LTL-M12YB1H310U SMT CBI 이색 LED 인디케이터 - 노랑/파랑 - 10mA - 72/78mW - 한국어 데이터시트

1. 제품 개요

LTL-M12YB1H310U는 표면 실장 기술(SMT) 회로판 인디케이터(CBI)입니다. 특정 LED 램프와 결합하도록 설계된 검정색 플라스틱 직각 하우징으로 구성되어 있습니다. 이 부품은 인쇄 회로 기판(PCB)에 쉽게 조립할 수 있도록 설계되었으며, 수평 또는 수직 어레이를 구성할 수 있는 적층형 디자인을 제공합니다. 주요 기능은 전자 장비에서 명확하고 고대비의 시각적 상태 표시를 제공하는 것입니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 표면 실장 디자인:자동화된 SMT 조립 공정과 완벽하게 호환되어 대량의 효율적인 PCB 실장을 가능하게 합니다.
• 향상된 가시성:검정색 하우징 재질은 점등된 LED와 높은 대비비를 제공하여 다양한 조명 조건에서 가독성을 향상시킵니다.
• 이중 색상 소스:노란색 발광을 위한 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물)와 파란색 발광을 위한 InGaN(인듐 갈륨 질화물)을 통합하고, 균일한 빛 모양을 위한 흰색 확산 렌즈와 결합되었습니다.
• 에너지 효율성:낮은 전력 소비와 높은 발광 효율을 특징으로 하여 전력 민감도가 높은 애플리케이션에 적합합니다.
• 환경 규정 준수:이 제품은 무연 제품이며 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.
• 신뢰성 테스트:장치는 JEDEC(공동 전자 소자 공학 위원회) 레벨 3 표준에 가속된 사전 조건화를 거쳐 표준 SMT 리플로우 공정에 적합한 강력한 수분 민감도 레벨을 나타냅니다.

1.2 목표 애플리케이션 및 시장

이 인디케이터는 여러 주요 산업 분야의 일반 전자 장비에서 사용하도록 설계되었습니다:

• 컴퓨터 시스템:메인보드, 서버, 저장 장치 및 주변 장치의 상태 표시등.
• 통신 장비:네트워크 스위치, 라우터, 모뎀 및 통신 장치용 인디케이터.
• 소비자 가전:오디오/비디오 장비, 가전 제품 및 개인용 장치의 전원, 모드 또는 기능 표시등.
• 산업 제어:믿을 수 있는 시각적 피드백이 필요한 기계, 계측 및 제어 시스템용 패널 인디케이터.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

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

• 전력 소산 (P_d):노랑: 72 mW, 파랑: 78 mW. 이 매개변수는 LED 패키지 내에서 열로 변환될 수 있는 총 전기 전력을 제한합니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):두 색상 모두 80 mA. 이는 허용 가능한 최대 순간 전류로, 일반적으로 듀티 사이클 ≤ 1/10 및 펄스 폭 ≤ 0.1ms인 펄스 동작을 위한 것입니다. 이를 초과하면 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):노랑: 30 mA, 파랑: 20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위해 권장되는 최대 연속 전류입니다. 파란색 LED의 더 낮은 정격은 InGaN의 일반적인 재료 특성을 반영합니다.
• 온도 범위:동작: -40°C ~ +85°C; 저장: -40°C ~ +100°C. 이 넓은 범위는 가혹한 환경에서의 기능성과 안전한 저장 조건을 보장합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 지정된 테스트 조건에서 주변 온도(T_A) 25°C에서 측정된 일반적인 성능 매개변수입니다.

