LTW-C191TLA SMD LED 데이터시트 - 0.55mm 초박형 - 3.4V 순방향 전압 - 백색 - 70mW 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTW-C191TLA는 컴팩트한 폼 팩터와 높은 휘도가 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) LED입니다. 이 제품은 0.55mm의 매우 낮은 프로파일을 특징으로 하는 초박형 칩 LED 범주에 속합니다. 백색광을 생성하기 위해 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 기술을 활용하여 공간 제약이 있는 설계에 적합한 성능과 소형화의 균형을 제공합니다.

이 LED의 핵심 장점은 RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하여 환경 친화적인 "그린 제품"이라는 점입니다. 초박형 프로파일은 점점 더 얇아지는 소비자 가전, 디스플레이 백라이트 및 표시등 응용 분야에 통합될 수 있게 합니다. 패키지는 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 공급되어 대량 생산에 일반적으로 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 보장합니다. 또한 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되어 신뢰할 수 있는 PCB 부착을 용이하게 합니다.

목표 시장은 신뢰할 수 있고 밝으며 컴팩트한 광원이 필수적인 소비자 가전(예: 스마트폰, 태블릿, 웨어러블), 자동차 실내 조명, 일반 간판 및 제어판 표시등을 포함한 광범위한 산업을 포괄합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 한계를 초과하여 장치를 작동하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 주요 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산(Pd):70 mW. 이는 LED가 열화 없이 열로 방출할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류(I_F(PEAK)):100 mA. 이는 허용 가능한 최대 순간 전류로, 일반적으로 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 적용됩니다. 이는 연속 전류 정격보다 훨씬 높습니다.
• DC 순방향 전류(I_F):20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위한 권장 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 디레이팅 계수:0.25 mA/°C. 주변 온도가 25°C를 초과하는 경우, 과열을 방지하기 위해 허용 가능한 최대 DC 순방향 전류를 이 계수로 선형적으로 감소시켜야 합니다.
• 역방향 전압(V_R):5 V. 이 값을 초과하는 역바이어스 전압을 가하면 LED 접합이 손상될 수 있습니다.
• 작동 온도 범위:-20°C ~ +80°C. LED가 정상적으로 기능하도록 설계된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +85°C. 비작동 상태에서 보관할 수 있는 온도 범위입니다.
• 적외선 솔더링 조건:260°C, 10초. 권장 최대 리플로우 프로파일 피크 온도 및 시간입니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 일반 작동 조건(Ta=25°C, I_F=10mA)에서 LED의 성능을 정의합니다.

• 광도(I_V):112.0 - 300.0 mcd (밀리칸델라). 이는 인간의 눈에 보이는 LED의 인지된 밝기를 측정한 것입니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조). 측정은 CIE 눈 반응 곡선을 따릅니다.
• 시야각(2θ_1/2):130도. 이는 광도가 최대값(축상)의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 130도 각도는 넓고 확산된 광 방출 패턴을 나타냅니다.
• 색도 좌표(x, y):x=0.31, y=0.32. CIE 1931 색도도상의 이 좌표들은 방출된 빛의 백색점(색상)을 정의합니다. ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다.
• 순방향 전압(V_F):2.80 - 3.40 V. 10mA로 구동될 때 LED 양단의 전압 강하입니다. 이 범위도 빈닝의 대상입니다.
• 역방향 전류(I_R):10 μA (최대). 최대 역방향 전압(5V)이 인가될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다.

정전기 방전(ESD) 주의:LED는 정전기 및 서지 전압에 민감합니다. 처리 및 조립 중 잠재적 또는 치명적인 고장을 방지하기 위해 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 및 장비 접지를 포함한 적절한 ESD 처리 절차가 필수적입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산에서 일관된 성능을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기반으로 "빈"으로 분류됩니다. LTW-C191TLA는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압(V_F) 빈닝

LED는 10mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 분류됩니다. 이는 특히 여러 LED가 직렬로 사용될 때 일관된 전류 구동 회로 설계에 도움이 됩니다.

