LTW-C181HDS5-GE SMD LED 데이터시트 - 1.6x0.8x0.55mm - 최대 3.15V - 76mW - 백색 - 영어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프인 LTW-C181HDS5-GE의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 제품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 초소형 LED 제품군에 속하며, 공간이 제한적인 응용 분야에 이상적입니다. 초박형 프로파일과 대량 실장 장비와의 호환성은 이 부품을 현대적이고 컴팩트한 전자 설계의 핵심 솔루션으로 자리매김하게 합니다.

1.1 특징

• 유해물질 제한(RoHS) 지침을 준수합니다.
• 높이가 단 0.55mm에 불과한 초박형 패키지를 채택했습니다.
• 초고휘도 인듐 갈륨 질화물(InGaN) 백색 발광 칩을 사용합니다.
• 자동화 처리를 위해 업계 표준 8mm 테이프에 7인치 직경 릴로 공급됩니다.
• EIA(Electronic Industries Alliance) 표준 패키지 외형 규격을 준수합니다.
• 입력은 집적 회로(IC) 논리 레벨과 호환됩니다.
• 표준 자동 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 조립 장비와 함께 사용하도록 설계되었습니다.
• SMT 조립 라인에서 일반적으로 사용되는 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딥니다.

1.2 응용 분야

LTW-C181HDS5-GE는 광범위한 전자 장비에 적합합니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비: 라우터, 모뎀 및 핸드셋의 상태 표시등.
• Office Automation & Consumer Electronics: 노트북 및 주변 장치와 같은 기기에서 키패드, 키보드 및 마이크로 디스플레이의 백라이트.
• 홈 Appliances & Industrial Equipment: 전원, 모드 또는 오류 상태 표시기.
• Indoor Signage & Luminaires: 소형 크기가 중요한 소규모 신호 및 상징 조명.

2. Package Dimensions and Configuration

LED는 소형 직사각형 SMD 패키지에 장착되어 있습니다. 주요 치수는 다음과 같습니다:

• 패키지 길이: 1.6 mm
• 패키지 폭: 0.8 mm
• 패키지 높이: 0.55 mm

치수 관련 참고사항: 제공된 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다. 별도로 특기되지 않는 한, 이 측정값의 표준 공차는 ±0.1 mm입니다. 본 장치는 내부 InGaN 백색 광원의 출력을 변조하는 황색 렌즈를 장착하고 있으며, 이로 인해 일반적으로 웜 화이트 또는 특정 색도점이 구현됩니다.

3. 등급 및 특성

특별히 언급되지 않는 한, 모든 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C에서 규정됩니다. 절대 최대 등급을 초과할 경우 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

3.1 절대 최대 정격

• 전력 소산 (Pd): 76 mW
• 피크 순방향 전류 (I_F(peak))): 100 mA (펄스 조건에서: 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)
• 연속 순방향 전류 (I_F): 20 mA DC
• 동작 온도 범위 (T_opr): -20°C ~ +105°C
• 저장 온도 범위 (T_stg): -40°C ~ +105°C
• 적외선 리플로우 솔더링 조건: 최대 10초 동안 260°C 피크 온도 유지.

3.2 권장 IR 리플로우 프로파일 (무연 공정)

무연 솔더 조립 시, LED를 손상시키지 않으면서 신뢰성을 보장하기 위해 특정 열 프로파일을 따라야 합니다. 권장 사항은 다음과 같습니다:

• 예열 온도: 150°C ~ 200°C.
• 예열 시간: 최대 120초.
• 최고 체온: 최대 260°C.
• 260°C 이상 시간: 최대 10초. 이 리플로우 공정은 2회를 초과하여 수행해서는 안 됩니다.

최적 프로파일은 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐 특성에 따라 달라질 수 있음을 유의하는 것이 중요합니다. 보드 수준 테스트를 권장합니다.

3.3 전기적 및 광학적 특성

이는 표준 시험 조건(I_F = 5mA, Ta=25°C)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 발광 세기(I_V): 112.0 mcd (최소) ~ 224.0 mcd (최대). 실제 값은 특정 bin에 따라 결정됩니다.
• 관찰 각도 (2θ)_1/2): 130도. 이는 0도(정축)에서 측정된 최대 광도의 절반에 해당하는 광도가 나오는 전체 각도입니다.
• 색도 좌표 (CIE 1931): x = 0.284, y = 0.272. 이 좌표는 CIE 색도도 상의 백색점 색상을 정의합니다. 이 좌표에는 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다.
• 순방향 전압 (V_F): 5mA에서 2.70 V (최소) ~ 3.15 V (최대). 실제 값은 순방향 전압 빈에 의해 결정됩니다.
• 역방향 전류 (I_R): 역방향 전압(V) 5V 인가 시 최대 2 μA._R5V가 인가될 때. 중요: 본 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았으며, 이 매개변수는 정보 및 테스트 목적으로만 제공됩니다.

