SMD LED LTST-C171KEKT 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x0.8mm - 순방향 전압 2.4V - 전력 75mW - 적색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C171KEKT는 칩 LED 카테고리에 속하는 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 제품의 주요 특징은 패키지 높이가 단 0.8밀리미터에 불과한 초저 프로파일입니다. 이로 인해 특히 수직 간격(Z-높이)이 중요한 공간 제약이 있는 애플리케이션에 적합합니다. 이 장치는 광원으로 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 사용하며, 고효율 적색광 방출을 위해 설계되었습니다. LED는 표준 EIA 호환 패키지 형식으로 공급되며, 8mm 캐리어 테이프에 장착되어 7인치 직경 릴에 감겨 있어 현대 전자 제조에 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 용이하게 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다. LTST-C171KEKT의 경우, 주변 온도(Ta) 25°C에서 최대 연속 순방향 전류(DC)는 30mA로 지정됩니다. 이 장치는 펄스 조건에서 더 높은 순간 전류를 처리할 수 있으며, 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭에서 80mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 최대 전력 소산은 75mW입니다. 중요한 열적 파라미터는 순방향 전류에 대한 디레이팅 계수로, 50°C부터 °C당 0.4mA의 비율로 선형적으로 감소합니다. 이는 작동 온도가 50°C 이상으로 증가함에 따라 과열을 방지하기 위해 허용 가능한 연속 전류를 감소시켜야 함을 의미합니다. 항복을 일으키지 않고 인가할 수 있는 최대 역전압은 5V입니다. 이 장치는 -55°C ~ +85°C의 온도 범위 내에서 작동 및 보관이 가능하도록 정격화되었습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

일반적인 작동 특성은 Ta=25°C에서 측정됩니다. 주요 광학적 파라미터인 광도(Iv)는 20mA 순방향 전류(IF)의 테스트 조건에서 구동될 때 일반적으로 54.0밀리칸델라(mcd)의 값을 가집니다. 이 측정은 CIE 명시도 눈 반응 곡선에 맞춰 보정된 센서와 필터를 사용한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 강도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 지점으로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 넓은 130도로, 좁은 빔이 아닌 넓고 확산된 방출 패턴을 나타냅니다. 스펙트럼 특성은 피크 방출 파장(λP)이 일반적으로 632nm에 있으며, 색상을 지각적으로 정의하는 주 파장(λd)은 일반적으로 624nm입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20nm로, 방출되는 파장의 분포를 설명합니다. 전기적으로, 20mA에서의 순방향 전압(VF)은 일반적으로 2.4V이며, 최대 2.4V입니다. 역전류(IR)는 매우 낮으며, 전체 5V 역바이어스에서 최대 10μA입니다. 장치 커패시턴스(C)는 일반적으로 제로 바이어스 및 1MHz에서 측정 시 40pF입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 측정된 광도에 따라 유닛을 분류하기 위해 빈닝 시스템을 사용합니다. 이는 균일한 밝기가 필요한 애플리케이션을 위해 생산 배치 내 일관성을 보장합니다. LTST-C171KEKT의 빈 코드는 다음과 같이 정의됩니다: 빈 코드 M은 18.0~28.0mcd, N은 28.0~45.0mcd, P는 45.0~71.0mcd, Q는 71.0~112.0mcd, R은 112.0~180.0mcd의 강도를 포함하며, 모두 IF=20mA에서 측정됩니다. 각 광도 빈의 한계에는 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 데이터시트는 이 특정 파트 넘버에 대해 주 파장이나 순방향 전압에 대한 별도의 빈닝을 나타내지 않으며, 이는 이러한 파라미터에 대한 엄격한 제어 또는 단일 빈 제공을 시사합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 텍스트 발췌문은 6페이지의 일반적인 특성 곡선을 참조하지만, 특정 그래프는 텍스트에 포함되어 있지 않습니다. 표준 LED 동작을 기반으로, 순방향 전류(IF)와 광도(Iv) 사이의 관계를 보여주는 곡선이 예상되며, 이는 일반적으로 정상 작동 범위에서 선형적입니다. 또 다른 중요한 곡선은 순방향 전압(VF) 대 순방향 전류(IF)를 나타내며, 다이오드의 지수적 I-V 특성을 보여줍니다. 온도 의존성 곡선도 표준으로, 광도와 순방향 전압이 주변 또는 접합 온도에 따라 어떻게 변하는지 보여주며, 일반적으로 온도가 상승함에 따라 강도가 감소하고 VF가 약간 감소하는 경향을 보입니다. 상대 스펙트럼 파워 분포 곡선은 ~632nm에서의 방출 피크와 20nm 반폭을 시각적으로 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

