LTST-C281KFKT 오렌지 LED 데이터시트 - 0.35mm 높이 - 2.4V 순방향 전압 - 75mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C281KFKT는 소형, 고휘도 표시등이 필요한 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 부품은 최소한의 프로파일과 자동화 조립 공정과의 호환성을 특징으로 하는 칩 LED 범주에 속합니다.

핵심 장점:이 LED의 주요 장점은 공간이 제한된 설계에서 사용을 용이하게 하는 0.35mm의 매우 얇은 패키지 높이를 포함합니다. 이 장치는 높은 발광 효율과 안정적인 오렌지광 출력을 생성하는 것으로 알려진 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. 이 장치는 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수하여 친환경 제품으로 분류됩니다. 7인치 직경 릴 내 8mm 테이프에 포장되어 고속 자동 픽 앤 플레이스 장비와 완벽하게 호환되어 대량 생산을 간소화합니다.

목표 시장:이 LED는 신뢰할 수 있고 밝은 상태 표시가 필요한 소비자 가전, 사무 자동화 장비, 통신 장치 및 일반 가정용 기기 내 응용 분야를 대상으로 합니다. 설계 매개변수는 표준 적외선 리플로우 솔더링 기술을 사용하여 PCB(인쇄 회로 기판)에 통합하기에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

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

• 소비 전력 (Pd):75 mW. 이는 지정된 주변 조건(Ta=25°C)에서 LED 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다. 이 한계를 초과하면 열 열화의 위험이 있습니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA. 이는 최대 허용 순간 순방향 전류로, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 이는 짧은 전류 서지를 수용하기 위해 DC 정격보다 훨씬 높습니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):30 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다. 광학 특성 테스트를 위한 일반적인 작동 조건은 20 mA입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 이 값을 초과하는 역방향 바이어스 전압을 가하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 작동 및 보관 온도:이 장치는 주변 온도 범위 -30°C ~ +85°C 내에서 작동할 수 있습니다. 비작동 보관의 경우 범위는 -40°C ~ +85°C까지 확장됩니다.
• 솔더링 조건:이 LED는 최고 온도 260°C에서 10초 동안 지속되는 적외선 리플로우 솔더링을 견딜 수 있으며, 이는 일반적인 무연(Pb-free) 솔더 공정 프로파일과 일치합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수는 별도로 명시하지 않는 한, 표준 주변 온도 25°C 및 순방향 전류(I_F) 20 mA에서 측정됩니다. 이는 정상 작동 조건에서 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_V):최소 45.0 mcd에서 일반값 90.0 mcd까지의 범위입니다. 광도는 명시(CIE) 인간 눈 반응 곡선에 근사하는 센서-필터 조합을 사용하여 측정됩니다. 실제 광도는 빈닝 시스템의 적용을 받습니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 중심축(0°)에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 이러한 넓은 시야각은 렌즈가 없는(투명) 패키지를 가진 칩 LED의 일반적인 특징으로, 넓고 확산된 조명을 제공합니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):611 nm. 이는 방출된 빛의 스펙트럼 파워 분포가 최대에 도달하는 파장입니다. 이는 인지되는 오렌지색의 색조를 정의합니다.
• 주 파장 (λ_d):605 nm. CIE 색도도에서 유도된 이 값은 LED 출력의 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장으로, 표준 오렌지색입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):17 nm. 이 매개변수는 방출된 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다. 이는 최대 파워의 절반에서의 스펙트럼 분포 폭입니다. 17 nm의 값은 AlInGaP 재료의 특징으로, 좋은 색 채도를 제공합니다.
• 순방향 전압 (V_F):일반적으로 2.40 V, I_F=20mA에서 최대 2.40 V입니다. 최소값은 2.0 V로 지정됩니다. 이는 지정된 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다. 이는 오프 상태에서의 누설 전류를 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 로트 간 밝기 일관성을 보장하기 위해 LTST-C281KFKT의 광도는 빈으로 분류됩니다. 각 빈은 순방향 전류 20 mA의 표준 테스트 조건에서 측정된 특정 광도 값 범위를 나타냅니다.