• 빈 2: V_F= 2.8V ~ 3.0V
• 빈 3: V_F= 3.0V ~ 3.2V
• 빈 4: V_F= 3.2V ~ 3.4V

각 빈의 허용 오차는 ±0.1V입니다.

3.2 광도(I_V) 빈닝

LED는 밝기 출력에 따라 분류됩니다. 빈 코드는 포장에 표시됩니다.

• 빈 R1:112 mcd ~ 146 mcd
• 빈 R2:146 mcd ~ 180 mcd
• 빈 S1:180 mcd ~ 240 mcd
• 빈 S2:240 mcd ~ 300 mcd

각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.

3.3 색조(색상) 빈닝

백색 LED는 색온도(따뜻한 백색, 차가운 백색 등)에 약간의 변동이 있을 수 있습니다. 이는 CIE 1931 도표상의 색도 좌표(x, y)로 정의됩니다. 데이터시트는 특정 좌표 경계를 가진 여러 색조 빈(A0, B3, B4, B5, B6, C0)을 정의합니다. 색도도상의 그래픽 표현은 이 빈들이 커버하는 영역을 보여줍니다. 색조의 허용 오차는 x 및 y 좌표 모두에서 ±0.01입니다. 이 빈닝은 여러 LED 간에 균일한 색상 외관이 필요한 응용 분야에서 매우 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 시야각용 Fig.6, 색도용 Fig.1)이 참조되지만, 일반적인 성능 추세는 파라미터로부터 추론할 수 있습니다.

• 전류 대 광도(I-V 곡선):InGaN LED의 경우, 광도는 일반적으로 순방향 전류와 함께 증가하지만 선형적이지는 않습니다. 권장 DC 전류(20mA) 이상으로 작동하면 효율 저하 증가, 접합 온도 상승 및 수명 단축으로 이어질 수 있습니다.
• 온도 의존성:LED의 광 출력과 순방향 전압은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라 광도는 일반적으로 감소하고 순방향 전압은 약간 떨어질 수 있습니다. 0.25 mA/°C의 디레이팅 계수는 이 열 효과를 관리하기 위한 직접적인 방법입니다.
• 스펙트럼 특성:InGaN 기반 백색 LED로서, 백색광을 생성하기 위해 블루 발광 칩과 형광체 코팅을 결합하여 사용할 가능성이 높습니다. 색도 좌표(x=0.31, y=0.32)는 "쿨 화이트" 또는 "뉴트럴 화이트" 영역에 있을 가능성이 높은 백색점을 시사합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED는 EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 풋프린트를 특징으로 합니다. 주요 기계적 특징은 0.55mm의 초박형 높이입니다. 상세한 치수 도면이 데이터시트에 제공되며, 모든 단위는 밀리미터입니다(괄호 안에 인치 표기). 달리 명시되지 않는 한 ±0.10mm(.004")의 표준 허용 오차가 적용됩니다. 이 정밀한 치수는 PCB 레이아웃 및 자동화 기계에 의한 적절한 배치를 보장하는 데 중요합니다.

5.2 패드 레이아웃 및 극성

데이터시트에는 PCB 설계를 위한 권장 솔더링 패드 레이아웃(랜드 패턴)이 포함되어 있습니다. 이 패턴을 준수하면 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성과 적절한 정렬이 보장됩니다. LED 패키지에는 애노드와 캐소드 표시가 있습니다. 장치가 기능하도록 하려면 조립 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다. 패드 설계는 또한 LED 다이에서의 열 방산을 돕습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

LED는 적외선(IR) 리플로우 공정과 호환됩니다. 권장 최대 조건은 260°C의 피크 온도를 10초를 초과하지 않는 시간 동안 유지하는 것입니다. 권장 프로파일에는 최대 120초 동안 150-200°C의 예열 단계가 포함됩니다. LED는 이러한 조건에서 두 번 이상의 리플로우 사이클을 겪지 않아야 한다는 점이 중요합니다. 인두로 수동 솔더링하는 경우, 팁 온도는 300°C를 초과하지 않아야 하며 접촉 시간은 3초로 제한해야 하며, 한 번만 가능합니다.

