LTST-008UGVEWT SMD LED 사양서 - 화이트 확산 렌즈 - 듀얼 컬러 (녹색/적색) - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-008UGVEWT는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 공간이 제한된 애플리케이션에 적합한 컴팩트한 폼 팩터를 특징으로 합니다. 이 부품은 단일 패키지 내에 두 개의 서로 다른 발광 칩을 통합합니다: 하나는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 기술을 사용하여 녹색광을 생성하고, 다른 하나는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 기술을 사용하여 적색광을 생성합니다. 외부 렌즈는 화이트 확산 처리되어 있어, 투명 렌즈에 비해 더 넓고 균일한 시야각을 달성하는 데 도움이 됩니다. 이 LED는 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 호환성을 위해 설계되어 대량 생산에 이상적입니다.

1.1 특징

• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 자동 픽 앤 플레이스 장비를 위해 직경 7인치 릴에 감긴 12mm 테이프에 포장됩니다.
• 표준 EIA(전자 산업 연합) 패키지 외형.
• 표준 집적 회로(IC) 논리 레벨과 입력 호환.
• 자동 부품 배치 시스템 사용을 위해 설계되었습니다.
• 적외선 리플로우 솔더링 프로파일을 견딥니다.
• JEDEC(공동 전자 소자 공학 위원회) 습기 민감도 레벨 3으로 가속화되도록 사전 조건 처리되었습니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 다용도로, 상태 표시, 백라이트 또는 장식용 조명이 필요한 광범위한 전자 장비에서 사용됩니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비:라우터, 모뎀 및 핸드셋의 상태 표시등.
• 사무 자동화:키보드의 키 백라이트 또는 프린터 및 스캐너의 표시등.
• 가전 제품:소비자 가전의 전원, 모드 또는 기능 표시등.
• 산업 장비:기계 및 제어 시스템용 패널 표시등.
• 간판 및 실내 디스플레이:간판용 저수준 조명 또는 저해상도 실내 디스플레이 패널의 요소로 사용.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

LTST-008UGVEWT LED의 성능은 표준 조건(Ta=25°C)에서 측정된 일련의 전기적 및 광학적 특성으로 정의됩니다. 이러한 파라미터를 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 기대 성능 달성에 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):녹색: 102 mW, 적색: 78 mW. 이는 LED가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):양색 모두 100 mA. 이는 최대 순간 전류로, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):양색 모두 30 mA. 이는 신뢰할 수 있는 동작을 위한 최대 연속 전류입니다.
• 동작 온도 범위:-40°C ~ +85°C. 정상 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C. 비동작 상태 보관을 위한 온도 범위입니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 장치가 권장 조건(I_F= 20mA) 내에서 동작할 때의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (Φ_v):인지된 광 출력의 측정값. 녹색: 최소 5.00 lm, 최대 11.00 lm. 적색: 최소 2.00 lm, 최대 4.75 lm. 인간의 눈 반응(CIE 곡선)에 맞추어 필터링된 센서로 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):일반적으로 130도. 이는 광 강도가 중심(0도)에서의 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 확산 렌즈가 이 넓은 각도에 기여합니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):스펙트럼 출력이 가장 강한 파장. 녹색: ~524 nm. 적색: ~631 nm.
• 주 파장 (λ_d):색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장. 녹색: 520-530 nm. 적색: 617-630 nm.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):방출된 빛의 대역폭. 녹색: ~33 nm. 적색: ~20 nm. 색 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):20mA에서 LED 양단의 전압 강하. 녹색: 2.4V ~ 3.4V. 적색: 1.8V ~ 2.6V. 허용 오차는 ±0.1V입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 10 µA. 이 장치는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-008UGVEWT는 두 가지 주요 빈닝 기준을 사용합니다.

3.1 광도 (IV) 등급

LED는 20mA에서 측정된 광 출력을 기준으로 그룹화됩니다. 각 빈은 11%의 허용 오차를 가집니다.

