LTSA-S020ZWETA SMD LED 데이터시트 - 흰색 광원 노란색 렌즈 - 30mA - 100mW - 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)인 LTSA-S020ZWETA의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정을 위해 설계되었으며, 다양한 전자 장비 분야에서 공간이 제한된 애플리케이션에 적합합니다.

1.1 특징

• RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 자동화 처리를 위해 7인치 직경 릴에 12mm 테이프로 포장됩니다.
• JEDEC Moisture Sensitivity Level (MSL) 2a에 사전 조건화되었습니다.
• 개별 반도체 부품 표준인 AEC-Q101 Rev D를 참조하여 자격을 갖추었습니다.
• 표준 EIA(전자 산업 연합) 패키지 외형.
• 집적 회로(I.C.) 호환 구동 레벨.
• 표준 자동 피크 앤 플레이스 장비와 호환됩니다.
• 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다.

1.2 애플리케이션

이 LED는 다양한 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 데이터시트는 특히 공사용 차량의 부속 기능 애플리케이션을 언급합니다. 일반적인 특성으로 인해, 노란색 빛을 띤 흰색 광원이 필요한 소비자 가전, 표시등 및 백라이트에 적합합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산(Pd):100 mW. 이는 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 피크 순방향 전류(I_F(PEAK)):50 mA. 이는 최대 순간 전류로, 일반적으로 열 스트레스를 관리하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 지정됩니다.
• DC 순방향 전류(I_F):30 mA. 이는 신뢰할 수 있는 동작을 위한 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 동작 온도 범위(T_opr):-40°C ~ +100°C. 장치가 기능하도록 설계된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위(T_stg):-40°C ~ +100°C. 비동작 상태의 보관을 위한 온도 범위입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터들은 표준 주변 온도 25°C에서 측정되며, 장치의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도(I_V):180 - 450 mcd (밀리칸델라), 테스트 전류(I_F) 2 mA에서. 이는 특정 방향에서 인지되는 밝기를 측정합니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조).
• 시야각(2θ_1/2):120도 (일반적). 이는 광도가 축방향(온-액시스) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 색도 좌표(x, y):x=0.3197, y=0.3131, I_F=2 mA에서. 이 CIE 1931 좌표는 색도도 상의 백색광 색상점을 정의합니다.
• 순방향 전압(V_F):2.25 - 2.95 V, I_F=2 mA에서. LED가 전류를 흘릴 때 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 여기에도 빈닝 시스템이 적용됩니다.
• 역방향 전압(V_Z):6 - 8 V, I_Z=10 mA에서. 이는 제너 또는 항복 전압입니다.중요:이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 IR 테스트 목적으로만 사용됩니다.
• 역방향 전류(I_R):10 μA (최대), V_R=5V에서. 역방향 바이어스가 인가될 때의 작은 누설 전류입니다.
• ESD 내전압:2000 V (Human Body Model). 이는 중간 수준의 정전기 방전 보호를 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. LTSA-S020ZWETA는 세 가지 코드 시스템(Vf / Iv / 색상, 예: E3 / S2 / LL)을 사용합니다.

3.1 순방향 전압(Vf) 빈닝

LED는 2 mA에서의 순방향 전압을 기준으로 빈(E1 ~ E7)으로 분류됩니다. 각 빈은 0.1V의 범위를 가지며, 빈당 전체 허용 오차는 ±0.1V입니다. 예를 들어, 빈 E3는 Vf 2.45V ~ 2.55V를 포함합니다.

3.2 광도(Iv) 빈닝

LED는 2 mA에서의 밝기를 기준으로 빈(S1, S2, T1, T2)으로 분류됩니다. 빈은 증가하는 광도 수준을 나타내며, 빈 T2가 가장 높은 출력(355-450 mcd)을 제공합니다. 각 빈의 허용 오차는 ±11%입니다.

