LTST-C191KFKT 오렌지 SMD LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.55mm - 전압 2.4V - 전력 75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C191KFKT는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 제품은 두께가 놀랍도록 낮은 0.55mm에 불과한 초박형 칩 LED 범주에 속합니다. 이로 인해 슬림한 소비자 가전, 자동차 내장재, 휴대용 장치에서 수직 공간이 귀중한 백라이트 표시기, 상태 표시등 및 장식용 조명에 이상적인 선택입니다.

이 LED는 발광 영역에 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. 이 기술은 호박색에서 적색-주황색 스펙트럼에서 높은 효율의 빛을 생산하며 우수한 밝기와 색상 안정성으로 유명합니다. 장치는 높은 광 출력과 넓은 시야각을 허용하는 투명 렌즈 패키지에 담겨 있습니다. 이 제품은 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 완전히 준수하여, 엄격한 환경 규정을 가진 글로벌 시장에 적합한 친환경 제품으로 분류됩니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED의 주요 장점은 소형화와 성능의 결합에서 비롯됩니다. 초박형 0.55mm 두께는 가장 독특한 특징으로, 기존 LED가 들어갈 수 없는 제품에 설계 통합을 가능하게 합니다. 작은 크기에도 불구하고, 일반 값이 90밀리칸델라(mcd)에 달하는 높은 발광 강도를 제공합니다. 패키지는 EIA(전자 산업 연합) 표준 크기를 준수하여, 대량 생산에 사용되는 광범위한 자동 피크 앤 플레이스 장비 생태계와의 호환성을 보장합니다. 또한, 인쇄 회로 기판(PCB)에 표면 실장 부품을 조립하는 표준 방법인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 이러한 조합은 소비자 가전(스마트폰, 태블릿, 웨어러블), 자동차 계기판 및 제어판 조명, 산업용 제어판, 그리고 신뢰할 수 있고 밝으며 컴팩트한 광원이 필요한 일반 목적 표시기 응용 분야를 포함한 시장을 목표로 합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

이 섹션은 LED의 작동 한계와 성능을 정의하는 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 지정합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 전력 소산 (Pd):75 mW. 이는 LED 패키지가 성능이나 수명을 저하시키지 않고 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다. 이 한계를 초과하면 반도체 접합부의 과열 위험이 있습니다.
• DC 순방향 전류 (IF):30 mA. DC 조건에서 LED에 적용할 수 있는 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 피크 순방향 전류:80 mA. 이 더 높은 전류는 펄스 조건, 특히 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭에서만 허용됩니다. 이 정격은 멀티플렉싱 또는 PWM(펄스 폭 변조) 디밍 응용 분야와 관련이 있습니다.
• 작동 온도 범위:-30°C ~ +85°C. LED가 사양에 따라 기능이 보장되는 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +85°C. 장치가 전원이 공급되지 않을 때 보관하기 위한 온도 범위입니다.
• 적외선 솔더링 조건:260°C에서 10초. 이는 LED가 무연 리플로우 솔더링 공정 중 손상 없이 견딜 수 있는 피크 온도와 시간 프로파일을 정의합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이 파라미터는 표준 주변 온도 25°C에서 측정되며 장치의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 발광 강도 (Iv):IF=20mA에서 45.0 (최소), 90.0 (일반) mcd. 이는 인간의 눈에 보이는 LED의 인지된 밝기를 측정합니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ1/2):130도 (일반). 이는 발광 강도가 중심축(0도)에서의 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 130도 각도는 영역 조명이나 넓은 시야 표시기에 적합한 매우 넓고 확산된 광 방출 패턴을 나타냅니다.
• 피크 방출 파장 (λP):611 nm (일반). LED의 광 출력이 최대가 되는 특정 파장입니다. 이 오렌지 LED의 경우, 가시 스펙트럼의 주황색-적색 부분에 해당합니다.
• 주 파장 (λd):605 nm (일반). 이는 CIE 색도도에서 유도되며, 빛의 인지된 색상을 가장 잘 설명하는 단일 파장을 나타냅니다. 색상 사양을 위한 핵심 파라미터입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):17 nm (일반). 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다. 17nm 값은 AlInGaP LED의 전형적인 값이며, 포화된 오렌지 색상을 생성합니다.
• 순방향 전압 (VF):IF=20mA에서 2.0 (최소), 2.4 (일반) V. 지정된 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 이는 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 10 µA (최대). 역전압이 인가될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다. 최대 역전압(명시되지 않았지만 일반적으로 약 5V)을 초과하면 즉각적인 손상을 초래할 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 데이터시트는 발광 강도에 특화된 빈 코드 목록을 제공합니다.

