SMD LED LTST-E683FGBW 데이터시트 - 오렌지/그린/블루 - 20mA - 80mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 LTST-E683FGBW로 식별되는 표면 실장 장치(SMD) LED 부품의 사양을 상세히 설명합니다. 이는 단일 패키지 내에 세 가지 별개의 발광 칩(오렌지 AlInGaP 칩, 그린 InGaN 칩, 블루 InGaN 칩)을 통합한 다색 LED 부품입니다. 이 장치는 자동화 조립 공정을 위해 설계되었으며 적외선 리플로우 솔더링과 호환되어 대량 전자 제조에 적합합니다. 확산 렌즈는 넓은 시야각을 제공하여 다양한 각도에서의 가시성을 향상시킵니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

장치의 동작 한계는 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 전력 소산 (Pd):오렌지: 72 mW; 그린/블루: 80 mW. 이 파라미터는 LED가 연속 DC 동작 시 안전하게 열로 소산할 수 있는 최대 전력을 나타냅니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):오렌지: 80 mA; 그린/블루: 100 mA. 이는 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭 조건에서 지정된 최대 허용 펄스 전류로, 짧은 고강도 플래시에 유용합니다.
• DC 순방향 전류 (IF):오렌지: 30 mA; 그린/블루: 20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위한 권장 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 온도 범위:동작: -40°C ~ +85°C; 보관: -40°C ~ +100°C. 이 범위는 장치가 사용 중 및 비활성 상태일 때 견딜 수 있는 환경 조건을 정의합니다.

2.2 전기 및 광학 특성

주요 성능 지표는 별도로 명시되지 않는 한 Ta=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):밀리칸델라(mcd)로 측정되며, 광원의 인지된 밝기를 나타냅니다. 오렌지 및 블루 LED는 일반적으로 140-355 mcd 범위를 가지며, 그린 LED는 더 밝아 355-900 mcd 범위입니다. 측정은 CIE 명시도 눈 반응 곡선을 따릅니다.
• 일반적으로 120도입니다. 이는 광도가 피크 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 매우 넓은 방사 패턴을 나타냅니다.파장 파라미터:
• 피크 파장 (λP):
  • 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다. 일반 값: 오렌지: 611 nm, 그린: 518 nm, 블루: 468 nm.주 파장 (λd):
  • LED의 색상을 인지적으로 일치시키는 단일 파장입니다. 일반 값: 오렌지: 605 nm, 그린: 525 nm, 블루: 470 nm. 이는 CIE 색도도에서 도출됩니다.스펙트럼 반치폭 (Δλ):
  • 방출 스펙트럼의 최대 강도의 절반에서의 대역폭입니다. 일반 값: 오렌지: 17 nm (좁음), 그린: 35 nm, 블루: 25 nm.순방향 전압 (VF):
• 지정된 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 범위: 오렌지: 1.8-2.4V; 그린/블루: 2.8-3.8V. 허용 오차는 +/- 0.1V입니다. 이는 구동 회로 설계에 매우 중요합니다.역방향 전류 (IR):
• 역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 μA. 이 장치는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 파라미터는 누설 전류 특성화만을 위한 것입니다.3. 빈닝 시스템 설명

LED는 생산 로트 내 색상 및 밝기 일관성을 보장하기 위해 20mA에서 측정된 광도에 따라 빈으로 분류됩니다.

오렌지 및 블루 빈:

• 코드 R2, S1, S2, T1을 사용하며, 광도 범위는 140.0 mcd (R2 최소)에서 355.0 mcd (T1 최대)까지입니다.그린 빈:
• 코드 T2, U1, U2, V1을 사용하며, 더 높은 광도 범위는 355.0 mcd (T2 최소)에서 900.0 mcd (V1 최대)까지입니다.허용 오차:
• 각 광도 빈은 명목 값에 대해 +/-11%의 허용 오차를 가지며, 사소한 변동을 고려합니다.설계자는 주문 시 필요한 빈 코드를 지정하여 응용 분야에 원하는 밝기 수준을 보장해야 하며, 특히 균일성이 중요한 다중 LED 어레이에서 더욱 그렇습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 일반적인 특성 곡선을 참조합니다(제공된 발췌문에 완전히 상세히 설명되지 않음). 일반적으로 도표화된 이러한 곡선에는 다음이 포함됩니다:

I-V (전류-전압) 곡선:

• 각 색상 칩에 대한 순방향 전류와 순방향 전압의 관계를 보여줍니다. 이는 다이오드의 지수 함수적 턴온 특성을 보여주며, 전류 제한 저항 선택 또는 정전류 드라이버 설계에 도움이 됩니다.광도 대 순방향 전류:
• 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 권장 동작 범위 내에서는 매우 높은 전류에서 효율이 떨어지기 전까지 거의 선형 관계를 가집니다.광도 대 주변 온도:
• 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이는 고출력 또는 고주변 온도 응용 분야에서의 열 관리에 매우 중요합니다.스펙트럼 분포:
• 각 LED에 대한 상대 복사 전력 대 파장을 그래프로 나타내어 피크 파장, 주 파장 및 스펙트럼 반치폭을 시각적으로 표현합니다.5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 EIA 표준 SMD 패키지 외곽에 부합합니다. 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차 ±0.2 mm로 밀리미터 단위입니다. 특정 치수 도면은 길이, 너비, 높이, 리드 간격 및 렌즈 형상을 보여줍니다.

