SMD LED LTW-C19DZDS5-NB 데이터시트 - InGaN 화이트 칩 - 10mA - 36mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTW-C19DZDS5-NB는 소형화와 높은 신뢰성이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED 램프입니다. 이 제품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정에 특화된 부품군에 속하며, 대량 생산에 이상적입니다. 컴팩트한 폼 팩터는 휴대용 및 임베디드 전자 장치에서 흔히 볼 수 있는 공간 제약이 있는 설계의 요구를 충족시킵니다.

1.1 핵심 장점 및 특징

이 LED는 다양한 적용 가능성에 기여하는 몇 가지 주요 장점을 제공합니다. 유해 물질 사용 제한(RoHS) 지침을 완전히 준수하여 국제 환경 기준을 충족합니다. 장치는 초고휘도 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 재료를 활용하여 백색광을 생성하며, 높은 발광 효율을 제공합니다. 패키지는 업계 표준 EIA 개요와 호환되어 기존 설계 라이브러리 및 조립 라인에 쉽게 통합될 수 있습니다. 또한, 표면 실장 기술 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되었습니다. 부품은 자동화 피크 앤 플레이스 장비의 표준 포장인 7인치 직경 릴에 장착된 8mm 테이프에 공급됩니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 SMD LED의 다용도성은 광범위한 전자 장비에 적합하도록 합니다. 주요 응용 분야에는 무선 및 휴대전화와 같은 통신 장치, 노트북 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 플랫폼, 네트워크 인프라 시스템이 포함됩니다. 또한 상태 표시 및 백라이트 용도로 다양한 가전제품 및 소비자 가전에 일반적으로 사용됩니다. 구체적인 기능적 용도로는 키보드 또는 키패드 백라이트, 상태 및 전원 표시등, 마이크로 디스플레이 조명, 실내 환경의 일반 신호 또는 심볼 조명 등이 있습니다.

2. 패키지 치수 및 기계적 사양

이 LED는 검정색 캡이 있는 노란색 렌즈를 특징으로 합니다. 정밀한 기계적 치수는 원본 데이터시트 도면에 제공되며, 모든 측정값은 밀리미터(mm)로 지정됩니다. 도면에 별도로 명시되지 않는 한, 이러한 치수의 표준 공차는 ±0.1mm입니다. 이 수준의 정밀도는 자동화 조립 중 일관된 배치 및 솔더링을 보장합니다. 패키지는 초박형 칩 LED로 설계되어 최종 제품의 낮은 프로파일에 기여합니다.

3. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

모든 정격 및 특성은 반도체 소자 테스트의 표준 기준 조건인 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

3.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 연속 작동을 위한 것이 아닙니다. LTW-C19DZDS5-NB의 절대 최대 정격은 다음과 같습니다: 최대 전력 소산은 36밀리와트(mW)입니다. 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms로 펄스 인가 시 피크 순방향 전류는 50mA를 초과해서는 안 됩니다. 최대 연속 DC 순방향 전류는 10mA입니다. 소자는 인체 모델(HBM)을 사용하여 2000볼트의 정전기 방전(ESD) 내성을 견딜 수 있습니다. 허용 작동 온도 범위는 -20°C에서 +80°C이며, 저장 온도 범위는 더 넓은 -40°C에서 +85°C입니다. 구성 요소는 최대 10초 동안 최고 온도 260°C의 적외선 솔더링 조건을 견딜 수 있습니다.

3.2 무연 공정 권장 IR 리플로우 프로파일

LED를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하기 위해 권장 리플로우 솔더링 프로파일이 제공됩니다. 프로파일에는 일반적으로 예열 단계, 열 침지, 제어된 피크 온도의 리플로우 영역, 냉각 기간이 포함됩니다. 특히 최대 피크 온도 260°C와 액상선 이상 시간을 포함한 이 프로파일을 준수하는 것은 소자 무결성과 장기 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다.

