LTST-C171KGKT SMD LED 데이터시트 - 0.8mm 초박형 - 2.4V 순방향 전압 - 녹색 발광 - 75mW 소비전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C171KGKT는 현대의 공간 제약이 있는 전자 애플리케이션을 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 제품은 초박형 칩 LED 제품군에 속하며, 놀랍도록 낮은 0.80mm의 프로파일 높이를 특징으로 합니다. 이는 부품 높이가 중요한 설계 요소인 슬림형 소비자 가전, 자동차 계기판 및 휴대용 장치의 백라이트 표시기, 상태 표시등 및 장식용 조명에 이상적인 선택입니다.

이 LED는 앰버에서 녹색 스펙트럼에서 고효율 빛을 생성하는 것으로 알려진 기술인 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 칩을 사용합니다. 이 특정 모델은 녹색 빛을 방출합니다. 그 구조와 재료는 유해 물질 제한(RoHS) 지침을 준수하여, 엄격한 환경 규정을 가진 글로벌 시장에 적합한 친환경 제품으로 분류됩니다.

8mm 테이프에 포장되어 7인치 직경 릴에 공급되며, 이 부품은 고속 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다. 또한 표준 적외선(IR) 및 기상 상변환 솔더링 공정을 견딜 수 있도록 설계되어 효율적이고 신뢰할 수 있는 대량 생산을 용이하게 합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계 또는 그 근처에서 장기간 작동하는 것은 권장되지 않습니다.

• 소비 전력 (Pd):75 mW. 이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 LED 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 총 전력입니다.
• DC 순방향 전류 (IF):30 mA. 적용할 수 있는 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 피크 순방향 전류:80 mA. 이는 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 디레이팅:최대 DC 순방향 전류는 주변 온도가 50°C를 초과할 때마다 섭씨 1도당 0.4 mA씩 선형적으로 감소해야 합니다. 이는 고온 환경에서의 열 관리에 중요합니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합이 즉시 항복될 수 있습니다.
• 작동 및 보관 온도 범위:-55°C ~ +85°C. 이 장치는 이 넓은 산업용 온도 범위에서 작동 및 보관이 가능하도록 정격화되었습니다.
• 적외선 솔더링 조건:10초 동안 260°C 피크 온도를 견딥니다. 이는 무연(Pb-free) 솔더 리플로우 프로파일의 표준입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 표준 테스트 조건인 Ta=25°C 및 IF 20 mA에서 측정된 일반적인 성능 매개변수입니다.

• 광도 (Iv):18.0 (최소) / 35.0 (일반) mcd. 이는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)과 일치하도록 필터링된 센서로 측정한 광 출력의 인지된 밝기입니다.
• 시야각 (2θ1/2):130° (일반). 이 넓은 시야각은 LED가 넓은 원뿔 모양으로 빛을 방출함을 나타내며, 광범위한 영역 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
• 피크 발광 파장 (λP):574 nm (일반). 이는 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λd):571 nm (일반). 이는 CIE 색도 계산에서 도출된 LED의 인지된 색상(녹색)을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):15 nm (일반). 이는 스펙트럼 순도를 측정하며, 폭이 좁을수록 더 포화되고 순수한 색상을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):2.0 (최소) / 2.4 (일반) V. 20 mA를 전도할 때 LED 양단의 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 10 μA (최대). 낮은 역방향 누설 전류가 바람직합니다.
• 정전 용량 (C):0V, 1 MHz에서 40 pF (일반). 이 기생 용량은 고주파 스위칭 애플리케이션에서 관련이 있을 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C171KGKT는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

빈은 20mA에서 VF 범위를 나타내는 숫자 코드(4~8)로 정의됩니다. 예를 들어, 빈 코드 '5'는 VF가 2.00V에서 2.10V 사이인 LED를 포함합니다. 각 빈에는 ±0.1V의 허용 오차가 적용됩니다. 회로에서 일치하는 VF 빈을 사용하면 LED가 병렬로 연결될 때 균일한 전류 분배를 달성하는 데 도움이 됩니다.

