LTST-C191TBKT-2A 블루 SMD LED 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x0.55mm - 전압 2.45-2.95V - 전력 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C191TBKT-2A는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 부품의 핵심 기술은 블루 빛을 방출하는 인듐 갈륨 질화물(InGaN) 반도체 칩에 기반을 두고 있습니다. 이 부품의 주요 시장은 신뢰할 수 있고 밝으며 소형의 광원이 필요한 소비자 가전, 표시등, 소형 디스플레이의 백라이트 및 다양한 휴대용 장치를 포함합니다.

이 LED의 결정적 특징은 높이가 단 0.55mm에 불과한 매우 낮은 프로파일입니다. 이 초박형 폼 팩터는 수직 공간 제약이 심한 제품에 통합될 수 있게 하여 더욱 세련되고 얇은 최종 제품 설계를 가능하게 합니다. 패키지는 워터클리어 렌즈 재질을 사용하여 빛을 확산시키지 않으므로, 작은 광원에서 높은 발광 강도를 요구하는 응용 분야에 적합한 더욱 집중되고 강렬한 빔을 생성합니다.

1.1 핵심 장점

• 소형화:0.55mm 높이는 초박형 제품 설계에 있어 상당한 이점입니다.
• 고휘도:소형 패키지에서 높은 발광 강도를 제공하는 울트라 브라이트 InGaN 칩을 활용합니다.
• 호환성:자동 피크 앤 플레이스 장비 및 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되어 대량 자동화 조립을 용이하게 합니다.
• 표준화:EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 외곽선을 준수하여 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃 및 조립 시 예측 가능성을 보장합니다.
• 환경 규정 준수:이 제품은 RoHS(유해 물질 제한)를 준수하며 그린 제품으로 분류되어 국제 환경 규정을 충족합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 객관적인 분석을 제공합니다. 이러한 값을 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 신뢰할 수 있는 동작에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 전력 소산(Pd):76 mW. 이는 LED 패키지가 성능이나 수명을 저하시키지 않고 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다. 이 한계를 초과하면 열 손상의 위험이 있습니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):100 mA. 이 전류는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 짧은 고강도 섬광이 필요한 응용 분야에 사용됩니다.
• 연속 순방향 전류(I_F):20 mA. 이는 연속 DC 동작을 위한 최대 권장 전류입니다. 드라이버 회로를 이 전류 이하로 동작하도록 설계하면 장기적인 신뢰성이 보장됩니다.
• 동작 온도 범위(T_opr):-20°C ~ +80°C. LED는 이 주변 온도 범위 내에서 지정된 파라미터 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위(T_stg):-30°C ~ +100°C. 장치는 작동 없이 이 한계 내에서 보관해도 손상이 발생하지 않습니다.
• IR 리플로우 솔더링 조건:최대 10초 동안 피크 온도 260°C. 이는 PCB 조립 공정 중 부품이 견딜 수 있는 열 프로파일을 정의합니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터들은 별도로 명시되지 않는 한, 25°C 주변 온도 및 2 mA의 순방향 전류(I_F)에서 측정된 표준 테스트 조건입니다.

• 발광 강도(I_V):4.5 - 18.0 mcd (밀리칸델라). 이는 인간의 눈에 보이는 LED의 인지된 밝기를 측정합니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조).
• 시야각(2θ_1/2):130도. 이는 광 강도가 최대값(축상)의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 130도 각도는 상대적으로 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 파장(λ_P):468 nm (전형적). 이는 광 출력이 가장 높은 특정 파장입니다. 이는 InGaN 반도체 재료의 특성입니다.
• 주 파장(λ_d):465.0 - 475.0 nm. 이는 인간의 눈이 인지하는 색상(CIE 색도)에서 유도되며 LED의 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다. 이 또한 빈닝의 대상이 됩니다.
• 스펙트럼 대역폭(Δλ):25 nm (전형적). 이는 피크 주변에서 방출되는 파장의 범위를 나타냅니다. 25nm 값은 블루 InGaN LED의 전형적인 값입니다.
• 순방향 전압(V_F):2.45 - 2.95 V. 이는 테스트 전류 2mA로 구동될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 반도체 제조 공차로 인해 변동하며 빈닝됩니다.
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 100 µA (최대). LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 파라미터는 누설 전류 특성화만을 위한 것입니다. 역방향 전압을 가하면 장치가 손상될 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

