SMD LED LTW-C19BZDS2-NB 데이터시트 - InGaN 화이트 칩 - 2.5-3.0V - 70mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프인 LTW-C19BZDS2-NB의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계되었으며, 공간이 중요한 제약 조건인 애플리케이션에 적합합니다. LED는 광원으로 초고휘도 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 화이트 칩을 사용하며, 노란색 렌즈와 블랙 캡이 특징인 패키지 내에 장착되어 있습니다. 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수합니다.

1.1 핵심 장점

이 LED의 주요 장점은 초슬림 프로파일로, 얇은 장치에의 통합을 용이하게 합니다. 7인치 직경 릴에 감겨 있는 8mm 테이프에 포장되어 현대 전자 제조에 사용되는 고속 자동 픽 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환됩니다. 또한 이 장치는 표면 실장 기술 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되었습니다. 전기적 특성은 I.C.(집적 회로)와 호환되어 구동 회로 설계를 단순화합니다.

1.2 목표 시장 및 애플리케이션

이 LED는 광범위한 전자 장비 제조업체를 대상으로 합니다. 주요 애플리케이션은 다음과 같습니다:

• 통신 장비:라우터, 모뎀, 핸드셋의 상태 표시기.
• 사무 자동화:노트북, 계산기, 제어판의 키패드 및 키보드 백라이트.
• 소비자 가전 및 가정용 기기:전원 상태 표시등, 기능 표시기.
• 산업 장비:패널 표시기 및 기기 상태 표시등.
• 마이크로디스플레이 및 상징 조명:소규모 정보 조명.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 표준 테스트 조건(Ta=25°C)에서 LED의 주요 성능 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 지속적인 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 전력 소산 (Pd):70 mW. 이는 LED 패키지가 열로 방출할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):20 mA DC. 적용할 수 있는 최대 정상 상태 전류입니다.
• 피크 순방향 전류:100 mA, 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 정전기 방전 (ESD) 임계값 (HBM):2000V. 이 인체 모델 정격은 중간 수준의 ESD 민감도를 나타냅니다. 적절한 취급 절차가 필요합니다.
• 작동 온도 범위:-20°C ~ +80°C. 안정적인 작동을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위:-30°C ~ +100°C.
• 적외선 리플로우 솔더링 조건:최대 10초 동안 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있으며, 이는 무연(Pb-free) 솔더 공정의 표준입니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터는 지정된 테스트 조건(일반적으로 IF = 2mA)에서 보장됩니다.

• 광도 (Iv):최소 11.0 mcd에서 최대 45.0 mcd까지 범위이며, 일반적인 값은 28.0 mcd입니다. 광도는 CIE 명시적 눈 반응 곡선과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):80도. 이는 광도가 피크 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 빔 확산을 정의합니다.
• 색도 좌표 (x, y):CIE 1931 색도도에서 대략 (0.31, 0.31)입니다. 이는 LED의 화이트 포인트 색상을 정의합니다. 이 좌표에는 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다.
• 순방향 전압 (VF):2mA에서 2.50V에서 3.00V 사이이며, 일반적인 값은 2.70V입니다. 이는 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전압 (VR):5.0V ~ 9.0V.중요 참고사항:이 파라미터는 IR 테스트 특성화 전용입니다. 이 장치는 역방향 바이어스에서 작동하도록 설계되지 않았습니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다.

3. 빈 랭킹 시스템 설명

LED는 생산 후 주요 파라미터를 기준으로 분류(빈)되어 일관성을 보장합니다. 빈 코드는 포장에 표시됩니다.

3.1 순방향 전압 (VF) 등급

IF=2mA에서 분류됩니다. 빈 코드(10, A10, B10, B11, 12)는 2.50-2.60V에서 2.90-3.00V까지 증가하는 전압 범위를 나타내며, 빈당 ±0.1V의 허용 오차가 있습니다.