5.2 핀 할당

3색 LED는 공통 캐소드 또는 공통 애노드 구성(단일 패키지로 암시됨)을 가집니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: 오렌지 애노드, 핀 3: 블루 애노드, 핀 4: 그린 애노드 (공통 캐소드는 표준 4핀 RGB LED 풋프린트에 따라 핀 2 및/또는 5에 위치할 가능성이 높음). 정확한 PCB 레이아웃을 위해 상세 패키지 도면과 반드시 확인해야 합니다.

5.3 테이프 및 릴 패키징

부품은 자동 픽 앤 플레이스 조립을 용이하게 하기 위해 7인치(178 mm) 직경 릴에 업계 표준 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다.

테이프 치수:

• 테이프 너비, 포켓 피치 및 포켓 치수가 표준 피더 장비와 호환되도록 지정됩니다.릴 사양:
• 2000개가 들어 있는 표준 7인치 릴입니다. 나머지 릴의 최소 주문 수량은 500개입니다.커버 테이프:
• 빈 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.품질:
• ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 테이프에서 허용되는 연속 누락 부품의 최대 수는 2개입니다.6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 장치는 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. J-STD-020B를 준수하는 무연 솔더링 프로파일을 권장합니다.

예열:

• 150-200°C에서 최대 120초 동안 보드를 점진적으로 가열하고 플럭스를 활성화합니다.피크 온도:
• 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 액상선 온도(예: 217°C) 이상의 시간은 솔더 페이스트 제조사의 권장 사항에 따라 제어해야 합니다.솔더링 시간:
• 피크 온도에서의 총 시간은 최대 10초로 제한해야 합니다. 리플로우는 최대 2회 수행해야 합니다.참고:

최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다릅니다. JEDEC 기반 프로파일은 일반적인 목표로 사용됩니다.6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 각별한 주의가 필요합니다:

인두 온도:

• 최대 300°C.솔더링 시간:
• 접합당 최대 3초.제한:
• LED 패키지 또는 와이어 본드에 열 응력 손상을 피하기 위해 핸드 솔더링은 한 번만 수행해야 합니다.6.3 세척

명시되지 않은 화학 세척제는 LED 에폭시 렌즈 또는 패키지를 손상시킬 수 있으므로 피해야 합니다. 솔더링 후 세척이 필요한 경우:

에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용매를 사용하십시오.

• LED를 상온에 담급니다.
• 담금 시간을 1분 미만으로 제한하십시오.
• 6.4 보관 및 취급

밀봉 패키지:

• ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 건조제가 들어 있는 원래의 방습 봉지에 보관할 경우 유통 기한은 1년입니다.개봉 패키지:
• 주변 공기에 노출된 부품은 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다. 습기 흡수를 방지하기 위해 봉지를 개봉한 후 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 강력히 권장됩니다. 습기 흡수는 리플로우 중 "팝콘 현상"을 일으킬 수 있습니다.장기 보관 (개봉):
• 168시간을 초과하여 보관하는 경우, 부품을 건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 퍼지 건조기에 보관하십시오.베이킹:
• 원래 포장에서 벗어나 168시간 이상 보관된 부품은 흡수된 습기를 제거하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹해야 합니다.7. 응용 제안

7.1 일반적인 응용 시나리오

이 3색 SMD LED는 단일 소형 부품에서 여러 상태 색상이 필요한 소비자 및 산업용 전자 제품의 일반 목적 표시등 및 백라이트 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 예시는 다음과 같습니다:

네트워크 장비, 라우터 또는 서버의 다중 상태 표시등(예: 전원/활동/오류).