3.3 색상(색도) 빈닝

이는 가장 복잡한 빈닝 파라미터입니다. LED는 2 mA에서 측정된 CIE (x, y) 색도 좌표를 기준으로 분류됩니다. 데이터시트는 색도도 상의 사변형 영역으로 정의된 빈 코드(예: JL, JK, KL, LL, LK, ML, MK, NL, NK, OL, OK, PL, PK)가 포함된 상세한 표를 제공합니다. 각 영역은 네 개의 (x, y) 좌표점으로 지정됩니다. 빈 내 색조(x, y)의 허용 오차는 ±0.01입니다. 일반적으로 이러한 빈을 시각화하기 위해 색도도 그래픽이 포함됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 설계 이해를 돕기 위한 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 공간 분포

극좌표도(그림 2)는 LED의 공간 방사 패턴을 보여줍니다. 120도의 시야각은 이 곡선으로 확인되며, 중심축으로부터의 각도에 따라 광 강도가 어떻게 변하는지 보여줍니다. 이는 특정 조명 패턴이 필요한 애플리케이션에 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 SMD 패키지 외형을 따릅니다. 주요 치수에는 본체 크기, 리드 간격 및 전체 높이가 포함됩니다. 모든 치수는 달리 명시되지 않는 한 밀리미터 단위로 제공되며 일반 허용 오차는 ±0.2 mm입니다. 렌즈 색상은 노란색이며, 광원 칩 재료는 InGaN으로 백색광을 생성합니다.

5.2 권장 PCB 어태치먼트 패드

신뢰할 수 있는 솔더링을 위한 PCB 상의 권장 구리 패드 레이아웃을 보여주는 풋프린트 다이어그램이 제공됩니다. 여기에는 리플로우 중 적절한 솔더 조인트 형성과 우수한 기계적 접착력을 보장하기 위한 패드 크기, 모양 및 간격이 포함됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

J-STD-020 표준에 맞춘 무연 솔더 공정을 위한 권장 적외선 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 이 프로파일은 리플로우 오븐의 중요한 파라미터(예열 온도 및 시간, 온도 상승률, 피크 온도, 액상선 온도 이상 시간(TAL), 냉각률)를 정의합니다. LED 패키지의 열 손상을 방지하기 위해 이 프로파일을 준수하는 것이 필수적입니다.

6.2 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 화학 물질만 사용해야 합니다. 데이터시트는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 침지할 것을 권장합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 보관 조건

• 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 제품은 건조제와 함께 원래의 방습 백에 보관할 경우 1년의 유통 기한이 있습니다.
• 개봉 패키지:원래 포장에서 꺼낸 부품의 경우, 보관 환경은 30°C와 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 이러한 "플로어 라이프" 부품이 리플로우 중 수분 유도 손상("팝콘 현상")을 피하기 위해 노출 후 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거치도록 강력히 권장합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 업계 표준 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다.

• 테이프 폭:12 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 릴당 수량:2000 개.
• 최소 포장 수량:잔여 수량의 경우 500 개.
• 포장은 EIA-481-1-B 사양을 준수합니다. 테이프는 커버 테이프로 밀봉되며, 연속으로 최대 두 개의 누락된 부품이 허용됩니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 LED는 소비자 및 산업용 전자 제품의 일반 표시등, 상태 표시 및 백라이트에 적합합니다. 공사용 차량 부속품에 대한 특별 언급은, 미적 요구사항이나 특정 기능적 요구사항을 위해 노란색 빛을 띤 흰색광이 필요한 계기판 표시등, 제어판 백라이트 또는 외부 부속품 조명에 사용됨을 시사합니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로를 사용하십시오. 전압원에 직접 연결하지 마십시오. 최대 연속 DC 전류는 30 mA입니다.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만(최대 100mW), 충분한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하면 접합 온도를 낮게 유지하여 수명 연장과 안정적인 광 출력을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• ESD 주의사항:2kV HBM 정격이지만, 조립 중 표준 ESD 처리 주의사항을 준수해야 합니다.
• 광학 설계:120도의 시야각은 넓은 분산을 제공합니다. 집중된 빛을 위해서는 2차 광학(렌즈, 도광판)이 필요합니다.

9. 주의사항 및 신뢰성 노트

설명된 LED는 일반 전자 장비용입니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 예외적인 신뢰성이 필요한 애플리케이션(예: 항공, 의료 기기, 운송 안전 시스템)의 경우, 이 표준 데이터시트를 넘어서는 특정 상담 및 자격이 필수입니다. 이 장치는 애플리케이션 회로에서 역방향 전압 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

10. 기술 비교 및 포지셔닝

이 LED는 범용, 비용 효율적인 SMD 부품으로 자리매김합니다. 주요 차별점에는 특정한 흰색-노란색 렌즈 색상 조합, AEC-Q101(자동차 분야에서 일반적)에 대한 자격 참조, 솔더링 중 향상된 내습성을 위한 MSL 2a 사전 조건화가 포함됩니다. 초고휘도 또는 협각 LED와 비교하여, 적절한 밝기, 매우 넓은 시야각 및 대량 상업용 애플리케이션에 적합한 표준 신뢰성 기능의 균형 잡힌 조합을 제공합니다.

11. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 렌즈 색상과 광원 색상의 차이는 무엇인가요?

A: 광원 색상(흰색, InGaN 칩에서 생성)은 내부에서 생성된 빛입니다. 노란색 렌즈는 필터/캡슐화제 역할을 하여 최종 방출되는 빛에 색조를 더해, 웜 화이트 또는 황백색 외관을 만듭니다.

Q: 내 애플리케이션에 맞는 올바른 빈을 어떻게 선택하나요?

A: 색상 일관성이 중요한 애플리케이션(예: 다중 LED 어레이)의 경우, 엄격한 색상 빈(예: LL)과 잠재적으로 엄격한 Vf 빈을 지정하십시오. 절대 밝기가 중요한 단일 표시등의 경우, 더 높은 Iv 빈(T1 또는 T2)을 지정하십시오. 유통업체에서 재고로 이용 가능한 빈을 제공할 수 있습니다.

Q: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 예, 30mA는 최대 정격 연속 DC 전류입니다. 그러나 최적의 수명과 주변 온도 상승을 고려하여, 더 낮은 전류(예: 20mA)로 구동하는 것이 종종 권장되며 많은 애플리케이션에 충분한 밝기를 제공할 것입니다.

Q: 백을 개봉한 후 보관 조건이 왜 그렇게 엄격한가요(168시간)?

A: SMD 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격히 증발하여 내부 박리 또는 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 168시간의 플로어 라이프는 MSL 2a 등급 부품이 수분을 제거하기 위해 재건조되어야 하기 전의 최대 안전 노출 시간입니다.

12. 실용적 설계 및 사용 사례

시나리오: 산업용 컨트롤러용 상태 표시 패널 설계.패널에는 전원, 고장 및 대기 상태를 표시하기 위해 여러 LED가 필요합니다. 설계자는 제어실 내 다양한 각도에서 가시성을 보장하기 위해 넓은 시야각을 가진 LTSA-S020ZWETA를 선택합니다. 모든 표시등에서 균일한 밝기와 색상을 보장하기 위해, 설계자는 BOM(자재 명세서)에서 단일 광도 빈(예: T2)과 단일 색상 빈(예: LL)을 지정합니다. 각 LED에 대해 선택한 Vf 빈(예: E3의 2.5V)의 일반적인 Vf와 공급 전압으로 계산된 간단한 저항을 사용하여 20mA의 정전류를 선택합니다. PCB 레이아웃은 권장 패드 풋프린트를 따르며, 조립 업체는 제공된 무연 IR 리플로우 프로파일을 사용합니다. 부품은 백 개봉 후 168시간 플로어 라이프 내에 사용됩니다.

13. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이 현상을 전계발광이라고 합니다. LTSA-S020ZWETA에서 활성 영역은 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 재료로 만들어져 있으며, 청색/자외선 스펙트럼에서 광자를 방출하도록 설계되었습니다. 패키지 내의 형광체 층은 이 일차광의 일부를 흡수하여 황색광으로 재방출합니다. 남은 청색광과 변환된 황색광의 조합은 백색광으로 인지됩니다. 외부의 노란색 에폭시 렌즈는 색온도를 추가로 조정하고 환경 보호 및 광속의 기계적 형상을 제공합니다.

14. 기술 트렌드

광전자 산업은 이러한 부품과 관련된 몇 가지 주요 분야에서 계속 발전하고 있습니다: 증가된 광효율(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력), 백색 LED의 개선된 색 재현 지수(CRI), 가혹한 환경 조건(더 높은 온도, 습도)에서의 더 높은 신뢰성. 패키징 트렌드에는 소형화, 개선된 열 관리 기판, 패키지에 통합된 더 정밀한 광학 제어가 포함됩니다. 또한, 자동차 및 산업 시장의 요구를 충족시키기 위해 테스트, 빈닝 및 신뢰성 자격(예: AEC-Q101)에서 더 높은 수준의 표준화를 향한 강력한 추진이 있습니다.