SMD LED LTST-020KFKT 데이터시트 - 2.0x1.25x1.1mm - 1.8-2.4V - 72mW - Orange AlInGaP

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)인 LTST-020KFKT의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 및 공간이 중요한 제약 조건인 애플리케이션을 위해 설계된 미니어처 LED 제품군에 속합니다. 이 장치는 Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) 반도체 기술을 활용하여 주황색 광 출력을 생성합니다. 컴팩트한 폼 팩터와 표준 산업 공정과의 호환성으로 인해 다양한 현대 전자 장비에 통합하기에 적합합니다.

1.1 특징

RoHS (유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
자동 픽앤플레이스 시스템용으로 산업 표준 7인치 직경 릴에 12mm 테이프로 포장됨.
표준 EIA(Electronic Industries Alliance) 패키지 외형.
집적 회로(I.C.) 호환 논리 레벨.
자동 배치 및 조립 장비와의 호환성을 위해 설계됨.
적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정에 사용하기에 적합함.
JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council) Moisture Sensitivity Level 3 가속화를 위해 사전 컨디셔닝 처리되었습니다.

1.2 적용 분야

LTST-020KFKT는 다양한 분야에서 다목적으로 사용되도록 설계되었습니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

통신: 라우터, 모뎀 및 네트워크 스위치의 상태 표시기.
사무 자동화: 프린터, 스캐너, 복사기의 키와 상태 표시등을 위한 백라이트.
소비자 가전: 스마트폰, 태블릿, 노트북 및 가전제품의 전원/충전 표시기.
산업 장비: 기계, 제어 시스템 및 계측기를 위한 패널 표시기.
일반 표시: 신호 및 심볼 조명, 전면 패널 백라이트, 일반 상태 표시.

2. 패키지 치수 및 기계적 사양

LED는 소형의 산업 표준 020 패키지에 장착되어 있습니다. 주요 기계적 치수는 다음과 같습니다:

패키지 길이: 2.0 mm
패키지 너비: 1.25 mm
패키지 높이: 1.1 mm
리드 피치: 1.05 mm

렌즈 색상: 워터 클리어
발광 색상: Orange (AlInGaP)
참고사항: 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다. 별도로 명시되지 않는 한 공차는 ±0.2mm입니다. 본 패키지는 조립 시 올바른 방향을 위한 극성 표시(일반적으로 캐소드 표시)를 포함합니다.

3. Ratings and Characteristics

달리 명시되지 않는 한 모든 사양은 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다. 절대 최대 정격을 초과할 경우 영구적인 장치 손상이 발생할 수 있습니다.

3.1 절대 최대 정격

전력 소산 (Pd): 72 mW
피크 순방향 전류 (I_F(peak)): 80 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭 조건)
연속 순방향 전류 (I_F): 30 mA DC
동작 온도 범위 (T_opr): -40°C ~ +85°C
저장 온도 범위 (T_stg): -40°C ~ +100°C

3.2 전기적 및 광학적 특성

다음 표는 장치가 표준 시험 조건(I_F = 20mA).

광도 (I_V): 90.0 - 280.0 mcd (밀리칸델라). CIE 명시도 곡선에 근사하는 필터로 측정됨.
시야각 (2θ_1/2): 110도 (전형적). 광축에서의 강도가 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의됨.
최대 발광 파장 (λ_p): 611 nm (전형적).
주 발광 파장 (λ_d): 600 - 612 nm. CIE 색도 좌표에서 유래.
스펙트럼 선 반치폭 (Δλ): 17 nm (전형적).
순방향 전압 (V_F): 1.8 - 2.4 V. 허용 오차는 ±0.1V입니다.
역전류 (I_R): V = 5V에서 10 μA (최대값)._R 참고: 본 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았으며, 이 파라미터는 적외선 테스트 목적으로만 사용됩니다.

4. Bin Ranking System

생산 및 적용의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기준으로 성능 등급(Bin)으로 분류됩니다.

4.1 순방향 전압(V_F) 등급

I에서 Binning_F = 20mA. 각 빈의 허용 오차는 ±0.10V입니다.
D2: 1.8V - 2.0V
D3: 2.0V - 2.2V
D4: 2.2V - 2.4V

4.2 광도 (I_V) 등급

I에서 Binning_F = 20mA. 빈 당 허용 오차는 ±11%입니다.
Q2: 90 - 112 mcd
R1: 112 - 140 mcd
R2: 140 - 180 mcd
S1: 180 - 220 mcd
S2: 220 - 280 mcd

4.3 주 파장 (λ_d) 등급

I에서 Binning_F = 20mA. 빈(bin)당 허용 오차는 ±1nm입니다.
P: 600 - 603 nm
Q: 603 - 606 nm
R: 606 - 609 nm
S: 609 - 612 nm

5. Typical Performance Curves and Analysis

작동 조건과 성능 간의 관계를 이해하는 것은 최적 설계에 있어 매우 중요합니다.