• 광도 (I_V):노랑: 18 mcd (최소), 파랑: 12.6 mcd (최소), I_F= 10mA에서. 이는 인간의 눈이 인지하는 밝기를 측정합니다. I_V의 분류 코드는 빈닝 목적으로 포장 봉지에 표시됩니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):노랑: 592 nm (일반), 파랑: 468 nm (일반). 이는 스펙트럼 전력 출력이 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):노랑: 582-595 nm, 파랑: 464-476 nm, I_F= 10mA에서. CIE 색도도에서 도출된 이 단일 파장은 LED의 인지된 색상을 가장 잘 나타내며 색상 빈을 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):노랑: 15 nm (일반), 파랑: 25 nm (일반). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다. 노란색 AlInGaP LED는 일반적으로 파란색 InGaN LED보다 좁은 스펙트럼을 가집니다.
• 순방향 전압 (V_F):노랑: 1.7-2.4V, 파랑: 2.7-3.8V, I_F= 10mA에서. 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 파란색의 더 높은 V_F는 InGaN 기술의 특징입니다.
• 역방향 전류 (I_R):두 색상 모두 10 µA (최대), V_R= 5V에서. LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 매개변수는 누설 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 데이터시트는 생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 주요 광학 매개변수를 기반으로 한 빈닝 시스템을 암시합니다.

• 파장/색상 빈닝:주 파장 (λ_d) 범위(노랑: 582-595nm, 파랑: 464-476nm)는 허용 가능한 색상 변동을 정의합니다. 제품은 이 범위 내의 빈으로 분류됩니다.
• 광도 빈닝:광도 (I_V)는 지정된 최소값을 가집니다. 장치는 테스트를 거쳐 광도 빈으로 분류되며, 특정 빈 코드는 포장에 표시됩니다(데이터시트에 명시된 대로).
• 순방향 전압 빈닝:명시적으로 빈닝 매개변수로 언급되지는 않았지만, 지정된 V_F범위는 허용 가능한 변동을 나타냅니다. 일관된 V_F는 병렬 회로에서의 전류 매칭에 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계에 필수적인 일반적인 특성 곡선을 참조합니다.

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전류(I_F)와 순방향 전압(V_F) 사이의 관계를 보여줍니다. 비선형이며, 턴온/임계 전압(노랑 약 1.5V, 파랑 약 2.5V) 이후에는 작은 전압 증가로 전류가 급격히 증가합니다. 이는 구동 회로에서 전류 제한이 필요함을 의미합니다.
• 광도 대 순방향 전류:일반적으로 I_V가 낮은 전류에서 I_F와 선형적으로 증가하다가, 높은 전류에서는 열적 및 효율 저하로 인해 포화될 수 있음을 보여줍니다.
• 온도 의존성:광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 순방향 전압도 온도가 상승함에 따라 감소합니다(음의 온도 계수).
• 스펙트럼 분포:이 그래프는 상대 복사 전력 대 파장을 보여주며, λ_P에서 피크를 가지고 Δλ로 정의된 폭을 가집니다. 주 파장 λ_d는 이 스펙트럼에서 계산됩니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수

이 부품은 직각(90도) 장착 프로파일을 특징으로 합니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 기본 공차는 ±0.25mm입니다.
• 하우징 재질은 검정색 플라스틱입니다.
• 통합 LED는 빛을 혼합하고 더 넓은 시야각을 위한 흰색 확산 렌즈가 있는 노랑/파랑 이색 타입입니다.

5.2 극성 식별 및 장착

정확한 패드 레이아웃은 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, SMT LED는 올바른 극성 방향이 필요합니다. PCB 풋프린트 설계는 부품의 리드 구성을 일치시켜야 합니다. 검정색 하우징과 직각 디자인은 배치 중 기계적 정렬을 돕습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 저장 및 취급

• 밀봉 포장:≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하십시오. 봉지 밀봉일로부터 1년 이내에 사용하십시오.
• 개봉 포장:방습 봉지에서 꺼낸 부품은 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관하십시오. 노출 후 168시간(1주일) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 완료하는 것이 권장됩니다.
• 연장 노출:노출 시간이 168시간을 초과하는 경우, 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘" 현상 손상을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹이 필요합니다.

