SMT CBI LED LTLM11KF1H310U 데이터시트 - 앰버색 - 2.0V 전형 - 72mW 최대 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTLM11KF1H310U는 표면실장 기술(SMT) 조립 공정을 위해 설계된 회로판 표시기(CBI)입니다. 발광 다이오드와 통합된 검정색 플라스틱 직각 하우징(홀더)으로 구성됩니다. 이 부품은 인쇄회로기판(PCB)에서 명확한 상태 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다.

1.1 핵심 특징

• SMT 호환성:자동 피크 앤 플레이스 및 리플로우 솔더링 공정을 위해 설계되었습니다.
• 향상된 대비:검정색 하우징 재질은 점등된 표시기와 PCB 배경 사이의 시각적 대비를 향상시킵니다.
• 고효율:높은 발광 효율과 낮은 전력 소비를 제공합니다.
• 환경 규정 준수:이 제품은 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하는 무연 제품입니다.
• 광학 설계:앰버색 빛을 발산하는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 칩을 사용하며, 균일하고 넓은 시야각을 위한 흰색 확산 렌즈와 결합됩니다.
• 신뢰성:소자는 JEDEC(공동 전자 소자 공학 위원회) Moisture Sensitivity Level 3으로 가속된 사전 조건 처리를 거쳐 솔더링 중 수분 유발 손상에 대한 견고성을 보장합니다.

1.2 목표 응용 분야

이 표시기 LED는 다음과 같은 광범위한 전자 장비에 적합합니다:

• 컴퓨터 주변기기 및 메인보드
• 통신 장치 및 네트워킹 장비
• 소비자 가전
• 주 파장(λd)은 598 nm에서 612 nm까지의 범위로 지정됩니다. 이 데이터시트에서 별도의 빈으로 명시적으로 상세히 설명되지는 않았지만, 최소/전형/최대 값은 생산 로트에 걸친 색점(색조)의 제어된 변동을 나타냅니다. 엄격한 색상 요구 사항이 있는 응용 분야의 경우, 제조업체에 특정 빈 가용성을 문의하는 것이 좋습니다.

2. 기술 파라미터 분석

별도로 명시되지 않는 한, 모든 사양은 주변 온도(TA) 25°C에서 정의됩니다.

2.1 절대 최대 정격

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

• 전력 소산 (Pd):최대 72 mW.
• 피크 순방향 전류 (IFP):최대 80 mA. 이 정격은 듀티 사이클 ≤ 1/10이고 펄스 폭 ≤ 0.1 ms인 펄스 조건에서 적용됩니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):최대 30 mA DC.
• 동작 온도 범위:-40°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C.
• 솔더링 온도:리플로우 솔더링 중 최대 5초 동안 260°C를 견딥니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 표준 테스트 조건에서의 전형적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (Iv):순방향 전류(IF) 10mA에서 8.7 mcd(최소), 30 mcd(전형), 50 mcd(최대). Iv 분류 코드는 빈닝 목적으로 각 포장 봉지에 표시됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):40도. 이는 광도가 피크 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 발광 파장 (λP):전형 608 nm. 이는 스펙트럼 파워 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λd):IF=10 mA에서 598 nm(최소), 605 nm(전형), 612 nm(최대). 이는 색상(앰버)을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):전형 18 nm. 이는 발광의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):IF = 10 mA에서 1.8 V(최소), 2.0 V(전형), 2.6 V(최대).
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 μA.중요 참고사항:이 소자는 역방향 바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다. 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 색상과 성능 일관성을 보장하기 위해 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

광도(Iv)는 빈으로 분류되며, 특정 빈 코드는 제품의 포장 봉지에 인쇄됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 일관된 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있으며, 이는 균일한 외관이 요구되는 다중 표시기 패널에 매우 중요합니다.

3.2 파장 빈닝

The dominant wavelength (λd) is specified with a range from 598 nm to 612 nm. While not explicitly detailed as separate bins in this datasheet, the min/typ/max values indicate the controlled variation in color point (hue) across production lots. For applications with stringent color requirements, consulting the manufacturer for specific bin availability is recommended.

4. 성능 곡선 분석

전형적인 성능 곡선(데이터시트 참조)은 주요 파라미터 간의 관계를 설명합니다. 특정 그래프는 여기에 재현되지 않았지만, 그 함의를 분석합니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

AlInGaP LED의 I-V 곡선은 일반적으로 지수 관계를 보입니다. 10mA에서 전형 2.0V로 지정된 순방향 전압(VF)은 구동 회로에서 직렬 전류 제한 저항 값을 계산하는 핵심 설계 파라미터입니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도는 일반적으로 정상 동작 범위(정격 연속 전류까지)에서 순방향 전류에 따라 선형적으로 증가합니다. 10mA 이상에서 동작하면 더 높은 밝기를 얻을 수 있지만, 전력 소산과 접합 온도도 증가시켜 수명과 색변화에 영향을 줄 수 있습니다.