3.2 광도 (Iv) 등급

IF=2mA에서 분류됩니다. 빈 코드 L, M, N은 각각 11.0-18.0 mcd, 18.0-28.0 mcd, 28.0-45.0 mcd의 광도 범위를 나타내며, 빈당 ±15%의 허용 오차가 있습니다.

3.3 색조 (색상) 등급

IF=2mA에서 CIE 1931 도표의 색도 좌표(x, y)로 정의됩니다. 빈 코드 S1, S2, S3, S5는 색상 차트의 특정 사변형 영역을 정의하여 동일한 빈 내의 LED가 시각적으로 유사한 화이트 색상을 갖도록 합니다. 좌표에는 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트(그림1, 그림5)에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 다음 분석은 제공된 표 형식 데이터와 표준 LED 동작을 기반으로 합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

순방향 전압(VF)은 낮은 테스트 전류인 2mA에서 지정됩니다. 일반적인 InGaN LED의 경우, VF는 전류와 대수 관계를 보입니다. 최대 연속 전류인 20mA에서 작동하면 2mA에서 나열된 2.70V의 일반적인 값보다 높은 VF가 발생합니다. 설계자는 올바른 직렬 저항 또는 정전류 구동 전압을 계산하기 위해 완전한 I-V 곡선을 참조하거나 도출해야 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도(Iv)는 순방향 전류에 크게 의존합니다. 지정된 Iv 값은 2mA에서입니다. 광도는 일반적으로 전류와 함께 초선형적으로 증가하다가 열 및 효율 저하로 인해 더 높은 전류에서 포화될 수 있습니다. 20mA의 최대 연속 전류 정격은 장치가 더 높은 출력을 위해 테스트 조건보다 더 강하게 구동될 수 있음을 시사하지만, 이는 전력 소산과 접합 온도를 증가시켜 수명과 색상 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.

4.3 온도 의존성

작동 온도 범위는 -20°C ~ +80°C입니다. 모든 LED와 마찬가지로, 이 장치의 성능은 온도에 민감합니다. 일반적으로 순방향 전압(VF)은 온도가 증가함에 따라 감소합니다(음의 온도 계수). 더 중요한 것은, 광 출력(Iv)은 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 안정적인 광 출력이 필요한 애플리케이션의 경우, PCB의 열 관리와 LED 작동 환경을 고려하는 것이 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

데이터시트에는 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다. 주요 참고사항: 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 물리적 풋프린트는 호환성을 위해 EIA 표준 패키지로 설계되었습니다.

5.2 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

리플로우 공정 중 안정적인 솔더링과 적절한 정렬을 보장하기 위해 PCB에 대한 권장 랜드 패턴(패드 형상)이 제공됩니다. 이 권장 사항을 준수하면 좋은 솔더 필렛과 기계적 강도를 달성하는 데 도움이 됩니다.

5.3 극성 식별

데이터시트 도면은 장치의 캐소드와 애노드 표시를 나타냅니다. 역방향 전압을 가하면 LED가 손상될 수 있으므로 조립 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 IR 리플로우 솔더링 파라미터 (무연 공정)

상세한 리플로우 프로파일이 제안됩니다. 주요 파라미터에는 예열 구역(150-200°C), 예열 시간(최대 120초), 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 260°C 이상의 시간(최대 10초로 제한)이 포함됩니다. LED는 이 프로파일을 최대 두 번 견딜 수 있습니다. 최적의 프로파일은 특정 PCB 어셈블리에 따라 다르므로, 보드 수준 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 솔더링 아이언 팁 온도가 300°C를 초과하지 않아야 하며, 솔더링 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 이 작업은 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 보관 및 취급 조건

ESD 주의사항:장치의 ESD 임계값은 2000V(HBM)입니다. 정전기 방전으로 인한 손상을 방지하기 위해 정전기 방지 손목 스트랩을 착용하고 적절하게 접지된 장비에서 취급해야 합니다.