빈 코드 목록은 다음과 같습니다:

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

각 광도 빈에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이는 특정 빈(예: 빈 Q) 내의 개별 LED가 71.0 mcd에서 112.0 mcd 사이의 광도를 가질 것임을 보장하지만, 실제 분포는 명목 빈 범위 주변에 ±15%의 편차를 가질 수 있음을 의미합니다. 설계자는 이 허용 오차를 고려하여 응용 분야에 필요한 밝기 수준에 따라 적절한 빈을 선택해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 그림1, 그림6)이 참조되지만, 그 일반적인 동작은 기술에 기반하여 설명될 수 있습니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

LTST-C281KFKT와 같은 AlInGaP LED의 경우, I-V 관계는 표준 다이오드와 유사하게 지수적입니다. 순방향 전압(V_F)은 다른 일부 LED 유형에 비해 상대적으로 낮은 온도 계수를 가지지만, 주어진 전류에서 접합 온도가 증가함에 따라 여전히 약간 감소할 것입니다. 20mA에서 지정된 V_F값 2.4V(일반값)는 구동 회로 설계의 핵심 매개변수입니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광 출력(광도)은 정상 작동 범위(DC 최대 30mA까지)에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 효과 증가와 효율 저하로 인해 효율이 감소할 수 있습니다. 일반적인 20mA에서 작동하면 밝기와 수명 사이의 좋은 균형을 제공합니다.

4.3 온도 특성

모든 LED와 마찬가지로 LTST-C281KFKT의 성능은 온도에 의존합니다. 접합 온도가 상승하면 광도는 일반적으로 감소합니다. 주 파장(λ_d)도 온도가 증가함에 따라 약간의 적색 편이(파장 증가)를 경험할 수 있으며, 이는 인지되는 색상의 미묘한 변화를 일으킬 수 있습니다. 일관된 광학 성능을 유지하기 위해서는 응용 분야에서 적절한 열 관리가 중요합니다.

4.4 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력은 611 nm(피크)를 중심으로 하며 반폭은 17 nm입니다. 이는 높은 색 순도를 가진 단색 오렌지광을 생성합니다. 이 스펙트럼에는 형광체 변환 백색 LED에서 발견되는 넓은 백색광 성분이 포함되어 있지 않습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 풋프린트를 특징으로 합니다. 정의적인 특징은 높이(H)가 0.35mm인 초박형 프로파일입니다. 모든 치수 도면은 별도로 명시하지 않는 한 밀리미터 단위로 측정값을 지정하며, 표준 허용 오차는 ±0.10 mm입니다. 패키지는 "투명"으로, 캡슐화제가 확산 렌즈 없이 투명하다는 의미이며, 이는 130도의 넓은 시야각에 기여합니다.

5.2 극성 식별

데이터시트에는 PCB상의 권장 솔더 패드 레이아웃을 보여주는 다이어그램이 포함되어 있습니다. 이 레이아웃은 일반적으로 애노드와 캐소드 연결을 나타냅니다. LED가 작동하려면 올바른 극성이 필수적입니다. 5V 정격을 초과하는 역방향 전압을 가하면 즉시 손상을 일으킬 수 있습니다.

5.3 테이프 및 릴 패키징

부품은 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 이는 자동화된 SMD 조립을 위한 표준 패키징입니다. 각 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 테이프에는 부품을 오염으로부터 보호하기 위한 커버 실이 있습니다. 사양에는 최대 두 개의 연속 부품 포켓이 비어 있을 수 있으며, 잔여물의 최소 주문 수량은 500개임을 명시합니다. 이 패키징은 ANSI/EIA-481 표준을 준수합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 제안된 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 예열:150°C ~ 200°C 사이의 온도까지 상승.
• 예열 시간:최대 120초로 균일한 가열과 솔더 페이스트의 용제 증발을 허용.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 온도 이상 시간:LED는 최대 10초 동안 피크 온도에 노출되어야 합니다. 이 프로파일은 LED 패키지를 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성을 보장하기 위해 JEDEC 표준을 준수하도록 설계되었습니다. 솔더 페이스트 제조업체의 권장 사항을 따르고 보드별 특성화를 수행하는 것이 중요합니다. 서로 다른 PCB 설계와 재료가 열 프로파일에 영향을 미치기 때문입니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 온도가 300°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용하십시오. 각 솔더 접합에 대한 접촉 시간은 최대 3초로 제한해야 하며, LED에 대한 열 스트레스를 방지하기 위해 패드당 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 보관 조건

Proper storage is vital to maintain solderability and prevent moisture-induced damage (popcorning) during reflow.