반도체 제조의 자연적 변동을 관리하기 위해 LED는 성능 그룹 또는 "빈"으로 분류됩니다. 이는 생산 로트 내의 일관성을 보장합니다. LTST-C191TBKT-2A는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

I_F= 2mA에서 빈닝. 5개의 빈(1~5)이 0.1V 단계로 2.45V에서 2.95V까지의 범위를 커버하며, 빈당 +/-0.1V의 허용 오차가 있습니다. 이는 설계자가 일관된 전압 강하를 가진 LED를 선택할 수 있게 하여, 특히 병렬 배열에서 전류 제한 회로 설계에 중요할 수 있습니다.

3.2 발광 강도 빈닝

I_F= 2mA에서 빈닝. 3개의 빈(J, K, L)이 최소 밝기 수준을 정의합니다: 4.50-7.10 mcd (J), 7.10-11.2 mcd (K), 11.2-18.0 mcd (L). 각 빈 내에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이는 여러 LED 간에 균일한 밝기가 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.

3.3 주 파장 빈닝

I_F= 2mA에서 빈닝. 2개의 빈이 색조를 정의합니다: AC (465.0 - 470.0 nm) 및 AD (470.0 - 475.0 nm), +/-1 nm 허용 오차. 빈 AC는 약간 더 진한 파란색을 생성하고, 빈 AD는 약간 더 밝은 파란색을 생성합니다. 이는 다중 LED 설치 시 색상 일관성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 그림1, 그림6)이 참조되지만, 여기서는 그 전형적인 함의를 분석합니다.

4.1 발광 강도 대 순방향 전류(I-V 곡선)

LED의 광 출력(발광 강도)은 전류에 선형 비례하지 않습니다. 낮은 전류에서는 급격히 증가하지만, 효율 저하 및 열 효과로 인해 더 높은 전류에서는 증가율이 일반적으로 감소합니다. 권장 20mA 연속 전류를 크게 초과하여 동작하면 밝기 증가에 대한 수익 체감이 발생하는 동시에 열이 급격히 증가하고 수명이 단축됩니다.

4.2 스펙트럼 분포

참조된 스펙트럼 그래프(그림1)는 468 nm(블루 빛)를 중심으로 하는 단일 우세 피크와 전형적인 25 nm의 스펙트럼 반폭을 보여줄 것입니다. 가시 스펙트럼의 다른 부분에서는 방출이 무시할 수 있을 정도여야 하며, 이는 순수한 블루 색상 출력을 확인시켜 줍니다.

4.3 시야각 패턴

극좌표도(그림6)는 130도 시야각을 보여줍니다. LED를 정면으로 볼 때(축상) 강도가 가장 높고, 시야각이 증가함에 따라 대칭적으로 감소하여 축에서 +/-65도에서 피크의 50%로 떨어집니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 EIA 표준 칩 LED 풋프린트를 준수합니다. 주요 치수에는 전형적인 길이 3.2mm, 너비 1.6mm 및 중요한 높이 0.55mm가 포함됩니다. 상세한 기계 도면은 패드 위치, 렌즈 모양 및 허용 오차(일반적으로 ±0.10mm)를 지정합니다.

5.2 극성 식별

SMD LED에는 애노드(+)와 캐소드(-)가 있습니다. 데이터시트에는 부품 본체에 있는 극성 표시를 보여주는 다이어그램이 포함되어 있으며, 이는 PCB 조립 중 올바른 방향을 위해 필수적입니다. 잘못된 극성은 LED가 점등되지 않게 하며, 역방향 전압이 가해지면 손상될 수 있습니다.

5.3 권장 PCB 랜드 패턴

신뢰할 수 있는 솔더 접합, 리플로우 중 적절한 정렬 및 충분한 열 방출을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 이 패턴을 따르면 툼스토닝(한쪽 끝이 패드에서 떨어지는 현상)을 방지하고 일관된 솔더링 결과를 보장하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 IR 리플로우 솔더링 프로파일

부품은 무연(Pb-free) 솔더 공정과 호환됩니다. 일반적으로 다음을 포함하는 상세한 권장 리플로우 프로파일이 제공됩니다: 플럭스를 활성화하기 위한 예열 램프, 보드를 균일하게 가열하기 위한 소킹 영역, 피크(최대 260°C, ≤10초)까지의 급격한 온도 상승, 제어된 냉각 단계. 특히 액상선 이상 시간과 피크 온도를 포함한 이 프로파일을 준수하는 것은 LED의 플라스틱 패키지 및 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지하는 데 매우 중요합니다.

