LTL17KCBH5D 블루 LED 데이터시트 - T-1 5mm 패키지 - 3.2V 20mA - 240mcd - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTL17KCBH5D는 인쇄회로기판(PCB)에 스루홀 방식으로 장착하도록 설계된 고효율 블루 발광 다이오드(LED)입니다. 대중적인 T-1 (5mm) 패키지 계열에 속하여 다양한 지시등 및 조명 응용 분야에서 표준 선택지로 사용됩니다. 이 소자는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 기술을 활용하여 주 파장 470 nm에서 빛을 생성하며, 확산된 블루 색상으로 나타납니다.

1.1 핵심 장점

• 고효율 및 저전력 소비:최소한의 전기 입력으로 높은 발광 강도를 제공하여 에너지 효율적인 설계에 기여합니다.
• RoHS 준수 및 무연:환경 규정을 준수하여 제조되어 글로벌 시장에 적합합니다.
• 표준 패키지:T-1 5mm 폼 팩터는 기존 PCB 레이아웃 및 제조 공정과의 광범위한 호환성을 보장합니다.
• 설계 유연성:특정 발광 강도 및 파장 빈으로 제공되어 응용 요구사항에 기반한 정밀한 선택이 가능합니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 LED는 다용도로 사용 가능하며, 다양한 산업 분야에서 상태 표시, 백라이트, 장식 조명에 적합합니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

• 통신 장비:라우터, 스위치, 모뎀의 상태 표시등.
• 컴퓨터 주변기기:키보드, 외장 드라이브, 허브의 전원 및 작동 표시등.
• 가전 제품:오디오/비디오 장비, 장난감, 가전제품의 지시등.
• 가정용 기기:디스플레이 및 제어판 지시등.
• 산업 제어 장치:기계 상태 패널, 제어 시스템 지시등, 계측기.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):최대 108 mW. 이는 주변 온도(TA) 25°C에서 LED 패키지가 열로 방산할 수 있는 총 전력(순방향 전압 x 순방향 전류)입니다.
• DC 순방향 전류 (IF):최대 30 mA 연속 전류.
• 피크 순방향 전류:100 mA, 짧은 서지를 처리하기 위해 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 1/10, 펄스 폭 ≤ 10ms)에서만 허용됩니다.
• 디레이팅:주변 온도가 30°C 이상으로 1°C 증가할 때마다 허용 가능한 최대 DC 순방향 전류는 선형적으로 0.5 mA 감소합니다. 이는 밀폐된 또는 고온 환경에서의 열 관리에 매우 중요합니다.
• 동작 및 보관 온도:소자는 -30°C에서 +80°C까지 동작 가능하며, -40°C에서 +100°C까지 보관 가능합니다.
• 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시 최대 5초 동안 260°C. 이는 핸드 또는 웨이브 솔더링을 위한 공정 윈도우를 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 TA=25°C 및 IF=20mA에서 측정되며, 일반적인 동작 조건을 나타냅니다.

• 발광 강도 (Iv):240 mcd (일반값). 이는 인간의 눈이 인지하는 LED의 밝기입니다. 실제 출하 제품은 최소값 180 mcd에서 520 mcd까지의 범위로 빈닝됩니다(빈 테이블 참조). 이 값에는 ±15%의 테스트 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):50도 (일반값). 이는 빛의 강도가 피크(축상) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 50° 각도는 지시용으로 적합한 비교적 집중된 빔을 제공합니다.
• 피크 파장 (λp):468 nm (일반값). 방출된 광 파워가 가장 높은 특정 파장입니다.
• 주 파장 (λd):470 nm (일반값), 460 nm에서 475 nm까지 빈닝됩니다. 이는 CIE 색도도에서 도출된, 인지되는 빛의 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):22 nm (일반값). 이는 방출되는 블루 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):3.2 V (일반값), 20mA에서 2.7 V에서 3.6 V까지 범위입니다. 이는 LED가 동작할 때 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V에서 최대 100 μA.중요:이 LED는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 사양

생산 응용에서 밝기와 색상의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

3.1 발광 강도 빈닝

단위: 밀리칸델라 (mcd) @ IF = 20mA. 빈 코드는 포장 봉지에 표시됩니다.

