LTST-C191KRKT SMD LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.55mm - 전압 2.4V - 전력 75mW - 적색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C191KRKT는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 제품은 초슬림 칩 LED 범주에 속하며, 수직 프로파일이 중요한 설계 요소인 응용 분야에서 상당한 이점을 제공합니다.

핵심 장점:이 부품의 주요 장점은 0.55mm의 매우 낮은 프로파일로, 초슬림 소비자 가전, 웨어러블 장치, 얇은 패널 뒤의 표시등 응용에 적합합니다. 이 제품은 고효율의 적색광을 우수한 밝기와 색 순도로 생산하는 것으로 알려진 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용합니다. 이 장치는 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 완전히 준수하여 글로벌 시장을 위한 친환경 제품으로 자격을 갖추고 있습니다.

목표 시장:이 LED는 최소한의 공간에서 신뢰할 수 있고 밝은 표시등이 필요한 응용 분야를 대상으로 합니다. 일반적인 사용 사례로는 스마트폰, 태블릿, 노트북, 자동차 계기판 클러스터, 산업용 제어판 및 소비자 가전의 상태 표시등이 있습니다. 자동 배치 장비 및 적외선 리플로우 솔더링 공정과의 호환성으로 인해 대량 자동화 생산 라인에 이상적입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션에서는 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 전력 소산 (Pd):75 mW. 이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 LED 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다. 이 한계를 초과하면 반도체 접합부가 과열되어 가속화된 성능 저하 또는 파괴적 고장의 위험이 있습니다.
• DC 순방향 전류 (IF):30 mA. 적용할 수 있는 최대 연속 순방향 전류입니다. 장기간 신뢰성 있는 작동을 위해서는 이 최대값보다 낮게, 종종 20mA의 일반적인 테스트 조건에서 LED를 구동하는 것이 표준 관행입니다.
• 피크 순방향 전류:80 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭). 이 정격은 짧은 고전류 펄스를 허용하며, 멀티플렉싱 방식이나 순간적인 고휘도 달성에 유용할 수 있지만, 평균 전류는 여전히 DC 정격을 준수해야 합니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이 값을 초과하는 역바이어스 전압을 가하면 LED의 PN 접합부가 즉시 항복 및 파괴될 수 있습니다.
• 작동 및 저장 온도 범위:-55°C ~ +85°C. 이 넓은 범위는 산업용 냉동고부터 뜨거운 자동차 실내까지 가혹한 환경 조건에서 부품의 기능성과 저장 무결성을 보장합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 Ta=25°C 및 IF=20mA(명시되지 않은 경우)에서 측정되며, 정상 작동 조건에서 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):54.0 mcd (일반), 18.0 mcd (최소) ~ 180.0 mcd (최대) 범위. 이 넓은 범위는 빈닝 시스템(섹션 3 참조)을 통해 관리됩니다. 광도는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):130도 (일반). 이는 광도가 축상(0°)에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 130° 각도는 매우 넓은 시야 패턴을 나타내며, 축외 위치에서도 볼 수 있어야 하는 표시등에 적합합니다.
• 피크 파장 (λP):639 nm (일반). 이는 스펙트럼 파워 출력이 최대가 되는 파장입니다. 적색광의 인지된 색조를 정의합니다.
• 주 파장 (λd):631 nm (IF=20mA에서 일반). 이는 CIE 색도도에서 파생된 색도량입니다. LED의 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광을 나타냅니다. 종종 피크 파장보다 색상 사양에 더 관련성이 높은 파라미터입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):20 nm (일반). 이는 최대 강도의 절반에서 측정된 스펙트럼 대역폭(반치폭 - FWHM)입니다. 20nm 값은 AlInGaP 기술의 특징인 상대적으로 좁은 스펙트럼 방출을 나타내며, 포화된 적색을 생성합니다.
• 순방향 전압 (VF):2.4 V (일반), 20mA에서 최대 2.4V, 최소 2.0V. 이는 LED가 작동할 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다. 데이터시트는 50°C 이상에서 순방향 전류의 디레이팅이 0.4 mA/°C임을 명시하며, 이는 과열을 방지하기 위해 허용 가능한 최대 DC 전류가 온도 상승에 따라 감소함을 의미합니다.
• 역방향 전류 (IR):10 μA (최대) at VR=5V. 이는 장치가 최대 정격 내에서 역바이어스될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다.
• 정전 용량 (C):40 pF (일반) at VF=0V, f=1MHz. 이 기생 용량은 고속 스위칭 또는 멀티플렉싱 응용 분야에서 관련이 있을 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

반도체 제조 공정의 자연적 변동을 관리하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C191KRKT는 주로 광도를 위한 빈닝 시스템을 사용합니다.