시험 및 취급 시 중요 주의사항: 광도는 CIE 명시도(photopic) 눈 반응 곡선에 맞춰 교정된 센서와 필터를 사용하여 측정됩니다. 본 장치는 정전기(ESD)에 민감합니다. 취급 시 접지된 손목 스트랩과 방진 매트 사용과 같은 적절한 ESD 예방 조치가 필수입니다. 모든 생산 장비는 반드시 올바르게 접지되어야 합니다.

4. Bin 등급 시스템

적용 시 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 포장에 표기되어 있습니다.

4.1 순방향 전압(V_F) 등급

I_F = 5mA, 백색. Bin 당 허용 오차는 ±0.1V입니다.

• Bin Code A: 2.70 V (Min) – 2.85 V (Max)
• Bin Code B: 2.85 V (최소) – 3.00 V (최대)
• Bin Code C: 3.00 V (최소) – 3.15 V (최대)

4.2 광도 (I_V) 등급

I_F = 5mA, 백색. 각 빈(Bin)의 허용 오차는 ±15%입니다.

• 빈 코드 R1: 112.0 mcd (최소) – 146.0 mcd (최대)
• Bin Code R2: 146.0 mcd (Min) – 180.0 mcd (Max)
• Bin Code S1: 180.0 mcd (최소) – 224.0 mcd (최대)

4.3 색조(색도) 등급

I_F = 5mA. LED는 (x, y) 좌표 경계로 정의된 CIE 1931 색도도 상의 특정 영역으로 분류됩니다. 데이터시트의 예시는 다음과 같습니다:

• S1-1: 점 (x=0.274, y=0.226), (0.274, 0.258), (0.284, 0.272), (0.284, 0.240)를 연결하는 사각형으로 정의됨.
• S2-1: 점 (0.274, 0.258), (0.274, 0.291), (0.284, 0.305), (0.284, 0.272)로 정의됨.

각 색조 빈(x, y 좌표)의 허용 오차는 ±0.01입니다. 이 정밀한 빈 분류를 통해 설계자는 엄격한 색상 일관성이 필요한 애플리케이션에 적합한 LED를 선택할 수 있습니다.

5. 대표 성능 곡선

데이터시트에는 회로 설계 및 열 관리에 필수적인 주요 관계의 그래픽 표현이 포함되어 있습니다. 제공된 텍스트에 특정 곡선이 표시되지는 않았지만, 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선): 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여주며, 전류 제한 저항 선택이나 구동 회로 설계에 중요합니다.
• 광도 대 순방향 전류: 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주어, 원하는 밝기와 효율을 위한 구동 전류 최적화에 도움을 줍니다.
• 광도 대 주변 온도: 접합 온도 상승에 따른 광 출력 감소를 보여주며, 고출력 또는 고주변온도 응용 분야에서 열 설계에 매우 중요합니다.
• 상대 스펙트럼 파워 분포: 각 파장에서 방출되는 빛의 강도를 나타내며, 백색광 출력의 색상 특성을 정의합니다.

6. 사용자 가이드 및 조립 정보

6.1 세척

납땜 후 세정이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용하십시오. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다. 권장 방법은 LED를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만으로 담그는 것입니다.

6.2 권장 PCB 랜드 패턴

적절한 솔더링, 기계적 안정성 및 열 방산을 보장하기 위해 인쇄 회로 기판 상의 솔더 패드에 대한 권장 풋프린트가 제공됩니다. 이 패턴을 준수하면 툼스토닝(리플로우 중 한쪽 끝이 들리는 현상)을 방지하고 양호한 전기적 연결을 보장하는 데 도움이 됩니다.

6.3 테이프 및 릴 포장 사양

LED는 보호 커버 테이프가 부착된 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 직경 7인치(178mm) 릴에 권취됩니다. 주요 사양은 다음과 같습니다:

• 테이프 폭: 8 mm.
• 포켓 피치: 8mm 테이프용 표준 피치.
• 릴 수량: 풀 릴 당 5000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ): 잔여 수량은 500개.
• 누락 부품: 테이프 규격(ANSI/EIA 481)에 따라 연속된 빈 포켓은 최대 두 개까지 허용됩니다.