5.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 특성은 다이오드의 전형적인 비선형 특성을 보입니다. 순방향 전압(V_F)는 양의 온도 계수를 나타내며, 이는 주어진 전류에서 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소한다는 의미입니다. 설계자는 전류 제한 회로를 설계할 때 이를 고려해야 합니다.

5.2 발광 강도 대 순방향 전류

광 출력(발광 강도)은 정상 작동 범위(정격 연속 전류까지)에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 효과 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 절대 최대 정격을 지속적으로 초과하여 작동하면 루멘 감가가 가속화되고 수명이 단축됩니다.

5.3 광도 대 주변 온도

대부분의 LED와 마찬가지로, AlInGaP 칩의 광도는 주변(따라서 접합부) 온도가 상승함에 따라 감소합니다. LED가 고온 환경에서 작동하거나 방열 설계가 제한적인 애플리케이션에서는 이러한 열적 성능 저하를 반드시 고려해야 합니다. 데이터시트는 이 관계를 보여주는 곡선을 제공하며, 이는 모든 예상 작동 조건에서 일관된 밝기를 보장하는 데 중요합니다.

5.4 스펙트럼 분포

방출 스펙트럼은 611 nm(주황색)을 중심으로 합니다. 약 17 nm의 스펙트럼 반치폭은 형광체 변환 백색 LED와 같은 광대역 광원에 비해 상대적으로 순수한 단색 주황색을 나타냅니다. 이로 인해 특정 색상 표시나 필터링이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

6. 조립 및 취급 지침

6.1 권장 PCB 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 정렬을 보장하기 위한 랜드 패턴 설계가 제공됩니다. 권장 패드 치수는 리플로우 중 솔더 필렛 형성을 고려한 것입니다. 지정된 패드 형상을 사용하면 툼스토닝(한쪽 끝으로 부품이 서는 현상)을 방지하고 우수한 기계적 및 전기적 접속을 보장하는 데 도움이 됩니다.

6.2 솔더링 공정

본 장치는 무연(Pb-free) 솔더링을 포함한 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. J-STD-020B를 준수하는 권장 리플로우 프로파일이 제공되며, 주요 파라미터는 다음과 같습니다:
예열 온도: 150°C - 200°C
예열 시간: 최대 120초
피크 리플로우 온도: 최대 260°C
액상선 이상 시간: 솔더 페이스트 사양에 따름
냉각 속도: 열응력을 최소화하기 위해 제어됨.
참고: 실제 프로파일은 보드 두께, 부품 밀도 및 솔더 페이스트 유형을 고려하여 특정 PCB 어셈블리에 대해 특성화되어야 합니다.

6.3 핸드 솔더링 (필요한 경우)

수동 수리가 필요한 경우, 온도 조절이 가능한 솔더링 아이언을 사용하십시오.
아이언 팁 온도: 최대 300°C
솔더링 시간: 패드당 최대 3초.
솔더링 중 또는 솔더링 후 LED 패키지에 기계적 스트레스를 가하지 마십시오.

6.4 세정

납땜 후 세정이 필요한 경우, 승인된 용제만 사용하십시오. LED를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만으로 담그십시오. 에폭시 렌즈나 패키지 실링을 손상시킬 수 있으므로 초음파 세정이나 지정되지 않은 화학 세정제는 사용하지 마십시오.

6.5 저장 및 습기 민감도

LED는 습도에 민감합니다(MSL Level 3).
밀봉 백: 30°C 이하, 70% RH 이하에서 보관하십시오. 백 밀봉일로부터 1년 이내에 사용하십시오.
개봉 후: 30°C 이하, 상대습도 60% 이하에서 보관하십시오. 주변 공기에 노출된 후 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 권장됩니다.
연장 보관 (개봉 후): 건조제와 함께 밀폐 용기에 보관하거나 질소 데시케이터에 보관하십시오.
리베이킹: 168시간 이상 노출된 부품은 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝코닝"을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹해야 합니다.

7. Packaging and Tape & Reel Specifications

본 제품은 고속 자동화 조립 장비와 호환되는 테이프-릴 형태로 공급됩니다.

