SMD LED LTW-482DS5 데이터시트 - 화이트 InGaN, 옐로우 렌즈 - 전기 및 광학 사양

1. 제품 개요

LTW-482DS5는 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED 램프입니다. 이 제품은 공간이 중요한 제약 조건인 애플리케이션을 위해 설계된 부품군의 일부입니다. 이 장치는 초고휘도 화이트 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 반도체 칩과 황색 렌즈를 결합하여 특정 색상 출력을 생성합니다. 이 LED는 대량 전자 제조에서 일반적으로 사용되는 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 제작되었습니다.

이 부품의 핵심 장점은 소형화된 폼 팩터와 자동화 피크 앤 플레이스 장비에 대한 적합성에 있으며, 이는 생산을 간소화합니다. 이는 EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지로 분류되어 산업 조립 라인과의 광범위한 호환성을 보장합니다. 또한 이 장치는 I.C.(집적 회로) 호환으로 지정되어 있어 많은 경우 마이크로컨트롤러나 기타 디지털 회로의 일반적인 논리 레벨 전압으로 직접 구동될 수 있음을 나타냅니다.

이 LED의 목표 시장은 다양한 소비자 및 산업용 전자 제품을 포괄합니다. 주요 애플리케이션에는 상태 표시, 키패드 및 키보드 백라이트, 마이크로 디스플레이 통합이 포함됩니다. 또한 통신 장비, 사무 자동화 장치, 다양한 가전 제품, 그리고 소형이고 신뢰할 수 있는 광원이 필요한 실내 간판 또는 심볼 조명에서도 찾아볼 수 있습니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 LED에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 값은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다. 최대 연속 DC 순방향 전류(IF)는 20 mA입니다. 100 mA의 더 높은 피크 순방향 전류는 허용되지만, 엄격한 1/10 듀티 사이클과 0.1밀리초를 초과하지 않는 펄스 폭을 가진 펄스 조건에서만 가능합니다. 최대 전력 소산은 72밀리와트(mW)입니다. 이 장치는 -20°C에서 +80°C의 온도 범위 내에서 작동하도록 정격화되었으며, -40°C에서 +85°C의 환경에서 보관할 수 있습니다. 조립을 위한 중요한 정격은 적외선 솔더링 조건으로, 리플로우 중 10초 동안 260°C를 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기 및 광학 특성

일반적인 작동 특성은 Ta=25°C 및 순방향 전류(IF) 5 mA(일반적인 테스트 조건)에서 측정됩니다. 순방향 전압(VF)은 최소 2.55볼트에서 최대 3.15볼트까지 범위를 가지며, 이 범위 내에 일반적인 값이 포함됩니다. 지각되는 밝기의 척도인 광도(Iv)는 71.0밀리칸델라(mcd)에서 280.0 mcd까지 넓은 범위를 가집니다. 이 변동은 빈닝 시스템을 통해 관리됩니다. 광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 각도로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 130도로, 매우 넓은 빔 패턴을 나타냅니다. CIE 1931 색 공간에서 색점을 정의하는 색도 좌표는 테스트 조건에서 x=0.304 및 y=0.301로 지정됩니다. 역방향 전류(IR)는 역방향 전압(VR) 5V에서 10마이크로암페어 미만으로 보장되지만, 이 장치는 역방향 작동을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTW-482DS5는 순방향 전압(VF), 광도(Iv) 및 색조(색점)에 대한 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압(VF) 빈닝

VF는 V1(2.55V - 2.65V)부터 V6(3.05V - 3.15V)까지 0.1V 단위로 빈닝됩니다. 각 빈에는 ±0.1V의 허용 오차가 적용됩니다. 이를 통해 설계자는 정전압 소스로 구동될 때 균일한 밝기가 필요한 애플리케이션을 위해 더 좁은 전압 범위를 가진 LED를 선택하거나, 전류 제한 저항 계산을 더 잘 맞추도록 할 수 있습니다.

3.2 광도(Iv) 빈닝

광도는 세 가지 기본 코드로 빈닝됩니다: Q(71.0 - 112.0 mcd), R(112.0 - 180.0 mcd), S(180.0 - 280.0 mcd). 각 빈 범위에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 빈닝은 백라이트 배열이나 상태 표시기 클러스터와 같이 여러 LED에 걸쳐 일관된 지각 밝기가 중요한 애플리케이션에서 매우 중요합니다.