3.3 전기적 및 광학적 특성

이 파라미터들은 정상 작동 조건에서 LED의 일반적인 성능을 정의합니다. 순방향 전류(IF) 5mA로 구동할 때 광도(Iv)는 최소 18.0밀리칸델라(mcd)에서 최대 45.0 mcd 범위입니다. 강도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 각도로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 50도입니다. CIE 1931 다이어그램 상의 색도 좌표는 5mA에서 일반적으로 x=0.270, y=0.260입니다. 순방향 전압(VF)은 2.40V(최소)에서 3.20V(최대) 범위이며, IF=5mA에서의 전형적인 값은 2.70V입니다. 역전압(VR) 5V가 인가될 때 역전류(IR)는 최대 10마이크로암페어(µA)로 지정됩니다. 이 역전압 조건은 테스트 목적으로만 사용되며, LED는 역바이어스 작동을 위해 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다.

4. 빈 등급 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 대한 특정 요구 사항을 충족하는 구성 요소를 선택할 수 있습니다.

4.1 순방향 전압(VF) 등급

LED는 테스트 전류 5mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 빈으로 분류됩니다. 빈 코드와 해당 전압 범위는 다음과 같습니다: A10 (2.40V - 2.60V), A11 (2.60V - 2.80V), B10 (2.80V - 3.00V), B11 (3.00V - 3.20V). 각 빈에는 ±0.1V의 공차가 적용됩니다.

4.2 광도(IV) 등급

구성 요소는 5mA에서의 광 출력에 따라 분류됩니다. 정의된 빈은 다음과 같습니다: M (18.0 mcd - 28.0 mcd), N (28.0 mcd - 45.0 mcd). 각 광도 빈에는 ±15%의 공차가 적용됩니다.

4.3 색조(색도) 등급

CIE 1931 (x, y) 좌표로 정의되는 색상점도 색상 일관성을 제어하기 위해 빈으로 분류됩니다. 데이터시트는 색도 다이어그램상에서 사변형을 형성하는 특정 좌표 경계를 가진 여러 색조 빈(예: C01, C1, C2)을 정의합니다. 빈 내의 각 좌표에는 ±0.01의 공차가 적용됩니다.

5. 성능 곡선 분석

원본 데이터시트에는 다양한 조건에서의 소자 동작에 대한 유용한 통찰력을 제공하는 전형적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 이러한 곡선은 일반적으로 순방향 전압과 순방향 전류(IV 곡선) 사이의 관계를 보여주며, 다이오드의 지수적 특성을 나타냅니다. 또한 순방향 전류에 따른 광도의 변화, 주변 온도에 따른 순방향 전압의 의존성을 나타낼 수 있습니다. 이러한 곡선을 분석하면 설계자가 트레이드오프를 이해하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 더 높은 전류로 LED를 구동하면 광 출력이 증가하지만 전력 소산과 접합 온도도 증가하여 수명과 색상 변화에 영향을 미칠 수 있습니다.

6. 기계적, 조립 및 취급 지침

6.1 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

적절한 솔더 필렛 형성과 기계적 안정성을 보장하기 위해 PCB에 대한 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 권장 사항을 따르는 것은 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하는 데 중요합니다.

6.2 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 화학 물질만 사용해야 합니다. 데이터시트는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 침지할 것을 권장합니다. 지정되지 않은 화학 액체를 사용하면 LED 패키지가 손상될 수 있습니다.

6.3 저장 조건

적절한 저장은 습기 흡수를 방지하는 데 필수적이며, 습기 흡수는 리플로우 솔더링 중 \"팝콘 현상\"(패키지 균열)을 유발할 수 있습니다. 방습 배리어 백이 밀봉된 상태에서 LED는 ≤ 30°C 및 ≤ 90% 상대 습도(RH)에서 저장해야 하며, 권장 사용 기간은 1년입니다. 원본 포장이 개봉되면 저장 환경은 30°C 또는 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 원본 포장에서 제거된 구성 요소(습기 민감도 등급 3, MSL 3)의 경우, 백 개봉 후 1주일 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 권장됩니다. 원본 백 외부에서 더 오래 저장할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기에 보관해야 합니다. 1주일 이상 저장된 경우 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃이 필요합니다.

