SMD LED LTST-N682VSQEWT 데이터시트 - 화이트 확산 렌즈 - 듀얼 AlInGaP 노랑/빨강 - 20mA - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-N682VSQEWT은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 소형 크기가 특징으로, 공간이 제한된 애플리케이션에 적합합니다. 이 장치는 화이트 확산 렌즈를 특징으로 하며, 이 렌즈 안에는 두 개의 독립적인 반도체 칩이 내장되어 있습니다: 하나는 노란색 빛을, 다른 하나는 빨간색 빛을 방출하며, 둘 다 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 기술을 기반으로 합니다. 이 듀얼 칩 구성은 단일 패키지에서 여러 가지 표시 상태를 가능하게 합니다.

1.1 특징

• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 자동 픽 앤 플레이스 장비용으로 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장됩니다.
• 표준 EIA(전자 산업 연합) 패키지 외형.
• 집적 회로(IC) 호환 구동 레벨.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다.
• JEDEC(공동 전자 소자 공학 위원회) Moisture Sensitivity Level 3에 사전 조건화됨.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 신뢰할 수 있는 상태 표시 또는 백라이트가 필요한 광범위한 소비자 및 산업용 전자 제품을 대상으로 합니다. 일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비(예: 무선 전화기, 휴대 전화).
• 사무 자동화 장치(예: 노트북 컴퓨터, 네트워크 시스템).
• 가전 제품 및 실내 간판.
• 일반 상태 표시기, 신호 조명 및 전면 패널 백라이트.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

다음 한계는 어떠한 작동 조건에서도 초과해서는 안 되며, 이를 초과할 경우 장치에 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산(Pd):칩당(노랑 및 빨강) 75 mW. 이 파라미터는 LED가 열로 방출할 수 있는 최대 전력을 정의합니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):노랑 100 mA, 빨강 80 mA. 이는 최대 허용 펄스 전류로, 일반적으로 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭으로 정의되며, 짧고 고강도의 섬광에 사용됩니다.
• DC 순방향 전류(I_F):두 색상 모두 30 mA. 이는 정상 작동을 위해 권장되는 최대 연속 전류입니다.
• 작동 온도 범위:-40°C ~ +85°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C. 장치는 전원이 인가되지 않은 상태에서 이 한계 내에서 보관할 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 Ta=25°C 및 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정되며, 이는 표준 테스트 조건입니다.

• 광도(I_V):인지된 빛의 세기를 측정한 값입니다. 노랑 칩의 경우 최소 710 mcd, 일반값은 지정되지 않음, 최대 1800 mcd입니다. 빨강 칩의 경우 최소 560 mcd, 일반값은 지정되지 않음, 최대 1400 mcd입니다. 넓은 시야각(2θ_1/2= 120° 일반)으로 인해 좁은 빔이 아닌 확산된 광역 조명이 이루어집니다.
• 피크 방출 파장(λ_P):광 출력이 최대가 되는 파장입니다. 일반값은 590 nm(노랑) 및 630 nm(빨강)입니다.
• 주 파장(λ_d):인지되는 색상을 정의하는 단일 파장입니다. 노랑 칩은 585 nm에서 595 nm 범위입니다. 빨강 칩은 617 nm에서 627 nm 범위입니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):최대 강도의 절반에서 방출 스펙트럼의 대역폭입니다. 두 색상 모두 일반값은 20 nm로, 상대적으로 순수한 스펙트럼 색상을 나타냅니다.
• 순방향 전압(V_F):20 mA로 구동될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 두 칩 모두 1.7 V(최소)에서 2.5 V(최대) 범위입니다. 허용 오차는 ±0.1 V입니다.
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 10 µA. 이 파라미터는 적외선 테스트 목적으로만 사용되며, 장치는 역방향 바이어스 하에서 작동하도록 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 주요 파라미터 간의 관계를 설명하는 일반적인 특성 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 텍스트로 재현되지 않았지만, 그 함의는 아래에서 분석됩니다.

3.1 광도(I_V) 빈닝

노랑 칩의 경우:

빈 코드 U: 710 mcd ~ 965 mcd

빈 코드 V: 965 mcd ~ 1315 mcd

빈 코드 W: 1315 mcd ~ 1800 mcd

각 빈의 허용 오차는 ±11%입니다.