LED는 업계 표준 칩 LED 풋프린트로 패키징됩니다. 주요 기계적 특징은 초박형 0.80mm 높이입니다. 상세한 패키지 치수 도면이 참조되며, 길이, 너비, 리드 간격 및 기타 중요한 기계적 공차(일반적으로 ±0.10mm)를 지정합니다. 이 장치는 자동 조립과 호환되는 테이프 및 릴 패키징을 위해 설계되었습니다. 릴 사양은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 표준을 따릅니다. 7인치 직경 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 테이프에는 커버 테이프로 밀봉된 포켓이 있습니다. 가이드라인은 최대 두 개의 연속 누락 부품(빈 포켓)과 나머지 릴에 대한 최소 포장 수량 500개를 지정합니다. 적절한 솔더 조인트 형성과 리플로우 공정 중 및 이후의 기계적 안정성을 보장하기 위해 제안된 솔더링 패드 레이아웃 치수도 제공됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

이 장치는 무연(Pb-free) 조립에 필수적인 적외선(IR) 및 증기상 리플로우 솔더링 공정과 모두 호환됩니다. 특정 솔더링 조건 한계가 제공됩니다. 웨이브 솔더링의 경우, 최대 5초 동안 260°C의 피크 온도가 지정됩니다. 적외선 리플로우의 경우, 동일한 260°C 피크 온도가 5초 동안 허용됩니다. 증기상 리플로우의 경우, 최대 3분 동안 215°C의 조건입니다. 데이터시트에는 일반(주석-납) 및 무연 공정 모두에 대한 제안된 리플로우 온도 프로파일이 포함되어 있습니다. 무연 프로파일 권장 사항은 SnAgCu(주석-은-구리) 솔더 페이스트와 함께 사용하기 위한 것임을 명시적으로 명시합니다. 추가적인 일반 솔더링 권장 사항은 주의 사항 섹션에 나열되어 있으며, 예열 파라미터 및 최대 솔더링 아이언 온도(최대 3초 동안 300°C, 한 번만)가 포함됩니다.

7. 애플리케이션 권장 사항

이 LED는 사무 장비, 통신 장치 및 가전 제품과 같은 범용 전자 장비 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 중요한 설계 고려 사항은 LED가 전류 구동 장치라는 점입니다. 병렬로 여러 LED를 구동할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 개별 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다(회로 모델 A). 개별 저항 없이 전압원에서 직접 여러 LED를 병렬로 구동하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. 개별 LED 간의 순방향 전압(Vf) 특성의 약간의 차이로 인해 전류 분배에 상당한 차이가 발생하고 결과적으로 지각되는 밝기에 차이가 생길 수 있기 때문입니다. 넓은 130도 시야각은 넓은 각도 커버리지가 필요한 상태 표시기, 아이콘 백라이트 또는 일반 조명에 적합하게 합니다.

8. 취급, 보관 및 주의 사항

신뢰성을 보장하기 위해 포괄적인 취급 지침이 제공됩니다. 보관을 위해 주변 환경은 30°C와 60% 상대 습도를 초과해서는 안 됩니다. LED가 원래의 습기 차단 포장에서 제거된 경우, IR 리플로우 솔더링 공정을 672시간(28일) 이내에 완료하는 것이 좋습니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 있는 밀폐 용기나 질소 분위기에서 보관하는 것이 좋습니다. 보관 기간이 672시간을 초과하는 경우, 조립 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃을 권장하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지합니다. 청소를 위해서는 상온에서 1분 미만으로 이소프로필 알코올이나 에틸 알코올과 같은 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 장치가 민감하기 때문에 강력한 정전기 방전(ESD) 예방 조치가 필수적입니다. 접지된 손목 스트랩 사용, 모든 장비와 작업 표면 접지, 이온화기 사용으로 정전기를 중화시키는 것이 권장 사항에 포함됩니다. ESD 손상은 높은 역방향 누설 전류, 낮은 순방향 전압 또는 낮은 전류에서 발광하지 않는 것으로 나타날 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C171KEKT의 주요 차별화 요소는 칩 LED로서 매우 낮은 0.8mm 프로파일입니다. 표준 1.0mm 또는 1.2mm 높이 칩 LED와 비교할 때, 이는 더 얇은 최종 제품 설계를 가능하게 합니다. AlInGaP 기술의 사용은 적색광에 대해 높은 발광 효율을 제공하며, 일반적으로 GaAsP와 같은 오래된 기술보다 더 나은 성능과 안정성을 제공합니다. 넓은 130도 시야각은 또 다른 주요 특징으로, 좁은 시야각을 가진 LED(집중 빔 애플리케이션에 더 적합)에 비해 매우 넓고 균일한 빛 방출을 제공합니다. 표준 IR/증기상 리플로우 및 테이프 및 릴 패키징과의 호환성으로 인해 대량 생산 자동 표면 실장 기술(SMT) 라인에 바로 적용 가능한 구성 요소입니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 0.8mm 높이의 주요 장점은 무엇인가요?

A: 내부 공간이 귀중한 현대 스마트폰, 태블릿, 초박형 노트북 및 웨어러블 기술과 같은 매우 얇은 전자 장치에 통합할 수 있게 합니다.