6.4 솔더링 지침

리플로우 솔더링의 경우, 예열 온도 150-200°C, 예열 시간 최대 120초, 최고 온도 260°C 이하, 최고 온도 유지 시간 최대 10초(최대 두 번의 리플로우 사이클)의 프로파일을 권장합니다. 인두를 사용한 수동 솔더링의 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 접촉 시간은 최대 3초(한 번만)로 제한해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장은 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 배치된 LED로 구성됩니다. 이 테이프는 표준 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 풀 릴에는 4000개가 들어 있습니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우, 나머지 로트에 대해 최소 포장 수량 500개가 적용됩니다. 포장은 ANSI/EIA 481 사양을 따릅니다. 테이프는 커버 테이프를 사용하여 빈 구성 요소 포켓을 밀봉하며, 릴당 허용되는 연속 누락 램프의 최대 개수는 2개입니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려 사항

8.1 전형적인 응용 회로

일반적인 응용에서 LED는 정전류원에 의해 구동되거나 전압 공급원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항을 통해 구동됩니다. 전류 제한 저항(R)의 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급 - VF_LED) / IF, 여기서 VF_LED는 원하는 전류 IF에서 LED의 순방향 전압입니다. 이 계산에 데이터시트의 최대 VF를 사용하면 부품 간 변동이 있어도 전류가 한계를 초과하지 않도록 보장합니다.

8.2 설계 고려 사항

전류 구동:권장 10mA DC 순방향 전류 이하에서 LED를 작동시키는 것은 신뢰성에 중요합니다. 절대 최대 정격을 초과하면, 아주 짧은 시간이라도 반도체 재질을 열화시키고 수명을 단축시킬 수 있습니다.열 관리:전력 소산은 낮지만, 솔더 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하는 것은 열을 발산하는 데 도움이 되며, 특히 높은 주변 온도 환경이나 여러 LED가 가깝게 배치된 경우에 중요합니다.ESD 보호:소자가 2000V HBM ESD 정격을 가지고 있지만, 잠재적 손상을 방지하기 위해 조립 및 취급 중에는 항상 표준 ESD 취급 주의 사항(손목 스트랩, 접지된 작업대)을 따라야 합니다.광학 설계:50도의 시야각은 빔 패턴을 정의합니다. 다른 방사 패턴이 필요한 응용 분야의 경우, 2차 광학(렌즈, 도광판)이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTW-C19DZDS5-NB는 백색광을 위한 InGaN 기술 사용을 통해 차별화됩니다. 이 기술은 일반적으로 노란색 형광체가 도포된 블루 칩과 같은 구형 기술에 비해 더 높은 효율과 더 나은 색 재현성을 제공합니다(여전히 형광체 변환 백색이지만). 초박형 패키지 프로파일은 초슬림 장치의 주요 장점입니다. 전압, 광도 및 색도에 대한 포괄적인 빈 등급 시스템은 설계자가 최종 제품의 전기적 및 광학적 성능 일관성을 엄격하게 제어할 수 있게 하며, 균일성이 중요한 백라이트 어레이와 같은 응용 분야에서 중요합니다.

10. 기술 파라미터 기반 자주 묻는 질문

Q: 더 높은 밝기를 위해 이 LED를 20mA로 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 절대 최대 연속 DC 순방향 전류는 10mA입니다. 이 정격을 초과하면 영구적 손상 위험이 있으며 모든 신뢰성 사양이 무효화됩니다. 더 높은 광 출력을 원한다면 더 높은 광도 빈의 LED 또는 더 높은 전류 정격의 제품을 선택하십시오.