4.3 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. AlInGaP LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. -40°C ~ +85°C로 지정된 동작 온도 범위는 게시된 사양이 보장되는 주변 조건을 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수

이 소자는 직각(90도) 장착 구성을 특징으로 하여 빛이 PCB 표면과 평행하게 방출되도록 합니다. 이는 엣지 조명 패널 또는 인클로저 측면에서 보는 상태 표시기에 이상적입니다. 하우징 재질은 검정색 플라스틱으로 지정됩니다. 데이터시트에 제공된 상세한 기계 도면에 별도로 명시되지 않는 한, 중요한 치수 공차는 ±0.25mm입니다.

5.2 극성 식별

표면실장 소자로서, 극성은 테이프 및 릴 포장의 부품 풋프린트 물리적 설계와 PCB의 해당 패드 레이아웃으로 표시됩니다. 설계자는 자동 조립 중 올바른 방향을 보장하고 역방향 바이어스를 방지하기 위해 권장 랜드 패턴을 엄격히 준수해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 보관 조건

• 밀봉 포장:≤30°C 및 ≤70% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 건제가 포함된 밀봉 습기 차단 봉지(MBB) 내 유통 기한은 1년입니다.
• 개봉 포장:MBB가 개봉된 경우, 보관 환경은 30°C와 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 구성 요소는 노출 후 168시간(7일) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거쳐야 합니다. 168시간을 초과하여 보관하는 경우, SMT 조립 전에 60°C에서 48시간 베이킹을 강력히 권장하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘" 현상 손상을 방지합니다.

6.2 리플로우 솔더링 프로파일

LED를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하기 위해 JEDEC 준수 리플로우 프로파일을 권장합니다. 프로파일의 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열/소킹:최대 100초 동안 150°C ~ 200°C.
• 액상 온도 이상 시간 (T_L=217°C):60 ~ 150초.
• 피크 온도 (T_P):최대 260°C.
• 지정 분류 온도(T_C=255°C)의 5°C 이내 시간:최대 30초.
• 25°C에서 피크까지 총 시간:최대 5분.

주의:피크 온도 또는 온도 유지 시간을 초과하면 플라스틱 렌즈 변형 또는 LED 다이의 치명적 고장을 초래할 수 있습니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올(IPA)과 같은 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. 강력하거나 공격적인 화학 세척제는 플라스틱 하우징이나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

• 캐리어 테이프:구성 요소는 13인치 릴에 공급됩니다. 캐리어 테이프는 검정색 전도성 폴리스티렌 합금으로 제작되었으며, 두께는 0.40mm ±0.06mm입니다.
• 릴당 수량:1,400개.
• 내부 카톤:3개의 릴(총 4,200개)을 포함하며, 각각 건제와 습도 표시 카드가 포함된 Moisture Barrier Bag(MBB)에 밀봉되어 있습니다.
• 외부 카톤:10개의 내부 카톤(총 42,000개)을 포함합니다.

7.2 부품 번호

기본 부품 번호는LTLM11KF1H310U입니다. 이 영숫자 코드는 패키지 유형, 색상, 밝기 빈 및 기타 제조 코드를 포함한 제품의 특정 속성을 고유하게 식별합니다.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 안정적이고 일관된 광 출력을 보장하려면 전류원 또는 더 일반적으로 직렬 전류 제한 저항이 있는 전압원으로 구동해야 합니다.

권장 회로:간단하고 효과적인 구동 방법은 LED를 저항과 직렬로 연결하여 DC 전원 공급 장치(V_CC)에 연결하는 것입니다. 저항 값(R_S)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_S= (V_CC- V_F) / I_F, 여기서 V_F는 LED의 순방향 전압(설계 마진을 위해 전형 2.0V 사용)이고 I_F는 원하는 순방향 전류(예: 10mA)입니다.

병렬 연결에 대한 중요 참고사항:단일 전압원에서 여러 LED를 구동할 때는강력히 권장됩니다각 LED마다 별도의 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다. 개별 저항 없이 LED를 직접 병렬로 연결하는 것은 각 소자마다 순방향 전압(V_F)의 자연적 변동으로 인해 권장되지 않습니다. 이 변동은 상당한 전류 불균형을 유발할 수 있으며, 한 LED가 다른 LED보다 훨씬 더 많은 전류를 끌어와 가장 낮은 V_F.