빨강 칩의 경우:

빈 코드 T: 560 mcd ~ 760 mcd

빈 코드 U: 760 mcd ~ 1030 mcd

빈 코드 V: 1030 mcd ~ 1400 mcd

각 빈의 허용 오차는 ±11%입니다.

3.2 주 파장(W_d) 빈닝

노랑 칩만 해당:

빈 코드 J: 585 nm ~ 590 nm

빈 코드 K: 590 nm ~ 595 nm

각 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

4. 성능 곡선 분석

The datasheet references typical characteristic curves which illustrate the relationship between key parameters. While the specific graphs are not reproduced in text, their implications are analyzed below.

• I-V(전류-전압) 곡선:이 곡선은 순방향 전압(V_F)과 순방향 전류(I_F) 사이의 지수 관계를 보여줄 것입니다. 20mA에서 V_F의 일반 범위 1.7-2.5V는 회로 설계를 위한 구동 전압 요구 사항을 나타냅니다.
• 광도 대 순방향 전류:이 곡선은 일반적으로 광 출력이 최대 정격 전류까지 전류와 거의 선형적으로 증가함을 보여줍니다. 20mA 이상에서 작동하면 더 높은 밝기를 얻을 수 있지만, 전력 소산과 접합 온도도 증가시킵니다.
• 광도 대 주변 온도:AlInGaP LED의 경우, 광도는 일반적으로 주변 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 설계자는 고온 환경에서 충분한 밝기를 보장하기 위해 이 디레이팅을 고려해야 합니다.
• 스펙트럼 분포:그래프는 파장에 걸친 상대 광 출력을 보여주며, 피크 방출 파장(λ_P)을 중심으로 일반 반폭 20 nm를 가집니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 핀 할당

장치는 표준 SMD 패키지 외형을 따릅니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수는 밀리미터 단위이며 일반 허용 오차는 ±0.2 mm입니다. 핀 할당은 다음과 같습니다: 핀 1과 2는 노랑 AlInGaP 칩용이고, 핀 3과 4는 빨강 AlInGaP 칩용입니다. 화이트 확산 렌즈는 균일하고 광각의 빛 방출을 제공합니다.

5.2 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

적외선 또는 증기상 리플로우 솔더링을 위한 랜드 패턴(풋프린트) 다이어그램이 제공됩니다. 권장 패드 형상을 준수하는 것은 적절한 솔더 접합 형성, 리플로우 중 자체 정렬 및 장기 기계적 신뢰성을 달성하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 J-STD-020B를 준수하는 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열 온도:150°C ~ 200°C.
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:최대 10초(최대 두 번의 리플로우 사이클 허용).

참고: 실제 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용된 오븐에 대해 특성화되어야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 온도가 300°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용하고, 접합당 솔더링 시간을 최대 3초로 제한하십시오. 핸드 솔더링 사이클은 한 번만 허용됩니다.

6.3 세척

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

6.4 보관 및 취급

• 밀봉 패키지:≤ 30°C 및 ≤ 70% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 건조제가 들어 있는 원래의 방습 백에 보관할 경우 유통 기한은 1년입니다.
• 개봉 패키지:원래 포장에서 꺼낸 부품의 경우, 보관 환경은 30°C와 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 노출 후 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 좋습니다. 더 오래 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 건조기를 사용하십시오. 168시간 이상 노출된 부품은 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 \"팝콘 현상\"을 방지해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 2000개가 들어 있습니다. 테이프는 빈 포켓을 밀봉하기 위해 탑 커버를 사용합니다. 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 잔여 로트의 최소 주문 수량은 500개입니다.

8. 애플리케이션 제안 및 설계 고려 사항

8.1 일반 애플리케이션 회로

각 칩(노랑 및 빨강)은 독립적으로 구동됩니다. 간단한 직렬 전류 제한 저항이 가장 일반적인 구동 회로입니다. 저항 값(R_limit)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F(2.5V)를 사용하여 부품 간 변동에도 원하는 수준(예: 20mA)을 초과하지 않도록 하십시오. 예를 들어, 5V 공급 전압의 경우: R_limit= (5V - 2.5V) / 0.020A = 125 Ω. 표준 120 Ω 또는 150 Ω 저항이 적합합니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(칩당 최대 75 mW), 접합 온도를 한계 내로 유지하는 것은 수명과 안정적인 광 출력에 매우 중요합니다. 특히 고온 환경 또는 최대 전류 근처에서 작동할 경우, 솔더 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하여 방열판 역할을 하도록 하십시오.