릴 크기: 표준 7인치 (178mm) 직경.
테이프 폭: 12 mm.
포켓 피치: 4.0 mm.
Quantity per Reel: 4,000 pieces (full reel).
최소 주문 수량 (MOQ): 잔여 릴 기준 500개.
커버 테이프: 포켓 내부 부품 밀봉에 적용됩니다.
포장 기준: ANSI/EIA-481 규격을 준수합니다.
누락 부품: 릴 사양에 따라 최대 두 개의 연속된 빈 포켓이 허용됩니다.

8. 응용 노트 및 설계 고려사항

8.1 전류 제한

LED는 전류 구동형 소자입니다. 전압원으로 구동할 때는 직렬 전류 제한 저항이 필수적입니다. 저항값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급 - V_F) / I_F. 최대 V를 사용하십시오_F 데이터시트(2.4V)의 값을 보수적인 설계를 위해 사용하여 전류가 원하는 값을 초과하지 않도록 합니다. 예를 들어, 5V 공급 전압으로 20mA를 구동하려면: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130Ω. 전력 정격(P = I²R)을 고려하여 가장 가까운 표준 값(예: 120Ω 또는 150Ω)을 선택합니다.²R).

8.2 열 관리

LED는 크기가 작지만 반도체 접합부에서 열이 발생합니다. 정격 전력 소비(72mW)와 작동 온도 범위(-40°C ~ +85°C)를 준수해야 합니다. 최대 전류(30mA) 또는 그에 가까운 전류에서 연속 작동할 경우, PCB가 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오. 여기에는 LED의 열 패드 아래에 thermal via 사용(해당되는 경우), copper pour에 연결, 밀폐되고 환기되지 않은 공간에서의 작동 회피가 포함될 수 있습니다. 과도한 접합 온도는 광 출력 감소, 수명 단축 및 조기 고장 가능성을 초래합니다.

8.3 ESD (Electrostatic Discharge) 예방 조치

본 데이터시트에서 ESD 내성이 명시적으로 등급화되지는 않았지만, LED는 일반적으로 정전기 방전에 민감합니다. 조립 및 취급 시 접지된 작업대, 정전기 방지 손목띠, 도전성 용기 사용 등 표준 ESD 취급 주의사항을 준수해야 합니다.

8.4 Optical Design

110도의 시야각은 다양한 각도에서 볼 수 있도록 의도된 상태 표시등에 적합한 넓고 확산된 발광 패턴을 제공합니다. 더 집중된 빔이 필요한 응용 분야의 경우 2차 광학 부품(렌즈 또는 라이트 파이프)이 필요합니다. Water-clear 렌즈는 착색 없이 실제 칩 색상(오렌지색)을 볼 수 있게 합니다.

9. 기술 비교 및 선택 가이드

LTST-020KFKT는 특정한 특성 조합을 제공합니다. 설계에 사용할 LED를 선택할 때 다음 사항을 대안과 비교하십시오.

기술 (AlInGaP): 주황색/빨간색/호박색 스펙트럼에서 높은 효율과 우수한 색 순도를 제공합니다. 일반적으로 GaAsP와 같은 구형 기술보다 더 나은 온도 안정성과 더 긴 수명을 가집니다.
패키지 크기 (020): 가장 작은 표준 SMD LED 패키지 중 하나로, 고밀도 보드에 이상적입니다. 더 큰 패키지(예: 0402, 0603)는 수작업 시 취급이 더 쉬울 수 있거나 약간 더 높은 전력 처리 능력을 제공할 수 있습니다.
휘도 (90-280mcd): 이 휘도 범위는 실내 표시등 및 백라이트에 적합합니다. 햇빛 아래 가독성이 필요한 응용 분야나 장거리 신호 전송에는 더 높은 광도의 LED가 필요합니다.
전압 (1.8-2.4V): 상대적으로 낮은 순방향 전압은 전류 제한 저항에서의 전압 강하를 최소화하면서 저전압 논리 전원(3.3V, 5V)에서의 동작을 가능하게 하여 전력 효율을 향상시킵니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 피크 파장(PW)과 주 파장(DW)의 차이는 무엇입니까?

피크 파장 (λ_p): 방출 스펙트럼의 강도가 최대가 되는 단일 파장입니다(본 LED의 경우 일반적으로 611 nm).
주 발광 파장 (λ_d): 지정된 백색 기준광과 혼합했을 때, LED의 지각된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 이는 CIE 색도 좌표에서 도출되며, 인간의 눈이 인지하는 색상과 더 밀접한 상관관계가 있습니다(본 LED의 경우 600-612 nm).

