LTST-C193KFKT-5A 오렌지 SMD LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.35mm - 전압 1.7-2.3V - 전력 75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C193KFKT-5A는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 칩 LED입니다. 주요 특징은 단 0.35밀리미터의 매우 낮은 프로파일로, 부품 높이가 중요한 설계 요소인 초박형 소비자 가전, 백라이트 및 표시등 응용 분야에 적합합니다. 이 장치는 높은 효율과 우수한 색 순도로 알려진 AllnGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용하여 밝은 오렌지 빛을 방출합니다. 8mm 테이프에 포장되어 7인치 릴로 공급되며, 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비 및 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다.

1.1 주요 특징 및 장점

이 LED는 설계자에게 몇 가지 뚜렷한 장점을 제공합니다. RoHS 준수 및 그린 제품 지정은 국제 환경 규정을 충족시킵니다. EIA 표준 패키지 풋프린트는 광범위한 기존 PCB 레이아웃 및 제조 도구와의 호환성을 보장합니다. 또한 이 장치는 IC(집적 회로) 호환이 가능하여, 적절한 전류 제한과 함께 일반적인 논리 레벨 전압에서 직접 구동될 수 있어 회로 설계를 단순화합니다. 초박형 프로파일, 신뢰할 수 있는 성능 및 제조 친화적인 포장의 조합은 이 LED를 대량 생산을 위한 다용도 부품으로 자리매김하게 합니다.

2. 절대 최대 정격

절대 최대 정격을 초과하여 전자 부품을 작동시키면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. LTST-C193KFKT-5A의 경우, 최대 연속 DC 순방향 전류는 30 mA로 지정됩니다. 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms의 펄스 조건에서는 80 mA의 피크 순방향 전류를 처리할 수 있습니다. 최대 전력 소산은 75 mW로, 열 관리에 있어 중요한 매개변수입니다. 이 장치는 최대 5볼트의 역전압을 견딜 수 있습니다. 작동 주변 온도 범위는 -30°C에서 +85°C이며, 저장 온도 범위는 -40°C에서 +85°C로 약간 더 넓습니다. 조립을 위해, 이 LED는 최대 10초 동안 최고 온도 260°C의 적외선 리플로우 솔더링에 적합하도록 정격이 지정되었습니다.

3. 전기-광학 특성

LED의 성능은 주변 온도(Ta) 25°C의 표준 테스트 조건에서 특성화됩니다. 주요 매개변수는 광 출력과 전기적 동작을 정의합니다.

3.1 광도 및 시야각

순방향 전류(IF) 5 mA에서, 광도(Iv)는 빈닝 범위 내의 전형적인 값을 가집니다. 최소값은 11.2 밀리칸델라(mcd)에서 시작하며, 가장 높은 빈의 경우 최대 45.0 mcd입니다. 광도는 명시(CIE) 눈 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 측정됩니다. 이 장치는 130도의 매우 넓은 시야각(2θ1/2)을 특징으로 합니다. 이 매개변수는 광도가 축방향(온-액시스) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로 정의되며, LED가 넓은 영역에 걸쳐 빛을 방출함을 나타내어 광각 가시성이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

3.2 스펙트럼 특성

스펙트럼 특성은 방출되는 빛의 색상을 정의합니다. 피크 방출 파장(λP)은 전형적으로 611 나노미터(nm)입니다. 인간의 눈이 색상을 나타내는 것으로 인지하는 단일 파장인 주 파장(λd)은 5 mA에서 전형적으로 605 nm입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 스펙트럼 순도 또는 피크 파장 주변의 광 출력이 얼마나 좁은지를 측정한 것으로, 17 nm입니다. 이러한 값은 고품질 오렌지 AllnGaP LED의 특징입니다.

3.3 전기적 특성

IF=5mA에서 측정된 LED의 순방향 전압(VF)은 최소 1.70볼트에서 최대 2.30볼트까지 범위를 가집니다. 이 범위는 후술하는 빈닝 과정의 대상이 됩니다. 역전류(IR)는 매우 낮으며, 역전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 10 마이크로암페어(μA)로, 우수한 다이오드 특성을 나타냅니다.

4. 빈닝 시스템

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 대한 특정 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

4.1 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 세 가지 빈으로 분류됩니다: E2 (1.70V - 1.90V), E3 (1.90V - 2.10V), E4 (2.10V - 2.30V). 각 빈에는 ±0.1 볼트의 허용 오차가 적용됩니다. 동일한 전압 빈에서 LED를 선택하면 여러 LED가 병렬로 연결될 때 유사한 전압 강하를 경험하게 되어 균일한 밝기를 유지하는 데 도움이 됩니다.