Q: 제 회로에서 측정한 순방향 전압이 2.5V인데, 데이터시트에는 전형적인 값이 2.7V라고 나와 있습니다. 이것이 정상인가요?

A: 예, 이는 예상되는 변동 범위 내입니다. 순방향 전압은 지정된 범위(2.4V ~ 3.2V)를 가지며 빈으로도 분류됩니다. 측정값은 A10 또는 A11 전압 빈에 속합니다. 전류 제한 회로는 최악의 경우 최대 VF를 기준으로 설계하여 전류 한계가 절대 초과되지 않도록 해야 합니다.

Q: 이 부품에 대해 습기 민감도에 대해 걱정해야 하나요?

A: 예. 부품은 MSL 3 등급입니다. 원본 밀봉 백이 개봉되면 표준 공장 조건(≤ 30°C/60% RH)에서 리플로우 솔더링 공정을 1주일 이내에 완료해야 합니다. 이 기간을 초과하면 솔더링 전 베이크아웃이 필요합니다.

Q: 이 LED를 야외 간판에 사용할 수 있나요?

A: 데이터시트는 응용 분야에 \"실내 간판 응용\"을 포함하여 지정합니다. 작동 온도 범위는 -20°C ~ +80°C입니다. 야외 사용의 경우 환경 조건(온도, 습도, 자외선 노출)이 이 한계를 초과하지 않도록 하고, 습기 침투에 대해 조립체가 적절히 밀봉되어야 합니다. 이는 이 부품의 데이터시트에서 다루지 않는 내용입니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 휴대용 의료 기기를 위한 상태 표시등 설계장치에는 3.3V 전원 레일이 있으며 선명하고 밝은 백색 표시등이 필요합니다. 설계는 가시성과 전력 소비를 균형 있게 맞추기 위해 약 5mA로 구동되는 단일 LED를 요구합니다.설계 단계:1. 밝기, 작은 크기 및 신뢰성을 위해 LTW-C19DZDS5-NB를 선택합니다. 2. 전류 제한 저항 계산: 최대 VF 3.2V 사용, R = (3.3V - 3.2V) / 0.005A = 20옴. 표준 20옴 저항을 사용합니다. 3. PCB 레이아웃에서 데이터시트의 권장 랜드 패턴을 사용합니다. 4. 모든 생산 단위에서 일관된 색상과 밝기를 보장하기 위해 N 광도 빈 및 특정 색조 빈(예: C1)의 구성 요소를 지정합니다. 5. 조립 지침에서 MSL 3 취급 및 백 개봉 후 1주일의 공장 내 수명을 강조합니다.

12. 작동 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역(일반적으로 청색/백색 LED의 경우 InGaN으로 구성)에서 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. LTW-C19DZDS5-NB와 같은 백색 LED는 일반적으로 노란색 형광체가 코팅된 청색 InGaN 칩을 사용합니다. 일부 청색광은 형광체에 의해 노란색광으로 변환되며, 청색광과 노란색광의 혼합은 인간의 눈에 백색으로 인지됩니다.

13. 기술 동향

SMD LED 분야는 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 나은 광 품질을 위한 개선된 색 재현 지수(CRI), 더 작은 패키지에서 증가된 전력 밀도를 지속적으로 발전시키고 있습니다. 또한 균일성이 중요한 고급 디스플레이 백라이트 및 건축 조명과 같은 응용 분야의 요구를 충족시키기 위해 색상과 광속 모두에 대해 더 엄격한 빈 등급 공차를 향한 추세도 있습니다. 더 나아가, 패키징 재료 및 설계의 발전은 열 성능을 개선하여 더 높은 구동 전류와 더 긴 작동 수명을 가능하게 하는 것을 목표로 합니다. 제어 전자 장치(예: 정전류 드라이버, 어드레싱 가능성)를 LED 패키지에 직접 통합하는 것은 또 다른 중요한 추세로, 스마트 조명 응용 분야를 위한 시스템 설계를 단순화합니다.