• 밀봉 패키지:건조제가 포함된 원래의 방습 백에 있는 LED는 ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관해야 합니다. 이러한 조건에서 권장 유통 기한은 1년입니다.
• 개봉 패키지:방습 장벽 백이 개봉되면, 부품은 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다. 노출 후 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 권장됩니다.
• 장기 개방 보관:672시간을 초과하여 보관하는 경우, 부품은 건조제가 있는 밀폐 용기나 질소 건조기에 보관해야 합니다. 672시간 이상 개방 보관된 경우, 흡수된 수분을 제거하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃이 필요합니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않은 화학 세척제를 사용하면 LED 패키지 재료가 손상될 수 있습니다.

7. 응용 제안

7.1 일반적인 응용 시나리오

이 LED는 다양한 소비자 및 산업용 전자 제품에서 상태 표시, 작은 아이콘 또는 심볼의 백라이트, 패널 조명에 적합합니다. 예로는 라우터/모뎀의 전원 표시등, 리모컨 또는 가전 제품의 버튼 백라이트, 컴퓨터 주변 장치의 상태 표시등이 있습니다. 얇은 프로파일은 내부 공간이 귀중한 현대 스마트폰, 태블릿, 노트북과 같은 초슬림 장치에 이상적입니다.

7.2 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 특히 여러 LED가 병렬로 연결된 경우 균일한 밝기를 보장하기 위해 각 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다. 간단한 구동 회로는 전압원(V_CC), 직렬 저항(R_S), 그리고 LED로 구성됩니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_S= (V_CC- V_F) / I_F, 여기서 V_F는 LED의 순방향 전압(설계 마진을 위해 2.4V 사용)이고 I_F는 원하는 작동 전류(예: 20mA)입니다. 이 구성은 안정적인 전류 조절을 제공하고 LED를 전류 서지로부터 보호합니다.

7.3 설계 고려 사항

• ESD 보호:AlInGaP LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 절차에는 적절한 ESD 예방 조치가 포함되어야 합니다: 손목 스트랩, 방진 매트, 접지 장비 사용. LED 자체에 통합 ESD 보호 기능이 없을 수 있으므로, ESD가 발생하기 쉬운 환경에서는 회로 수준 보호(예: 과도 전압 억제 다이오드)가 필요할 수 있습니다.
• 열 관리:소비 전력이 낮지만(최대 75 mW), PCB 구리 패드를 통한 적절한 방열을 보장하는 것은 장기적인 신뢰성과 일관된 광 출력을 유지하는 데 중요합니다. 특히 높은 주변 온도 조건에서 또는 최대 전류 근처에서 작동할 때 더욱 그렇습니다.
• 광학 설계:넓은 시야각과 투명 패키지는 빛이 확산되어 방출됨을 의미합니다. 더 지향성 있는 빔이 필요한 응용 분야의 경우, 외부 렌즈나 도광판이 필요할 수 있습니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTST-C281KFKT는 주로초박형 0.35mm 높이를 통해 차별화되며, 이는 많은 표준 칩 LED(예: 높이가 0.55-0.65mm인 0603 또는 0402 패키지)보다 얇습니다. 이는 현대 휴대용 및 웨어러블 전자 제품에 있어 중요한 장점입니다.AlInGaP 기술의 사용은 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 오렌지/적색에 대해 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 표준무연 공정용 IR 리플로우및테이프 및 릴 패키징과의 호환성은 대량, 자동화 생산과 일치하여 대량 생산을 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

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

A: 아니요. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 3.3V 공급 전압과 목표 전류 20mA의 경우, 저항 값은 약 (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 옴이 됩니다. 직접 구동하면 최대 전류를 초과하여 LED를 파괴할 가능성이 높습니다.