4.2 광도 빈닝

광도는 세 가지 범주로 빈닝됩니다: L (11.2 - 18.0 mcd), M (18.0 - 28.0 mcd), N (28.0 - 45.0 mcd). 각 광도 빈에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 빈닝은 여러 표시등 또는 백라이트 요소에 걸쳐 일관된 밝기 수준이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.

5. 패키지 및 기계적 정보

부품의 물리적 치수와 취급은 PCB 설계 및 조립에 매우 중요합니다.

5.1 패키지 치수

LED는 매우 컴팩트한 풋프린트를 가지고 있습니다. 데이터시트의 상세한 치수 도면은 길이, 너비, 높이(0.35mm) 및 캐소드 식별자 배치를 지정합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 밀리미터 단위이며 표준 허용 오차는 ±0.10 mm입니다. 패키지는 호환성을 위해 EIA 표준 개요를 따릅니다.

5.2 권장 솔더링 패드 레이아웃

PCB를 위한 권장 랜드 패턴(솔더 패드 설계)이 제공됩니다. 이 레이아웃은 리플로우 솔더링 중 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성을 위해 최적화되었습니다. 데이터시트는 브리징 또는 과도한 솔더를 방지하기 위해 솔더 페이스트 도포를 위한 최대 스텐실 두께를 0.10mm로 제안합니다.

5.3 테이프 및 릴 포장

LED는 너비 8mm의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되어 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 포장은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 사양을 준수합니다. 빈 부품 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다. 연속 두 개의 누락 부품 최대 및 나머지 릴의 최소 포장 수량 500개와 같은 특정 규칙이 명시되어 있습니다.

6. 조립 및 취급 지침

적절한 취급은 신뢰성과 성능을 유지하는 데 필수적입니다.

6.1 솔더링 공정

이 LED는 SMD 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환됩니다. 무연 솔더 공정을 위한 상세한 리플로우 프로파일 제안이 제공됩니다. 주요 매개변수에는 예열 구역, 제어된 상승, 260°C를 초과하지 않는 피크 온도 및 프로파일에 따른 액상선 이상 시간(TAL)이 포함됩니다. 피크 온도에서의 총 시간은 최대 10초여야 합니다. 솔더링 아이언을 사용한 수동 리워크의 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 접촉 시간은 한 번만 3초로 제한해야 합니다. 데이터시트는 최종 프로파일이 특정 PCB 설계, 부품 및 사용된 솔더 페이스트에 대해 특성화되어야 함을 강조합니다.

6.2 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 LED 에폭시 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 권장 방법은 LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것입니다. 공격적이거나 초음파 세척은 특별히 테스트되고 적격화되지 않는 한 권장되지 않습니다.

6.3 저장 조건

습기 흡수를 방지하기 위해 엄격한 저장 조건이 정의됩니다. 습기는 리플로우 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 일으킬 수 있습니다. 건조제가 들어 있는 원래의 방습 봉투가 밀봉된 상태에서는 LED를 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 저장하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 봉투가 개봉되면 "플로어 라이프"가 시작됩니다. LED는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 저장해야 하며, 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우하는 것이 권장됩니다. 원래 봉투 밖에서 더 오래 저장하려면 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경에 보관해야 합니다. 플로어 라이프가 672시간을 초과하면 조립 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃하여 습기를 제거해야 합니다.

7. 응용 정보 및 설계 고려 사항

작동 원리와 설계 제약 조건을 이해하는 것은 성공적인 구현의 핵심입니다.

7.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 그 광 출력은 주로 순방향 전류의 함수이며, 전압의 함수가 아닙니다. 따라서 정전압 소스로 구동하는 것은 열 폭주 및 파괴를 초래할 수 있으므로 권장되지 않습니다. 데이터시트는 전압 소스에 연결할 때 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용할 것을 강력히 권장합니다. 이 저항은 옴의 법칙에 따라 작동 전류를 설정합니다: R = (공급 전압 - LED_VF) / 원하는 전류. 이 방법은 순방향 전압(VF)이 장치마다 약간 다를 수 있으므로, 전류 분배와 균일한 밝기를 보장하기 위해 여러 LED를 병렬로 연결할 때 특히 중요합니다.

7.2 열 관리

전력 소산이 낮더라도(최대 75 mW), 장기적인 신뢰성과 안정적인 광 출력을 위해 적절한 열 설계는 여전히 중요합니다. LED의 성능, 특히 순방향 전압과 광도는 온도에 의존합니다. 솔더 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하면 열을 발산하는 데 도움이 될 수 있습니다. LED를 최대 전류 정격 또는 그 근처에서 작동시키면 더 많은 열이 발생하며 추가적인 열 고려 사항이 필요할 수 있습니다.