녹색 칩:

G1: 5.00 - 6.50 lm

G2: 6.50 - 8.45 lm

G3: 8.45 - 11.00 lm

적색 칩:

R1: 2.00 - 2.70 lm

R2: 2.70 - 3.65 lm

R3: 3.65 - 4.75 lm

3.2 주 파장 (WD) 등급

녹색 칩만 해당되며, LED는 색상 일관성을 제어하기 위해 주 파장별로 빈닝됩니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다.

AP: 520 - 525 nm

AQ: 525 - 530 nm

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 전류 대 전압 (I-V) 곡선

이 곡선은 순방향 전압(V_F)과 순방향 전류(I_F) 사이의 관계를 보여줍니다. 다이오드의 전형적인 비선형입니다. 녹색 칩(InGaN)의 곡선은 적색 칩(AlInGaP, ~2.0V)에 비해 더 높은 무릎 전압(~2.8V)을 가질 것입니다. 설계자는 이를 사용하여 주어진 공급 전압에 필요한 전류 제한 저항 값을 계산합니다.

4.2 상대 광도 대 순방향 전류

이 그래프는 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 권장 동작 범위(최대 30mA) 내에서는 일반적으로 선형입니다. 이 지점을 넘어서 LED를 구동하면 광 출력 증가율이 감소하는 반면 열은 크게 증가하고 수명이 단축됩니다.

4.3 스펙트럼 분포

이 플롯은 각 파장에서 방출되는 빛의 강도를 보여줍니다. 녹색 칩의 스펙트럼은 더 넓은 반폭을 가지며 524nm 주변에 중심을 두고, 적색 칩의 스펙트럼은 더 좁고 631nm 주변에 중심을 둡니다. 확산 렌즈는 스펙트럼을 변경하지 않지만 빛을 산란시킵니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 풋프린트를 따릅니다. 모든 주요 치수(길이, 너비, 높이, 패드 간격)는 별도로 명시되지 않는 한 ±0.1mm의 표준 허용 오차와 함께 밀리미터 단위로 제공됩니다. 핀 할당은 명확하게 정의됩니다: 핀 (0,1) 및 2는 녹색 칩용, 핀 3 및 4는 적색 칩용, 핀 5,6,7은 널(연결 없음)입니다.

5.2 극성 식별

패키지에는 핀 1 또는 캐소드를 식별하기 위한 표시 또는 물리적 특징(모따기된 모서리 또는 점 등)이 포함되어 있습니다. 조립 중 올바른 방향은 의도한 칩이 활성화되도록 하는 데 중요합니다.

5.3 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더링을 보장하기 위한 랜드 패턴 설계가 제안됩니다. 여기에는 PCB의 구리 패드 크기와 모양이 포함되며, 이는 LED 단자와 일치하여 좋은 솔더 필릿을 형성하고 기계적 안정성을 제공해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

J-STD-020B를 준수하는 무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 권장 온도 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

- 예열:150-200°C에서 최대 120초 동안 보드를 점차 가열하고 플럭스를 활성화합니다.

- 피크 온도:최대 260°C. 액상선(일반적으로 SnAgCu 솔더의 경우 217°C) 이상의 시간은 제어되어야 합니다.

- 총 솔더링 시간:피크 온도에서 최대 10초, 최대 두 번의 리플로우 사이클이 허용됩니다.

6.2 핸드 솔더링 (솔더링 아이언)

수동 재작업이 필요한 경우, 아이언 팁 온도는 300°C를 초과하지 않아야 하며, 접촉 시간은 솔더 접합당 최대 3초로 제한해야 합니다. 플라스틱 패키지와 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지하기 위해 하나의 재작업 사이클만 권장됩니다.

6.3 보관 조건

습기 민감도는 SMD 부품의 중요한 요소입니다.

- 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관. 1년 이내 사용.