3.2 광도 빈닝

빈은 20mA에서 Iv 범위를 나타내는 알파벳 코드(M, N, P)로 정의됩니다. 예를 들어, 빈 'M'은 18.0~28.0 mcd를 포함하고, 빈 'N'은 28.0~45.0 mcd를 포함합니다. 각 빈에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 적합한 밝기 등급을 선택할 수 있습니다.

3.3 주 파장 빈닝

빈은 20mA에서 λd 범위를 나타내는 알파벳 코드(C, D, E)로 정의됩니다. 예를 들어, 빈 'D'는 570.5 nm ~ 573.5 nm를 포함합니다. 각 빈에 대해 ±1 nm의 엄격한 허용 오차가 유지되어 한 배치의 LED에서 매우 일관된 색상 외관을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트(그림1, 그림6)에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 표준적입니다.상대 광도 대 순방향 전류곡선은 낮은 전류에서는 거의 선형 관계를 보이며, 열 및 효율 효과로 인해 높은 전류에서는 포화되는 경향을 보일 것입니다.각도별 광도 분포패턴(그림6)은 130° 시야각을 보여주며, 중심축에서 광도가 어떻게 감소하는지 보여줄 것입니다.스펙트럼 분포그래프(그림1)는 574 nm를 중심으로 15 nm 반치폭을 가진 가우시안 형태의 곡선을 표시하여 녹색 발광을 확인시켜 줄 것입니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 산업 표준 EIA 패키지 외형을 특징으로 합니다. 주요 치수에는 총 높이 0.80 mm가 포함됩니다. 상세한 기계 도면은 길이, 너비, 리드 간격 및 렌즈 형상을 지정하며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.10 mm입니다. 이 정밀한 치수는 PCB 풋프린트 설계에 매우 중요합니다.

5.2 극성 식별 및 솔더 패드 설계

이 부품에는 애노드와 캐소드가 있습니다. 데이터시트에는 권장 솔더 패드 랜드 패턴이 포함되어 있습니다. 이 패턴은 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성을 위해 최적화되어 적절한 젖음 및 기계적 강도를 보장하면서 솔더 브리징을 방지합니다. 이 권장 풋프린트를 준수하는 것은 제조 수율에 필수적입니다.

5.3 테이프 및 릴 포장

LED는 엠보싱된 캐리어 테이프(피치 8mm)에 포장되어 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 공급됩니다. 각 릴에는 3000개가 들어 있습니다. 포장은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 표준을 준수합니다. 주요 참고 사항은 다음과 같습니다: 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉되며, 잔여물의 최소 주문 수량은 500개이고, 릴당 최대 2개의 연속 누락 부품이 허용됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 권장 적외선 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수에는 150-200°C의 예열 구역, 최대 120초의 예열 시간, 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 액상선 온도(일반적으로 ~217°C) 이상에서 최대 10초의 시간이 포함됩니다. LED는 이 프로파일을 최대 2회까지 견딜 수 있습니다.

6.2 핸드 솔더링

수동 솔더링이 필요한 경우, 온도가 300°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용해야 하며, 접합당 솔더링 시간은 3초로 제한해야 합니다. 이는 플라스틱 패키지에 대한 열 손상을 피하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세척

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 권장 용매는 상온에서의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올입니다. LED는 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 습도 민감도

LED는 30°C 및 상대 습도 70%를 초과하지 않는 환경에 보관해야 합니다. 원래의 습기 차단 백에서 꺼낸 후, 부품은 672시간(28일, MSL 2a) 이내에 IR 리플로우를 거쳐야 합니다. 원래 백 외부에서 더 오래 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 분위기에서 보관해야 합니다. 672시간을 초과하여 보관된 부품은 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 24시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

7. 애플리케이션 노트 및 설계 고려사항

7.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 특히 병렬로 연결할 때 여러 LED를 구동할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해,strongly recommended각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다. 데이터시트는 이를 "회로 모델 A"로 설명합니다. 단일 저항("회로 모델 B")으로 여러 LED를 병렬 구동하려는 시도는 권장되지 않습니다. 각 LED의 순방향 전압(VF) 특성의 작은 변동이 전류 분배에 상당한 불균형을 초래하여 밝기가 고르지 않고 일부 장치에 과부하가 걸릴 수 있기 때문입니다.