10.2 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

아니오. LED를 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 순방향 전류의 절대 최대 정격(30mA DC)을 빠르게 초과하여 즉시 또는 빠르게 고장이 발생합니다. 항상 직렬 저항이나 정전류 구동 회로가 필요합니다.

10.3 주문 시 빈 코드는 어떻게 해석해야 합니까?

전체 제품 코드(예: LTST-020KFKT)에는 V에 대한 특정 빈을 나타내는 접미사가 포함될 수 있습니다._F, I_V, 및 λ_d. 가능한 빈 조합에 대해서는 제조업체나 유통업체에 문의하십시오. 더 엄격한 빈을 선택하면 생산 라인에 있는 모든 유닛의 성능이 더 일관되게 유지되지만, 비용과 가용성에 영향을 미칠 수 있습니다.

10.4 이 LED는 자동차 애플리케이션에 적합합니까?

이 표준 데이터시트에는 AEC-Q101 자동차 인증이 기재되어 있지 않습니다. 자동차 환경(확장된 온도 범위, 진동, 습도)에서 사용하려면 자동차 표준에 특별히 인증된 LED를 선택해야 합니다.

11. 실용적인 설계 예시

시나리오: 3.3V 마이크로컨트롤러 기반 장치용 전원 "ON" 표시등 설계.
목표: 순방향 전류 약 15mA(장수명을 위한 보수적 수치)로 명확하고 가시적인 주황색 표시를 제공한다.
단계:
1. 매개변수 선택: 데이터시트에서 계산을 위해 일반적인 V_F 2.1V를 사용하십시오. 목표 I_F = 15mA.
2. 저항 계산: R = (V_공급 - V_F) / I_F = (3.3V - 2.1V) / 0.015A = 80Ω.
3. Standard Value & Power Check: 표준 82Ω 저항을 선택하십시오. 저항에서의 전력 소산: P = I²R = (0.015)² * 82 = 0.01845W. 표준 1/16W(0.0625W) 또는 1/10W 저항으로 충분합니다.
4. PCB 레이아웃: LED의 애노드와 직렬로 82Ω 저항을 배치하십시오. LED의 캐소드는 접지에 연결하십시오. LED는 섹션 6.1의 권장 패드 레이아웃을 따르십시오. 극성이 올바른지 확인하십시오(PCB 실크스크린의 캐소드 표시가 LED 표시와 일치해야 함).
5. 예상 성능: 15mA에서 발광 강도는 20mA 테스트 조건보다 비례적으로 낮아지지만 패널 표시등으로는 여전히 충분합니다. 낮은 전류는 접합 온도도 낮춰 장기 신뢰성을 향상시킵니다.

LED 사양 용어

LED 기술 용어 완전 해설

광전 성능

용어	단위/표현	간단한 설명	중요성
Luminous Efficacy	lm/W (루멘 퍼 와트)	전력 1와트당 광 출력, 수치가 높을수록 에너지 효율이 높음을 의미합니다.	에너지 효율 등급과 전기 요금을 직접 결정합니다.
광속	lm (루멘)	광원이 방출하는 총 빛의 양, 일반적으로 "밝기"라고 함.	빛이 충분히 밝은지 여부를 결정함.
시야각	° (도), 예: 120°	광도가 절반으로 떨어지는 각도로, 빔의 폭을 결정합니다.	조명 범위와 균일도에 영향을 미칩니다.
CCT (색온도)	K (켈빈), 예: 2700K/6500K	빛의 따뜻함/차가움, 값이 낮을수록 노란빛/따뜻함, 높을수록 흰빛/차가움.	조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다.
CRI / Ra	단위 없음, 0–100	물체의 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이면 양호함.	색상의 진실성에 영향을 미치며, 백화점, 박물관 등 높은 요구가 있는 장소에서 사용됨.
SDCM	MacAdam 타원 단계, 예: "5-step"	색상 일관성 메트릭, 단계가 작을수록 색상이 더 일관됨을 의미합니다.	동일한 배치의 LED 간 색상 균일성을 보장합니다.
주 파장	nm (나노미터), 예: 620nm (적색)	컬러 LED의 색상에 해당하는 파장.	적색, 황색, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다.
Spectral Distribution	파장 대 강도 곡선	파장에 따른 강도 분포를 보여줍니다.	색상 재현과 품질에 영향을 미칩니다.