광도 빈닝:LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 다섯 개의 빈(M, N, P, Q, R)으로 분류됩니다. 각 빈에는 정의된 최소값과 최대값이 있습니다(예: 빈 M: 18.0-28.0 mcd, 빈 R: 112.0-180.0 mcd). 데이터시트는 각 광도 빈에 대해 +/-15%의 허용 오차를 명시합니다. 이 시스템을 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 일관된 밝기의 LED를 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 균일한 패널 조명이 필요한 제품은 단일하고 좁은 빈(예: 빈 P 또는 Q)의 LED를 지정하는 반면, 밝기 일치가 덜 중요한 비용 민감한 응용 분야는 더 넓은 혼합을 사용할 수 있습니다.

제공된 내용에서 데이터시트는 주 파장 또는 순방향 전압에 대한 별도의 빈닝을 나타내지 않으며, 이는 이 특정 부품 번호에 대해 추가 분류 코드 없이도 이러한 파라미터가 게시된 최소/일반/최대 범위 내에 있도록 제어됨을 시사합니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래프는 텍스트에 렌더링되지 않지만, 데이터시트는 일반적인 특성 곡선을 참조합니다. 표준 LED 동작과 주어진 파라미터를 기반으로 예상되는 추세를 분석할 수 있습니다:

• I-V (전류-전압) 곡선:순방향 전압(VF)은 20mA에서 일반값이 2.4V입니다. 곡선은 지수 관계를 보여주며, "턴온" 전압(~1.8-2.0V for AlInGaP) 아래에서는 거의 전류가 흐르지 않다가, 그 후에는 전압이 약간 증가함에 따라 전류가 급격히 증가합니다. 이는 LED가 전류원 또는 직렬 전류 제한 저항이 있는 전압원으로 구동되어야 하는 이유를 강조합니다.
• 광도 대 순방향 전류 (Iv-IF):광도는 정상 작동 범위에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 20mA보다 낮은 전류로 LED를 구동하면 밝기가 비례적으로 감소하는 반면, 더 높게(절대 최대값까지) 구동하면 밝기는 증가하지만 더 많은 열을 발생시키고 수명을 단축시킬 수 있습니다.
• 광도 대 주변 온도 (Iv-Ta):AlInGaP LED의 광 출력은 일반적으로 주변 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이는 더 높은 온도에서 내부 양자 효율이 감소하기 때문입니다. 디레이팅 사양(50°C 이상에서 0.4 mA/°C)은 성능 및 신뢰성에 대한 이러한 열적 영향을 상쇄하기 위한 직접적인 조치입니다.
• 스펙트럼 분포:스펙트럼은 639 nm(λP)를 중심으로 하고 20 nm(Δλ)의 좁은 폭을 가진 단일 피크를 보여주며, 순수한 적색 발광을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 EIA(전자 산업 연합) 호환 표면 실장 패키지로 포장됩니다. 주요 기계적 특징은 0.55 mm(H)의 높이로, "슈퍼 씬"으로 자격을 부여합니다. 다른 주요 치수(길이와 너비)는 이 등급의 칩 LED에 일반적이며, 정확한 도면은 데이터시트에 참조되어 있지만, 대략 1.6mm x 0.8mm 정도일 것입니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 ±0.10 mm입니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

데이터시트에는 솔더링 패드 치수에 대한 제안이 포함되어 있습니다. 적절한 패드 레이아웃은 신뢰할 수 있는 솔더링과 툼스토닝 방지에 중요합니다. 캐소드(음극 측)는 일반적으로 패키지 본체에 녹색 틴트 또는 노치/챔퍼로 표시됩니다. 권장 패드 설계에는 리플로우 중 균일한 가열과 안정적인 기계적 연결을 보장하기 위한 열 릴리프 패턴이 포함됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

이 가이드라인을 준수하는 것은 장치 신뢰성을 유지하고 조립 공정 중 손상을 방지하는 데 필수적입니다.