8.2 열 관리

전력 소산이 상대적으로 낮지만(최대 72mW), 적절한 열 설계는 LED 수명을 연장하고 색상 안정성을 유지합니다. 특히 더 높은 전류에서 또는 높은 주변 온도에서 동작할 때, PCB에 LED의 열 패드(있는 경우) 또는 일반 보드 영역에 연결된 충분한 구리 면적이 방열판 역할을 하도록 하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

이 SMT CBI LED는 몇 가지 핵심 속성을 통해 차별화됩니다:

• 직각 폼 팩터:보드에 수직으로 빛을 방출하는 탑뷰 LED와 달리, 이 직각 설계는 사이드 방출 응용 분야에 최적이며, 인클로저 내 수직 공간을 절약합니다.
• AlInGaP 기술:앰버 발광을 위한 AlInGaP 사용은 여과된 GaP와 같은 오래된 기술에 비해 높은 효율과 우수한 색 채도를 제공합니다.
• 흰색 확산 렌즈:확산 렌즈는 넓고 균일한 시야각(40°)을 제공하며 밝은 칩의 외관을 부드럽게 하여 쾌적한 표시기 빛을 만듭니다.
• JEDEC MSL3 등급:Moisture Sensitivity Level 3에 대한 사전 조건 처리는 표준 SMT 조립 환경에서의 신뢰성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 검정색 하우징의 목적은 무엇인가요?

검정색 하우징은 두 가지 주요 기능을 합니다: 1) 점등된 LED와 주변 영역 사이의 시각적 대비를 높여 표시기를 더 눈에 띄게 만듭니다. 2) 고밀도 PCB에서 인접한 표시기 사이의 빛 누출 또는 "크로스토크"를 방지하는 데 도움이 됩니다.

10.2 이 LED를 10mA 대신 20mA로 구동할 수 있나요?

예, 절대 최대 연속 순방향 전류 정격은 30 mA입니다. 20 mA에서 동작하면 10mA 테스트 조건보다 더 높은 광도를 생성합니다. 그러나 그에 따라 직렬 저항 값을 재계산하고, 총 전력 소산(V_F* I_F)이 72mW를 초과하지 않도록 하며, 접합 온도 증가로 인한 장기 신뢰성에 대한 잠재적 영향을 고려해야 합니다.

10.3 봉지가 168시간 이상 개봉된 경우 베이킹이 필요한 이유는 무엇인가요?

표면실장 플라스틱 패키지는 대기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 압력을 생성하여 패키지 박리, 다이 균열 또는 와이어 본드 손상을 일으킬 수 있습니다. 이를 "팝콘" 현상이라고 합니다. 60°C에서 48시간 베이킹은 구성 요소가 리플로우를 거치기 전에 흡수된 이 수분을 안전하게 제거합니다.

11. 실용적 설계 예시

시나리오:5V 레일로 구동되는 장치의 전원 "ON" 표시기를 설계합니다. 목표는 LED를 전형 전류 10mA에서 동작시키는 것입니다.

1. 구성 요소 선택:직각 앰버 빛을 위해 LTLM11KF1H310U를 선택합니다.
2. 직렬 저항 계산: R_S= (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.0V) / 0.010A = 300 옴. 가장 가까운 표준 E24 저항 값은 300Ω 또는 330Ω입니다. 330Ω을 사용하면 약간 낮은 전류가 흐릅니다: I_F≈ (5V - 2.0V) / 330Ω ≈ 9.1mA, 이는 안전하고 사양 내에 있습니다.
3. 전력 소산 확인:저항에서: P_R= I_F²* R = (0.0091)²* 330 ≈ 0.027W (표준 1/8W 또는 1/10W 저항으로 충분함). LED에서: P_LED= V_F* I_F≈ 2.0V * 0.0091A ≈ 18.2mW, 최대 72mW보다 훨씬 낮습니다.
4. PCB 레이아웃:권장 랜드 패턴에 따라 구성 요소를 배치하십시오. 극성(애노드/캐소드)이 풋프린트와 일치하는지 확인하십시오. 약간의 열 방산을 위해 패드 주변에 작은 구리 푸어를 제공하십시오.

12. 동작 원리

이 LED는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리로 동작합니다. 활성 영역은 AlInGaP로 구성됩니다. 접합의 내재 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 층에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이들 전하 캐리어는 복사 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 발광의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 앰버색(~605 nm)입니다. 생성된 빛은 통합된 흰색 플라스틱 렌즈에 의해 형성되고 확산되어 원하는 시야각과 외관을 달성합니다.

13. 기술 동향

이와 같은 표시기 LED의 개발은 광전자 및 SMT 조립의 더 넓은 동향을 따릅니다:

• 효율 증가:지속적인 재료 과학 개선은 더 높은 발광 효율(단위 전기 입력 전력당 더 많은 광 출력)을 생산하여 더 낮은 동작 전류와 감소된 시스템 에너지 소비를 가능하게 합니다.
• 소형화:계속 축소되는 소비자 및 산업 전자제품을 수용하기 위해 더 작은 패키지 풋프린트와 높이를 지향하는 지속적인 추진이 있습니다.
• 향상된 신뢰성:패키징 재료, 다이 부착 기술 및 내습성(더 높은 MSL 등급)의 개선은 더 긴 동작 수명과 가혹한 환경에서의 견고성에 기여합니다.
• 통합:내장 전류 제한 저항("저항 내장 LED") 또는 패키지 내 IC 드라이버와 같은 추가 기능을 통합하는 추세가 있으며, 이는 회로 설계와 보드 레이아웃을 단순화합니다.