• 빈 HJ:180 mcd (최소) ~ 310 mcd (최대)
• 빈 KL:310 mcd (최소) ~ 520 mcd (최대)
• 빈 MN:520 mcd (최소) ~ 880 mcd (최대)

참고: 각 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±15%입니다.

3.2 주 파장 빈닝

단위: 나노미터 (nm) @ IF = 20mA.

• 빈 B07:460.0 nm (최소) ~ 465.0 nm (최대)
• 빈 B08:465.0 nm (최소) ~ 470.0 nm (최대)
• 빈 B09:470.0 nm (최소) ~ 475.0 nm (최대)

4. 성능 곡선 분석

일반적인 성능 곡선(여기서는 상세히 재현되지 않았지만 데이터시트에서 참조됨)은 설계자에게 시각적 지침을 제공합니다. 이는 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 상대 발광 강도 대 순방향 전류:최대 정격까지 전류가 증가함에 따라 밝기가 어떻게 증가하는지 보여줍니다.
• 상대 발광 강도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 열 소광 효과를 보여줍니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드의 비선형 I-V 특성을 설명합니다.
• 스펙트럼 분포:피크 파장을 중심으로 다양한 파장에 걸친 상대적 출력을 보여주는 그래프입니다.

이 곡선들은 비표준 조건(예: 다른 구동 전류 또는 주변 온도)에서의 성능을 예측하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수

LED는 표준 T-1 5mm 원형 렌즈를 가지고 있습니다. 주요 치수는 다음과 같습니다:

• 렌즈 직경:최대 5.4 mm (0.212 인치).
• 패키지 높이:리드 하단에서 렌즈 상단까지 8.6 mm (0.339 인치).
• 리드 직경:0.5 mm ±0.05 mm (0.0197 ±0.002 인치).
• 리드 간격:명목 2.54 mm (0.1 인치), 리드가 패키지에서 나오는 지점에서 측정됩니다.
• 캐소드 식별자:캐소드 리드는 일반적으로 렌즈 플랜지의 평평한 부분 또는 더 짧은 리드로 식별됩니다(제조업체 표시 확인). 제공된 도면은 캐소드 측을 나타냅니다.

중요 참고사항:명시되지 않은 경우 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래로 최대 1.0mm의 수지 돌출이 허용됩니다. 리드 성형 및 솔더링은 주의사항 섹션에 명시된 대로 LED 본체로부터 최소 거리를 유지해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 보관 및 취급

• 30°C 및 상대 습도 70%를 초과하지 않는 환경에 보관하십시오.
• 원래의 습기 차단 포장에서 제거한 경우 3개월 이내에 사용하십시오. 장기 보관의 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기 또는 질소 환경을 사용하십시오.
• ESD 예방 조치로 취급하십시오: 접지된 손목 스트랩, 작업대 및 이온화기를 사용하여 렌즈의 정전기를 중화시키십시오.
• 필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제로만 청소하십시오.

6.2 리드 성형 및 PCB 장착

• LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• 구부리는 동안 LED 본체를 지렛대로 사용하지 마십시오.
• 모든 리드 성형은 상온에서 수행하고이전에 soldering.
• 기계적 스트레스를 피하기 위해 PCB 삽입 시 최소한의 클린치 힘을 가하십시오.

6.3 솔더링 공정

솔더 지점과 렌즈 베이스 사이에 최소 3mm(인두용) 또는 2mm(웨이브용) 거리를 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.

