SMD LED LTST-C990KSKT-BL 데이터시트 - 크기 3.2x2.8x1.9mm - 전압 1.8-2.4V - 전력 62.5mW - 노란색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프인 LTST-C990KSKT-BL의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립을 위해 설계된 이 부품은 다양한 소비자 및 산업용 전자 제품의 공간 제약이 있는 애플리케이션에 이상적입니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED의 주요 장점은 소형 크기, AlInGaP 반도체 칩에서 나오는 높은 휘도 출력, 자동 픽 앤 플레이스 장비 및 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 완전한 호환성을 포함합니다. RoHS 준수 표준을 충족하도록 설계되었습니다. 목표 애플리케이션은 통신 장비(예: 무선 및 휴대폰), 노트북 컴퓨터와 같은 사무 자동화 장치, 네트워크 시스템, 가전 제품, 실내 간판 또는 심볼 조명 등 다양합니다. 구체적인 용도로는 키패드 또는 키보드 백라이트, 상태 표시등, 마이크로 디스플레이 및 일반 신호 조명이 있습니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

다음 섹션에서는 LED의 성능 범위를 정의하는 중요한 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대해 자세히 설명합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 지정합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다. 주변 온도(Ta) 25°C에서: 최대 연속 DC 순방향 전류(IF)는 25 mA입니다. 장치는 60 mA의 더 높은 피크 순방향 전류를 처리할 수 있지만, 1/10 듀티 사이클과 0.1 ms 펄스 폭의 펄스 조건에서만 가능합니다. 최대 허용 역전압(VR)은 5 V입니다. 총 전력 소산은 62.5 mW를 초과해서는 안 됩니다. 작동 온도 범위는 -30°C에서 +85°C이며, 저장 온도 범위는 -40°C에서 +85°C까지 확장됩니다. 이 부품은 260°C의 피크 온도에서 10초 동안 지속되는 적외선 리플로우 솔더링을 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

이 특성은 표준 테스트 조건(Ta=25°C, IF=20 mA)에서 측정되며 일반적인 성능을 나타냅니다. 인지된 밝기의 척도인 광도(Iv)는 최소 450.0 mcd에서 최대 1120.0 mcd까지 범위입니다. 강도가 축 방향 값의 절반이 되는 지점으로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 75도로, 상대적으로 넓은 빔 패턴을 나타냅니다. 피크 방출 파장(λP)은 일반적으로 591.0 nm입니다. CIE 색도도에서 인지된 색상 점을 정의하는 주 파장(λd)은 584.5 nm에서 594.5 nm 사이로 지정되어 스펙트럼의 노란색 영역에 확실히 위치합니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 약 15 nm입니다. 20 mA에서의 순방향 전압(VF)은 1.8 V에서 2.4 V까지 범위입니다. 5 V에서의 역전류(IR)는 최대 10 µA입니다.

2.3 열적 고려사항

제공된 발췌문 내 곡선으로 명시적으로 자세히 설명되지는 않았지만, 최대 전력 소산 62.5 mW와 지정된 작동 온도 범위는 핵심 열적 파라미터입니다. 설계자는 PCB 레이아웃과 애플리케이션 환경이 접합 온도를 안전 한계 내로 유지할 수 있도록 적절한 열 방산을 허용해야 합니다. 최대 정격을 초과하면 성능과 수명이 저하되기 때문입니다.

3. 빈 등급 시스템 설명

생산에서 색상과 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 측정된 파라미터를 기준으로 빈으로 분류됩니다. 이 시스템을 통해 설계자는 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압(VF) 빈 분류

노란색 변종의 경우, 순방향 전압은 테스트 전류 20 mA에서 두 개의 빈으로 분류됩니다: 빈 F2 (1.80 V ~ 2.10 V) 및 빈 F3 (2.10 V ~ 2.40 V). 각 빈의 허용 오차는 ±0.1 V입니다. 동일한 VF 빈에서 LED를 선택하면 여러 장치가 병렬로 연결될 때 균일한 전류 분배를 유지하는 데 도움이 됩니다.

