SMD LED LTW-C181DS5-GE2 데이터시트 - 초슬림 0.55mm 높이 - 화이트 InGaN - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정 및 공간이 제한적인 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 초소형 LED 제품군에 속합니다. LED는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 재료를 활용하여 백색광을 생성하며, 컴팩트한 폼 팩터에서 높은 휘도를 제공합니다.

본 제품의 핵심 설계 철학은 현대 전자 제조 워크플로우에 원활하게 통합되는 신뢰할 수 있는 고성능 조명 솔루션을 제공하는 것입니다. 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정 및 자동 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성 덕분에 대량 생산 환경에 적합합니다. 초슬림 패키지 높이는 핵심 특징으로, 점점 더 얇아지는 소비자 및 산업용 전자 제품에서의 사용을 가능하게 합니다.

1.1 특징

• 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수합니다.
• 패키지 높이가 단 0.55mm에 불과한 극히 낮은 프로필.
• 초고휘도 InGaN 백색광 칩을 사용합니다.
• 업계 표준 포장으로 공급: 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프.
• 전자 산업 연합(EIA) 표준 패키지 외형을 준수합니다.
• 집적 회로(IC) 논리 레벨과 전기적으로 호환됩니다.
• 자동화된 부품 배치 시스템과의 호환성을 위해 설계되었습니다.
• 표준 적외선 리플로우 솔더링 프로파일을 견딥니다.

1.2 적용 분야

이 LED는 광범위한 전자 장비를 위해 설계되었습니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비:라우터, 모뎀, 핸드셋의 상태 표시등.
• 사무 자동화:프린터, 스캐너, 복사기의 키패드, 키보드, 제어판 백라이트.
• 가전 제품 및 가정용 전자 제품:스마트 스피커, 텔레비전, 주방 가전 제품 등의 전원, 모드 또는 기능 표시등.
• 산업 장비:제어 시스템의 기기 상태, 오류 또는 작동 모드 표시등.
• 실내 간판 및 마이크로 디스플레이:심볼, 아이콘 또는 소형 정보 디스플레이 조명.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 동작은 보장되지 않습니다. 모든 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산(Pd):76 mW. 이는 LED 패키지가 열적 한계를 초과하지 않고 열로 방출할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류(I_F(PEAK)):100 mA. 이는 펄스 조건에서 허용되는 최대 전류로, 1/10 듀티 사이클 및 0.1ms 펄스 폭으로 지정됩니다. 이는 연속 전류 정격보다 훨씬 높습니다.
• DC 순방향 전류(I_F):20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 작동 온도 범위(T_opr):-20°C ~ +105°C. LED가 올바르게 작동하도록 설계된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위(T_stg):-40°C ~ +105°C. 비작동 상태 보관을 위한 온도 범위입니다.
• 적외선 솔더링 조건:260°C에서 10초. 리플로우 솔더링 중 패키지가 견딜 수 있는 최대 열 프로파일입니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 표준 테스트 조건(Ta=25°C, I_F=5mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도(I_V):112.0 mcd(밀리칸델라) ~ 224.0 mcd 범위. CIE 명시도 눈 반응 곡선에 맞춰 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다. 실제 값은 빈으로 분류됩니다(섹션 3 참조).
• 시야각(2θ_1/2):130도. 이는 광도가 0도(온축)에서 측정된 광도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 이러한 넓은 시야각은 백라이트 및 상태 표시등에 적합한 넓고 확산된 조명을 제공합니다.
• 색도 좌표(x, y):CIE 1931 색도도에서 일반적인 값은 x=0.304, y=0.3005입니다. 이 좌표는 백색광의 인지된 색상점을 정의합니다. 허용 오차 및 빈 분류가 적용됩니다(섹션 3 참조).
• 순방향 전압(V_F):5mA에서 2.70V ~ 3.15V 범위. 이는 LED가 전류를 흘릴 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 특정 범위로 빈 분류됩니다(섹션 3 참조).
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 2 μA. 이 파라미터는 주로 IR 테스트 목적을 위한 것입니다. 장치는 역방향 바이어스에서 작동하도록 의도되지 않았습니다.

3. 빈 등급 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기준으로 분류(빈)됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 맞는 특정 성능 범위를 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압(V_F) 등급

I_F= 5mA에서 빈 분류. 각 빈은 ±0.1V의 허용 오차를 가집니다.

• 빈 코드 A: V_F= 2.70V ~ 2.85V
• 빈 코드 B: V_F= 2.85V ~ 3.00V
• 빈 코드 C: V_F= 3.00V ~ 3.15V

3.2 광도(I_V) 등급

I_F= 5mA에서 빈 분류. 각 빈은 ±15%의 허용 오차를 가집니다.