• 솔더링 인두:최대 온도 350°C, 리드당 최대 시간 3초(한 번만).
• 웨이브 솔더링:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열합니다. 최대 260°C의 솔더 웨이브에서 최대 5초 동안.
• 중요:적외선(IR) 리플로우 솔더링은적합하지 않습니다이 스루홀 LED 제품에는. 과도한 열 또는 시간은 렌즈 변형 또는 고장을 초래할 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 운송 및 취급 중 ESD 손상을 방지하기 위해 정전기 방지 백에 포장됩니다.

• 포장 봉지당 500개.
• 내부 카톤당 10개의 포장 봉지(총 5,000개).
• 마스터 외부 카톤당 8개의 내부 카톤(총 40,000개).
• 출하 로트에서 최종 팩만이 가득 차지 않은 수량을 포함할 수 있습니다.

8. 응용 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 균일한 밝기를 보장하고 과전류 손상을 방지하기 위해 각 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용해야 합니다.

• 권장 회로 (회로 A):각 LED에 대해 별도의 저항을 사용하여 직렬로 연결하십시오. 이는 LED 간의 순방향 전압(VF)의 자연적 변동을 보상하여 각각이 동일한 전류를 받아 유사한 밝기를 가지도록 합니다.
• 권장하지 않음 (회로 B):여러 LED를 단일 공유 저항과 직접 병렬로 연결하는 것은 권장되지 않습니다. VF의 작은 차이로 인해 전류가 고르지 않게 분배되어 LED 간에 밝기 차이가 크게 발생할 수 있습니다.

저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (공급 전압 - LED_VF) / IF, 여기서 IF는 원하는 순방향 전류(예: 20mA)입니다.

8.2 열 관리 고려사항

전력 소산은 낮지만, 고주변 온도 응용에서는 디레이팅 사양을 준수해야 합니다. 30°C 이상의 환경에서 LED를 최대 전류 또는 그 근처에서 구동하는 경우 적절한 공기 흐름 또는 방열판을 확보하십시오. 30°C 이상에서 0.5 mA/°C의 선형 디레이팅은 최대 안전 동작 전류에 직접적인 영향을 미칩니다.

8.3 광학 설계

50도 시야각은 지시된 빔을 제공합니다. 더 넓은 조명을 위해 확산판 또는 라이트 파이프와 같은 2차 광학 소자를 사용할 수 있습니다. 블루 확산 렌즈는 투명 렌즈에 비해 다른 시야각에서 더 균일한 외관을 달성하는 데 도움이 됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

GaP(갈륨 인화물) 블루 LED와 같은 오래된 기술에 비해, 이 InGaN 기반 소자는 훨씬 더 높은 발광 효율과 더 포화된 블루 색상을 제공합니다. T-1 5mm 블루 LED 범주 내에서 LTL17KCBH5D의 주요 차별화 요소는 강도와 파장에 대한 특정 빈닝 구조, 명확하게 정의된 최대 정격 및 디레이팅 곡선, 그리고 신뢰할 수 있는 제조를 돕는 상세한 취급 및 솔더링 주의사항을 포함합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?

예, 하지만 주변 온도(TA)가 30°C 이하일 때만 가능합니다. TA가 더 높은 경우, 최대 접합 온도를 초과하고 신뢰성을 저하시키는 것을 피하기 위해 30°C 이상에서 0.5 mA/°C의 디레이팅 계수에 따라 전류를 줄여야 합니다.

10.2 병렬로 연결된 각 LED에 별도의 저항이 필요한 이유는 무엇입니까?

제조 공차로 인해 LED의 순방향 전압(VF)은 다양합니다. 개별 저항이 없으면 VF가 약간 낮은 LED는 불균형적으로 더 많은 전류를 끌어와 더 밝아지고 과열될 수 있으며, VF가 높은 LED는 더 어두워집니다. 직렬 저항은 전류 균등화를 보장합니다.