습기 민감도:LED는 건조제와 함께 습기 차단 백에 포장되어 있습니다. 원래 밀봉된 백을 개봉하면, 부품의 유효 사용 기간(MSL 3)이 제한됩니다. 노출 후 일주일 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 좋습니다. 개봉 후 장기 보관을 위해서는 솔더링 전 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하거나, 밀봉된 건조 환경(예: 건조제 또는 질소)에 보관하십시오.

보관 환경:개봉되지 않은 패키지는 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관해야 합니다. 개봉된 패키지 또는 부품은 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 표준 릴 수량은 4000개입니다. 잔여 주문에 대해서는 최소 500개의 포장 수량이 가능합니다. 포장은 ANSI/EIA 481 사양을 준수합니다. 테이프에는 부품 포켓을 밀봉하는 커버 테이프가 있습니다.

7.2 부품 번호 해석

부품 번호 LTW-C19BZDS2-NB에는 제품군, 색상 및 특정 빈 선택(아마도 광도 및 색상용)에 대한 코드화된 정보가 포함되어 있습니다. 정확한 디코딩은 독점적이지만, 노란색 렌즈/블랙 캡과 InGaN 화이트 칩을 가진 이 특정 변형을 식별합니다.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

가장 일반적인 구동 방법은 전류를 제한하는 간단한 직렬 저항입니다. 저항 값(R)은 R = (Vsupply - VF) / IF로 계산되며, 여기서 VF는 원하는 작동 전류(IF)에서의 순방향 전압입니다. 변화하는 VF 또는 공급 전압에 걸쳐 안정적인 전류를 위해, 특히 일관된 밝기가 필요한 애플리케이션의 경우 정전류 드라이버(선형 또는 스위칭)를 권장합니다.

8.2 열 관리

최대 전력 소산이 70mW이므로, 신뢰성을 위한 열 설계가 중요합니다. PCB에 LED 패드에 연결된 충분한 구리 면적이 방열판 역할을 하도록 하십시오. 결과적인 접합 온도를 평가하지 않고 높은 주변 온도에서 최대 전류로 작동하는 것을 피하십시오.

8.3 광학 설계

80도의 시야각은 영역에 걸쳐 균일한 조명이 필요한 표시등 및 백라이트에 적합한 넓고 확산된 빔을 제공합니다. 더 집중된 빛을 위해서는 2차 광학(렌즈)가 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 동급에서 주요 차별화 요소는 InGaN 화이트 칩(일부 측면에서 오래된 블루 칩 위의 형광체 기술보다 일반적으로 더 높은 효율과 더 나은 색 재현성을 제공함)의 조합, 미적 또는 광학 필터링 목적을 위한 특정 노란색 렌즈/블랙 캡 패키지, 색상 및 광도 일관성을 위한 상세한 빈 구조입니다. 70mW 전력 정격과 20mA 전류 용량은 소형 SMD LED의 표준으로, 범용 표시기 용도로 위치합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 3.3V 로직으로 이 LED를 구동할 수 있나요?

A: 예. 2mA에서 일반적인 VF가 2.7V이므로, 3.3V 공급 전압으로 간단한 직렬 저항을 사용할 수 있습니다. 원하는 작동 전류를 기반으로 저항 값을 계산하십시오.

Q: Iv 빈(L, M, N)의 차이점은 무엇인가요?

A: 그들은 다른 보장된 최소 광 출력 수준을 나타냅니다. 빈 N은 가장 높은 광도(28-45 mcd)를 제공하는 반면, 빈 L은 가장 낮습니다(11-18 mcd). 애플리케이션의 밝기 요구 사항에 따라 선택하십시오.

Q: 역방향 보호 다이오드가 필요한가요?

A: LED는 작은 역방향 전류(5V에서 최대 10 μA)를 견딜 수 있지만, 역방향 작동을 위해 설계되지 않았습니다. 역방향 전압이 가능한 회로(예: AC 커플링, 유도성 부하)에서는 LED와 병렬로(캐소드에서 애노드로) 외부 보호 다이오드를 강력히 권장합니다.