• 리플로우 솔더링:LED는 적외선 리플로우 공정과 호환됩니다. 지정된 조건은 최대 5초 동안 최고 온도 260°C입니다. 열 충격을 최소화하기 위해 150-200°C의 예열 단계를 최대 120초 동안 권장합니다. 장치는 두 번 이상의 리플로우 사이클을 견디지 않아야 합니다.
• 핸드 솔더링:필요한 경우, 솔더링 아이언을 사용할 수 있으며, 최대 팁 온도는 300°C이고 리드당 솔더링 시간은 3초를 초과하지 않아야 합니다. 이는 일회성 작업이어야 합니다.
• 세척:지정된 세척제만 사용해야 합니다. 데이터시트는 세척이 필요한 경우 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것을 권장합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 렌즈 또는 에폭시 패키지를 손상시킬 수 있습니다.
• 저장:LED는 30°C 이하 및 60% 상대 습도 이하의 환경에 보관해야 합니다. 원래의 습기 차단 포장에서 꺼낸 후 672시간(28일, MSL 2a) 이내에 IR 리플로우해야 합니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 건조기에 보관해야 합니다. 672시간을 초과하여 보관한 경우, 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 최소 20시간 동안 60°C에서 베이크아웃이 필요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

LTST-C191KRKT는 자동화 조립을 위한 산업 표준 포장으로 공급됩니다.

• 테이프 및 릴:장치는 13인치(330mm) 직경 릴에 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 포장됩니다.
• 포장 수량:표준 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 풀 릴보다 적은 수량의 경우, 나머지에 대해 최소 500개의 포장 수량을 사용할 수 있습니다.
• 포장 표준:포장은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다. 테이프는 빈 부품 포켓을 밀봉하기 위해 탑 커버를 사용합니다. 테이프에서 허용되는 연속 누락 부품("누락 램프")의 최대 개수는 두 개입니다.

8. 응용 노트 및 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 그 밝기는 전압이 아닌 순방향 전류에 의해 제어됩니다. 특히 병렬로 연결할 때 여러 LED를 구동할 때 균일한 밝기를 보장하려면,강력히 권장됩니다각 LED와 직렬로 전용 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다(회로 모델 A).

회로 모델 A (권장):[Vcc] -- [저항] -- [LED] -- [GND]. 이 구성은 개별 LED 간의 순방향 전압(VF)의 자연적 변동을 보상합니다. 동일한 인가 전압에서도 VF가 약간 낮은 LED는 개별 저항 없이 병렬로 연결되면 더 많은 전류를 끌어당겨 더 밝게 보일 것입니다.

회로 모델 B (병렬 연결 비권장):여러 LED를 단일 전류 제한 저항에 직접 병렬로 연결하는 것은 권장되지 않습니다. I-V 특성의 차이로 인해 전류 편중이 발생하여 하나의 LED가 대부분의 전류를 끌어당기게 되어 밝기가 불균일해지고 하나의 장치에 과도한 스트레스가 가해질 수 있습니다.

8.2 정전기 방전 (ESD) 보호

LED는 정전기 방전에 민감합니다. ESD 손상은 즉각적인 고장을 일으키지 않을 수 있지만 성능을 저하시켜 높은 역방향 누설 전류, 낮은 순방향 전압 또는 낮은 전류에서 발광하지 않는 원인이 될 수 있습니다.

예방 조치:

• LED를 취급할 때 도전성 손목 스트랩 또는 방전 장갑을 사용하십시오.
• 모든 작업대, 장비 및 저장 랙이 적절하게 접지되어 있는지 확인하십시오.
• 취급 중 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저를 사용하십시오.

ESD 손상 테스트:의심스러운 LED는 발광 여부를 확인하고 매우 낮은 전류(예: 0.1mA)에서 순방향 전압(Vf)을 측정하여 테스트할 수 있습니다. 이 AlInGaP 제품의 경우, "양호한" LED는 0.1mA에서 Vf > 1.4V여야 합니다. 현저히 낮은 Vf 또는 발광이 없으면 잠재적인 ESD 손상을 나타냅니다.

8.3 응용 범위 및 신뢰성

데이터시트는 이 LED가 일반 전자 장비(사무 장비, 통신, 가전 제품)용으로 고안되었음을 명시합니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 예외적인 신뢰성이 필요한 응용 분야(항공, 의료 기기, 안전 시스템)의 경우, 설계 도입 전 제조업체와 상담이 필요합니다. 이 문서는 일반 작동 조건에서 제품 견고성을 보장하기 위해 산업 표준에 따라 수행된 표준 신뢰성 테스트(내구성 테스트)를 참조합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C191KRKT의 주요 차별화 요소는 다음과 같은 속성의 조합에 있습니다:

• 표준 두께 LED 대비:0.55mm 높이는 핵심 장점으로, 기존 1.0mm+ 높이 LED로는 불가능한 설계를 가능하게 합니다.
• 다른 적색 LED 기술 대비:AlInGaP의 사용은 오래된 GaAsP 또는 GaP 기술에 비해 더 높은 발광 효율(mA당 더 많은 광 출력), 더 나은 색상 포화도(더 좁은 스펙트럼) 및 고온에서의 우수한 성능을 제공합니다.
• 릴 포장되지 않은 LED 대비:8mm 테이프 온 릴 포장은 고속 픽 앤 플레이스 머신과의 호환성을 보장하며, 벌크 또는 스틱 포장에 비해 대량 생산 효율성에 있어 중요한 요소입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

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

A: 아니요. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 3.3V 공급 및 목표 전류 20mA(VF 일반=2.4V)의 경우, 저항 값은 R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 옴이 됩니다. 표준 47 옴 저항이 적합할 것입니다.