6.2 솔더링 공정 매개변수

• 핸드 솔더링 (인두):최대 온도 350°C, 접합당 최대 시간 3초. 한 번만 적용하십시오.
• 웨이브 솔더링:예열: 150-200°C, 최대 120초. 솔더 웨이브: 최대 260°C, 최대 5초. 공정 최대 횟수는 두 번입니다.
• 리플로우 솔더링:이 부품은 JEDEC 레벨 3에 적합합니다. 샘플 리플로우 프로파일이 제공되며, JEDEC 한계와 솔더 페이스트 제조업체의 권장 사항을 따를 필요가 강조됩니다. 리플로우 공정은 두 사이클을 초과해서는 안 됩니다. 프로파일에는 일반적으로 예열, 열 침지, 리플로우 피크(권장 약 245-260°C) 및 냉각 단계가 포함됩니다.

6.3 세척 및 기계적 응력

• 필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제를 사용하여 세척하십시오.
• 조립 중 리드 또는 하우징에 기계적 응력을 가하지 마십시오. 리드 프레임 베이스를 굽힘의 지렛대로 사용하지 마십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

• 캐리어 테이프:표준 10-스프로킷 홀 피치 디자인. 재질: 검정색 전도성 폴리스티렌 합금. 두께: 0.40 ±0.06 mm.
• 릴:표준 13인치(330mm) 직경 릴. 수량: 릴당 1,400개.
• 카톤:한 개의 릴은 방습 봉지(MBB) 내에 건제 및 습도 표시 카드와 함께 포장됩니다. 세 개의 MBB가 내부 카톤에 포장됩니다(총 4,200개). 열 개의 내부 카톤이 외부 카톤에 포장됩니다(총 42,000개).

7.2 부품 번호 및 개정

기본 부품 번호는 LTL-M12YB1H310U입니다. 문서 개정 이력이 추적되며, 현재 사양의 유효 날짜는 2021년 4월 1일입니다.

8. 애플리케이션 설계 권장 사항

8.1 구동 회로 설계

중요 고려 사항:LED는 전류 구동 장치입니다. 특히 여러 LED가 병렬로 연결된 경우 균일한 밝기를 보장하려면 각 LED에 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다(회로 모델 A). 전압원에서 여러 LED를 직접 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. 개별 LED의 순방향 전압(V_F)의 작은 변동이 전류 및 결과적으로 밝기에 큰 차이를 일으킬 수 있기 때문입니다.

직렬 저항 값(R_s)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_s= (V_공급- V_F) / I_F, 여기서 I_F는 원하는 동작 전류(예: 10mA)이고 V_F는 데이터시트의 일반적인 순방향 전압입니다.

8.2 열 관리

전력 소산은 낮지만, LED 접합 온도를 지정된 동작 범위 내로 유지하는 것은 장기 신뢰성과 안정적인 광 출력에 중요합니다. 특히 최대 DC 전류 근처에서 동작하는 경우, 솔더 패드 주변에 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 방출 구조를 확보하여 열을 발산하도록 하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

개별 LED 칩이나 더 간단한 SMT LED와 비교하여, 이 CBI(회로판 인디케이터)는 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 통합 솔루션:LED 칩, 렌즈 및 구조적 직각 하우징을 하나의 SMT 패키지로 결합하여 기계적 설계와 조립을 단순화합니다.
• 향상된 가독성:검정색 하우징과 확산 렌즈는 많은 투명 렌즈, 비하우징 LED에 비해 우수한 대비와 시야각을 제공합니다.
• 이색 기능성:두 가지 별개의 반도체 재료(AlInGaP 및 InGaN)를 하나의 패키지에 통합하여 추가 PCB 공간을 사용하지 않고도 이중 상태 표시(예: 전원 켜짐/대기, 모드 A/모드 B)를 가능하게 합니다.
• 적층형 디자인:일관된 간격과 정렬로 다중 인디케이터 바 또는 어레이를 쉽게 구성할 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 5V 또는 3.3V 논리 출력에서 이 LED를 직접 구동할 수 있나요?

A1: 아니요. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 공급 전압과 파란색 LED(V_F~3.2V 일반)를 10mA로 구동하려면: R_s= (5V - 3.2V) / 0.01A = 180 Ω입니다. 더 높은 전류나 멀티플렉싱에는 구동 트랜지스터나 전용 LED 구동 IC가 필요할 수 있습니다.

Q2: 피크 파장(λ_P)과 주 파장(λ_d)의 차이는 무엇인가요?