3.1 발광 강도 빈닝

강도는 20mA 순방향 전류의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다. 빈은 다음과 같이 정의됩니다:

• 빈 코드 P:45.0 mcd (최소) ~ 71.0 mcd (최대)
• 빈 코드 Q:71.0 mcd (최소) ~ 112.0 mcd (최대)
• 빈 코드 R:112.0 mcd (최소) ~ 180.0 mcd (최대)
• 빈 코드 S:180.0 mcd (최소) ~ 280.0 mcd (최대)

각 강도 빈에 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이는 빈 Q로 표시된 LED의 실제 강도가 약 60.4 mcd에서 128.8 mcd 사이일 수 있음을 의미합니다. 설계자는 응용 분야에 대한 밝기 수준을 지정할 때 이 변동을 고려해야 하며, 종종 성능을 보장하기 위해 선택한 빈의 최소값을 기준으로 설계합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 그림 1, 그림 6)이 참조되지만, 그들의 일반적인 동작은 기술을 기반으로 설명될 수 있습니다.

4.1 전류 대 전압 (I-V) 특성

모든 다이오드와 마찬가지로 LED는 비선형 I-V 곡선을 가집니다. 순방향 전압 문턱(AlInGaP의 경우 약 1.8-2.0V) 아래에서는 매우 적은 전류가 흐릅니다. 전압이 VF(일반 2.4V)에 접근하고 초과함에 따라 전류는 기하급수적으로 증가합니다. 이것이 LED가 전류원이나 직렬 전류 제한 저항이 있는 전압원으로 구동되어야 하는 이유입니다; 전압의 작은 변화가 전류의 크고 잠재적으로 파괴적인 변화를 일으킬 수 있습니다.

4.2 발광 강도 대 순방향 전류

광 출력(발광 강도)은 상당한 범위에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 칩 내부에서 증가된 열 발생으로 인해 매우 높은 전류에서 효율이 떨어질 수 있습니다. 정격 20mA 테스트 조건은 밝기, 효율 및 신뢰성을 균형 있게 맞추는 표준 지점입니다.

4.3 온도 의존성

LED의 성능은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라:

• 순방향 전압 (VF):약간 감소합니다.
• 발광 강도 (Iv):감소합니다. AlInGaP LED는 일부 다른 유형보다 열 담금 현상이 적지만, 출력은 여전히 온도 상승에 따라 감소합니다.
• 주 파장 (λd):약간 이동할 수 있으며, 일반적으로 더 긴 파장(적색 편이)으로 이동합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LTST-C191KFKT는 표준 칩 LED 패키지 형식을 사용합니다.

5.1 패키지 치수

핵심 치수는 다음과 같습니다: 길이: 1.6mm, 너비: 0.8mm, 높이: 0.55mm. 별도로 명시되지 않는 한 모든 허용 오차는 일반적으로 ±0.10mm입니다. 패키지에는 솔더링을 위한 바닥에 두 개의 금속화 단자(양극 및 음극)가 있습니다. 극성은 일반적으로 패키지 상단의 표시나 모따기된 모서리로 표시됩니다.

