SMD LED LTST-C190TGKT-5A 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.6mm - 전압 3.2V - 녹색 - 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 표면 실장 칩 LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 매우 얇은 두께를 특징으로 하여 높이 제약이 엄격한 애플리케이션에 적합합니다. 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 기술을 활용한 녹색 발광 다이오드로, 워터클리어 렌즈 패키지로 캡슐화되어 있습니다. 적외선 리플로우 솔더링을 포함한 현대적 자동화 조립 공정과의 호환성을 위해 설계되었으며, RoHS 규격을 준수하는 친환경 제품입니다.

이 LED의 핵심 장점은 초소형 폼 팩터, 높은 발광 강도 출력, 그리고 대량 생산에 적합한 견고한 구조를 포함합니다. 주요 타겟 시장은 소비자 가전, 지시등, 소형 디스플레이용 백라이트, 그리고 신뢰할 수 있고 밝으며 소형화된 녹색 광원이 필요한 모든 애플리케이션입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

소자의 동작 한계는 주변 온도(Ta) 25°C 조건에서 정의됩니다. 최대 연속 순방향 전류(DC) 정격은 20 mA입니다. 펄스 동작의 경우, 1/10 듀티 사이클과 0.1 ms 펄스 폭의 엄격한 조건 하에서 100 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 총 전력 소산은 76 mW를 초과해서는 안 됩니다. 이 부품은 -20°C에서 +80°C의 온도 범위 내에서 동작할 수 있으며, -30°C에서 +100°C 범위의 환경에 보관될 수 있습니다. 결정적으로, 피크 온도 260°C에서 최대 10초 동안 적외선 리플로우 솔더링에 대한 정격을 가지고 있습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

주요 성능 지표는 Ta=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 5 mA에서 측정됩니다. 발광 강도(Iv)의 전형적인 값은 60.0 밀리칸델라(mcd)이며, 지정된 최소값은 28.0 mcd입니다. 이는 주간에도 보이는 지시등에 적합한 밝은 출력을 나타냅니다. 이 소자는 130도의 매우 넓은 시야각(2θ1/2)을 특징으로 하여 넓고 균일한 광 분포를 제공합니다.

전기적으로, 순방향 전압(VF)은 일반적으로 3.20 볼트로 측정되며, 그 범위는 빈닝 시스템에 의해 정의됩니다. 역방향 전류(IR)는 역방향 전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 10 μA로 지정되지만, 이 소자는 역바이어스 동작을 위해 설계된 것은 아닙니다. 광학적으로, 주 파장(λd)은 일반적으로 525 nm로 녹색 스펙트럼에 위치하며, 스펙트럼 반치폭(Δλ)은 35 nm입니다. 피크 발광 파장(λp)은 약 530 nm입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서의 일관성을 보장하기 위해, LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 허용 오차 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

소자들은 5mA에서의 순방향 전압에 따라 분류됩니다. 빈 코드 D6, D7, D8은 각각 2.60-2.80V, 2.80-3.00V, 3.00-3.20V의 전압 범위를 나타내며, 각각 ±0.1V의 허용 오차를 가집니다.

3.2 발광 강도 빈닝

LED는 5mA에서의 광 출력을 기준으로 빈닝됩니다. 코드 N, P, Q, R은 각각 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd, 112.0-180.0 mcd의 강도 범위에 해당합니다. 각 빈에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.

3.3 주 파장 빈닝

색상(파장)은 색조 변동을 제어하기 위해 빈닝됩니다. 빈 코드 AP, AQ, AR은 각각 520.0-525.0 nm, 525.0-530.0 nm, 530.0-535.0 nm의 녹색 스펙트럼 범위를 포함하며, 각 빈당 ±1 nm의 엄격한 허용 오차를 가집니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 스펙트럼 분포를 위한 그림 1, 시야각을 위한 그림 5)이 참조되지만, 제공된 데이터를 통해 분석적 이해가 가능합니다. 순방향 전류와 발광 강도 간의 관계는 일반적으로 동작 범위 내에서 선형적입니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 나타내며, 이는 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다. 스펙트럼 분포 곡선은 명시된 35 nm 반치폭을 가진 530 nm 근처에 중심을 둔 단일 피크를 보여주며, 순수한 녹색 발광을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 LED는 초박형 치수를 가진 EIA 표준 패키지입니다. 주요 특징은 단 0.80 mm의 높이입니다. 상세 치수 도면은 길이, 너비, 리드 간격 및 전체 형상을 지정하여 적절한 PCB 풋프린트 설계를 보장합니다. 패키지는 워터클리어 렌즈 재질을 사용합니다. 극성은 일반적으로 캐소드 마크와 같은 부품의 물리적 구조로 표시됩니다. 신뢰할 수 있는 솔더 조인트 형성과 리플로우 중 적절한 정렬을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 치수가 제공됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연(Pb-free) 솔더 공정을 위한 권장 적외선 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 이 프로파일은 JEDEC 표준을 기반으로 합니다. 주요 파라미터에는 120-150°C 사이의 예열 단계, 최대 피크 온도 260°C, 그리고 액상선 온도(무연 솔더의 경우 일반적으로 217°C) 이상의 시간이 10초를 초과하지 않는 것이 포함됩니다. 이 프로파일은 적절한 솔더 리플로우를 보장하면서 LED 패키지에 가해지는 열 응력을 최소화하는 것을 목표로 합니다.