7.2 정전기 방전(ESD) 보호

AlInGaP 반도체 구조는 정전기 방전에 민감합니다. ESD 손상은 높은 역방향 누설 전류, 비정상적으로 낮은 순방향 전압 또는 낮은 전류에서 발광하지 않는 것으로 나타날 수 있습니다. ESD 손상을 방지하려면:

• 작업자는 도전성 손목 스트랩이나 방전 장갑을 착용해야 합니다.
• 모든 작업대, 장비 및 보관 랙은 적절하게 접지되어야 합니다.
• 이온화기를 사용하여 취급 중 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시켜야 합니다.

잠재적인 ESD 손상을 테스트하려면, LED가 발광하는지 확인하고 매우 낮은 전류(예: 0.1mA)에서 VF를 측정하십시오. 정상적인 AlInGaP LED는 이 조건에서 VF가 1.4V보다 커야 합니다.

7.3 적용 범위

이 LED는 사무 자동화 장치, 통신 장비 및 가전 제품을 포함한 범용 전자 장비용으로 설계되었습니다. 고장이 생명이나 건강에 위험을 초래할 수 있는 탁월한 신뢰성이 필요한 애플리케이션(예: 항공, 의료 시스템, 안전 장치)의 경우, 설계 도입 전 제조업체와의 특정 자격 검증 및 협의가 필요합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTST-C171KGKT의 주요 차별화 특징은초저 0.8mm 프로파일과녹색광용 AlInGaP 기술 사용입니다. 이전 기술이나 두꺼운 패키지와 비교하여 더 얇은 제품 설계를 가능하게 합니다. AlInGaP는 녹색/앰버 색상에 대해 높은 효율과 우수한 온도 안정성을 제공합니다. 넓은 130° 시야각은 집중된 빔 애플리케이션에 더 적합한 좁은 각도 LED에 비해 넓고 균일한 조명을 제공합니다. 포괄적인 빈닝 시스템은 빈닝되지 않거나 느슨하게 빈닝된 부품에 비해 생산 런에서 더 엄격한 색상 및 밝기 일치를 가능하게 합니다.

9. 자주 묻는 질문(FAQ)

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

A: 아니요. 항상 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 저항 값은 R = (Vcc - VF) / IF로 계산됩니다. 예를 들어, 5V 공급 전압(Vcc), VF 2.4V, 원하는 IF 20mA의 경우, R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 옴입니다. 표준 130 또는 150 옴 저항이 적합할 것입니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λP)은 LED가 가장 많은 광 파워를 방출하는 물리적 파장입니다. 주 파장(λd)은 CIE 차트에서 인간 눈이 인지하는 색상에 해당하는 계산된 값입니다. λd는 색상 표시 애플리케이션에 더 관련이 있는 경우가 많습니다.

Q: 파트 번호(예: KGKT)의 빈 코드를 어떻게 해석하나요?

A: 파트 번호 접미사는 일반적으로 광도, 파장 및 때로는 전압에 대한 빈 선택을 인코딩합니다. 특정 빈 매핑(예: 광도의 'K', 파장의 'G')은 제조업체의 내부 코딩 시스템에 정의되어 있으며, 정확한 성능 범위를 위해 데이터시트의 빈 코드 목록과 교차 참조해야 합니다.

Q: 솔더링 전에 항상 베이킹이 필요한가요?

A: 베이킹은 부품이 원래 밀봉된 습기 방지 백 외부의 주변 공기에 지정된 "플로어 라이프"(MSL 2a의 경우 672시간)보다 오래 노출된 경우에만 필요합니다. 적절히 밀봉된 백에서 이 기간 내에 사용하는 경우 베이킹이 필요하지 않습니다.

10. 설계 도입 사례 연구 예시

시나리오:휴대용 의료 기기의 상태 표시 패널 설계. 패널에는 10개의 녹색 LED를 한 줄로 배치할 공간이 있으며, 서로 다른 작동 모드를 나타냅니다. 장치 하우징의 총 내부 높이 제약은 2.5mm입니다.

