LTW-C193DS5 SMD LED 데이터시트 - 0.35mm 초박형 - 3.15V 최대 - 70mW - 백색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 초박형 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 컴팩트한 폼 팩터와 고휘도 백색광 출력이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 주요 구조는 효율적인 백색광 생산으로 알려진 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 기술을 활용합니다. 패키지는 매우 얇아 현대 전자제품의 공간 제약이 있는 설계에 적합합니다.

이 LED의 핵심 장점은 환경 규정 준수, 자동화 조립 공정과의 호환성, 표준 적외선 리플로우 솔더링 기술에 대한 적합성을 포함합니다. 이는 대량 생산에 이상적인 선택입니다. 목표 시장은 표시등, 백라이트 또는 일반 조명이 최소 공간에서 필요한 다양한 소비자 및 산업용 전자제품을 포괄합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 전력 소산(Pd):70 mW. 이는 LED가 성능 저하나 고장 없이 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다. 이 한계를 초과하면 열 폭주 위험이 있습니다.
• 피크 순방향 전류(I_FP):100 mA. 이는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용되는 최대 순간 전류입니다. 이는 연속 전류 정격보다 훨씬 높습니다.
• DC 순방향 전류(I_F):20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다. 설계자는 일반적으로 이 값 미만으로 동작시켜야 합니다.
• 동작 온도 범위(T_opr):-20°C ~ +80°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위(T_stg):-55°C ~ +105°C. 장치는 이 더 넓은 온도 범위 내에서 전원이 인가되지 않은 상태로 보관할 수 있습니다.
• 적외선 솔더링 조건:260°C, 10초. 이는 리플로우 솔더링 중 패키지가 견딜 수 있는 피크 온도와 시간 프로파일을 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 표준 주변 온도 25°C에서 측정되며, 정상 동작 조건에서 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도(I_V):테스트 전류(I_F) 5 mA에서 45.0 mcd(최소) ~ 180.0 mcd(일반) 범위입니다. 이는 CIE 명시 응답 곡선에 근사하는 필터를 사용하여 인간의 눈에 보이는 광 출력의 인지된 밝기를 측정합니다.
• 시야각(2θ_1/2):130도(일반). 이는 광도가 최대값(축상)의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 이와 같은 넓은 시야각은 영역 조명에 적합한 더 확산된, 램버시안과 유사한 방출 패턴을 나타냅니다.
• 색도 좌표(x, y):I_F= 5mA에서 일반 값은 x=0.294, y=0.286입니다. 이 좌표는 CIE 1931 색도도에서 백색광의 색상을 표시하며, 특정 색조 또는 "백색도"를 정의합니다. 이 좌표에는 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다.
• 순방향 전압(V_F):I_F= 5mA에서 2.70 V(최소) ~ 3.15 V(최대) 범위입니다. 이는 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 구동 회로 설계(예: 전류 제한 저항 계산)에 중요한 파라미터입니다.
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 10 μA(최대). 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다. 장치는 역방향 바이어스에서 동작하도록 설계되지 않았습니다. 회로 내에서 역방향 전압을 인가하면 즉시 고장날 수 있습니다.

중요 참고사항:데이터시트는 정전기 방전(ESD) 민감성을 강조합니다. 손목 스트랩과 접지 장비를 사용한 적절한 취급이 필수입니다. 색도 및 광도에 대해 지정된 테스터는 CAS140B 장비입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 엄격하게 제어된 특성을 가진 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압(V_F) 빈닝

LED는 5mA에서의 순방향 전압에 따라 세 개의 빈으로 분류됩니다:

- 빈 A:2.70V - 2.85V

- 빈 B:2.85V - 3.00V

- 빈 C:3.00V - 3.15V

각 빈의 허용 오차는 ±0.1V입니다. 특정 빈을 선택하면 병렬 배열에서 균일한 밝기와 전류 소모를 보장합니다.

3.2 광도(I_V) 빈닝

LED는 5mA에서 세 개의 밝기 빈으로 분류됩니다:

- 빈 P:45.0 mcd - 71.0 mcd

- 빈 Q:71.0 mcd - 112.0 mcd

- 빈 R:112.0 mcd - 180.0 mcd

각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다. 이를 통해 필요한 밝기 수준에 따라 선택할 수 있습니다.

3.3 색조(색상) 빈닝

백색 색상점은 CIE 1931 색도도상의 사각형으로 정의된 여섯 개의 빈(S1 ~ S6)을 사용하여 정밀하게 제어됩니다. 각 빈은 허용되는 x 및 y 좌표 쌍의 작은 영역을 지정합니다. 일반 값(x=0.294, y=0.286)은 S1 및 S3 영역 내에 속합니다. 좌표에는 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다. 이 빈닝은 디스플레이 백라이트와 같이 여러 LED에서 일관된 백색을 요구하는 응용 분야에 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 시야각에 대한 Fig.6)이 참조되지만, 제공된 데이터를 통해 주요 관계에 대한 개념적 분석이 가능합니다.