- 개봉 패키지:≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관. 주변 공기에 168시간(1주일) 이상 노출된 경우, LED는 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 \"팝콘 현상\"을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹해야 합니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. 침지는 상온에서 1분 미만으로 해야 합니다. 가혹하거나 명시되지 않은 화학 물질은 플라스틱 렌즈와 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 보호 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다. 테이프 포켓, 릴 허브 및 플랜지의 주요 치수가 명시됩니다. 표준 릴은 직경 7인치이며 4000개를 담습니다. 잔여물에 대해서는 최소 주문 수량 500개가 적용될 수 있습니다.

7.2 릴 포장 세부 사항

포장은 ANSI/EIA-481 사양을 따릅니다. 빈 부품 포켓은 밀봉됩니다. 릴에서 연속으로 누락된 부품(\"누락 램프\")의 최대 수는 2개로, 자동 조립 장비의 공급 신뢰성을 보장합니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

LED는 전류 구동 장치입니다. 직렬 전류 제한 저항은 필수입니다. 저항 값(R_s)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R_s= (V_공급- V_F) / I_F. 5V 공급 및 녹색 LED(V_F~3.0V)에서 20mA일 때, R_s= (5 - 3) / 0.02 = 100 Ω입니다. 마진을 위해 전력 소비를 줄이기 위해 약간 더 높은 값(예: 120 Ω)이 종종 사용됩니다.

8.2 설계 고려 사항

• 열 관리:전력 소산이 낮지만, 패드 주변에 적절한 PCB 구리 면적을 확보하는 것은 열을 분산시키는 데 도움이 되며, 특히 높은 주변 온도 환경에서 또는 최대 전류 근처에서 구동할 때 중요합니다.
• 전류 제어:정밀한 밝기 제어 또는 수명 극대화를 위해, 특히 가변 공급 전압이 있는 애플리케이션에서 단순한 저항 대신 정전류 드라이버 사용을 고려하십시오.
• 광학 설계:화이트 확산 렌즈는 넓고 부드러운 빛 패턴을 제공합니다. 더 지향성 있는 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학(라이트 파이프 또는 외부 렌즈 등)이 필요할 수 있습니다.
• ESD 보호:민감하다고 명시적으로 명시되지는 않았지만, 모든 반도체 장치에 대해 핸들링 및 설계 중 기본 ESD 예방 조치(예: I/O 라인에 직렬 저항)를 구현하는 것이 좋은 관행입니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-008UGVEWT의 주요 차별화 요소는단일 패키지 내 듀얼 컬러 기능과넓은 시야각 확산 렌즈입니다. 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여, 이 설계는 PCB 공간을 절약하고, 조립을 단순화하며(두 개 대신 하나의 부품), 두 칩을 동시에 구동하면 혼합 색상 효과를 생성할 수 있습니다. 확산 렌즈는 더 집중된 \"핫 스팟\"을 가지는 경우가 많은 투명 렌즈 LED에 비해 다른 시야각에서 더 균일한 외관을 제공합니다. JEDEC 레벨 3 사전 조건 처리는 대부분의 표준 조립 현장 환경에 적합한 중간 수준의 습기 저항성을 나타냅니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 녹색과 적색 칩을 동시에 구동할 수 있나요?

예, 전기적으로 독립적입니다. 녹색 칩의 애노드/캐소드 쌍용과 적색 칩의 쌍용으로 두 개의 별도 전류 제한 회로(저항 또는 드라이버)가 필요합니다. 각각 풀 전류(20mA)로 동시에 구동하려면 총 전력 소산(Pd_녹색 + Pd_적색)과 PCB의 국부 열 조건이 허용 한계 내에 있는지 확인해야 합니다.

10.2 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_P)는 LED가 가장 많은 광 출력을 방출하는 물리적 파장입니다.주 파장 (λ_d)는 인간의 눈이 인지하는 색상에 해당하는 CIE 색상 차트를 기반으로 계산된 값입니다. 이러한 단색 LED의 경우 일반적으로 가깝지만, 애플리케이션에서 색상 사양을 위한 더 관련성이 높은 파라미터는 λ_d입니다.

10.3 최대 DC 전류(30mA)가 피크 펄스 전류(100mA)보다 낮은 이유는 무엇인가요?