5.2 권장 솔더링 패드 레이아웃

데이터시트에는 PCB에 대한 권장 랜드 패턴(솔더 패드) 설계가 포함되어 있습니다. 이 지침을 따르는 것은 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고, 툼스토닝(한쪽 끝이 들리는 현상)을 방지하며, 자동 조립 중 적절한 정렬을 보장하는 데 중요합니다. 패드 설계는 필요한 솔더 필렛을 고려하고 두 개의 가까이 배치된 단자 사이의 솔더 브리징을 방지합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

LED는 SMD 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 무연 솔더(SnAgCu)에 대한 JEDEC 표준을 준수하는 제안 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C로 보드와 부품을 점진적으로 가열하여 플럭스를 활성화하고 열 충격을 최소화합니다.
• 예열 시간:최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:솔더가 녹아 있는 시간으로, 일반적으로 60-90초이며, 260°C에서 최대 10초의 피크를 가집니다.

6.2 수동 솔더링

수동 솔더링이 필요한 경우, 극도의 주의가 필요합니다:

• 솔더링 아이언 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:접합당 최대 3초.
• 제한:플라스틱 패키지와 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지하기 위해 하나의 솔더링 사이클만 권장됩니다.

6.3 세척

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 렌즈나 에폭시 캡슐런트를 손상시킬 수 있습니다. 솔더링 후 세척이 필요한 경우, 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 권장됩니다.

6.4 보관 및 취급

LED는 습기 민감 장치(MSD)입니다. 패키지는 건조제와 함께 밀봉됩니다. 개봉 후, 구성 요소는 제어된 습도(<60% RH)에서 672시간(28일) 이내에 사용하거나 사용 전 흡수된 수분을 제거하기 위해 베이킹해야 합니다. 그렇지 않으면 리플로우 중 \"팝콘 현상\"(패키지 균열)을 일으킬 수 있습니다. 정전기로 인한 손상을 방지하기 위해 접지된 손목 스트랩과 작업대 사용과 같은 적절한 ESD(정전기 방전) 예방 조치가 필수적입니다.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 자동 조립을 용이하게 하기 위해 7인치(178mm) 직경 릴에 업계 표준 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다.

• 포켓 피치:표준 8mm 테이프.
• 릴당 수량:5000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 커버 테이프:빈 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 누락 램프:사양(ANSI/EIA 481)에 따라 최대 두 개의 연속 누락 LED가 허용됩니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시기:초박형 노트북, 태블릿 및 스마트폰의 전원, 연결성, 배터리 충전 및 모드 표시기.
• 백라이트:자동차 계기판, 산업용 제어판 및 의료 기기의 멤브레인 스위치, 키패드 및 아이콘 조명.
• 장식용 조명:슬림 폼 팩터가 필수적인 소비자 가전의 액센트 조명.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 구동:LED는 전류 구동 장치입니다. 전압원에서 구동할 때 항상 직렬 전류 제한 저항을 사용하십시오. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (Vcc - VF) / IF, 여기서 Vcc는 공급 전압, VF는 LED 순방향 전압, IF는 원하는 순방향 전류(예: 20mA)입니다.
• 병렬 연결:단일 전류원에서 여러 LED를 직접 병렬로 연결하는 것을 피하십시오. 개별 LED 간의 VF의 작은 변동이 심한 전류 불균형을 일으켜 하나의 LED가 대부분의 전류를 차지하고 잠재적으로 고장날 수 있습니다. 각 LED에 대해 별도의 전류 제한 저항을 사용하거나 다중 채널이 있는 전용 LED 드라이버 IC를 사용하십시오.
• 열 관리:PCB 레이아웃이 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오. 전력이 낮지만(최대 75mW), 높은 주변 온도에서의 연속 작동은 광 출력과 수명을 감소시킬 수 있습니다. LED를 다른 발열 구성 요소 근처에 배치하지 마십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C191KFKT의 주요 차별화 요소는 초박형 0.55mm 두께에 있습니다. 일반적으로 0.6-0.8mm 높이인 표준 0603 또는 0402 패키지 LED와 비교하여, 이 장치는 높이를 약 30% 줄여줍니다. 이는 점점 더 얇아지는 전자 제품 트렌드에서 중요한 장점입니다. AlInGaP 기술의 사용은 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 오렌지/호박색 범위에서 더 높은 효율과 더 나은 색상 안정성을 제공합니다. 또한, 표준 IR 리플로우 및 피크 앤 플레이스 공정과의 호환성은 일부 틈새 초박형 구성 요소와 달리 특수 장비나 절차 없이 기존 대량 생산 라인에 통합될 수 있음을 의미합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?

