SMD LED LTST-C190KFKT-5A 데이터시트 - 오렌지색 AlInGaP - 5mA - 20mA - 50mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 소형 고휘도 표면 실장 장치(SMD) LED의 사양을 상세히 설명합니다. 자동화 조립 공정에 맞게 설계된 이 부품은 다양한 소비자 및 산업용 전자 장치의 공간 제약이 있는 애플리케이션에 이상적입니다.

1.1 특징

• RoHS 환경 규정을 준수합니다.
• 효율적인 오렌지색 발광을 위한 초고휘도 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 칩을 사용합니다.
• 8mm 테이프에 포장되어 직경 7인치 릴에 감겨 있어 자동 픽 앤 플레이스 장비에 적합합니다.
• 표준화된 EIA 패키지 풋프린트로 광범위한 호환성을 보장합니다.
• 논리 레벨 호환 구동 요구 사항을 갖춥니다.
• PCB 조립에 사용되는 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 프로파일을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 다양한 표시 및 백라이트 기능에 적합하며, 통신 및 네트워크 장비의 상태 표시등, 키보드/키패드 백라이트, 제어판의 상징 조명, 마이크로 디스플레이 및 가전제품 통합 등을 포함합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

다음 섹션에서는 장치의 전기적, 광학적 및 환경적 한계와 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 값들은 어떤 조건에서도 초과해서는 안 되는 스트레스 한계를 나타내며, 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다. 장치는 후술하는 권장 동작 조건 내에서 작동되어야 합니다.

• 전력 소산 (Pd):50 mW
• 피크 순방향 전류 (I_F(PEAK)):40 mA (듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms 펄스)
• 연속 순방향 전류 (I_F):20 mA DC
• 역방향 전압 (V_R):5 V
• 동작 온도 범위 (T_opr):-30°C ~ +85°C
• 보관 온도 범위 (T_stg):-40°C ~ +85°C
• 솔더링 온도:10초 동안 260°C 견딤 (무연 공정).

2.2 전기적 및 광학적 특성

주변 온도 (T_a) 25°C에서 측정. 설계 지침을 위한 전형값이 제공되며, 최소 및 최대값은 보장된 성능 범위를 정의합니다.

• 광도 (I_V):18.0 - 71.0 mcd (I_F= 5mA에서 측정). 광도는 특정 빈으로 분류됩니다 (섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이 넓은 시야각은 광도가 피크 축값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되며, 넓은 가시성이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
• 피크 파장 (λ_P):611 nm (전형적). 이는 스펙트럼 파워 출력이 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):605 nm (I_F=5mA에서 전형적). 이는 인간의 눈이 색상(이 경우 오렌지색)으로 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):17 nm (전형적). 이는 색상의 순도를 정의합니다. 좁은 대역폭은 더 포화된 색상을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.0V (최소), 2.4V (전형) I_F= 5mA에서.
• 역방향 전류 (I_R):10 μA (최대) V_R= 5V에서.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션의 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 5mA에서 측정된 값을 기준으로 세 가지 주요 빈(M, N, P)으로 분류됩니다. 각 빈은 ±15%의 허용 오차를 가집니다.

• 빈 코드 M:18.0 mcd (최소) ~ 28.0 mcd (최대)
• 빈 코드 N:28.0 mcd (최소) ~ 45.0 mcd (최대)
• 빈 코드 P:45.0 mcd (최소) ~ 71.0 mcd (최대)

더 높은 빈 코드(예: P)를 선택하면 더 밝은 LED가 보장되며, 이는 주변광이 강한 조건이나 더 먼 시야 거리에서 필요할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

원본 문서에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 설계에 매우 중요합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 LED는 다이오드의 전형적인 비선형 I-V 특성을 나타냅니다. 순방향 전압(V_F)은 양의 온도 계수를 가지며, 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다. 설계자는 LED가 전류 구동 장치이므로 안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용해야 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광 출력은 지정된 동작 범위 내에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 효과 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 표시등 애플리케이션에서는 밝기와 수명을 균형 있게 맞추기 위해 일반적인 테스트 전류인 5mA 이하에서 동작하는 것이 일반적입니다.