Q: 3.3V 또는 5V 논리 공급 장치에서 이 LED를 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. LED는 전류 제한 소스로 구동되어야 합니다. 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 장치를 파괴할 수 있습니다. 항상 직렬 저항이나 정전류 구동 회로를 사용하세요.



Q: 병렬 연결된 각 LED마다 직렬 저항이 필요한 이유는 무엇인가요?

A: LED의 순방향 전압(Vf)에는 제조 허용 오차가 있습니다. 개별 저항이 없으면 Vf가 약간 낮은 LED는 불균형적으로 더 많은 전류를 끌어와 더 밝아지고 과열될 수 있으며, Vf가 높은 LED는 더 어두워집니다. 저항은 전류를 균등화하는 데 도움이 됩니다.



Q: 이 LED는 실외 애플리케이션에 적합한가요?

A: 작동 온도 범위는 -55°C ~ +85°C로, 대부분의 실외 조건을 포함합니다. 그러나 실외 환경에서의 장기 신뢰성은 자외선 노출 및 최종 제품 조립의 습기 밀봉과 같은 요소에도 달려 있으며, 이는 구성 요소 자체에 대해 지정되지 않았습니다.



Q: "Water Clear" 렌즈는 무엇을 의미하나요?

A: 렌즈 재료가 투명하고 무색임을 나타냅니다. 이는 AlInGaP 칩의 고유 색상(적색)이 렌즈 자체의 어떠한 색조나 확산 없이 방출되도록 하여 포화된 색상을 생성합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 슬림 네트워크 라우터용 상태 표시기 패널 설계

이 설계는 전면 패널 뒤에 제한된 깊이를 가진 상태에서 여러 개의 적색 상태 LED(전원, 인터넷, Wi-Fi 등)를 배치해야 합니다. 기존의 1.2mm 높이 LED를 사용하면 더 두꺼운 제품 외관이나 복잡한 계단식 PCB 설계가 강제됩니다. 0.8mm 높이의 LTST-C171KEKT를 선택함으로써, PCB를 전면 패널에 더 가깝게 배치할 수 있어 LED 위치당 0.4mm의 수직 공간을 절약할 수 있습니다. 이로 인해 더 세련되고 컴팩트한 라우터 설계가 가능해집니다. 넓은 130도 시야각은 방 내 다양한 시야 위치에서 표시등이 명확하게 보이도록 보장합니다. 설계자는 회로 모델 A를 구현하여 보드의 마이크로컨트롤러에 있는 3.3V 레일에 병렬로 연결된 각 LED에 대해 단일 전류 제한 저항을 사용하여 모든 표시기가 균일한 밝기를 가지도록 합니다. PCB 레이아웃은 데이터시트의 제안된 솔더링 패드 치수를 따라 메인 보드 조립에 지정된 무연 리플로우 공정 중 신뢰할 수 있는 솔더 조인트를 보장합니다.

12. 작동 원리

이 LED의 발광은 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리를 기반으로 합니다. 활성 영역은 직접 밴드갭 반도체 재료인 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)로 구성됩니다. 재료의 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 바이어스 전압이 인가되면, 전자는 n형 영역에서, 정공은 p형 영역에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어는 복합 시 방사적으로 재결합합니다. 즉, 전자가 정공과 재결합할 때 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 광자의 파장(색상)은 AlInGaP 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 이는 가시 스펙트럼의 적색 부분(약 624-632nm)에서 광자를 생성하도록 설계되었습니다. "워터 클리어" 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 캡슐화하여 기계적 보호를 제공하고, 광 출력 빔을 형성하여(130도 시야각을 결과로), 칩에서의 광 추출을 향상시킵니다.

13. 기술 동향

LTST-C171KEKT와 같은 초박형 칩 LED의 개발은 소비자 가전, 자동차 내장재 및 웨어러블 장치에서의 소형화 및 두께 감소 지속적인 추세에 의해 주도됩니다. GaAsP와 같은 오래된 재료에서 AlInGaP로의 전환은 더 높은 효율을 제공하며, 이는 단위 전기 입력 전력(와트)당 더 많은 빛 출력(루멘)을 의미하여 최종 제품의 더 나은 에너지 효율에 기여합니다. 제조에서는 글로벌 환경 규정(예: RoHS)으로 인해 무연(Pb-free) 고온 리플로우 프로파일과의 호환성이 이제 표준 요구 사항이 되었습니다. 업계는 더 작은 패키지에서 더 높은 밝기, 더 엄격한 빈닝을 통한 향상된 색상 일관성, 고온 및 고습과 같은 가혹한 조건에서의 향상된 신뢰성을 위해 계속 노력하고 있습니다. 또한, 풀컬러 애플리케이션을 위해 여러 LED 칩(RGB)을 단일 초박형 패키지에 통합하는 것은 활발히 개발 중인 분야입니다.