Electrical Parameters

용어	Symbol	간단한 설명	설계 고려사항
순방향 전압	Vf	LED를 점등하기 위한 최소 전압, 예를 들어 "시동 문턱값"과 같습니다.	구동 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 연결된 LED의 경우 전압이 합산됩니다.
순방향 전류	If	정상 LED 동작을 위한 전류값.	Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current	Ifp	짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류로, 디밍이나 플래싱에 사용됩니다.	Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
역전압	Vr	LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 이를 초과하면 항복이 발생할 수 있습니다.	회로는 역접속이나 전압 서지를 방지해야 합니다.
열저항	Rth (°C/W)	칩에서 솔더로의 열전달에 대한 저항으로, 값이 낮을수록 좋습니다.	높은 열 저항은 더 강력한 방열을 요구함.
ESD Immunity	V (HBM), 예: 1000V	정전기 방전(ESD) 내성, 수치가 높을수록 취약성이 낮음.	생산 과정에서 정전기 방지 대책이 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우 더욱 중요함.

Thermal Management & Reliability

용어	핵심 지표	간단한 설명	영향
접합 온도	Tj (°C)	LED 칩 내부의 실제 작동 온도.	10°C 감소할 때마다 수명이 두 배로 늘어날 수 있으며, 너무 높으면 광감퇴 및 색변화를 초래합니다.
광속 감소	L70 / L80 (시간)	초기 광속의 70% 또는 80%로 밝기가 감소하는 시간.	LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다.
Lumen Maintenance	% (예: 70%)	시간 경과 후 유지되는 밝기 백분율.	장기간 사용 시 밝기 유지율을 나타냅니다.
색 편차	Δu′v′ 또는 MacAdam ellipse	사용 중 색상 변화 정도.	조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미침.
Thermal Aging	재료 열화	장기간 고온에 의한 열화.	밝기 저하, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 일으킬 수 있습니다.

Packaging & Materials

용어	Common Types	간단한 설명	Features & Applications
패키지 타입	EMC, PPA, 세라믹	칩을 보호하고 광학/열적 인터페이스를 제공하는 하우징 재료.	EMC: 내열성 우수, 비용 저렴; 세라믹: 방열성 더 우수, 수명 더 김.
칩 구조	Front, Flip Chip	칩 전극 배열.	플립 칩: 더 나은 방열, 더 높은 효율, 고출력용.
Phosphor Coating	YAG, 실리케이트, 나이트라이드	블루 칩을 덮어 일부를 황색/적색으로 변환시켜 혼합하여 백색을 만듭니다.	서로 다른 형광체는 효율, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다.
렌즈/광학계	평면, 마이크로렌즈, TIR	표면의 광학 구조가 빛의 분포를 제어합니다.	시야각과 광분포 곡선을 결정합니다.

Quality Control & Binning

용어	빈닝 콘텐츠	간단한 설명	목적
광속 빈	코드 예: 2G, 2H	밝기별로 그룹화되어 있으며, 각 그룹은 최소/최대 루멘 값을 가집니다.	동일 배치 내에서 균일한 밝기를 보장합니다.
Voltage Bin	코드 예: 6W, 6X	순방향 전압 범위별로 그룹화됨.	운전자 매칭을 용이하게 하고 시스템 효율성을 향상시킵니다.
Color Bin	5-step MacAdam ellipse	색도 좌표별로 그룹화하여 좌표 범위를 엄격하게 관리합니다.	색상 일관성을 보장하여, 동일 조명기기 내 색상 불균일을 방지합니다.
CCT Bin	2700K, 3000K 등	CCT별로 그룹화되어 있으며, 각각 해당하는 좌표 범위를 가집니다.	다양한 장면의 CCT 요구사항을 충족합니다.

Testing & Certification

용어	표준/시험	간단한 설명	유의성
LM-80	광유지율 시험	일정 온도에서 장기간 조명을 가동하며, 휘도 감쇠를 기록함.	LED 수명 추정에 사용됨 (TM-21 기준).
TM-21	수명 추정 표준	LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서의 수명을 추정합니다.	과학적인 수명 예측을 제공합니다.
IESNA	조명공학회	광학, 전기, 열적 시험 방법을 다룹니다.	업계에서 인정받는 시험 기준.
RoHS / REACH	환경 인증	유해 물질(납, 수은)이 없음을 보장합니다.	국제적 시장 접근 요건.
ENERGY STAR / DLC	에너지 효율 인증	조명 에너지 효율 및 성능 인증.	정부 조달, 보조금 프로그램에 활용되어 경쟁력을 강화합니다.