3.3 색조(색상) 빈닝

색도 좌표(x, y)는 S1부터 S6까지 레이블이 지정된 6개의 영역으로 빈닝됩니다. 각 빈은 CIE 1931 색도도상의 사변형 영역을 정의합니다. 빈은 유사한 화이트 색온도와 색조를 가진 LED를 그룹화하도록 배열됩니다. 각 좌표에는 해당 빈 내에서 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다. 이는 여러 LED가 나란히 사용될 때 색상 균일성을 보장합니다. 제공된 다이어그램은 색도 차트상에 이러한 S1-S6 영역을 시각적으로 매핑합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 주요 매개변수 간의 관계를 그래픽으로 나타내는 일반적인 성능 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 LED에 대한 표준 곡선은 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):이 비선형 곡선은 전압이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 특히 직렬 저항이 있는 정전압 공급원을 사용할 때 구동 회로 설계에 필수적입니다.
• 광도 대 순방향 전류:이 곡선은 광 출력이 구동 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만 더 높은 전류에서 포화됩니다.
• 광도 대 주변 온도:이 곡선은 광 출력의 열적 감액을 보여줍니다. LED의 접합 온도가 증가함에 따라 그 발광 효율이 감소합니다. 이를 이해하는 것은 애플리케이션의 열 관리에 매우 중요합니다.
• 상대 스펙트럼 파워 분포:화이트 LED의 경우, 이 그래프는 각 파장에서 방출되는 빛의 강도를 보여줍니다. InGaN 유형과 같은 화이트 LED는 일반적으로 칩 자체에서 나오는 청색 방출 피크와 형광체 코팅에서 나오는 더 넓은 황색 방출이 결합되어 지각되는 백색광을 생성합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지 외곽에 부합합니다. 길이, 너비, 높이, 리드 간격과 같은 모든 중요한 치수는 달리 명시되지 않는 한 ±0.1 mm의 표준 허용 오차와 함께 밀리미터 단위로 제공됩니다. 렌즈 색상은 황색이고, 소스(칩) 색상은 화이트입니다. PCB 풋프린트 설계를 위한 상세한 치수 도면이 데이터시트에 포함되어 있습니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

이 부품에는 캐소드(음극) 리드를 나타내는 표시 또는 구조적 특징(예: 모따기된 모서리 또는 점)이 포함되어 있습니다. 적절한 솔더 조인트 형성, 신뢰할 수 있는 전기적 연결, 그리고 리플로우 공정 중 및 이후의 최적의 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 PCB 랜드 패턴(부착 패드) 레이아웃이 제공됩니다. 솔더링 방향은 패키지 방향에 상대적으로 지정될 수도 있으며, 이는 툼스토닝(한쪽 끝이 패드에서 떨어지는 현상)을 방지하기 위함입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 제안된 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수에는 예열 단계, 액상선 이상의 정의된 시간, 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 그리고 그 피크 온도에서 최대 10초로 제한되는 시간이 포함됩니다. 이 프로파일은 신뢰할 수 있는 솔더 조인트를 보장하면서 LED 패키지에 가해지는 열 응력을 최소화하도록 설계되었습니다. 최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐 특성에 따라 달라질 수 있음이 강조됩니다.

6.2 보관 및 취급

LED는 습기에 민감한 장치(MSL 3)입니다. 제습제와 함께 원래의 방습 봉지에 밀봉된 상태에서는 ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관 시 1년의 유통 기한을 가집니다. 봉지를 개봉한 후에는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다. 개봉 후 1주일 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 권장됩니다. 원래 포장 밖에서 1주일 이상 보관할 경우, 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘" 손상을 방지해야 합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용매만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 권장됩니다. 지정되지 않은 화학 세척제는 플라스틱 렌즈나 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 ESD(정전기 방전) 주의 사항

LED는 정전기 및 서지 전압으로 인한 손상에 취약합니다. 취급 및 조립 중 적절한 ESD 제어가 구현되어야 합니다. 여기에는 접지된 손목 스트랩, 방진 장갑 사용, 그리고 모든 장비와 작업 표면이 적절하게 접지되어 있는지 확인하는 것이 포함됩니다.

7. 포장 및 주문 정보

LTW-482DS5는 자동화 조립을 위해 포장되어 공급됩니다. 부품들은 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 배치됩니다. 이 테이프는 표준 7인치(약 178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 풀 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우, 잔여 재고에 대해 최소 500개의 포장 수량이 가능합니다. 테이프 및 릴 포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 테이프에는 부품을 보호하는 커버 실이 있으며, 테이프에서 연속으로 누락될 수 있는 최대 부품 수에 제한이 있습니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

8.1 LED 구동

LED는 전류 구동 장치입니다. 가장 일반적이고 안정적인 작동 방법은 정전류 소스를 사용하는 것입니다. 정전압 소스(예: 마이크로컨트롤러 GPIO 핀 또는 레귤레이트된 전원 레일)를 사용하는 경우, LED와 직렬로 전류 제한 저항을 배치해야 합니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급 - VF_LED) / I_원하는. 예를 들어, 5V 공급원에서 일반적인 테스트 전류 5mA로 LED를 구동하려면, VF를 2.8V로 가정하면: R = (5V - 2.8V) / 0.005A = 440 옴. 표준 470 옴 저항이 적합한 선택이 될 것입니다. 저항의 전력 정격도 확인해야 합니다: P = I²R = (0.005)² * 470 = 0.01175W, 따라서 표준 1/8W(0.125W) 저항으로 충분합니다.

8.2 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 72 mW), 수명 연장과 광 출력 유지를 위한 효과적인 열 관리가 여전히 중요합니다. LED의 성능은 접합 온도가 증가함에 따라 저하됩니다. PCB 자체가 방열판 역할을 합니다. LED의 열 패드나 리드에 연결된 충분한 구리 면적을 보장하고, 밀폐된 경우 환기를 제공하는 것이 열을 발산하는 데 도움이 됩니다. 절대 최대 전류와 온도에서 동시에 장시간 LED를 작동시키는 것을 피하십시오.