• 빈 코드 R1: I_V= 112.0 mcd ~ 146.0 mcd
• 빈 코드 R2: I_V= 146.0 mcd ~ 180.0 mcd
• 빈 코드 S1: I_V= 180.0 mcd ~ 224.0 mcd

3.3 색조(색도) 등급

I_F= 5mA에서 CIE 1931 (x, y) 색도도 상의 경계로 정의됩니다. 각 빈은 x 및 y 좌표 모두에서 ±0.01의 허용 오차를 가집니다. 데이터시트에는 S1-2, S2-2, S3-1, S4-1과 같은 빈에 대한 특정 사각형 경계가 나열되어 있습니다. 이 빈 분류는 어셈블리 내 여러 LED 간의 색상 일관성을 보장합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

LED는 초슬림 패키지 설계를 특징으로 합니다. 핵심 치수는 높이로, 0.55mm입니다. 다른 모든 패키지 치수는 원본 문서 내 상세한 기계 도면에 제공되며, 별도 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.1mm입니다. 렌즈 색상은 노란색이며, 광원 자체는 InGaN 백색 칩입니다.

4.2 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장하기 위해 인쇄 회로 기판용 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 권장 레이아웃을 준수하면 신뢰할 수 있는 솔더 필렛을 달성하고 리플로우 중에 툼스토닝 또는 정렬 불량을 방지하는 데 도움이 됩니다.

4.3 극성 식별

올바른 극성은 LED 작동에 매우 중요합니다. 데이터시트에는 패키지의 애노드 및 캐소드 단자를 식별하는 다이어그램이 포함되어 있습니다. 일반적으로 이는 부품 본체의 표시 또는 패키지 풋프린트의 비대칭으로 표시됩니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

5.1 적외선 리플로우 솔더링 파라미터

무연 솔더 공정의 경우 특정 열 프로파일이 권장됩니다. 핵심 파라미터는 최대 본체 온도 260°C로, 이는 10초를 초과해서는 안 됩니다. 프로파일에는 예열 단계가 포함됩니다. 최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 부품 및 사용된 솔더 페이스트에 따라 달라지며, 각 애플리케이션에 맞게 특성화되어야 한다는 점이 강조됩니다.

5.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 극도로 주의하여 수행해야 합니다. 권장 사항은 최대 온도 300°C의 솔더링 아이언 팁을 사용하고, 패드당 솔더링 시간을 3초로 제한하는 것입니다. 이는 LED 칩 및 패키지에 열 손상을 방지하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

5.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. 허용 가능한 방법에는 LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 포함됩니다. 지정되지 않은 화학 물질을 사용하면 LED 패키지 재료가 손상될 수 있습니다.

6. 포장 및 취급

6.1 테이프 및 릴 사양

부품은 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다. 표준 릴 수량은 릴당 5000개입니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 주요 취급 참고 사항은 다음과 같습니다: 연속으로 최대 2개의 누락된 부품이 허용되며, 잔여물의 최소 주문 수량은 500개입니다.

6.2 보관 조건

밀봉 패키지:원래의 개봉되지 않은 방습 봉지(건조제 포함)에 담긴 LED는 ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관해야 합니다. 이러한 조건에서 권장 유통 기한은 1년입니다.
개봉 패키지:방습 봉지가 개봉되면 부품은 주변 습도에 노출됩니다. ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다. 습도 민감도 등급(MSL) 2a를 충족하는 부품의 경우, 노출 후 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 권장됩니다. 더 오랜 기간 노출된 부품은 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘" 현상으로 인한 손상을 방지해야 합니다.

6.3 정전기 방전(ESD) 예방 조치

LED는 정전기 방전 및 서지 전압에 민감합니다. 취급 및 조립 중 적절한 ESD 제어 조치를 취해야 합니다. 여기에는 접지된 손목 스트랩, 방전 장갑 사용 및 모든 장비와 작업 표면이 적절하게 접지되었는지 확인하는 것이 포함됩니다.

7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

7.1 전류 제한

전압원에서 LED를 구동할 때 외부 전류 제한 저항이 필수적입니다. 저항 값(R_limit)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. 계산 시 데이터시트의 최대 V_F(예: 3.15V)를 사용하면 더 높은 전압 빈 부품이더라도 전류가 한계를 초과하지 않도록 보장합니다. 신뢰할 수 있는 작동을 위해, 높은 휘도가 특별히 요구되지 않는 한 일반적인 5mA 테스트 전류에서 또는 그 이하로 LED를 구동하는 것이 좋습니다.

