LTST-C193KRKT-5A SMD LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.35mm - 순방향 전압 1.7-2.3V - 적색 - 50mW 출력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 초박형 표면 실장 칩 LED인 LTST-C193KRKT-5A의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 고휘도 적색광 출력을 생성하기 위해 첨단 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. 주요 설계 목표는 소형화, 자동화된 조립 공정과의 호환성, 그리고 표준 작동 조건 하에서의 신뢰할 수 있는 성능입니다. LED는 대량 픽 앤 플레이스 제조를 용이하게 하기 위해 7인치 릴에 장착된 업계 표준 8mm 테이프에 공급됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

LTST-C193KRKT-5A의 성능은 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정된 전기적, 광학적, 열적 파라미터의 포괄적인 세트로 정의됩니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산 (Pd):50 mW. 이는 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 총 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_F(PEAK)):40 mA. 이 전류는 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭을 가진 펄스 조건에서만 허용됩니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 DC 동작에 권장되는 최대 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 동작 온도 범위:-30°C ~ +85°C. 소자는 이 주변 온도 범위 내에서 기능합니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +85°C.
• 적외선 리플로우 솔더링 조건:최대 10초 동안 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있으며, 무연(Pb-free) 조립 공정과 호환됩니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 일반적인 작동 조건(I_F= 5mA, Ta=25°C)에서의 광 출력과 전기적 거동을 정의합니다.

• 광도 (I_V):최소 7.1 mcd에서 최대 45.0 mcd까지의 범위를 가집니다. 실제 값은 빈 코드에 의해 결정됩니다(섹션 3 참조). 광도는 명시(CIE) 인간 눈 반응 곡선과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이 넓은 시야각은 램버시안 또는 근사 램버시안 방출 패턴을 나타내며, 집속된 빔보다는 넓은 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 피크 방출 파장 (λ_P):639 nm. 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):631 nm. CIE 색도도에서 유도된 이 단일 파장은 LED의 지각된 색상(적색)을 가장 잘 나타냅니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):20 nm. 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 더 좁은 폭은 더 단색광에 가까운 광원을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):5mA에서 1.70 V에서 2.30 V까지의 범위를 가집니다. 특정 범위는 순방향 전압 빈 코드에 의해 정의됩니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. LTST-C193KRKT-5A는 2차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

소자들은 테스트 전류 5mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 일정 전압원으로 구동할 때 유사한 전기적 특성을 가진 LED를 선택하여 균일한 밝기를 얻거나, 전류 제한 저항 계산을 단순화할 수 있습니다.

• 빈 코드 E2: V_F= 1.70V - 1.90V
• 빈 코드 E3: V_F= 1.90V - 2.10V
• 빈 코드 E4: V_F= 2.10V - 2.30V
• 각 빈 내 허용 오차는 ±0.1V입니다.

3.2 광도 빈닝

이것은 주요 빈닝 파라미터로, 5mA에서의 광 출력에 따라 LED를 분류합니다. 설계자는 특정 밝기 요구 사항을 충족시키기 위해 빈을 선택할 수 있습니다.

• 빈 코드 K: I_V= 7.1 mcd - 11.2 mcd
• 빈 코드 L: I_V= 11.2 mcd - 18.0 mcd
• 빈 코드 M: I_V= 18.0 mcd - 28.0 mcd
• 빈 코드 N: I_V= 28.0 mcd - 45.0 mcd
• 각 빈 내 허용 오차는 ±15%입니다.

완전한 부품 번호는 일반적으로 정확한 성능 등급을 지정하기 위해 이러한 빈 코드를 포함합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 데이터가 참조되지만, 일반적인 관계는 다음과 같이 설명될 수 있습니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):AlInGaP 재료는 약 1.7-2.3V 주변의 특징적인 턴-온 전압을 나타내며, 그 이후에는 전류가 전압에 따라 지수적으로 증가합니다. 안정적인 광 출력을 위해서는 정전류 구동기가 필수적입니다.
• 광도 대 순방향 전류:권장 작동 범위(최대 20mA) 내에서 광도는 일반적으로 전류에 따라 선형적으로 증가합니다. 최대 전류를 초과하면 효율 저하와 가속화된 열화가 발생합니다.
• 광도 대 주변 온도:모든 LED와 마찬가지로, 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소합니다. 일관된 밝기와 수명을 유지하기 위해서는 PCB 설계에서 적절한 열 관리가 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:방출 스펙트럼은 639 nm(피크)를 중심으로 하며, 일반적인 반폭은 20 nm입니다. 이는 높은 효율과 우수한 색 채도를 제공하는 AlInGaP 적색 LED의 특징입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LTST-C193KRKT-5A는 초박형 칩 스케일 패키지를 특징으로 합니다.