• 제어판, 리모컨 또는 가전제품의 버튼 또는 아이콘 백라이트.
• 자동차 내장재의 장식 조명 또는 상태 디스플레이(비중요 기능).
• 휴대용 전자 장치 상태 표시등.
• 중요한 응용 제한:

데이터시트는 이 LED가 "일반 전자 장비"용임을 명시적으로 언급합니다. 이들은 항공, 의료 생명 유지 또는 교통 안전 시스템과 같이 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 안전 관련 응용 분야에는 적합하지 않습니다. 이러한 응용 분야에는 적절한 신뢰성 인증을 가진 부품을 조달해야 합니다.7.2 설계 고려사항

전류 제한:

• 각 색상 채널에 대해 항상 외부 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 공급 전압, LED의 순방향 전압(VF, 안전을 위해 최대값 사용) 및 원하는 순방향 전류(IF, DC 정격을 초과하지 않음)를 기반으로 저항 값을 계산하십시오.열 관리:
• 전력 소산은 낮지만, 고주변 온도 또는 최대 전류에서 동작할 경우 접합 온도를 한계 내로 유지하고 장기 신뢰성과 안정적인 광 출력을 보장하기 위해 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.PCB 패드 설계:
• 데이터시트의 패키지 도면에서 권장하는 패드 레이아웃을 따라 적절한 솔더 조인트 형성 및 리플로우 중 기계적 안정성을 보장하십시오.ESD 보호:
• 명시적으로 언급되지는 않았지만, 조립 중 반도체 장치에 대한 표준 ESD 취급 주의 사항을 권장합니다.8. 기술 비교 및 차별화

이 단일 데이터시트에서 다른 부품 번호와의 직접적인 비교는 제공되지 않지만, 이 부품의 주요 차별화 기능은 다음과 같이 추론할 수 있습니다:

단일 패키지 내 3색:

• 세 가지 개별 색상을 통합하여 세 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것에 비해 PCB 공간과 조립 비용을 절약합니다.넓은 시야각 (120°):
• 확산 렌즈는 전방위 가시성을 제공하며, 집속 빔에 사용되는 좁은 각도 LED보다 우수합니다.고휘도 그린:
• 그린 칩은 오렌지 및 블루에 비해 상당히 높은 광도(최대 900 mcd)를 제공하며, 이는 인간 눈의 민감도로 인한 색상 간 인지된 밝기 균형을 맞추기 위해 설계되었을 수 있습니다.견고한 패키징:
• IR 리플로우 및 자동 배치와의 호환성은 현대적이고 신뢰할 수 있는 SMT 조립 공정을 위해 설계된 패키지를 나타냅니다.표준화된 빈닝:
• 정의된 빈닝 구조는 생산 런에서 예측 가능하고 일관된 광학 성능을 허용합니다.9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 세 가지 색상을 모두 최대 DC 전류(오렌지 30mA, 그린/블루 20mA)로 동시에 구동할 수 있습니까?

A: 아닙니다. 총 전력 소산(Pd)에 대한 절대 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다. 최대 전류에서 동시 동작은 패키지의 80mW 한계를 초과하는 총 전력 소산을 초래합니다(각 칩에 대해 VF*IF로 계산하고 합산). 총 Pd 한계 내에 머물도록 동작 전류를 감소시키거나 펄스 동작을 사용해야 합니다.

Q2: 피크 파장과 주 파장의 차이점은 무엇입니까?

A: 피크 파장(λP)은 LED가 방출하는 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. 주 파장(λd)은 CIE 차트에서 단일 파장으로 인지된 색조를 나타내는 계산된 값입니다. 단색 LED의 경우 종종 가깝습니다. 더 넓은 스펙트럼(그린과 같은)의 경우 더 많이 다를 수 있습니다. λd는 색상 일치에 더 관련이 있습니다.

Q3: LED가 역방향 동작용이 아닌 경우 역방향 전류 정격이 왜 중요합니까?

A: IR 정격(5V에서 최대 10 μA)은 누설 사양입니다. 이는 작은 역전압이 실수로 인가되는 경우(예: 회로 과도 현상 중 또는 멀티플렉스 설계에서) 장치가 과도한 전류를 소비하지 않도록 보장합니다. 이는 동작 조건이 아닌 신뢰성 파라미터입니다.

Q4: 봉지를 개봉한 후 168시간의 플로어 라이프는 얼마나 중요합니까?

A: 리플로우 솔더링에 매우 중요합니다. 플라스틱 패키지에 흡수된 수분은 고온 리플로우 주기 동안 빠르게 증발하여 내부 박리, 균열 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 고장으로 이어질 수 있습니다. 168시간 창을 준수하거나 베이킹 절차를 따르는 것은 수율과 신뢰성에 필수적입니다.