3.2 광도(Iv) 빈 분류

광도는 두 개의 빈으로 분류됩니다: 빈 U (450.0 mcd ~ 710.0 mcd) 및 빈 V (710.0 mcd ~ 1120.0 mcd). 허용 오차는 빈 범위의 ±15%입니다. 이를 통해 필요한 밝기 수준에 따라 선택할 수 있으며, 빈 V는 더 높은 출력을 제공합니다.

3.3 색조(주 파장) 빈 분류

노란색의 정확한 색조를 결정하는 주 파장은 네 개의 빈으로 나뉩니다: 빈 H (584.5 nm ~ 587.0 nm), 빈 J (587.0 nm ~ 589.5 nm), 빈 K (589.5 nm ~ 592.0 nm), 빈 L (592.0 nm ~ 594.5 nm). 각 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이 정밀한 빈 분류는 다중 LED 디스플레이 또는 색상 일관성이 가장 중요한 상태 표시등과 같이 엄격한 색상 일치가 필요한 애플리케이션에 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래픽 곡선은 텍스트에서 참조되지만 표시되지는 않았지만, 이러한 장치에 대한 일반적인 그래프는 다음과 같으며, 다양한 조건에서의 성능에 대한 더 깊은 통찰력을 제공합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선)

이 곡선은 LED를 통해 흐르는 전류와 그 양단의 전압 강하 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 최대 전류 정격을 초과하지 않으면서 원하는 밝기 수준에서 안정적인 작동을 보장하기 위해 전류 제한 회로(예: 직렬 저항 또는 정전류 드라이버)를 설계하는 데 필수적입니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

이 그래프는 광 출력이 순방향 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만 더 높은 전류에서 포화됩니다. 최대 DC 전류 근처에서 작동하면 더 높은 밝기를 제공할 수 있지만 효율성을 감소시키고 시간이 지남에 따라 루멘 감소를 가속화할 수 있습니다.

4.3 광도 대 주변 온도

이 특성 곡선은 상승하는 접합 온도가 광 출력에 미치는 부정적인 영향을 보여줍니다. 온도가 증가함에 따라 광도는 일반적으로 감소합니다. 이 디레이팅을 이해하는 것은 고온 환경에서 작동하는 애플리케이션에서 충분한 밝기가 유지되도록 보장하는 데 중요합니다.

4.4 스펙트럼 분포

스펙트럼 그래프는 파장의 함수로 방출되는 상대적 복사 전력을 보여주며, 약 15 nm의 반폭을 가진 591 nm 피크를 중심으로 합니다. 이는 AlInGaP 칩의 단색 노란색 방출을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 EIA 호환 SMD 패키지에 장착되어 있습니다. 주요 치수는 길이 3.2 mm, 너비 2.8 mm, 높이 1.9 mm를 포함합니다. 별도로 지정되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 ±0.1 mm입니다. 이 장치는 75도 시야각을 달성하는 데 도움이 되는 투명 돔 렌즈를 특징으로 합니다.

5.2 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 기계적 정렬을 보장하기 위해 PCB 설계를 위한 제안된 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 권장 패드 형상을 준수하는 것은 좋은 솔더 필렛을 달성하고 리플로우 중에 툼스토닝을 방지하는 데 중요합니다.

5.3 극성 식별

캐소드(음극) 단자는 일반적으로 노치, 녹색 점 또는 렌즈나 패키지의 모서리 절단과 같은 방식으로 장치 본체에 표시됩니다. 올바른 극성 방향은 조립 중에 관찰되어야 올바른 기능을 보장합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 적외선 리플로우 솔더링 파라미터

무연(Pb-free) 솔더 공정의 경우, 특정 리플로우 프로파일이 권장됩니다. 피크 본체 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 260°C 이상의 시간은 최대 10초로 제한되어야 합니다. 장치는 이러한 조건에서 최대 두 번의 리플로우 사이클만 견뎌야 합니다. 열 충격을 최소화하기 위해 150°C에서 200°C 사이의 예열 단계를 최대 120초 동안 진행하는 것이 좋습니다. 이러한 파라미터는 LED 패키지를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하기 위해 JEDEC 표준과 일치합니다.