7.2 열 관리

전력 소산이 낮더라도 적절한 열 설계는 LED 수명을 연장하고 광 출력을 유지합니다. 권장 레이아웃에 따라 PCB 패드 설계가 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오. 고주변 온도 애플리케이션에서는 접합 온도 한계 내에 머물기 위해 순방향 전류를 감소시킬 필요가 있을 수 있습니다.

7.3 광학 설계

130도 시야각은 넓고 램버시안과 유사한 방출 패턴을 생성합니다. 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션의 경우 2차 광학(렌즈 또는 도광판)이 필요합니다. 노란색 렌즈는 InGaN 청색 칩에 대한 색 변환 형광체 역할을 하여 백색광을 생성하며, 그 특성은 최종 색도에 필수적입니다.

8. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 특징은0.55mm 초슬림 높이입니다. 이는 두께(z-높이)가 심각하게 제한된 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 전자 제품과 같은 현대의 초슬림 장치에 대한 매력적인 선택이 됩니다. 0.6mm 이상일 수 있는 표준 LED 패키지와 비교하여, 이 부품은 조립 두께를 직접적으로 줄여줍니다. 더욱이, 이러한 얇은 패키지에서 높은 휘도(5mA에서 최대 224 mcd)와 넓은 시야각을 결합한 것은 광학 성능과 기계적 미니멀리즘을 균형 있게 맞춘 중요한 공학적 성과입니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있습니까?
A: 예, 20mA는 최대 정격 DC 순방향 전류입니다. 가장 긴 수명과 안정적인 성능을 위해 5-10mA와 같은 낮은 전류에서 작동하는 것이 권장됩니다.

Q: R1, R2, S1 광도 빈의 차이점은 무엇입니까?
A: 이 빈은 서로 다른 광 출력 범위를 나타냅니다. S1은 가장 밝은 빈(180-224 mcd), R2는 중간 범위(146-180 mcd), R1은 표준 빈(112-146 mcd)입니다. 더 높은 빈을 선택하면 주어진 전류에서 더 큰 광 출력을 보장합니다.

Q: 봉지를 개봉한 후 672시간의 플로어 라이프는 얼마나 중요합니까?
A: 신뢰성 측면에서 매우 중요합니다. 리플로우 전 베이크 사이클 없이 이 노출 시간을 초과하면 솔더링 중 흡수된 수분의 급속한 기화로 인해 내부 패키지 박리 또는 균열이 발생할 수 있습니다("팝콘" 효과).

Q: 역방향 전류 정격이 테스트 목적으로만 사용되는 이유는 무엇입니까?
A: LED는 다이오드이며 회로에서 역방향 바이어스로 작동하도록 설계되지 않았습니다. 5V 역방향 전압 정격은 누설 전류를 확인하기 위한 테스트 조건이며, 작동 지침이 아닙니다. 항상 회로에서 올바른 극성을 보장하십시오.

10. 작동 원리

이 LED는 반도체 p-n 접합에서 전계 발광 원리에 따라 작동합니다. 활성 영역은 InGaN으로 구성됩니다. 다이오드의 턴온 전압(V_F)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 백색 LED에서 InGaN 층의 이 재결합은 일반적으로 청색광을 생성합니다. 형광체 코팅(노란색 렌즈 내에 포함됨)은 이 청색광의 일부를 흡수하여 황색광으로 재방출합니다. 남은 청색광과 변환된 황색광의 혼합물은 인간의 눈에 백색광으로 인지됩니다. 특정 비율과 형광체 구성은 CIE 도표 상의 정확한 색도 좌표(x, y)를 결정합니다.

11. 업계 동향

이 부품의 개발은 광전자 분야의 몇 가지 주요 동향을 반영합니다:소형화는 패키지 높이를 0.5mm 미만으로 밀어붙이는 지배적인 동인으로 계속되고 있습니다.효율 증가는 새로운 칩 설계와 형광체가 와트당 더 높은 루멘(lm/W)을 제공하면서 영구적인 과제입니다.색상 일관성 및 빈 분류는 더 정교해져, 더 엄격한 빈(정의된 색조 사각형과 같은)을 통해 디스플레이 및 조명용 다중 LED 어레이에서 더 나은 색상 일치를 가능하게 합니다. 마지막으로,제조 호환성은 완전 자동화된 고속 SMT 라인에 최적화되고 무연 리플로우 프로파일에 충분히 견고한 부품으로서, 제공된 상세한 솔더링 지침에서 입증된 바와 같이 여전히 필수적입니다.