부품 선택 근거:LTST-C171KGKT는 주로 0.8mm 높이 때문에 선택되었으며, 이는 PCB와 확산판을 위한 공간을 고려해도 기계적 제약 내에 쉽게 맞습니다. 넓은 130° 시야각은 장치를 들거나 테이블에 놓았을 때 다양한 각도에서 표시등이 보이도록 보장합니다. 녹색(571 nm 주 파장)은 "준비" 또는 "켜짐" 상태의 표준입니다.

회로 설계:10개의 GPIO 핀을 가진 마이크로컨트롤러 유닛(MCU)이 LED를 구동합니다. 각 GPIO 핀은 150옴 직렬 저항을 통해 하나의 LED 애노드에 연결됩니다. 캐소드는 모두 접지에 연결됩니다. 이 "LED당 개별 저항" 구성(회로 A)은 더 많은 저항을 사용함에도 불구하고 사용됩니다. 왜냐하면 이는 사소한 VF 변동에 관계없이 각 LED에 대해 동일한 전류와 따라서 동일한 밝기를 보장하기 때문입니다. MCU 핀은 필요한 ~20mA를 공급하기 위해 오픈 드레인 또는 푸시-풀 출력으로 구성됩니다.

PCB 레이아웃:데이터시트의 권장 솔더 패드 치수가 PCB 풋프린트에 사용됩니다. 솔더 브리징을 방지하기 위해 패드 사이에 충분한 간격이 유지됩니다. LED는 PCB의 상단에 배치되며, 라이트 가이드 또는 확산 필름이 그 위에 배치되어 하우징의 표시창 전체에 빛을 고르게 혼합합니다.

11. 기술 원리 소개

LTST-C171KGKT는 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 기반으로 합니다. 이 물질 시스템은 알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드를 합금하여 형성되며, 엔지니어가 이러한 원소의 비율을 조정하여 밴드갭 에너지를 조정할 수 있게 합니다. 더 큰 밴드갭은 더 짧은 파장(더 높은 에너지)의 빛 방출에 해당합니다. 녹색광(~571 nm)의 경우 특정 조성이 사용됩니다.

다이오드의 턴온 전압(AlInGaP 녹색의 경우 약 2V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자는 n형 영역에서 p형 영역으로 주입되고, 정공은 반대 방향으로 주입됩니다. 이들 전하 캐리어는 반도체의 활성 영역에서 재결합합니다. AlInGaP와 같은 직접 밴드갭 물질에서, 이 재결합은 전계발광이라는 과정을 통해 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 광자의 파장(색상)은 활성 영역의 반도체 물질의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 에폭시 렌즈는 칩을 보호하고, 광 출력 빔을 형성하며, 광 추출 효율을 향상시키는 역할을 합니다.

12. 산업 동향 및 발전

표시기 및 백라이트 애플리케이션용 SMD LED의 동향은 계속해서소형화 및 고효율화를 향해 나아가고 있습니다. 패키지 높이는 0.8mm 미만으로 줄어들어 더 얇은 최종 제품을 가능하게 합니다. 또한 더 높은 발광 효율(입력 전력당 더 많은 광 출력)을 위한 추진이 있으며, 이는 전력 소비와 발열을 줄입니다. 이는 칩 설계(예: 플립칩 구조) 개선, 더 나은 내부 반사판 및 백색 LED용 고급 형광체 기술을 통해 달성됩니다. AlInGaP는 적색-앰버-녹색에 대해 성숙하고 효율적이지만, 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 기술은 청색, 녹색 및 백색 LED 시장을 지배하고 있으며 녹색 효율이 지속적으로 개선되어 일부 녹색 애플리케이션에서 AlInGaP에 도전할 가능성이 있습니다. 더 나아가, 통합이 트렌드이며, 다중 LED 패키지와 LED 드라이버가 단일 모듈로 결합되어 설계를 단순화하고 보드 공간을 절약합니다.