7. 주의사항 및 신뢰성 정보

7.1 적용 범위

본 LED는 표준 상업용 및 소비자용 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 고장 시 생명이나 건강에 위험을 초래할 수 있는(예: 항공, 의료 생명 유지 장치, 교통 안전 시스템 등) 탁월한 신뢰성이 요구되는 적용 분야의 경우, 설계 도입 전 적합성 및 추가 선별 또는 자격 요건의 필요성을 평가하기 위한 전용 기술 상담이 필수입니다.

7.2 저장 조건

적절한 보관은 솔더 접합성을 유지하고 리플로우 중 수분으로 인한 손상("팝콘 현상")을 방지하는 데 중요합니다.

• 밀봉 Moisture Barrier Bag (MBB): ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH) 조건에서 보관하십시오. 건제와 함께 밀봉된 백 내의 유통기한은 1년입니다.
• 백 개봉 후: "Floor life"가 시작됩니다. ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 보관하십시오. 일반적으로 Moisture Sensitivity Level (MSL) 2a인 본 장치의 경우, 백 개봉 후 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 권장됩니다.
• 연장 보관 (개봉 후): 672시간 이내에 사용하지 않을 경우, 밀폐 용기에 건조제와 함께 보관하거나 질소 건조기에 보관하십시오.
• 재건조: 원래 포장에서 꺼낸 후 672시간 이상 경과한 부품은 조립 전 흡수된 수분을 제거하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 건조(베이킹)해야 합니다.

7.3 납땜 가이드라인

IR 리플로우 프로파일 외에도, 엄격한 조건 하에서 솔더링 아이언을 이용한 수동 솔더링이 허용됩니다:

• 아이언 온도: 최대 300°C.
• 솔더링 시간: 솔더 접합부당 최대 3초.
• 주파수: 수동 납땜은 한 번만 수행해야 합니다. 반복 가열을 피하십시오.

8. 설계 고려사항 및 기술 분석

8.1 LED 구동

LED는 정전류원으로 구동하거나 전압원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항을 통해 구동해야 합니다. 저항을 사용하는 것이 가장 간단한 방법입니다. 저항값 (R_limit)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_limit = (V_공급 - V_F) / I_F. 최대 V를 사용하는 것이 매우 중요합니다_F 이 계산에서 빈 값(예: 빈 C의 경우 3.15V)을 사용하여 전류가 원하는 I를 초과하지 않도록 합니다._F (e.g., 20mA) 최악의 조건에서. 절대 최대 전류 정격을 초과하면 수명이 급격히 단축되고 즉시 고장을 일으킬 수 있습니다.

8.2 열 관리

소비 전력은 낮지만(최대 76mW), 수명과 안정적인 광 출력을 위해서는 효과적인 열 관리가 여전히 중요합니다. 발광 강도는 LED의 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 온도 상승을 최소화하려면:

• 권장 PCB 랜드 패턴을 사용하여 방열을 위한 충분한 구리 면적을 확보하십시오.
• LED를 다른 발열 부품 근처에 배치하지 마십시오.
• 최종 제품 외함에 적절한 환기를 보장하십시오.
• 밝기 요구 사항을 충족하는 실용적인 최소 순방향 전류로 LED를 구동하십시오.

8.3 광학 설계

130도의 넓은 시야각은 이 LED를 집속된 빔보다는 넓고 확산된 조명이 필요한 응용 분야, 예를 들어 다양한 각도에서 보여야 하는 백라이트나 상태 표시등에 적합하게 만듭니다. 더 방향성이 있는 빛을 위해서는 보조 광학 소자(렌즈나 도광판)가 필요할 것입니다. 노란색 렌즈는 색상 필터 역할을 하여, InGaN 칩의 본래 청색 펌프 + 형광체 백색에서 지정된 (x, y) 값으로 색도 좌표를 이동시켜, 종종 더 따뜻한 백색 톤을 만들어냅니다.

