 전류 정격입니다. 특히 더 높은 주변 온도에서 신뢰할 수 있는 동작을 위해 전류를 감액하는 것이 권장됩니다. 항상 전력 소산 한계(90 mW)를 참조하십시오.

Q: 장치가 역방향 동작을 위한 것이 아니라면 왜 역방향 전압 정격이 있나요?
A: V_z정격(6-8V)은 주로 내부 품질 보증(IR 테스트)을 위한 테스트 매개변수입니다. 이는 항복 전압을 나타냅니다. 회로 설계에서는 LED가 역방향 바이어스에 절대 노출되지 않도록 해야 합니다. 작은 역방향 전류라도 성능을 저하시킬 수 있습니다.

Q: 라벨의 빈 코드 "H4/T2/AR"을 어떻게 해석하나요?
A: 이는 LED의 순방향 전압이 2.3V에서 2.6V 사이(H4), 광도가 400에서 640 mcd 사이(T2), 주 파장이 528에서 533 nm 사이(AR)인 특정 배치를 나타냅니다.

12. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 소비자용 라우터의 상태 표시등 설계.LED는 녹색이어야 하며, 다양한 각도에서 보일 수 있어야 하며, 연속 동작에 신뢰할 수 있어야 합니다. 이 부품이 적합합니다. 5-10 mA의 구동 전류는 한계 내에서 충분한 밝기를 제공하면서 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 설계자는 일반적인 V_F(예: H4 빈의 경우 2.5V)와 공급 전압(예: 3.3V)을 기반으로 전류 제한 저항을 선택할 것입니다. 넓은 시야각은 라우터의 방향에 관계없이 상태가 보이도록 합니다. 테이프 및 릴 포장은 라우터의 메인 PCB에서 효율적인 자동화 조립을 가능하게 합니다.

13. 동작 원리

이것은 반도체 발광 다이오드(LED)입니다. 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 영역(녹색 발광을 위한 InGaN으로 구성)에서 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 물질 구성은 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 확산 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 캡슐화하여 환경 보호, 기계적 지지를 제공하고 빛 출력을 넓고 균일한 빔으로 형성합니다.

14. 기술 동향

옵토일렉트로닉스 산업은 이러한 부품과 관련된 몇 가지 주요 분야에서 계속 발전하고 있습니다: 증가된 발광 효율(와트당 더 많은 빛 출력), 향상된 색상 일관성 및 더 엄격한 빈닝 허용 오차, 자동차 및 산업 시장을 위한 향상된 신뢰성 및 더 높은 온도 동작, 그리고 패키지의 더 작은 소형화가 있습니다. 일반 조명 및 자동차 애플리케이션에서 LED의 더 높은 효율성과 광범위한 채택을 위한 추세는 반도체 재료 및 패키징 기술의 지속적인 개선을 촉진합니다.