10. 실용 설계 사례

시나리오:

5V 레일로 구동되는 장치의 상태 표시등을 설계합니다. 표시등은 "대기" 시 오렌지, "정상 동작" 시 그린, "오류" 시 블루를 표시해야 합니다. 한 번에 하나의 색상만 켜집니다.설계 단계:

동작 전류 선택:

1. 모든 색상에 대해 15mA와 같은 안전한 표준 값을 선택하여 DC 최대값보다 훨씬 낮게 설정하여 수명을 보장하고 열 부하를 줄입니다.전류 제한 저항 계산:
2. 안전 마진을 위해 데이터시트의 최대 VF를 사용하십시오: 오렌지: 2.4V, 그린: 3.8V, 블루: 3.8V.
   • 공급 전압(Vs) = 5V. 공식: R = (Vs - VF) / IF.
   • R_오렌지 = (5V - 2.4V) / 0.015A ≈ 173 Ω (표준 값 180 Ω 사용).
     • R_그린 = (5V - 3.8V) / 0.015A ≈ 80 Ω (표준 값 82 Ω 사용).
     • R_블루 = (5V - 3.8V) / 0.015A ≈ 80 Ω (표준 값 82 Ω 사용).
     • 표준 저항으로 실제 전류 재계산: I_오렌지 = (5-2.4)/180 ≈ 14.4mA (안전).
   • 전력 소산 확인:
3. 최악의 경우 단일 LED 전력: P = VF * IF. 추정을 위해 일반 VF 사용: P_그린 ≈ 3.3V * 0.0144A ≈ 47.5 mW, 이는 그린/블루 칩의 80 mW 한계 미만입니다. 오렌지 칩은 더 적게 소산합니다. 한 번에 하나만 켜지므로 총 패키지 Pd를 초과하지 않습니다.
   • PCB 레이아웃:
4. LED와 세 개의 저항을 서로 가깝게 배치하십시오. 기계 도면의 권장 패드 레이아웃을 사용하십시오. 올바른 핀 할당(1=오렌지, 3=블루, 4=그린)이 구동 회로(예: 직렬 저항이 있는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀)에 매핑되었는지 확인하십시오.구동 회로:
5. 공통 캐소드인 경우 접지로 전류를 싱크하거나 공통 애노드인 경우 전류를 소스하기 위해 오픈 드레인으로 구성되거나 직렬 저항이 있는 마이크로컨트롤러 핀을 사용하십시오.11. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 n형 물질의 전자가 활성 영역에서 p형 물질의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 활성 영역에서 사용된 반도체 물질의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다.

오렌지 LED:

• 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체를 사용하며, 이는 빨강/주황/호박색 빛에 해당하는 밴드갭을 가집니다.그린 및 블루 LED:
• 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체를 사용합니다. 인듐/갈륨 비율을 변화시켜 블루, 그린 및 청록색 스펙트럼 전반에 걸쳐 방출되도록 밴드갭을 조정할 수 있습니다. InGaN으로 효율적인 그린 방출을 달성하는 것은 블루보다 더 어렵습니다. 이는 다른 성능 특성(예: 순방향 전압, 효율)에 반영됩니다.세 개의 칩은 플라스틱 패키지 내의 반사 캐비티에 장착됩니다. 확산 에폭시 렌즈가 칩을 캡슐화하여 환경 보호, 광 출력 빔 형성(120° 시야각), 그리고 여러 칩이 동시에 켜져 다른 색상을 생성하는 경우 개별 칩의 빛을 혼합합니다(이 RGB 장치에는 없는 형광체가 있는 경우 흰색과 같이).

12. 기술 트렌드

이 부품이 나타내는 기술은 광전자의 더 넓은 트렌드 내에 있습니다:

효율성 증가:

• 지속적인 재료 과학 및 칩 설계 개선은 LED의 광 효율(루멘/와트)을 계속 높여 더 낮은 전류에서 더 밝은 출력 또는 감소된 전력 소비를 가능하게 합니다.소형화:
• 이것은 표준 패키지이지만, 업계는 초소형 설계를 위해 점점 더 작은 칩 스케일 패키지(CSP) LED로 나아가고 있지만, 종종 열 성능 및 취급 용이성을 희생합니다.색상 일관성 개선:
• 에피택셜 성장 및 빈닝 공정의 발전은 파장 및 강도의 더 엄격한 분포를 가져오며, 이는 여러 유닛에 걸쳐 균일한 색상 외관이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.통합:
• 단일 패키지 내 다중 칩을 넘어, LED 드라이버 IC(정전류 소스, PWM 컨트롤러)를 LED 패키지 자체에 통합하는 추세가 있으며, 이는 회로 설계를 단순화합니다.신뢰성 및 견고성:
• 향상된 패키지 재료 및 구조 기술은 열 사이클링, 습도 및 기계적 응력에 대한 저항성을 개선하여 동작 수명을 기존 한계를 훨씬 넘어 확장하여 LED를 더 까다로운 환경에 적합하게 만듭니다.이 특정 부품은 표준 표시등 목적을 위한 LED 기술의 성숙하고 비용 효율적인 응용을 예시하며, 성능, 신뢰성 및 제조 가능성의 균형을 맞춥니다.

This particular component exemplifies the mature, cost-effective application of LED technology for standard indicator purposes, balancing performance, reliability, and manufacturability.