DC 순방향 전류의 절대 최대 정격이 30mA이지만, 표준 테스트 조건 및 일반적인 작동 지점은 20mA입니다. 30mA로 연속 작동하면 더 많은 열이 발생하여 발광 효율과 장기 신뢰성이 잠재적으로 감소할 수 있습니다. 최적의 성능과 수명을 위해 일반적으로 20mA 이하로 설계하는 것이 권장됩니다.

10.2 발광 강도 사양(45-280 mcd)에 왜 그렇게 넓은 범위가 있습니까?

이 범위는 모든 빈 코드(P부터 S까지)에 걸친 전체 분포를 나타냅니다. 특정 주문은 단일 빈(예: 빈 Q: 71-112 mcd)에 대한 것입니다. 빈닝 시스템은 제조업체가 성능별로 부품을 분류할 수 있게 하여 고객이 응용 분야와 비용 요구 사항에 맞는 밝기 등급을 선택할 수 있도록 합니다. 주문 시 원하는 빈 코드를 항상 지정하십시오.

10.3 피크 파장(611nm)과 주 파장(605nm)의 차이는 무엇입니까?

피크 파장(λP)은 광 출력이 가장 높은 물리적 파장입니다. 주 파장(λd)은 인지된 색상과 가장 잘 일치하는 인간의 색상 인지(CIE 도표)를 기반으로 계산된 값입니다. LED와 같은 단색 광원의 경우, 종종 가깝지만 λd는 설계 목적으로 LED의 색상을 지정하는 데 사용되는 표준 파라미터입니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 슬림 블루투스 스피커용 상태 표시기 설계.설계에는 페어링 모드를 나타내는 저전력 오렌지 LED가 필요합니다. 전면 그릴 뒤의 사용 가능한 공간은 0.6mm에 불과합니다. 표준 LED는 맞지 않습니다. 0.55mm 높이의 LTST-C191KFKT가 선택됩니다. 회로는 3.3V 마이크로컨트롤러 GPIO 핀을 사용합니다. 직렬 저항은 계산됩니다: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 옴. 표준 47 옴 저항이 선택되어 약 19mA의 전류가 흐릅니다. PCB 랜드 패턴은 데이터시트 권장 사항에 따라 설계됩니다. LED는 오디오 증폭기 IC의 열이 최소인 위치에 배치됩니다. 선택된 빈 코드는 빈 범위의 하한에서도 충분한 밝기를 보장하기 위해 \"Q\"입니다. 조립은 피크 온도 250°C의 표준 무연 리플로우 프로파일을 사용합니다.

12. 작동 원리 소개

LED는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합 영역(AlInGaP로 만들어진 활성층)으로 주입됩니다. 이 전자와 정공이 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 활성층에 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. AlInGaP는 스펙트럼의 적색, 주황색, 호박색 및 노란색 부분에 해당하는 빛에 해당하는 밴드갭을 가집니다. 투명 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며 광 출력 빔을 형성합니다.

13. 기술 동향

표시기 및 백라이트 LED의 동향은 더욱 소형화, 더 높은 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력), 개선된 색 재현 및 일관성을 향해 계속되고 있습니다. 내장 전류 제한 저항 또는 드라이버 IC가 있는 LED와 같은 통합을 향한 추진도 있습니다. 초박형 응용 분야의 경우, 본질적으로 보호 코팅이 있는 베어 반도체 다이인 칩 스케일 패키지(CSP) LED는 패키지 크기와 높이를 줄이는 다음 경계를 나타냅니다. 그러나 LTST-C191KFKT와 같은 장치는 광범위한 현재 응용 분야에 대해 극단적인 소형화, 제조 가능성, 신뢰성 및 비용 사이에서 우수한 균형을 제공합니다.