6.2 보관 및 취급

습기 민감도:LED는 건조제와 함께 습기 차단 백에 포장됩니다. 밀봉된 상태에서는 ≤ 30°C 및 ≤ 90% RH에서 보관하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 백이 개봉되면 보관 환경은 ≤ 30°C 및 ≤ 60% RH이어야 합니다. 주변 조건에 672시간(28일) 이상 노출된 부품은 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용매만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않은 화학 세정제는 LED 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장 형식은 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 엠보싱 캐리어 테이프입니다. 각 릴에는 5000개의 LTW-C191TLA LED가 들어 있습니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우 최소 포장 수량 500개가 가능합니다. 테이프 및 릴 사양은 ANSI/EIA 481-1-A-1994를 준수합니다. 테이프는 빈 포켓을 밀봉하기 위해 탑 커버를 사용합니다. 포장 계층 구조는 일반적으로 내부 카톤 안에 습기 차단 백이 있고, 이는 마스터 카톤에 포장됩니다.

8. 응용 권장사항

8.1 대표적인 응용 시나리오

• 백라이트:초박형 디스플레이, 키패드 및 제어판의 엣지 라이트 또는 다이렉트 라이트 백라이트에 이상적입니다.
• 상태 표시등:소비자 가전, 네트워킹 장비 및 산업 제어 장치의 전원, 연결성 및 상태 표시등.
• 장식 조명:가전제품, 자동차 실내 및 건축 요소의 액센트 조명으로, 낮은 프로파일이 중요한 곳에 적합합니다.
• 일반 조명:저수준의 주변 또는 작업 조명을 위한 어레이로 사용할 수 있습니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 20mA DC 이하로 제한하십시오. 회로는 사용된 LED의 순방향 전압 빈을 고려해야 합니다.
• 열 관리:낮은 전력임에도 불구하고, 특히 여러 LED가 군집되어 있거나 높은 주변 온도에서 작동하는 경우 PCB가 적절한 열 방산을 제공하도록 하십시오. 전류 디레이팅 지침을 따르십시오.
• 광학 설계:130도의 시야각은 넓은 분산을 제공합니다. 집중된 빛을 위해서는 2차 광학 요소(렌즈, 도광판)가 필요합니다.
• ESD 보호:LED가 사용자가 접근 가능한 영역에 있는 경우, 조립 중 적절한 취급 외에도 민감한 라인에 ESD 보호 다이오드를 포함시키십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTW-C191TLA의 주요 차별화 요소는0.55mm 높이입니다. 일반적으로 0.8-1.0mm 높이인 표준 0603 또는 0402 패키지 LED와 비교할 때, 이는 Z-높이의 상당한 감소를 나타내어 더 얇은 최종 제품을 가능하게 합니다. 이 초박형 프로파일과 상대적으로 높은 광도(최대 300 mcd)의 조합이 주요 장점입니다. 또한 표준 IR 리플로우 및 테이프-릴 포장과의 호환성으로 인해 보드의 다른 구성 요소를 손상시킬 수 있는 특수 저온 공정 없이도 더 두꺼운 대응 제품만큼 쉽게 조립할 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 더 밝게 하기 위해 이 LED를 30mA로 구동할 수 있나요?

A: 아니요. DC 순방향 전류의 절대 최대 정격은 20mA입니다. 이 값을 초과하면 접합 온도가 증가하고, 루멘 감가가 가속화되며, 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 더 높은 밝기를 원한다면 더 높은 광도 빈(예: S2)의 LED를 선택하거나 여러 LED를 사용하십시오.

Q2: 피크 순방향 전류와 DC 순방향 전류의 차이는 무엇인가요?

A: DC 순방향 전류(20mA)는 연속 작동을 위한 것입니다. 피크 순방향 전류(100mA)는 멀티플렉싱 또는 짧은 신호 점멸에 사용되는 단기간, 펄스 정격(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)입니다. 시간에 따른 평균 전류는 여전히 전력 소산 및 열 한계를 준수해야 합니다.

Q3: 빈닝이 왜 중요하며, 어떤 빈을 지정해야 하나요?