7.3 응용 범위 및 주의 사항

데이터시트는 이 LED가 사무 장비, 통신 장치 및 가전 제품과 같은 일반 전자 장비용으로 고안되었음을 명시합니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 탁월한 신뢰성이 필요한 응용 분야(예: 항공, 의료 기기, 운송 안전 시스템)의 경우, 설계 도입 전 제조업체와 상담이 필요합니다. 이는 상업 등급 부품에 대한 표준 면책 조항입니다.

8. 기술 심층 분석 및 성능 분석

기본 사양을 넘어서, 고급 설계를 위해 몇 가지 기본 원리와 성능 추세가 중요합니다.

8.1 전류, 전압 및 광도 간의 관계

성능 곡선(데이터시트에 암시됨)은 일반적으로 정상 작동 범위에서 광도가 순방향 전류에 거의 선형적으로 증가함을 보여줍니다. 그러나 효율(와트당 루멘)은 특정 전류에서 정점을 찍은 후 열 효과 증가로 인해 감소할 수 있습니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다.

8.2 재료 기술: AllnGaP

활성 반도체 재료로 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AllnGaP)의 사용은 중요합니다. AllnGaP LED는 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 적색, 주황색 및 황색 파장 영역에서 높은 효율로 알려져 있습니다. 시간과 작동 전류에 걸쳐 좋은 색 안정성과 상대적으로 낮은 순방향 전압을 제공합니다. 생성된 605-611 nm 오렌지 빛은 생생하고 쉽게 볼 수 있습니다.

8.3 광학 설계 및 시야각

130도의 시야각은 칩 설계와 에폭시 렌즈의 모양을 통해 달성됩니다. 넓은 시야각은 다양한 각도에서 볼 필요가 있는 상태 표시등에 이상적입니다. 더 집중된 빔이 필요한 응용 분야의 경우, 2차 광학 장치가 필요할 것입니다.

9. 비교 및 선택 가이드

설계를 위해 LED를 선택할 때, 엔지니어는 주요 매개변수를 비교해야 합니다.

이 LED의 주요 차별화 요소:주요 차별화 요소는 초저 0.35mm 높이입니다. 표준 0.6mm 또는 1.0mm 높이 칩 LED와 비교하여 더 얇은 최종 제품을 가능하게 합니다. 넓은 130도 시야각은 광역 조명을 위한 또 다른 장점입니다. AllnGaP 기술은 오렌지 빛에 대해 좋은 효율과 색상을 제공합니다.

선택 기준:설계자는 응용 분야의 요구 사항에 따라 우선순위를 정해야 합니다: 높이 제약, 필요한 밝기(광도 빈), 색상점(주 파장), 구동 전류 호환성 및 열/전력 한계. 빈닝 시스템을 통해 적절한 성능 등급을 선택하여 비용 최적화를 할 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요, 직접은 안 됩니다. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 공급 전압 3.3V, 전형적인 VF 2.0V, 원하는 전류 5mA인 경우, 저항 값은 (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 옴이 됩니다. 270 옴 표준 값 저항이 적합할 것입니다.

Q: 리플로우 중 260°C에서 10초 한도를 초과하면 어떻게 되나요?

A: 시간/온도 한도를 초과하면 여러 문제를 일으킬 수 있습니다: 에폭시 렌즈의 열화(황변), 내부 와이어 본드 손상 또는 반도체 다이에 대한 과도한 열 응력으로 인해 즉시 고장이 발생하거나 장기적인 신뢰성이 저하될 수 있습니다.

Q: 저장 및 플로어 라이프가 왜 그렇게 엄격하게 정의되나요?

A: 에폭시 포장 재료는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증기로 변하여 높은 내부 압력을 생성합니다. 이는 패키지를 박리시키거나 심지어 균열을 일으킬 수 있으며, 이를 "팝콘 현상"이라고 합니다. 저장 및 베이킹 절차는 습기 함량을 제어하여 이를 방지합니다.

Q: LED에서 캐소드를 어떻게 식별하나요?

A: 데이터시트 패키지 도면은 캐소드 표시를 나타냅니다. 일반적으로 이러한 칩 LED의 경우, 캐소드는 녹색 줄무늬, 점 또는 부품 상단 또는 하단의 모따기된 모서리로 표시됩니다. 특정 표시에 대해서는 항상 기계 도면을 참조하십시오.