A2: λ_P는 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. λ_d는 전체 스펙트럼과 CIE 색상 일치 함수에서 도출된 인간의 눈이 인지하는 색상을 나타내는 계산된 값입니다. λ_d는 색상 사양 및 빈닝과 더 관련이 있습니다.

Q3: JEDEC 레벨 3 사전 조건화를 어떻게 해석해야 하나요?

A3: JEDEC 레벨 3은 부품이 방습 봉지를 개봉한 후 리플로우 솔더링 전에 베이킹 없이 최대 168시간(1주일) 동안 공장 주변 조건(≤30°C/60% RH)에 노출될 수 있음을 의미합니다. 이는 제조 일정에 유연성을 제공합니다.

Q4: 왜 노랑과 파랑의 최대 전류가 다른가요?

A4: 서로 다른 반도체 재료(AlInGaP 대 InGaN)는 서로 다른 전기적 및 열적 특성을 가지며, 이는 제조업체의 신뢰성 테스트에 의해 정의된 서로 다른 최대 안전 동작 전류 밀도로 이어집니다.

11. 실용 애플리케이션 예시

시나리오: 네트워크 스위치용 상태 패널 설계.패널에는 "링크 활성"을 위한 녹색등, "활동"을 위한 노란색등, "PoE(이더넷 전원 공급) 활성"을 위한 파란색등이 필요합니다. 이 특정 부품은 노랑/파랑이지만, 녹색의 유사한 CBI 부품을 사용할 수 있습니다. 설계자는 다음과 같이 할 것입니다:

1. PCB 전면 패널 영역에 세 개의 CBI 풋프린트(녹색, 노랑, 파랑용)를 수직 어레이로 배치합니다.
2. 각 LED에 대해 시스템의 3.3V 디지털 I/O 전압과 적절한 밝기를 위한 원하는 8mA 구동 전류를 기반으로 적절한 직렬 저항을 계산합니다.
3. 스위치의 메인 마이크로컨트롤러에서 전류 제한 저항을 거쳐 LED 애노드로 제어 신호를 라우팅합니다. 모든 캐소드를 접지에 연결합니다.
4. 조립 지침에서 SMT 라인이 JEDEC 레벨 3 리플로우 프로파일을 따라야 하며, 솔더링 전에 CBI가 168시간 이상 노출된 보드는 베이킹해야 한다고 명시합니다.

이 접근 방식은 자동으로 조립하기 쉬운 전문적이고 일관된 모습의 인디케이터 패널을 제공합니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 반도체 p-n 접합 소자입니다. 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합 영역(활성층)으로 주입됩니다. 거기서 그들은 재결합하여 에너지를 방출합니다. 이 재료(AlInGaP 및 InGaN)에서 이 에너지는 주로 광자(빛)로 방출됩니다. 이를 전계 발광이라고 합니다. 방출된 빛의 특정 색상(파장)은 활성층에 사용된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlInGaP는 빨강, 주황, 노랑 빛에 해당하는 밴드갭을 가지고 있으며, InGaN은 녹색에서 자외선까지 빛을 생성할 수 있으며, 파란색이 일반적인 출력입니다. 흰색 확산 렌즈는 빛을 산란시켜 더 균일하고 넓은 시야각을 만듭니다.

13. 기술 동향

CBI와 같은 SMT 인디케이터의 발전은 전자 분야의 더 넓은 동향을 따릅니다:

• 소형화 및 통합:패키지 크기의 지속적인 축소 및 더 많은 기능(예: RGB 다색, 내장 IC 드라이버)을 단일 SMT 패키지로 통합.
• 더 높은 효율성:내부 양자 효율(IQE) 및 광 추출 기술의 지속적인 개선으로 단위 전기 입력 전력당 더 높은 광도를 달성.
• 향상된 신뢰성 및 견고성:패키징 재료 및 다이 부착 기술의 발전으로 더 넓은 온도 범위와 더 긴 수명 동안 성능이 향상.
• 표준화:표준화된 풋프린트 및 광학 특성의 광범위한 채택으로 엔지니어의 설계 및 조달을 단순화.