10.3 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

피크 파장 (λp)는 광 출력 파워가 가장 큰 물리적 파장입니다.주 파장 (λd)는 우리가 보는 색상을 가장 잘 나타내는 인간의 색상 인지(CIE 차트)에 기반한 계산 값입니다. 이 블루 LED와 같은 단색 LED의 경우 종종 가깝지만, 색상 사양에는 λd가 더 관련성이 높은 파라미터입니다.

10.4 이 LED를 야외 응용에 사용할 수 있습니까?

데이터시트는 실내 및 실외 표지판에 적합하다고 명시하고 있습니다. 그러나 가혹한 야외 환경의 경우, PCB에 컨포멀 코팅, 장시간 직사광선에 노출되는 경우 UV 안정 렌즈, 그리고 동작 온도 범위(-30°C ~ +80°C)를 초과하지 않도록 하는 것과 같은 추가 보호를 고려하십시오.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

시나리오: 네트워크 스위치용 다중 지시등 패널 설계.패널에는 10개의 균일한 블루 상태 표시등이 필요합니다. 시스템 전원 레일은 5V입니다.

1. 부품 선택:시각적 일관성을 보장하기 위해 동일한 강도 빈(예: KL) 및 파장 빈(예: B08)의 LTL17KCBH5D LED를 지정하십시오.
2. 회로 설계:10개의 동일한 구동 회로를 설계하십시오. 목표 전류 20mA 및 일반 VF 3.2V의 경우, 직렬 저항을 계산합니다: R = (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 옴. 표준 91옴 또는 100옴 저항을 사용하십시오. 각 LED 애노드와 직렬로 하나의 저항을 배치하십시오.
3. PCB 레이아웃:구멍 간격(2.54mm)에 대한 치수 도면을 따르십시오. 캐소드(식별된 리드)가 PCB 실크스크린에서 올바르게 방향을 잡도록 하십시오. LED 본체와 솔더 패드 사이에 권장 3mm 간격을 유지하십시오.
4. 조립:LED를 삽입하고 필요한 경우 본체에서 3mm 떨어진 지점에서 리드를 부드럽게 성형한 후, 지정된 프로파일(최대 260°C, 5초, 예열)을 사용하여 웨이브 솔더링을 수행하십시오.
5. 결과:10개의 일관되게 밝고 균일하게 색상이 조화된 블루 지시등이 있는 패널로, 장기간 신뢰할 수 있는 동작을 보장합니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리에 따라 동작합니다. 활성 영역은 InGaN으로 구성됩니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 거기서 그들은 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 차례로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 약 470 nm의 블루입니다. 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 보호하고, 광 출력 빔을 형성하며, 리드에 대한 기계적 지지를 제공합니다.

13. 기술 동향

InGaN 기반의 고휘도 블루 LED 개발은 고체 조명의 기초적인 성과였으며, 백색 LED(인광체 변환을 통해) 및 풀컬러 디스플레이의 창출을 가능하게 했습니다. 지시등형 LED의 현재 동향은 다음과 같습니다:

• 소형화:0402 및 0201과 같은 더 작은 표면 실장 소자(SMD) 패키지로의 이동, 그러나 스루홀 패키지는 견고성, 유지보수성 및 특정 응용 분야에서 여전히 중요합니다.
• 효율 증가:내부 양자 효율 및 패키지에서의 광 추출에 대한 지속적인 개선으로 단위 전기 입력당 더 높은 발광 강도를 달성합니다.
• 통합 솔루션:간소화된 회로 설계를 위한 내장 전류 제한 저항 또는 IC 드라이버가 있는 LED의 성장.
• 색상 일관성:생산 배치 내 색상 및 밝기 변동을 줄이기 위한 더 엄격한 빈닝 사양 및 고급 제어.

LTL17KCBH5D와 같은 스루홀 LED는 프로토타이핑, 교육 및 수동 조립 또는 높은 기계적 강도가 필요한 응용 분야에서 사용 편의성, 신뢰성 및 비용 효율성으로 인해 계속 관련성을 유지하고 있습니다.