6.2 취급 및 보관

이 소자는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩이나 방진 장갑을 사용한 취급을 권장합니다. 원래의 밀봉된 방습 백(습기 제거제 포함)에 보관 시, ≤30°C 및 ≤90% RH 조건에서 보관 수명은 1년입니다. 백을 개봉한 후에는 부품을 ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에 보관하고 1주일 이내에 사용해야 합니다. 원래 포장 밖에서 1주일 이상 보관할 경우, 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹이 필요합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 지정되지 않은 화학 물질은 패키지 에폭시나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

부품들은 자동 피크 앤 플레이스 장비와 호환되는 테이프 앤 릴 포장으로 공급됩니다. 테이프 너비는 8 mm이며, 직경 7인치 릴에 감겨 있습니다. 각 풀 릴에는 4000개가 들어 있습니다. 부분 릴의 경우 최소 주문 수량은 500개입니다. 포장은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 사양을 준수합니다. 부품 번호 LTST-C190TGKT-5A는 제조사의 내부 코딩 시스템을 따르며, 여기서 요소들은 시리즈, 색상(녹색의 경우 TG), 그리고 강도 및 파장에 대한 특정 빈 코드를 나타낼 가능성이 높습니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 LED는 휴대용 기기(전화기, 태블릿, 웨어러블)의 상태 표시등, 소형 LCD 또는 키패드용 백라이트, 산업용 제어 장치의 패널 표시등, 소비자 제품의 장식용 조명에 이상적입니다. 그 얇은 두께는 현대의 슬림 디자인에 매우 중요합니다.

8.2 설계 고려 사항

회로 설계자는 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 포함해야 합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vsupply - VF) / IF, 여기서 VF는 선택한 빈의 순방향 전압이고 IF는 원하는 구동 전류(20 mA DC를 초과하지 않음)입니다. 다중 LED 어레이에서 균일한 밝기를 위해 동일한 강도 빈(예: 모두 빈 P)에서 LED를 선택하는 것이 좋습니다. PCB의 열 관리는 LED 주변의 동작 온도가 80°C를 초과하지 않도록 하여 수명과 안정적인 광 출력을 유지해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는 0.8mm 높이로, 많은 표준 칩 LED(예: 높이가 종종 >1.0mm인 0603 또는 0805 패키지)보다 얇습니다. AlGaInP LED와 같은 구형 기술에 비해, InGaN 칩은 특히 녹색/청색 스펙트럼에서 더 높은 효율과 밝기를 제공합니다. 넓은 130도 시야각은 더 좁은 시야각을 가진 LED에 비해 더 전방위적인 빛을 제공하며, 이는 시야 위치가 정확히 축상에 고정되지 않은 애플리케이션에 유리합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 네, 20mA는 최대 정격 DC 순방향 전류입니다. 최적의 수명을 위해 10-15mA와 같은 더 낮은 전류로 구동하는 것이 일반적이며, 이는 스트레스와 열을 줄이면서도 충분한 밝기를 제공할 것입니다.

Q: 주 파장과 피크 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 주 파장(λd)은 CIE 색도도에서 유도되며 인지되는 색상을 나타냅니다. 피크 파장(λp)은 방출 스펙트럼의 실제 물리적 피크입니다. 둘은 종종 가깝지만 동일하지는 않습니다.

Q: 릴을 개봉한 지 일주일 이상 지났을 때 베이킹이 왜 필요한가요?

A: 플라스틱 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 공정 중에 이 수분이 급격히 증발하여 내부 박리나 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 베이킹은 이 흡수된 수분을 제거합니다.

Q: 리플로우 대신 솔더링 아이언을 사용할 수 있나요?

A: 솔더링 아이언을 사용한 수동 솔더링은 가능하지만 대량 생산에는 권장되지 않습니다. 필요한 경우, 아이언 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 단일 솔더링 작업에 대한 접촉 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다.

11. 실용 애플리케이션 사례 연구

다중 알림 LED가 있는 스마트워치 설계를 고려해 보십시오. 워치 케이스 내부의 높이 제한은 1.0mm로 매우 심각합니다. 표준 LED는 높이가 1.2mm일 수 있어 맞춤 문제를 일으킬 수 있습니다. 이 0.8mm 높이의 LED는 완벽하게 맞습니다. 설계자는 전압(2.8-3.0V)에 대해 빈 D7을, 강도(45-71 mcd)에 대해 빈 P를 선택하여 워치의 3.3V 공급 전압으로부터 일관된 밝기와 전력 소비를 보장합니다. 넓은 130도 시야각은 워치 화면을 각도에서 흘끗 보더라도 알림 빛이 보이도록 합니다. LED는 PCB에 배치되며, 제공된 프로파일을 사용한 표준 무연 리플로우 공정을 거쳐 부품을 손상시키지 않고 신뢰할 수 있는 솔더 조인트를 형성합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들이 재결합하면서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 녹색 발광을 위해 인듐 함량을 신중하게 제어합니다. 워터클리어 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 캡슐화하고 보호하며, 그 모양은 광 추출과 시야각을 최적화하도록 설계되었습니다.

13. 산업 동향 및 발전

SMD LED의 동향은 계속해서 소형화, 더 높은 효율(전기 입력 와트당 더 많은 빛 출력), 그리고 향상된 색상 일관성을 향해 나아가고 있습니다. 이 제품에서 볼 수 있는 것처럼 더 얇은 소자에 대한 추진력은 더 얇은 소비자 가전에 대한 끊임없는 추구에 의해 주도됩니다. 더 나아가, LED가 드라이버 및 제어 IC와 단일 패키지로 통합되는 증가하는 통합 추세가 있습니다. 기반이 되는 InGaN 기술은 또한 일반 조명용 고출력 LED와 차세대 디스플레이용 마이크로 LED 개발의 중심에 있으며, 이는 견고하고 진화하는 기술적 기반을 나타냅니다.