• 전류 대 광도(I-I_V곡선):광도는 순방향 전류에 직접 비례하며, 일반적으로 낮은 전류에서는 거의 선형 관계를 따르다가 높은 전류에서 포화됩니다. 권장되는 5mA 테스트 지점에서 동작하면 선형적이고 예측 가능한 밝기 제어가 보장됩니다.
• 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):LED의 I-V 특성은 지수적입니다. 5mA에서 지정된 V_F범위는 중요합니다. 전압의 작은 증가는 전류의 큰 증가로 이어질 수 있으며, 이는 정전압원보다 정전류 구동기가 선호되는 이유입니다.
• 온도 의존성:InGaN LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다(열 소광). -20°C ~ +80°C의 동작 온도 범위는 고려되어야 하며, 온도 극한에서 출력과 색상이 변할 수 있습니다. 성능 유지를 위해 적절한 PCB 열 관리가 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 산업 표준 EIA 패키지 아웃라인을 특징으로 합니다. 주요 특징은 0.35 mm의 초박형 프로파일입니다. 모든 치수는 달리 명시되지 않는 한 ±0.10 mm의 표준 허용 오차와 함께 밀리미터 단위로 제공됩니다. PCB 풋프린트 설계를 위한 상세한 치수 도면이 데이터시트에 포함되어 있습니다.

5.2 솔더링 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성과 리플로우 중 적절한 정렬을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 치수가 제공됩니다. 노트는 솔더 페이스트 적용을 위한 최대 스텐실 두께를 0.10mm로 제안하며, 이는 이렇게 작은 부품에서 솔더 양을 제어하는 데 중요합니다.

5.3 극성 식별

데이터시트에는 애노드와 캐소드 단자를 식별하기 위한 표시 또는 다이어그램이 포함되어 있습니다. 올바른 극성은 장치 동작에 필수적입니다. 역극성을 인가하면 LED가 즉시 파괴될 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

JEDEC 표준을 기반으로 한 상세한 적외선(IR) 리플로우 솔더링 프로파일이 권장됩니다:

- 예열:150–200°C

- 예열 시간:최대 120초

- 피크 온도:최대 260°C

- 액상선 이상 시간:최대 10초 (최대 두 번의 리플로우 사이클로 권장)

이 파라미터들은 LED 패키지에 과도한 열 응력을 가하지 않으면서 솔더 페이스트를 적절히 녹이도록 설계되었습니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

- 인두 온도:최대 300°C

- 접촉 시간:패드당 최대 3초

- 제한:한 번의 솔더링 사이클만

인두에서 오래 지속되는 열은 반도체 다이 또는 플라스틱 패키지를 쉽게 손상시킬 수 있습니다.

6.3 보관 및 취급 조건

• 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관하십시오. 습기 차단 백 개봉 후 1년 이내에 사용하십시오.
• 개봉 패키지:드라이팩에서 꺼낸 부품의 경우, 주변 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. IR 리플로우는 672시간(28일) 이내에 완료하는 것이 권장됩니다.
• 장기 보관:672시간을 초과하여 노출된 부품은 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

6.4 세척

지정된 세척제만 사용해야 합니다. 권장 용매는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올입니다. LED는 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지 재료나 광학 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 산업 표준 8mm 캐리어 테이프에 공급되어 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 이 포장은 자동 픽 앤 플레이스 기계와 호환됩니다.

• 릴 수량:풀 릴당 5000개.
• 최소 주문 수량(MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 품질:테이프에는 상단 커버가 있으며, ANSI/EIA 481-1-A-1994 표준에 따라 연속 누락 부품(빈 포켓)의 최대 수는 2개입니다.

7.2 파트 넘버 해석

파트 넘버 LTW-C193DS5에는 암호화된 정보가 포함되어 있습니다:

- LTW:제품 시리즈(예: Lite-On White)를 나타낼 가능성이 있습니다.

- C193:시리즈 내 특정 장치 식별자.

- DS5:패키지 유형, 빈 코드 또는 기타 변형 정보를 나타낼 수 있습니다. 정확한 분류는 제조사의 전체 파트 넘버링 가이드로 확인해야 합니다.

8. 응용 권장사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시등:소비자 가전(라우터, TV, 가전제품)의 전원, 연결 또는 활동 표시등.
• 백라이트:소형 LCD 디스플레이의 에지 라이팅, 키패드 조명.
• 장식 조명:박형 장치의 액센트 라이팅.
• 일반 간판:공간이 귀중한 저수준 조명.