8.3 광학 설계

130도의 시야각은 매우 넓고 확산된 빔을 생성합니다. 이는 넓은 각도에서 보여야 하는 영역 조명이나 상태 표시기에 이상적입니다. 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학 장치(예: 렌즈 또는 라이트 파이프)를 외부에 추가해야 합니다. 황색 렌즈는 방출된 백색광을 필터링하여 최종 출력 색상을 더 따뜻한 톤으로 이동시킵니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTW-482DS5는 화이트 InGaN 칩과 황색 렌즈의 특정 조합을 통해 차별화됩니다. 투명 렌즈를 가진 표준 화이트 LED와 비교했을 때, 이 제품은 특정 미적 또는 기능적 요구 사항(예: 백열 표시등 모방)에 바람직할 수 있는 독특하고 따뜻한 색상 출력을 제공합니다. 그 넓은 시야각은 스포트라이트용으로 사용되는 좁은 각도 LED 대비 핵심 기능입니다. 전압, 광도 및 색상에 대한 포괄적인 빈닝 시스템은 다중 LED 애플리케이션에 중요한 일관성 수준을 제공하며, 이는 저비용 또는 일반 LED 제품에서는 엄격하게 정의되지 않을 수 있습니다. 자동 배치 및 IR 리플로우 표준 준수는 현대적이고 자동화된 전자 제조에 신뢰할 수 있는 선택이 되게 합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 이 LED를 3.3V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 가능성은 있지만, LED의 순방향 전압(VF)에 따라 다릅니다. LED의 VF가 범위의 하단(예: 2.6V)인 경우, 차이는 0.7V입니다. 원하는 5mA에서 이는 R = 0.7V / 0.005A = 140 옴의 저항이 필요합니다. 이는 실현 가능합니다. 그러나 LED의 VF가 3.1V인 경우, 차이는 0.2V에 불과하여 40 옴 저항이 필요합니다. 5mA에서 MCU의 내부 드라이버를 가로지르는 전압 강하가 중요해져 LED가 제대로 켜지지 않거나 일관되지 않은 밝기를 유발할 수 있습니다. 모든 VF 빈에 걸쳐 일관된 성능을 위해 트랜지스터와 같은 드라이버 회로가 더 신뢰할 수 있습니다.

Q: "렌즈 색상"과 "소스 색상"의 차이는 무엇인가요?

A: "소스 색상"은 패키지 렌즈를 통과하기 전에 반도체 칩 자체가 방출하는 빛을 의미합니다. 여기서는 화이트 InGaN 칩입니다. "렌즈 색상"은 LED의 돔을 형성하는 플라스틱 캡슐런트의 색상입니다. 황색 렌즈는 필터 역할을 하여 일부 파장(예: 청색)을 흡수하고 다른 파장(황색, 적색)을 투과시켜 원래의 화이트 칩 출력보다 더 따뜻해 보이는(더 황색/호박색) 최종 방출광을 생성합니다.

Q: 장치가 역방향 작동을 위한 것이 아니라면 역방향 전류(IR) 사양이 왜 중요한가요?

A: IR 테스트는 주로 품질 및 신뢰성 테스트입니다. 높은 역방향 누설 전류는 반도체 접합의 결함을 나타낼 수 있습니다. 또한, LED가 역방향 전압 서지(잠시라도)에 노출될 수 있는 회로 설계에서 최대 누설 전류를 아는 것은 손상이나 예상치 못한 회로 동작을 방지하기 위한 보호 회로 설계에 도움이 됩니다.

Q: 포장에 있는 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

A: 포장 라벨에는 VF, Iv 및 색조 빈에 대한 코드(예: V3R-S4)가 포함되어야 합니다. 이를 통해 해당 배치의 LED의 특정 성능 범위를 알 수 있습니다. 엄격한 일관성이 필요한 중요한 애플리케이션의 경우, 주문 시 정확한 빈 코드를 지정할 수 있습니다.

11. 실용적인 애플리케이션 예시

예시 1: 키보드 백라이트

노트북 컴퓨터 키보드에서, 여러 개의 LTW-482DS5 LED를 반투명 키캡 레이어 아래에 배치할 수 있습니다. 그들의 넓은 130도 시야각은 키패드 전체에 걸쳐 균일한 조명을 보장합니다. 황색 렌즈는 특히 저조도 환경에서 쿨 화이트보다 덜 가혹하다고 여겨지는 웜 화이트 백라이트를 제공합니다. 설계자는 전체 키보드에 걸쳐 균일한 색상과 밝기를 보장하기 위해 동일한 광도(Iv) 및 색조(Sx) 빈에서 LED를 선택할 것입니다.

예시 2: 산업용 상태 표시기 패널

산업 장비용 제어 패널에서, 이러한 LED는 "전원 켜짐" 상태 표시기로 사용될 수 있습니다.