6.2 핸드 솔더링 참고 사항

핸드 솔더링이 필요한 경우 극도의 주의가 필요합니다. 권장 사항은 최대 300°C의 솔더링 아이언을 3초 이내로, 한 번만 적용하는 것입니다. 과도한 열이나 시간은 렌즈를 녹이거나 반도체 다이를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 세척

지정된 세척제만 사용해야 합니다. 데이터시트는 세척이 필요한 경우 실온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것을 권장합니다. 거친 또는 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 패키지를 손상시켜 렌즈의 균열 또는 흐림을 초래할 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD(정전기 방전) 민감도:LED는 ESD 손상에 취약합니다. 취급은 정전기 방지 작업대에서 손목 스트랩과 접지 장비를 사용하여 수행해야 합니다.
• 습기 민감도:릴이 밀봉되어 있지만, 일단 개봉되면 LED는 주변 습도에 노출됩니다. 포장 개봉 후 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 좋습니다. 원래 백에서 더 오래 보관할 경우, 건조 캐비닛 또는 건제가 들어 있는 밀봉 용기에 보관해야 합니다. 672시간을 초과하여 보관된 부품은 리플로우 전에 흡수된 수분을 제거하기 위해 베이킹 사이클(예: 60°C에서 20시간)이 필요할 수 있으며, 이는 "팝코닝"(증기압으로 인한 패키지 균열)을 방지하기 위함입니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되어 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 표준 릴 수량은 5,000개입니다. 테이프는 부품 포켓을 밀봉하기 위해 탑 커버를 사용합니다. 포장은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 표준을 준수합니다.

7.2 모델 번호 해석

부품 번호 LTST-C191TBKT-2A는 특정 속성을 인코딩합니다: LTST는 제품군을 나타내고, C191은 패키지 크기를 참조할 가능성이 있으며, TB는 색상(블루)을 나타내고, KT는 테이프 및 릴 포장을 가리킬 수 있으며, 2A는 개정판 또는 성능 코드일 수 있습니다. 정확한 분류는 제조사의 부품 번호 지정 가이드로 확인해야 합니다.

8. 응용 분야 권장 사항

8.1 전형적인 응용 시나리오

• 상태 표시기:스마트폰, 태블릿, 노트북 및 웨어러블의 전원, 연결 또는 기능 상태 표시등.
• 백라이트:매우 얇은 키패드, 아이콘 또는 소형 LCD 디스플레이의 엣지 라이트 또는 직접 백라이트.
• 소비자 가전:오디오 장비, 게임 컨트롤러 및 스마트 홈 장치의 장식 조명 또는 알림 LED.
• 패널 표시기:공간이 제한된 산업 제어 패널의 클러스터형 표시기.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:연속 동작을 위해 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 20mA 이하로 제한하십시오. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만, 솔더 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하는 것은 열을 방출하는 데 도움이 되며, 특히 높은 주변 온도 환경에서 또는 최대 정격 근처에서 구동할 때 중요합니다.
• 광학 설계:워터클리어 렌즈는 집중된 빔을 생성합니다. 더 넓고 확산된 광 패턴이 필요한 경우, 외부 확산판 또는 도광판을 제품 설계에 통합해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이전 LED 기술 또는 더 큰 패키지와 비교하여, LTST-C191TBKT-2A의 주요 차별화 요소는0.55mm 높이및InGaN 칩의 고휘도입니다. 다른 초박형 LED와 비교할 때, 설계 호환성을 위한 표준화된 EIA 풋프린트, 색상/밝기 일관성을 위한 특정 빈닝 옵션, 무연 리플로우 조립을 위한 명확한 문서화 등의 장점이 있을 수 있습니다. 130도 시야각은 넓은 시야각과 합리적인 축상 강도 사이의 좋은 균형을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

10.1 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있습니까?

예, 20mA는 최대 권장 연속 순방향 전류(DC)입니다. 최적의 수명과 신뢰성을 위해 15-18mA와 같이 약간 더 낮은 전류에서 동작하는 것이 종종 좋습니다.