8.2 중요한 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 구동기를 사용하십시오. 저항 값을 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산하십시오. 데이터시트의 최대 V_F(3.15V)를 사용하여 낮은 V_F device.
• 열 관리:전력 소산이 낮더라도(70mW), 특히 여러 LED를 사용하거나 주변 온도가 높은 경우 PCB가 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오. 구리 패드와 열 비아가 도움이 될 수 있습니다.
• ESD 보호:LED에 연결된 신호 라인에 ESD 보호 다이오드를 포함하거나, 구동 회로에 내재된 보호 기능이 있는지 확인하십시오. 취급 및 조립 중 엄격한 ESD 프로토콜을 따르십시오.
• 광학 설계:130도의 시야각을 고려하십시오. 집중된 빛을 위해서는 2차 광학 장치(렌즈)가 필요할 수 있습니다. 패키지의 노란색 렌즈는 빛을 확산시키고 지정된 색도 좌표를 달성하는 데 도움이 됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 SMD LED(예: 0603, 0805 패키지)와 비교하여, 이 장치의 주요 차별화 요소는0.35mm 두께입니다. 이는 기존 패키지보다 훨씬 얇아 초슬림 제품 설계를 가능하게 합니다.백색광용 InGaN 기술사용은 다른 구조의 형광체 변환 청색 LED와 같은 오래된 기술보다 효율성과 색상 안정성에서 장점을 제공합니다. 표준IR 리플로우 공정및자동화된 테이프 및 릴 포장과의 호환성은 현대적인 대량 SMT 조립 라인과 일치하여 스루홀 또는 수동 배치 부품에 비해 제조 복잡성을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

1. Q: 이 LED를 5V 공급 전원에 직접 구동할 수 있나요?
   
   A: 아닙니다. 일반적인 V_F가 ~3V이므로 5V에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 즉시 고장납니다. 반드시 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, I_F=5mA를 목표로 할 때: R = (5V - 3.15V) / 0.005A = 370Ω. 다음 표준 값(예: 390Ω)을 사용하십시오.
2. Q: 피크 순방향 전류와 DC 순방향 전류의 차이는 무엇인가요?
   
   A: DC 순방향 전류(20mA)는 연속 동작용입니다. 피크 순방향 전류(100mA)는 멀티플렉싱 또는 테스트에 사용되는 단기간 펄스 정격입니다. 100mA에서 연속 동작하면 LED가 파괴됩니다.
3. Q: 개봉 패키지의 보관 조건이 왜 그렇게 엄격한가요(672시간)?
   
   A: SMD 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 리플로우 솔더링의 고열 중에 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 박리 또는 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 672시간 제한과 베이킹 절차는 이 위험을 완화합니다.
4. Q: 색조 빈 코드(S1-S6)는 어떻게 해석하나요?
   
   A: 이 코드들은 CIE 색상 차트상의 작은 영역을 정의합니다. 패널 전체에 걸쳐 일관된 색상을 위해 동일한 색조 빈에서 LED를 지정하고 사용하십시오. 빈을 혼합하면 육안으로 구분 가능한 다른 백색 음영이 나타날 수 있습니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

시나리오: 웨어러블 장치용 상태 표시등 패널 설계.

장치에는 배터리 수준을 표시하기 위해 4개의 백색 LED가 필요합니다. 공간이 극도로 제한되어 있으며, 최대 부품 높이는 0.5mm입니다.

해결책:0.35mm 두께의 LTW-C193DS5가 선택되었습니다. 균일한 밝기를 보장하기 위해 4개의 LED 모두 동일한 광도 빈(예: 빈 Q)에서 지정되었습니다. 동일한 백색을 보장하기 위해 동일한 색조 빈(예: S3)에서도 지정되었습니다. 구동 회로는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀과 LED당 390Ω 직렬 저항(3.3V 공급 전원용 계산)을 사용합니다. PCB 레이아웃에는 열 방출을 위한 작은 접지면에 연결된 열 릴리프 패드가 포함됩니다. LED는 열 노출을 최소화하기 위해 다른 모든 리플로우 단계 후에 배치되며, 백 개봉 후 672시간 규칙을 준수합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 칩을 사용하여 백색광을 생성합니다. InGaN 재료는 청색에서 자외선 스펙트럼의 빛을 방출할 수 있습니다. 백색광을 생산하기 위한 주요 방법은 청색 발광 InGaN 칩과 황색 형광체 코팅(세륨 도핑 이트륨 알루미늄 가닛, YAG:Ce)을 결합하는 것을 포함합니다. 칩의 청색광이 형광체를 여기시키면, 형광체가 황색광을 방출합니다. 남은 청색광과 생성된 황색광의 조합은 인간의 눈에 백색으로 인지됩니다. 이를 형광체 변환 백색 LED라고 합니다. 형광체의 특정 혼합은 CIE 도표상의 상관 색온도(CCT)와 색도 좌표(x, y)를 결정합니다.

13. 산업 동향 및 발전

표시등 및 미니어처 조명 LED의 동향은 계속해서효율성 증가(와트당 더 많은 루멘),더 작은 폼 팩터(풋프린트 및 두께 감소), 그리고개선된 색 재현성(더 높은 CRI - 색 재현 지수, 비록 이 표시등형 LED에는 명시되지 않음)을 향해 나아가고 있습니다. 또한 다양한 환경 조건에서더 높은 신뢰성및더 긴 수명을 위한 강력한 추진력이 있습니다. 제조 공정은 더 엄격한 빈닝 허용 오차를 달성하기 위해 정교화되고 있으며, 디스플레이 백라이트와 같은 까다로운 응용 분야에 더 일관된 성능을 제공합니다. 이 0.35mm 부품으로 예시되는 소형화 추진은 소비자 가전 산업의 더 얇고 컴팩트한 장치에 대한 수요에 의해 주도됩니다.