이는열적 한계때문입니다. 연속 전류는 연속 열을 생성합니다. 30mA DC 정격은 장기 신뢰성을 위해 접합 온도가 안전 한계 내에 머물도록 보장합니다. 100mA 펄스 정격은 듀티 사이클이 10%에 불과하기 때문에 평균 전력과 열 발생이 훨씬 낮은 짧고 고강도 버스트(멀티플렉싱 디스플레이 또는 통신 등)를 허용합니다.

10.4 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

생산 런에서 일관된 시각적 성능을 위해 원하는 광도(IV) 및 파장(WD) 빈 코드를 지정하십시오. 예를 들어, \"LTST-008UGVEWT, G2, AP\"를 주문하면 녹색 칩 광도가 6.50-8.45 lm이고 주 파장이 520-525 nm 사이인 LED를 요청하게 됩니다. 지정하지 않으면 표준 생산 빈의 부품을 받게 됩니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 네트워크 장치용 듀얼 상태 표시등.

네트워크 라우터 설계자는 두 개의 상태 LED(전원 및 인터넷 연결)가 필요하지만 전면 패널 공간이 제한되어 있습니다. LTST-008UGVEWT를 사용하여 다음과 같은 단일 LED 위치를 설계할 수 있습니다:

- 고정 녹색:전원 켜짐, 인터넷 연결됨 (녹색 칩만).

- 고정 적색:전원 켜짐, 인터넷 없음 (적색 칩만).

- 깜빡이는 녹색:부팅/시스템 활동.

- 깜빡이는 적색:오류 상태.

이는 녹색과 적색 애노드를 마이크로컨트롤러의 별도 GPIO 핀에 연결하고, 각각 자체 직렬 저항을 갖도록 하여 달성됩니다. 마이크로컨트롤러 펌웨어가 상태와 색상을 제어합니다. 넓은 130도 시야각은 방의 거의 모든 각도에서 상태가 보이도록 보장합니다.

12. 동작 원리

LED의 발광은 반도체 물질의전계 발광을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, n형 영역의 전자가 p형 영역의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 물질의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다.InGaN은 더 넓은 밴드갭을 가져 녹색/청색 빛으로 인지되는 더 높은 에너지 광자를 생성합니다.AlInGaP은 더 좁은 밴드갭을 가져 적색/주황색 빛으로 인지되는 더 낮은 에너지 광자를 생성합니다. 화이트 확산 렌즈는 방출된 빛의 방향을 무작위화하여 람베르시안과 유사한 방출 패턴을 생성하는 산란 입자를 포함하는 에폭시 또는 실리콘 재료로 만들어집니다.

13. 기술 동향

SMD LED 시장은 계속해서 다음과 같은 방향으로 진화하고 있습니다:

1. 더 높은 효율 (lm/W):에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선으로 동일한 전기 입력에 대해 더 많은 광 출력을 얻어 전력 소비와 열 부하를 줄입니다.

2. 향상된 색상 일관성 및 빈닝:더 엄격한 제조 관리 및 더 정교한 빈닝 전략(예: 광도, 파장, 때로는 순방향 전압을 포함하는 다중 파라미터 빈)으로 여러 LED가 필요한 애플리케이션에서 더 나은 색상 일치를 가능하게 합니다.

3. 소형화:패키지는 계속해서 축소되어(예: 0402, 0201 미터법 크기) 특히 휴대용 소비자 가전에서 더 높은 밀도 설계를 가능하게 합니다.

4. 향상된 신뢰성:패키지 재료(몰드 컴파운드, 리드프레임) 및 다이 부착 기술의 발전으로 열 사이클링, 습기 및 기타 환경 스트레스에 대한 저항성이 향상됩니다.

5. 통합 솔루션:내장 드라이버(정전류 IC), 보호 부품(ESD, 서지) 또는 \"스마트 LED\" 애플리케이션을 위한 마이크로컨트롤러까지 포함하는 LED의 성장으로 외부 부품 수를 줄입니다.