Q: 왜 광도 범위(18-180 mcd)가 그렇게 넓나요?

A: 이는 자연적 공정 변동을 반영합니다. 빈닝 시스템(M부터 R까지)을 통해 응용 분야의 일관성 요구에 맞는 특정하고 좁은 밝기 범위 내에 있음을 보장하는 LED를 구매할 수 있습니다.

Q: 260°C 리플로우 온도는 요구 사항인가요, 최대값인가요?

A: 패키지가 5초 동안 견딜 수 있는 최대 피크 온도입니다. 일반적인 리플로우 프로파일은 안전 마진을 제공하기 위해 이보다 약간 낮은(예: 245-250°C) 피크까지 상승합니다.

Q: 다중 LED 어레이에서 균일한 밝기를 어떻게 보장하나요?

A: 회로 모델 A를 사용하십시오: 각 LED에 개별 전류 제한 저항. 또한 공급업체로부터 동일한 광도 빈의 LED를 지정하십시오.

11. 실용적 설계 및 사용 예시

예시 1: 스마트폰 알림 LED:초슬림 0.55mm 프로파일로 인해 이 LED는 현대 스마트폰의 점점 더 얇아지는 유리 및 OLED 디스플레이 뒤에 배치될 수 있습니다. 넓은 130° 시야각으로 인해 휴대폰이 테이블 위에 평평하게 놓여 있을 때도 알림 빛이 보입니다. 설계자는 원하는 밝기 수준을 달성하기 위해 특정 광도 빈(예: 빈 P 또는 Q)을 선택하고 휴대폰의 PMIC(전원 관리 IC)로 구동되는 적절한 전류 제한 저항과 함께 사용할 것입니다.

예시 2: 자동차 공조 제어판 백라이트:여러 개의 LTST-C191KRKT LED를 버튼 또는 아이콘의 백라이트로 사용할 수 있습니다. IR 리플로우와의 호환성으로 인해 다른 구성 요소와 동일한 PCB에 솔더링될 수 있습니다. 넓은 작동 온도 범위(-55°C ~ +85°C)는 모든 기후 조건에서 차량 실내에서 신뢰할 수 있는 작동을 보장합니다. 설계자는 히터 벤트 근처의 높은 주변 온도에서 순방향 전류의 디레이팅을 고려해야 합니다.

12. 기술 원리 소개

LTST-C191KRKT는 AlInGaP 반도체 기술을 기반으로 합니다. PN 접합부에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 반도체 결정 내 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 포스파이드 층의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 경우 약 639 nm의 적색입니다. "워터 클리어" 렌즈 재료는 일반적으로 칩의 고유 색상을 변경하지 않는 무색 에폭시 또는 실리콘으로, 순수한 적색광이 효율적으로 통과하도록 합니다. 얇은 패키지는 발광 칩과 렌즈 상단 사이의 거리를 최소화하는 고급 몰딩 및 다이 어태치 기술을 통해 달성됩니다.

13. 산업 동향 및 발전

표시등 및 백라이트 LED의 동향은 계속해서 더 높은 효율, 더 작은 공간 점유 및 더 낮은 프로파일을 향해 나아가고 있습니다. 이 장치의 0.55mm 높이는 소비자 가전에 의해 주도되는 소형화 추세의 한 단계를 나타냅니다. 작은 신호 LED에 대해서도 더 높은 발광 효율(와트당 더 많은 루멘)을 위한 지속적인 추진이 있으며, 이는 배터리 구동 장치의 전력 소비를 줄입니다. 또한, 통합이 하나의 동향으로, 일부 응용 분야는 내장된 전류 조절 및 진단 기능을 갖춘 LED 드라이버로 이동하고 있습니다. 그러나 LTST-C191KRKT와 같은 이산 부품은 설계 유연성, 대량 응용 분야에서의 비용 효율성, 그리고 글로벌 조립 인프라와 호환되는 표준화된 패키지에서 입증된 신뢰성으로 인해 여전히 필수적입니다.