Q: 색조 빈 좌표를 어떻게 해석하나요?

A: S1, S2, S3, S5 빈은 CIE 색상 차트의 영역을 정의합니다. 동일한 빈 내의 LED는 시각적으로 유사한 화이트 색상을 갖습니다. 여러 LED 간의 색상 일치가 중요한 애플리케이션의 경우, 엄격한 색조 빈을 지정하는 것이 필수적입니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 소비자용 라우터의 상태 표시기 설계.

LED는 "전원 켜짐"과 "네트워크 활동"을 표시해야 합니다. 안정적인 녹색 불빛이 전원에 자주 사용되지만, 이 화이트 LED는 색상 확산판 뒤에서 또는 현대적인 화이트 라이트 미학을 위해 사용될 수 있습니다.

설계 단계:

1. 구동 회로:라우터의 3.3V 레일을 사용합니다. 과도한 전력 소모 없이 좋은 가시성을 위해 10mA의 작동 전류를 목표로 합니다. VF를 2.8V(보수적 추정)로 가정하고, 직렬 저항 계산: R = (3.3V - 2.8V) / 0.01A = 50 옴. 표준 51옴 저항을 사용합니다.

2. 열 관리:전력 소산: Pd = VF * IF = 2.8V * 0.01A = 28mW, 70mW 최대치보다 훨씬 낮습니다.

3. PCB 레이아웃:데이터시트의 권장 패드 레이아웃을 따릅니다. 열 방출을 위해 패드 주변에 소량의 구리 푸어를 추가합니다.

4. 부품 선택:적절한 밝기를 위해 빈 M 또는 N에서 주문합니다. 여러 단위가 다른 라우터 모델에 걸쳐 사용되는 경우 색상 일치를 보장하기 위해 일관된 색조 빈(예: S2)을 지정합니다.

12. 작동 원리 소개

이 LED는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드)으로 만들어진 반도체 칩을 기반으로 합니다. 이 재료의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 층의 특정 구성은 청색 또는 근자외선 스펙트럼에서 빛을 방출하도록 설계되었습니다. 백색광을 생성하기 위해, 이 기본 방출은 패키지 내부의 형광체 코팅과 결합됩니다. 형광체는 일부 청색광을 흡수하고 더 긴 파장(노란색, 빨간색)에서 재방출하여 남은 청색광과 혼합되어 백색의 인식을 생성합니다. 노란색 렌즈는 스펙트럼 출력을 추가로 수정하거나 확산을 제공할 수 있습니다.

13. 기술 동향 및 배경

InGaN 기반 화이트 LED는 고체 조명의 중요한 발전을 나타냅니다. 이 부품과 관련된 주요 산업 동향은 다음과 같습니다:

효율 증가:진행 중인 재료 과학 연구는 칩의 내부 양자 효율(IQE)과 형광체의 변환 효율을 개선하여 와트당 더 높은 루멘(lm/W)을 이끌어내는 것을 목표로 합니다.

색상 품질:색 재현 지수(CRI)를 개선하여 백색광이 더 자연스럽게 보이도록 하는 다중 형광체 혼합물 및 새로운 형광체 재료의 개발.

소형화:더 얇고 작은 소비자 가전 제품을 위한 추진은 이 장치의 "초슬림" 특성과 같이 더 작은 풋프린트와 더 낮은 프로파일을 가진 LED를 계속해서 요구하고 있습니다.

신뢰성 및 수명:패키징 재료와 열 관리의 개선은 SMD LED의 작동 수명을 연장하여 더 까다로운 애플리케이션에 적합하게 만듭니다. 이 데이터시트의 상세한 보관 및 취급 지침은 공급망을 통해 신뢰성을 유지하는 산업의 초점을 반영합니다.