A: 빈닝은 응용 분야에서 색상과 밝기의 균일성을 보장합니다. 단일 표시등의 경우 어떤 빈이든 충분할 수 있습니다. 다중 LED 어레이(예: 백라이트)의 경우, 인접 LED 간에 보이는 밝기 또는 색상 차이를 피하기 위해 동일한 V_F, I_V 및 색조 빈을 지정해야 합니다. 적절한 성능 범위를 선택하려면 빈 코드 테이블을 참조하십시오.

Q4: 데이터시트에 260°C 리플로우가 언급되어 있습니다. 이는 무연인가요?

A: 예, 260°C의 피크 온도는 무연(RoHS 준수) 솔더 리플로우 프로파일에 일반적입니다. LED가 이 공정과 호환된다는 것은 현대 무연 조립 라인에 적합함을 확인시켜 줍니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 초박형 태블릿 상태 표시등 바 설계

설계자는 태블릿 베젤 가장자리를 따라 세 개의 백색 LED(전원, 와이파이, 배터리)가 필요합니다. 기계적 설계는 PCB 위에 0.6mm의 공간만 허용합니다. 0.55mm 높이를 가진 LTW-C191TLA는 완벽하게 맞습니다. 설계자는 권장 패드 레이아웃과 일치하는 PCB 풋프린트를 생성합니다. 그들은 V_F에 대해 빈 3(3.0-3.2V), 밝기에 대해 빈 S1(180-240 mcd), 일관된 중립 백색을 위해 색조 빈 B5를 지정합니다. 3.3V 공급 전압과 15mA 구동 전류(보수적으로 20mA 최대치 미만)에 대해 단일 전류 제한 저항이 계산되어 제한된 공간에서 수명을 보장하고 열을 관리합니다. LED는 8mm 테이프 릴에서 자동화 장비를 사용하여 배치됩니다. 조립은 장치 정격 내에 잘 들어맞는 250°C 피크를 가진 표준 무연 리플로우 프로파일을 거칩니다. 결과는 엄격한 두께 요구 사항을 충족하는 밝고 균일하며 신뢰할 수 있는 표시등 세트입니다.

12. 기술 원리 소개

LTW-C191TLA는InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드)반도체 기술을 기반으로 합니다. InGaN LED는 스펙트럼의 블루 및 그린 영역에서 고효율 빛을 방출하는 능력으로 유명합니다. 백색광을 생성하기 위해 일반적인 방법이 사용됩니다: 블루 InGaN LED 칩에 노란색 형광체(종종 YAG:Ce) 층을 코팅합니다. 칩에서 나오는 일부 블루 빛은 형광체에 흡수되어 노란색 빛으로 재방출됩니다. 남은 블루 빛과 변환된 노란색 빛의 조합은 인간의 눈에 백색으로 보입니다. 형광체 구성과 두께를 조정함으로써 다양한 백색 음영(상관 색온도)을 달성할 수 있으며, 이는 색조 빈닝 시스템에 반영됩니다. 이 형광체 변환 백색 LED 기술은 효율, 색상 품질 및 제조 가능성의 좋은 균형을 제공합니다.

13. 기술 발전 동향

소비자 가전용 SMD LED의 동향은 명확히소형화 및 효율 증가를 향하고 있습니다. 이 제품의 0.55mm 높이는 더 얇은 장치에 대한 수요에 대한 직접적인 대응입니다. 미래 발전은 이를 더 낮출 수 있습니다. 동시에, 동일하거나 더 적은 전력으로 더 많은 빛을 제공하여 휴대용 장치의 배터리 수명을 개선하기 위해 광 효율(루멘/와트)을 높이려는 노력이 있습니다. 또 다른 동향은 색 재현성과 일관성을 개선하여 더 엄격한 빈닝 사양으로 이어지는 것입니다. 또한, 패키지에 내장 드라이버, 컨트롤러 또는 심지어 센서를 통합하는 LED와 같은 통합이 주요 동향입니다. 이 데이터시트는 개별 구성 요소를 설명하지만, 기본 InGaN 및 형광체 기술은 계속 발전하여 성능과 통합성에서 이러한 개선을 가능하게 합니다.