Q2: 피크 파장(611nm)과 주 파장(605nm)의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장은 스펙트럼 출력 곡선의 문자 그대로 가장 높은 지점입니다. 주 파장은 색상 과학에서 계산된 값으로, 인지된 색상을 단일 파장으로 나타냅니다. 이 오렌지 LED의 경우 두 값이 가까워 포화된 색상을 확인시켜 줍니다.

Q3: 빈 코드가 "Q"입니다. 정확히 어떤 밝기를 기대할 수 있나요?

A: 20mA에서 측정할 때 71.0 mcd에서 112.0 mcd 사이의 광도를 기대할 수 있습니다. 빈에 대한 +/-15% 허용 오차로 인해, 개별 LED의 실제 값은 해당 범위 내 어디에나 있을 수 있습니다. 중요한 밝기 일치 응용 분야의 경우, 테스트 및 분류가 필요할 수 있습니다.

Q4: "130도" 시야각을 어떻게 해석해야 하나요?

A: 이는 LED를 정면(0°)에서 볼 때 최대 밝기를 본다는 의미입니다. 축에서 벗어나면 밝기가 감소합니다. 중심에서 65° 각도(130°/2)에서는 밝기가 정면 값의 절반이 됩니다. 이 각도를 넘어서도 빛은 여전히 보입니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 휴대용 블루투스 스피커용 상태 표시등 설계

설계자는 "충전 중" 상태를 표시하기 위해 저전력, 밝은 오렌지 LED가 필요합니다. 스피커의 메인 PCB에는 두께 제약이 있으며, LED는 얇은 플라스틱 확산판 뒤에 배치되어야 합니다.

구현:LTST-C281KFKT는 0.35mm 높이로 기계적 적층 내에 맞도록 선택되었습니다. 구동 회로는 기존 3.3V 시스템 레일을 사용합니다. 직렬 47 옴(표준값) 저항이 계산되었습니다: (3.3V - 2.4V) / 0.02A ≈ 45 옴, 약 19mA 제공. 넓은 130° 시야각은 스피커의 다양한 각도에서 충전 표시등이 보이도록 보장합니다. LED는 대량 생산 중 자동화 조립을 위해 테이프 및 릴에 배치됩니다. 설계자는 밝은 방에서도 보일 수 있는 높은 밝기를 보장하기 위해 공급업체로부터 빈 코드 R 이상을 지정합니다.

11. 기술 원리 소개

LTST-C281KFKT는 AlInGaP 반도체 기술을 기반으로 합니다. 이 재료는 III-V족의 화합물 반도체입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 결정 격자 내 알루미늄, 인듐, 갈륨, 포스파이드의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출된 빛의 파장(색상)을 직접 결정합니다. 이 LED의 경우 밴드갭은 오렌지 스펙트럼(~605-611 nm)에서 광자를 생성하도록 설계되었습니다. 투명 에폭시 캡슐화제는 반도체 칩을 보호하고 기계적 안정성을 제공하며, 기본 광학 요소 역할을 하여 빛 출력 패턴을 형성합니다.

12. 기술 동향

LTST-C281KFKT와 같은 표시등 LED의 동향은소형화(더 작은 풋프린트와 더 얇은 프로파일)를 통해 더 세련된 제품 설계를 가능하게 하는 방향으로 계속되고 있습니다.효율 증가(mA당 더 많은 광 출력)는 배터리 구동 장치의 전력 소비를 줄이는 지속적인 동인입니다.색상 일관성 개선 및 더 엄격한 빈닝에 대한 초점도 있으며, 이는 여러 LED가 완벽하게 일치해야 하는 응용 분야의 요구를 충족시키기 위한 것입니다. 더 나아가,고급 패키징및드라이버 IC와의 통합은 스마트 조명 응용 분야에서 떠오르는 동향이지만, 간단한 표시등의 경우 이와 같은 개별 부품이 여전히 매우 비용 효율적이고 다용도로 사용됩니다.