4.3 온도 의존성

AlInGaP LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 온도 범위 상한(+85°C)에서 작동하는 애플리케이션의 경우, 목표 밝기와 장치 수명 동안의 신뢰성을 유지하기 위해 구동 전류를 감소시키는 것이 필요할 수 있습니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 표준 SMD 풋프린트를 따릅니다. 주요 치수는 본체 길이, 너비, 높이 및 납땜 가능한 단자의 위치와 크기를 포함합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 일반적으로 ±0.1mm입니다. 렌즈는 투명하여 AlInGaP 칩의 고유한 오렌지색이 보입니다.

5.2 극성 식별 및 권장 PCB 패드 레이아웃

캐소드는 일반적으로 노치, 녹색 점 또는 기타 시각적 표시로 장치 본체에 표시됩니다. 적절한 솔더 조인트 형성, 안정적인 전기적 연결 및 리플로우 중 기계적 안정성을 보장하기 위해 인쇄 회로 기판용 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴을 준수하면 툼스토닝(부품이 세워짐) 또는 불량한 솔더 젖음 현상을 방지하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

이 부품은 무연 솔더링 공정과 호환됩니다. 권장 리플로우 프로파일이 제공되며, 일반적으로 예열/소킹 구역(예: 150-200°C, 최대 120초), 급격한 온도 상승, 최대 10초 동안 260°C를 초과하지 않는 피크 온도 구역, 제어된 냉각 단계를 포함합니다. 모든 부품이 손상 없이 적절히 납땜되도록 하기 위해 특정 PCB 조립에 맞게 프로파일을 특성화해야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

수동 납땜이 필요한 경우, 최대 300°C로 설정된 온도 제어 납땜 인두를 사용하십시오. 솔더 패드와의 접촉 시간은 LED 다이에 과도한 열 전달을 방지하기 위해 접합당 3초 이내로 제한해야 합니다. 이는 성능 저하 또는 고장을 초래할 수 있습니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척은 승인된 용제로 수행해야 합니다. 이소프로필 알코올(IPA) 또는 에틸 알코올을 권장합니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 침지해야 합니다. 플라스틱 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있는 거친 또는 지정되지 않은 화학 물질은 피해야 합니다.

6.4 보관 및 취급

정전기 방전 (ESD):이 장치는 ESD에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩, 방진 매트, ESD 안전 포장 사용을 포함한 적절한 취급 절차가 필수적입니다. 모든 장비는 적절히 접지되어야 합니다.

습기 민감도:이 패키지는 습기 민감도 등급(MSL)을 가집니다. 원래 밀봉된 습기 차단 백이 개봉된 경우, 구성 요소는 제어된 습도 조건(<30°C에서 <60% RH)에서 일주일(168시간) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거쳐야 합니다. 이 기간을 초과하여 보관할 경우, 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 주요 사양은 테이프 너비 8mm, 릴 직경 7인치(178mm), 풀 릴당 표준 수량 4000개를 포함합니다. 포장은 ANSI/EIA-481 표준을 준수합니다. 잔여물에 대한 최소 주문 수량이 적용될 수 있습니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 균일한 밝기를 보장하고 전류 편중(병렬 연결된 LED 중 하나가 다른 LED보다 더 많은 전류를 끌어당기는 현상)을 방지하기 위해, 정전압 소스에서 구동될 때조차도 각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F, 여기서 V_F는 원하는 전류 I_F.

에서 LED의 순방향 전압입니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 50mW), PCB에서 효과적인 열 관리는 장기적인 신뢰성, 특히 높은 주변 온도나 더 높은 전류로 구동될 때 여전히 중요합니다. 솔더 패드 주변에 충분한 구리 면적을 확보하면 LED 접합부에서 열을 발산하는 데 도움이 됩니다.