6.2 핸드 솔더링 지침

핸드 솔더링이 필요한 경우, 솔더링 아이언 팁 온도는 300°C 이하로 유지되어야 합니다. 각 솔더 접합에 대한 접촉 시간은 최대 3초로 제한되어야 하며, 이는 반도체 다이에 과도한 열 전달을 방지하기 위해 접합당 한 번만 수행되어야 합니다.

6.3 저장 조건

개봉되지 않은 습기 민감 백(MSL 3)은 ≤ 30°C 및 ≤ 90% 상대 습도(RH)에서 저장하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 원래 밀봉 포장이 개봉되면 LED는 30°C 및 60% RH를 초과하지 않는 환경에 저장되어야 합니다. 개봉 후 1주일 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 강력히 권장됩니다. 원래 백 외부에서 더 오래 저장할 경우, 구성 요소는 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 퍼지 건조기에 보관해야 합니다. 원래 포장 외부에서 1주일 이상 저장된 경우, 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃이 필요하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중에 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

6.4 세정 절차

솔더링 후 세정이 필요한 경우, 지정된 알코올 계 용매(예: 이소프로필 알코올(IPA) 또는 에틸 알코올)만 사용해야 합니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 세정제는 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 ANSI/EIA-481 표준에 따라 직경 7인치(178 mm) 릴에 엠보싱된 캐리어 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프 포켓 치수는 3.2x2.8mm 구성 요소를 안전하게 고정하도록 설계되었습니다. 상단 커버 테이프가 포켓을 밀봉합니다. 테이프에서 허용되는 연속 누락 구성 요소의 최대 수는 두 개입니다. 전체 릴보다 적은 수량의 경우, 나머지 주문에 대해 최소 포장 수량 500개가 제공됩니다.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

LED는 정전류로 구동되거나 전압원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항을 통해 구동되어야 합니다. 직렬 저항 값(R_s)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_s = (V_공급 - V_F) / I_F, 여기서 V_F는 원하는 전류 I_F(예: 20 mA)에서 LED의 순방향 전압입니다. 최대 V_F인 2.4 V를 사용하면 모든 빈 조건에서 전류를 제한하기 위해 저항이 보수적으로 크기가 조정되도록 보장합니다.

8.2 설계 고려사항 및 주의사항

ESD 민감도:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩, 정전기 방지 매트 및 ESD 안전 장비 사용을 포함하여 취급 및 조립 중에 적절한 ESD 제어가 이루어져야 합니다.
전류 제어:전류 제한 없이 LED를 전압원에 직접 연결하지 마십시오. 이는 과도한 전류 흐름, 즉각적인 과열 및 치명적인 고장을 초래합니다.
열 관리:PCB 레이아웃이 특히 최대 DC 전류에서 또는 그 근처에서 작동할 때 적절한 열 방산을 제공하는지 확인하십시오. LED를 다른 중요한 열원 근처에 배치하지 마십시오.
애플리케이션 범위:이 구성 요소는 일반 목적 전자 장비용으로 설계되었습니다. 사전 협의 및 자격 없이 항공, 의료 생명 유지 또는 중요한 운송 제어 시스템과 같이 고장이 생명이나 안전에 직접적인 위험을 초래할 수 있는 애플리케이션에는 등급이 지정되지 않았습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C990KSKT-BL은 발광 칩에 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용함으로써 차별화됩니다. 표준 GaP(갈륨 포스파이드)와 같은 오래된 기술에 비해 AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 주어진 전류에 대해 더 큰 밝기(최대 1120 mcd)를 제공합니다. 확산 또는 유색 렌즈와 달리 투명 렌즈는 광 추출을 극대화하고 잘 정의된 75도 시야각에 기여합니다. 공격적인 IR 리플로우 프로파일을 포함한 대량 자동화 SMT 조립 공정과의 완전한 호환성으로 인해 현대 전자 제조를 위한 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 선택이 됩니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?
A: 피크 파장(λP)은 방출된 광 전력이 최대가 되는 단일 파장입니다(일반적으로 591 nm). 주 파장(λd)은 CIE 색도 좌표에서 파생되며 LED의 인지된 색상과 일치하는 순수 단색광의 단일 파장을 나타냅니다(584.5-594.5 nm). λd는 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q: 3.3V 공급 전압으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?
A: 예, 하지만 직렬 저항은 필수입니다. 최대 V_F 2.4V와 목표 I_F 20mA를 사용하면 저항 값은 R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 옴이 됩니다. 표준 47 옴 저항이 적합한 선택이 될 것이며, 약간 더 낮은 전류가 흐르게 됩니다.