10.2 순방향 전압과 발광 강도에 범위가 있는 이유는 무엇입니까?

이는 반도체 제조의 고유한 변동성 때문입니다. 빈닝 시스템은 유사한 특성을 가진 LED를 그룹으로 분류합니다. 설계자는 응용 분야에서 균일성을 보장하기 위해 주문 시 원하는 빈 코드를 지정해야 합니다.

10.3 지정된 것보다 더 높은 온도나 더 오래 솔더링하면 어떻게 됩니까?

10초 동안 260°C 리플로우 한계를 초과하면 여러 가지 고장이 발생할 수 있습니다: 플라스틱 패키지가 변형되거나 변색될 수 있고, 내부 금 와이어 본드가 끊어지거나 금속간 화합물 성장으로 약화될 수 있으며, 에폭시 렌즈가 흐려질 수 있습니다. 항상 권장 프로파일을 따르십시오.

10.4 이 LED를 역방향 전압 보호용으로 또는 제너 다이오드로 사용할 수 있습니까?

No.이 장치는 역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 최대 역방향 전압 정격(I_R테스트 시 5V)은 특성화만을 위한 것입니다. 역방향 바이어스를 가하면 LED 접합부가 즉시 치명적으로 손상될 수 있습니다.

11. 실용적인 설계 사례 연구

시나리오:초박형 블루투스 이어폰 케이스용 상태 표시기 설계. 표시기는 파란색이어야 하며, 주광에서 보일 수 있고, 총 캐비티 높이 0.8mm 내에 맞아야 합니다.

부품 선택:LTST-C191TBKT-2A는 주로 0.55mm 높이 때문에 선택되었으며, 도광판/확산판을 위한 0.25mm의 여유 공간을 남깁니다. 파란색은 브랜딩 요구 사항을 충족시킵니다.

회로 설계:케이스는 3.3V 레귤레이터를 사용합니다. 밝기와 배터리 수명의 균형을 위해 순방향 전류 15mA를 목표로 합니다. 빈 3에서 전형적인 V_F2.7V를 사용하여 직렬 저항을 계산합니다: R = (3.3V - 2.7V) / 0.015A = 40 옴. 표준 39 옴 저항이 선택됩니다.

PCB 레이아웃:데이터시트의 권장 랜드 패턴이 사용됩니다. 장치가 밀폐될 것이므로, 캐소드 패드 아래에 추가 열 방출 비아를 배치하여 내부 접지면으로 열을 방산합니다.

주문:모든 생산 단위에서 색상과 밝기의 균일성을 보장하기 위해, 주문 시 빈을 지정합니다: 발광 강도 빈 "L"(가장 밝음) 및 주 파장 빈 "AD"(선호하는 파란색 색조).

12. 기술 원리 소개

LTST-C191TBKT-2A는 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 반도체 기술에 기반을 두고 있습니다. LED의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들이 재결합하면서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 InGaN 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 이는 결정 성장 중 인듐과 갈륨의 비율을 조정하여 설계됩니다. 더 높은 인듐 함량은 방출을 더 긴 파장(녹색) 쪽으로 이동시키지만, 여기서 사용된 조성은 파란색 빛을 생성합니다. 워터클리어 에폭시 패키지는 렌즈 역할을 하여 광 출력을 형성하고 환경 보호를 제공합니다.

13. 산업 동향 및 발전

소비자 가전용 SMD LED의 동향은 더욱 소형화, 효율성 증가(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력), 높은 신뢰성으로 계속되고 있습니다. 또한 더 엄격한 색상 일관성(더 작은 빈닝 범위) 및 고온에서의 향상된 성능을 위한 추진도 있습니다. 무연 솔더링 및 양면 조립과 관련된 더 높은 리플로우 온도를 견딜 수 있는 고급 패키지 재료의 채택이 표준입니다. 이 부품은 표준 블루 표시기용으로 성숙하고 최적화된 기술을 나타내지만, 지속적인 R&D는 더 작은 픽셀 피치와 더 순수한 색상을 요구하는 미래 디스플레이 및 조명 응용 분야를 위한 마이크로 LED 및 양자점과 같은 새로운 재료에 초점을 맞추고 있습니다.