8.3 애플리케이션 제한 사항

이 제품은 일반 목적 전자 장비용으로 설계되었습니다. 항공, 의료 생명 유지, 교통 제어 시스템과 같이 고장이 생명이나 건강에 직접적인 위험을 초래할 수 있는 안전 관련 애플리케이션에 대해 특별히 정격 평가되거나 테스트되지 않았습니다. 이러한 애플리케이션의 경우 적절한 안전 인증을 받은 구성 요소를 선택해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는 오렌지색 발광을 위한 AlInGaP 칩 사용입니다. GaAsP와 같은 구형 기술에 비해 AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공하여 넓은 동작 범위에서 더 밝고 일관된 광 출력을 제공합니다. 130도의 넓은 시야각은 축외 가시성이 필요한 애플리케이션에 유리한 또 다른 특징입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?_P피크 파장 (λ):
LED가 가장 많은 광 파워를 방출하는 특정 파장입니다. 스펙트럼에서 측정된 물리적 측정값입니다._d주 파장 (λ):_d인간의 눈이 빛의 색상으로 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도에서 계산됩니다. 이 오렌지색 LED와 같은 단색 LED의 경우 두 값이 종종 가깝지만, 색상 사양에는 λ

가 더 관련성이 높은 매개변수입니다.

10.2 정전류 전원 공급 장치를 사용하는 경우 전류 제한 저항 없이 이 LED를 구동할 수 있나요?

예, 정전류 드라이버는 광 출력을 결정하는 주요 변수(전류)를 직접 제어하므로 LED를 구동하는 훌륭한 방법입니다. 이 경우 전류 조절을 위한 외부 직렬 저항은 필요하지 않지만, 펄스 형상 조절이나 중복성과 같은 다른 목적으로 때때로 사용될 수 있습니다.

10.3 광도에 빈닝 시스템이 있는 이유는 무엇인가요?

제조 공정의 변동으로 인해 동일한 제품 배치 내에서도 광 출력에 약간의 차이가 발생합니다. 빈닝은 이러한 구성 요소를 보장된 최소 및 최대 밝기 수준을 가진 그룹으로 분류합니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션의 밝기 요구 사항을 정확히 충족하는 빈을 선택하여 최종 제품 외관의 일관성을 보장할 수 있습니다.

11. 설계 적용 사례 연구 예시시나리오:
밝은 사무실 환경에서 다양한 각도에서도 명확하게 보여야 하는 네트워크 라우터용 상태 표시 패널 설계.선택 근거:
이 LED의 130도 넓은 시야각은 정면으로 보지 않을 때도 가시성을 보장합니다. 고휘도 AlInGaP 기술(빈 P 선택, 45-71 mcd)은 주변광을 극복할 수 있는 충분한 광도를 제공합니다. SMD 형식은 라우터 메인 PCB에서 컴팩트하고 자동화된 조립을 가능하게 합니다.회로 설계:_F패널에는 5개의 표시 LED가 있습니다. 이들은 라우터의 3.3V 논리 전원에서 구동됩니다. 5mA에서 전형적인 V

값 2.4V를 사용하여, 각 LED에 대해 약 (3.3V - 2.4V) / 0.005A = 180 Ohm의 직렬 저항이 사용됩니다. 이 간단하고 신뢰할 수 있는 설계는 모든 표시등에서 일관된 밝기를 보장합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정에서 광자(빛) 형태로 에너지가 방출됩니다. AlInGaP 합금의 특정 밴드갭 에너지는 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정하며, 이 경우 오렌지 스펙트럼(~605-611 nm)에 있습니다. 투명 에폭시 패키지는 렌즈 역할을 하여 지정된 시야각을 달성하도록 광 출력을 형성합니다.

13. 산업 동향