Q: 빈 분류가 왜 중요합니까?
A: 빈 분류는 생산의 일관성을 보장합니다. 예를 들어, 광도에 대해 모두 빈 V에서, 파장에 대해 모두 빈 K에서 LED를 사용하면 패널의 모든 표시등이 거의 동일한 밝기와 동일한 노란색 색조를 갖게 되어 제품 품질과 미적 측면에 중요합니다.

Q: 저장에 대한 "MSL 3"은 무엇을 의미합니까?
A: 습기 민감도 수준 3은 포장된 장치가 베이킹이 필요하기 전에 최대 168시간(7일) 동안 공장 환경(≤ 30°C/60% RH)에 노출될 수 있음을 나타냅니다. 베이킹은 고온 리플로우 솔더링 공정 중 내부 손상을 일으킬 수 있는 수분을 제거하기 위한 것입니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 네트워크 라우터용 상태 표시등 패널 설계.
패널에는 "전원", "인터넷", "Wi-Fi", "이더넷" 상태를 나타내는 네 개의 노란색 LED가 필요합니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 설계자는 빈 V(높고 일관된 밝기용) 및 빈 J(특정 노란색 색조용)에서 LED를 지정합니다. 회로는 라우터의 5V 레일에서 전원을 공급받습니다. 안전을 위해 최대 V_F를 사용하여 직렬 저항을 계산합니다: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 옴. 130 옴, 1/8W 저항이 각 LED와 직렬로 배치됩니다. PCB 레이아웃은 권장 패드 풋프린트를 사용하며 캐소드 패드에 작은 열 방산 스포크를 포함합니다. 조립 업체는 제공된 IR 리플로우 프로파일을 따릅니다. 최종 제품은 넓은 각도에서 명확하게 보이는 네 개의 밝고 완벽하게 일치하는 노란색 표시등을 보여줍니다.

12. 작동 원리 소개

이 LED의 발광은 AlInGaP로 구성된 반도체 칩의 전기발광을 기반으로 합니다. 칩의 밴드갭 전압(약 2V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 반도체 층에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합하면서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 노란색입니다. 투명 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하여 기계적 보호를 제공하고, 광 출력 빔(75도 시야각)을 형성하며, 반도체 재료로부터의 광 추출을 향상시킵니다.

13. 기술 동향 및 맥락

노란색, 주황색 및 빨간색 LED에 AlInGaP 재료를 사용하는 것은 확립된 고성능 기술을 나타내며, 오래된 GaAsP 및 GaP 솔루션에 비해 우수한 효율성과 밝기를 제공합니다. SMD LED의 현재 동향은 효율성(와트당 루멘) 증가, 더 작은 패키지에서 더 높은 최대 구동 전류 및 전력 정격 달성, 색 재현성 및 채도 개선, 가혹한 환경 조건에서의 신뢰성 향상에 초점을 맞추고 있습니다. 또한, 지능형 드라이버와의 통합 및 기존 플라스틱 패키지를 제거하는 칩 스케일 패키지(CSP) LED의 개발이 진행 중인 발전 영역입니다. 여기에 설명된 구성 요소는 주류 소비자 및 산업 애플리케이션에서 비용 효율적인 대량 생산에 최적화된 검증된 신뢰할 수 있는 기술을 활용합니다.