• 패키지 높이 (H):최대 0.35 mm. 이 초저 프로파일은 스마트폰, 태블릿, 초박형 디스플레이와 같은 얇은 장치의 응용 분야에서 매우 중요합니다.
• 풋프린트:패키지는 칩 LED에 대한 EIA(전자 산업 연합) 표준 치수를 준수하여 표준 PCB 랜드 패턴 및 자동 광학 검사(AOI) 시스템과의 호환성을 보장합니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

데이터시트에는 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다. 극성은 일반적으로 패키지 상단의 표시 또는 비대칭 패드 설계(캐소드 패드가 더 크거나 독특한 모양일 수 있음)로 표시됩니다. 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성과 리플로우 중 적절한 정렬을 보장하기 위해 제안된 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 솔더 페이스트 도포를 위한 권장 스텐실 두께는 최대 0.10mm입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 LED는 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정, 특히 무연(Pb-free) 솔더 페이스트용으로 설계된 공정과 호환됩니다. 일반적으로 JEDEC 표준을 따르는 제안 프로파일이 제공됩니다:

• 예열:주변 온도에서 150-200°C까지 상승.
• 소킹/예열 시간:플럭스를 활성화하고 보드 온도를 균일하게 하기 위해 최대 120초.
• 리플로우 (액상):피크 온도는 260°C를 초과해서는 안 됩니다.
• 액상 이상 시간 (TAL):솔더 용융점 이상의 지속 시간은 제어되어야 하며, 피크 온도에서 최대 10초입니다.
• 리플로우 사이클 횟수:최대 2회.

열 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐에 따라 다르므로, 제공된 프로파일은 목표로 사용해야 하며, 보드 수준 특성화를 권장합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:패드당 최대 3초.
• 횟수:한 번만. 반복적인 가열은 LED 또는 솔더 조인트를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 세척

지정된 세척제만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

• 권장 세척제:에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올.
• 절차:솔더링 후 세척이 필요한 경우, LED를 상온에서 1분 미만으로 담급니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD (정전기 방전) 주의사항:LED는 ESD에 민감합니다. 취급 중에는 정전기 방지 손목띠, 매트 및 적절하게 접지된 장비를 사용하십시오.
• 습기 민감도:패키지는 습기에 민감합니다.
  • 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관하십시오. 1년 이내에 사용하십시오.
  • 개봉 패키지:방습 백에서 꺼낸 부품의 경우, 보관 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. IR 리플로우를 672시간(28일) 이내에 완료하는 것이 권장됩니다.
  • 장기 보관/베이킹:672시간 이상 노출된 경우, 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

제품은 자동화 조립을 위해 공급됩니다.

• 캐리어 테이프 폭:8 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 릴당 수량:5000 개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500 개.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 품질:테이프에서 연속적으로 누락된 부품의 최대 개수는 2개입니다.

8. 응용 노트 및 설계 고려사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

초박형 프로파일과 높은 휘도로 인해 이 LED는 다음과 같은 용도에 적합합니다:

• 백라이트:휴대폰, 리모컨 및 휴대용 소비자 가전의 키패드, 아이콘 또는 소형 디스플레이 백라이트.
• 상태 표시기:다양한 장치의 전원, 충전, 연결 및 작동 상태 표시기.
• 패널 표시기:제어 패널의 버튼, 스위치 및 기호 조명.
• 소비자 가전:가전제품, 사무 장비 및 통신 장치의 일반 조명 및 신호.

중요 참고사항:데이터시트는 이 LED가 일반 전자 장비용으로 고안되었음을 명시합니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 예외적인 신뢰성이 필요한 응용 분야(항공, 의료, 안전 시스템)의 경우, 설계 전에 제조업체와 상담이 필요합니다.