8.3 광학 설계

화이트 확산 렌즈와 120° 시야각으로 인해 이 LED는 핫스팟 없이 넓고 균일한 조명이 필요한 애플리케이션(예: 전면 패널 표시기 또는 기호용 백라이트)에 이상적입니다. 더 집중된 빛을 위해서는 외부 렌즈 또는 도광판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 부품의 주요 차별화 요소는단일 패키지 내 듀얼 칩설계와화이트 확산 렌즈입니다. 두 개의 별도 단색 LED를 사용하는 것과 비교하여, 이 설계는 PCB 공간을 절약하고, 조립을 단순화하며(두 번이 아닌 한 번의 배치 작업), 더 컴팩트한 표시기를 제공할 수 있습니다. AlInGaP 기술은 노랑 및 빨강 파장에 대해 높은 효율과 좋은 색 순도를 제공합니다. 넓은 시야각은 영역 조명 애플리케이션에서 클리어 렌즈 LED에 비해 주요 장점입니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 노랑과 빨강 칩을 각각 20mA로 동시에 구동할 수 있나요?

A: 예, 하지만 총 전력 소산을 고려해야 합니다. 20mA(V_F~2.1V 일반)에서 동시 작동 시 칩당 약 42 mW, 총 84 mW가 발생합니다. 이는 절대 최대 전력 소산 정격 75 mW칩당을 초과합니다. 두 칩을 절대 최대 전류로 연속 동시 구동하는 것은 권장되지 않습니다. 동시 작동을 위해서는 전류를 디레이팅하거나 펄스 작동을 사용하는 것이 좋습니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λ_P)은 방출 스펙트럼이 가장 강한 물리적 파장입니다. 주 파장(λ_d)은 CIE 색도도에서 계산된 값으로, 빛의 인지된 색상(색조)에 해당합니다. 이러한 단색 LED의 경우 일반적으로 매우 가깝습니다.

Q: 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

A: 특정 빈 코드(예: 고광도 노랑용 W, 특정 노랑 파장용 K)는 전체 주문 코드의 일부일 수 있습니다. 제조업체에 사용 가능한 조합을 문의하십시오. 더 엄격한 빈(예: 특정 I_V및 W_d빈)을 선택하면 생산 런 전체에서 모든 유닛의 밝기와 색상 일관성이 더욱 보장됩니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 네트워크 라우터의 듀얼 상태 표시기.

LTST-N682VSQEWT은 라우터의 두 가지 별도 작동 상태를 표시하는 단일 LED로 사용될 수 있습니다.

설계:마이크로컨트롤러 유닛(MCU)에는 두 개의 GPIO 핀이 있습니다. 한 핀은 전류 제한 저항을 통해 노랑 칩을 구동하여 \"전원 켜짐 / 대기\" 모드를 표시합니다. 다른 핀은 또 다른 저항을 통해 빨강 칩을 구동하여 \"데이터 활동 / 오류\" 모드를 표시합니다. 화이트 확산 렌즈는 빛을 혼합하여 노랑(대기), 빨강(오류) 또는 둘 다 짧게 펄스되는 경우(예: 시작 시퀀스 중) 잠재적인 혼합을 보여줄 수 있는 균일하고 미적으로 만족스러운 표시기를 제공합니다. 이 설계는 두 개의 별도 LED를 사용하는 것에 비해 전면 패널의 혼란을 줄입니다.

12. 작동 원리 소개

AlInGaP 칩의 발광은 반도체 p-n 접합의 전계 발광을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 동안 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. 빛의 특정 파장(색상)은 AlInGaP 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 이는 노란색(~590 nm)과 빨간색(~630 nm) 빛을 생성하기 위해 결정 성장 공정 중에 설계됩니다.

13. 기술 동향

AlInGaP 기술은 성숙되어 있으며 호박색, 노랑 및 빨강 파장에 대해 높은 효율을 제공합니다. 표시기 LED의 현재 동향은 광 효율 증가(전기 와트당 더 많은 광 출력), 고급 빈닝을 통한 색상 일관성 개선, 무연 솔더링에 필요한 더 높은 온도 리플로우 프로파일을 견딜 수 있는 패키지 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 또한 광학 성능을 유지하거나 향상시키면서 소형화를 추구하고, 단일 패키지에 더 많은 기능(다중 색상 또는 제어용 내장 IC와 같은)을 통합하는 방향으로 나아가고 있습니다.