9. 비교 및 선택 가이드

LTW-C181HDS5-GE의 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다. 초박형 0.55mm 높이 및 standard 1.6x0.8mm footprintSMD LED를 선택할 때, 엔지니어는 다음을 비교해야 합니다:

• Package Size/Height: 이 장치는 가장 얇은 제품 중 하나로, 초슬림 제품에 매우 중요합니다.
• 밝기(광도): S1 bin은 그 크기에 비해 높은 밝기를 제공합니다.
• 시야각: 130도 각도는 매우 넓어, 영역 조명에 이상적입니다.
• 색상 일관성: The multi-parameter binning (V_F, I_V, 색상(Hue)은 다중 LED를 사용하는 애플리케이션에서 정밀한 매칭을 가능하게 합니다.
• 신뢰성 및 호환성: RoHS 준수 및 IR 리플로우 호환성은 현대 SMD LED의 표준입니다.

최소 높이가 요구되지 않는 애플리케이션의 경우, 다른 패키지 사이즈(예: 3528, 5050)가 더 높은 광 출력이나 더 나은 열 성능을 제공할 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 서로 다른 빈 코드의 목적은 무엇입니까?
A1: 제조 공정상의 변동으로 인해 V_F, 휘도 및 색상에 약간의 차이가 발생합니다. 빈닝은 특성이 거의 동일한 LED들을 그룹으로 분류하여, 설계자가 회로에서 일관된 성능을 발휘할 부품을 조달할 수 있게 합니다. 특히 어레이에서 여러 LED를 사용할 때 유용합니다.

Q2: 이 LED를 5V 또는 3.3V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?
A2: 아니오. 항상 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 LED가 즉시 파손됩니다. 공급 전압과 원하는 순방향 전류를 기반으로 저항 값을 계산하십시오.

Q3: 색도 좌표(x=0.284, y=0.272)를 어떻게 해석해야 하나요?
A3: 이 좌표는 색상을 정의하는 표준인 CIE 1931 색도도 상의 한 점을 나타냅니다. 이 특정 점은 약간의 편차를 가진 백색에 해당하며, 노란색 렌즈의 영향으로 인해 종종 "쿨 화이트" 또는 "중성 백색"으로 인지됩니다. 정확한 인지 색상은 또한 이 좌표에서 도출될 수 있는 관련 색온도(CCT)에 따라 달라집니다.

Q4: 포장을 개봉한 후 저장 조건이 왜 그렇게 까다로운가요?
A4: SMD 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 리플로우 솔더링의 고온 과정에서 갇힌 이 수분이 급격하게 기화되어 내부 압력을 생성하면, 패키지가 균열되거나 내부 층간이 박리되는 '팝콘 현상(popcorning)'이라는 고장이 발생할 수 있습니다. MSL 등급과 보관 지침은 이를 방지하기 위한 것입니다.

11. 기술 소개 및 동향

11.1 InGaN LED Technology

LTW-C181HDS5-GE는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. InGaN은 고효율 청색, 녹색 및 백색 LED를 생산하기 위해 선택된 소재입니다. 백색 LED는 일반적으로 청색 InGaN 칩을 황색 형광체로 코팅하여 제작됩니다. 일부 청색광은 형광체에 의해 황색광으로 변환되며, 청색광과 황색광의 혼합은 인간의 눈에 백색으로 인지됩니다. 이 방법은 형광체 변환 백색(phosphor-converted white, pc-white)으로 알려져 있으며, 효율이 매우 높고 형광체 조성을 조정하여 백색의 색좌표를 조정할 수 있습니다.

11.2 산업 동향

표시등 및 백라이트용 SMD LED의 트렌드는 계속해서 다음과 같은 방향으로 진행됩니다:

• 소형화: 이 소자의 0.55mm 높이와 같이 더 작고 얇은 패키지를 통해 최종 제품의 두께를 더욱 얇게 구현할 수 있습니다.
• 높은 효율성: 와트당 더 많은 루멘(lm/W)으로 동일한 광 출력 시 전력 소비 감소.
• 향상된 색 재현성과 일관성: 더욱 엄격한 빈닝 공차와 새로운 형광체 기술로 더 자연스럽고 일관된 백색광을 구현합니다.
• 향상된 신뢰성: 더 높은 솔더링 온도와 가혹한 작동 환경을 견디기 위해 개선된 소재 및 패키징 기술.
• 통합: 동일한 소형 패키지 내에 내장형 전류 제한 저항 또는 IC 드라이버를 갖춘 LED의 등장.

본 데이터시트는 다양한 소비자 및 산업용 전자 제품에서 컴팩트함, 자동화 조립, 신뢰할 수 있는 성능에 대한 주류 수요를 위해 설계된 구성요소를 나타냅니다.