8.2 구동 방식 및 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 균일한 광도를 보장하고 손상을 방지하기 위해서는 전압이 아닌 제어된 전류로 구동되어야 합니다.

• 정전류 구동:선호되는 방법입니다. 전용 LED 드라이버 IC 또는 간단한 전류 제한 회로를 사용하십시오.
• 전류 제한 저항:전압원(V_CC)을 사용할 때는 직렬 저항(R_S)이 필수입니다. 옴의 법칙을 사용하여 계산하십시오: R_S= (V_CC- V_F) / I_F. I_F가 단위 간 변동에도 한계를 초과하지 않도록 보장하기 위해 빈에서 최대 V_F를 사용하십시오.
• PWM 디밍:밝기 제어를 위해 펄스 폭 변조(PWM)가 효과적입니다. 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 주파수가 충분히 높은지 확인하십시오(일반적으로 >100Hz).

8.3 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 50mW), 적절한 열 설계는 수명을 연장하고 색상 안정성을 유지합니다.

• PCB 레이아웃:열을 방산하는 데 도움이 되도록 구리 영역에 연결된 열 릴리프 패드를 사용하십시오.
• 과구동 피하기:최대 DC 전류(20mA) 근처에서 동작하면 더 많은 열이 발생합니다. 작동 전류를 감소시키면(예: 10-15mA) 수명과 신뢰성이 크게 향상됩니다.

9. 기술 및 재료 개요

9.1 AlInGaP 반도체 기술

LTST-C193KRKT-5A는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 칩을 사용합니다. 이 재료 시스템은 호박색, 적색 및 주황색 파장 범위에서 고효율 LED를 생산하는 것으로 유명합니다. GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해, AlInGaP는 훨씬 더 높은 광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력), 더 나은 온도 안정성 및 우수한 장기 신뢰성을 제공합니다. "워터 클리어" 렌즈 재료는 칩의 진정한 색상을 볼 수 있게 하여 채도 높은 적색 외관을 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_P):LED가 가장 많은 광 출력을 방출하는 단일 파장입니다. 이는 스펙트럼에서의 물리적 측정값입니다.
주 파장 (λ_d):지각된 색상을 나타내는 CIE 색도 좌표에서 계산된 값입니다. 단색광원의 경우, 둘은 동일합니다. 스펙트럼 폭을 가진 LED의 경우, λ_d는 인간의 눈이 색상으로 인지하는 것이며, 색상 빈닝에 사용되는 표준 파라미터입니다.

10.2 3.3V 전원으로 이 LED를 직접 구동할 수 있나요?

아니요, 직접 연결해서는 안 됩니다.일반적인 V_F가 ~2.0V이므로, 전류 제한 저항 없이 3.3V에 연결하면 과도한 전류가 흘러 LED가 거의 즉시 파괴될 것입니다. 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오.

10.3 포장을 개봉한 후 672시간(28일)의 사용 가능 기간이 있는 이유는 무엇인가요?

플라스틱 LED 패키지는 공기 중의 습기를 흡수합니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증발하여 패키지가 갈라질 수 있는 내부 압력을 생성할 수 있습니다("팝콘 현상"). 672시간 제한은 이 위험이 허용 불가능해지기 전에 부품이 주변 공장 조건(≤30°C/60% RH)에 노출될 수 있는 시간입니다. 이 시간을 초과하면 습기를 제거하기 위해 베이킹이 필요합니다.

10.4 올바른 빈 코드는 어떻게 선택하나요?

선택은 응용 분야의 요구 사항에 따라 다릅니다:

• 배열에서 균일한 밝기를 위해:모든 단위에 대해 동일한 광도 빈(K, L, M, N)을 지정하십시오. 간단한 저항 구동 방식을 사용하는 경우 동일한 순방향 전압 빈(E2, E3, E4)도 지정할 수 있습니다.
• 비용에 민감한 응용 분야의 경우:더 넓은 빈(예: K-N)이 허용될 수 있으며 더 저렴할 수 있습니다.
• 정밀한 색상 요구 사항의 경우:주 파장 사양이 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오. 데이터시트는 일반적인 값을 제공합니다. 중요한 색상 응용 분야의 경우, 상세한 색도 빈닝 정보를 위해 제조업체와 상담하십시오.