LTST-C193TGKT SMD LED 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x0.4mm - 전압 2.8-3.6V - 색상 녹색 - 전력 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C193TGKT는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 칩 LED입니다. 이 제품은 높이가 단 0.4mm에 불과한 초박형 LED 제품군에 속합니다. 이는 슬림한 소비자 가전, 자동차 내장재 및 휴대용 장치에서 수직 여유 공간이 제한된 백라이트 표시기, 상태 표시등 및 장식 조명에 이상적인 선택입니다.

이 LED는 높은 효율과 밝기로 알려진 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 재료를 사용하여 녹색 빛을 방출합니다. 패키지는 빛을 확산시키지 않는 워터클리어 렌즈를 특징으로 하여 칩 자체에서 더 집중되고 강렬한 광 출력을 제공합니다. 이 제품은 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하여 친환경 제품으로 분류됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 해석

2.1 광도 및 광학 특성

주요 광학 파라미터는 표준 주변 온도(Ta) 25°C 및 권장 연속 작동 전류인 순방향 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다.

• 광도(Iv):최소 112.0 밀리칸델라(mcd)에서 최대 450.0 mcd까지 범위를 가집니다. 일반적인 값은 이 범위 내에 있습니다. 광도는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞춰 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각(2θ_1/2):이 LED는 130도의 매우 넓은 시야각을 가집니다. 각도 θ_1/2는 광도가 중심축(0°)에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 축외 각도로 정의됩니다.
• 피크 파장(λ_P):방출된 광 출력이 최대가 되는 파장으로, 이 소자의 경우 일반적으로 525 nm입니다.
• 주 파장(λ_d):CIE 색도도에서 파생된, 지각적으로 더 관련성이 높은 색상 측정값입니다. 이는 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장을 지정합니다. LTST-C193TGKT의 경우 520.0 nm에서 535.0 nm까지 범위를 가집니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):광원의 스펙트럼 순도를 측정합니다. 이는 최대 출력의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭입니다. 이 녹색 InGaN LED의 경우 일반적으로 35 nm의 값을 가집니다.

2.2 전기적 특성

• 순방향 전압(V_F):20mA로 구동할 때 LED 애노드와 캐소드 양단의 전압 강하는 2.80V(최소)에서 3.60V(최대)까지 범위를 가집니다. 이 파라미터는 구동 회로 설계 및 전력 소산 계산에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류(I_R):5V의 역방향 바이어스가 인가될 때, 누설 전류는 최대 10 µA입니다. 이 LED는 역방향 전압 하에서 작동하도록 설계되지 않았으며, 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것임을 유의하는 것이 중요합니다.

2.3 절대 최대 정격 및 열적 특성

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

• 전력 소산(P_d):패키지가 소산할 수 있는 최대 허용 전력은 주변 온도 25°C에서 76 mW입니다.
• 순방향 전류:최대 연속 DC 순방향 전류는 20 mA입니다. 100 mA의 더 높은 피크 순방향 전류는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 온도 범위:소자는 주변 온도 -20°C에서 +80°C까지 작동할 수 있습니다. 보관의 경우 범위는 더 넓습니다: -30°C에서 +100°C.
• 솔더링 열 한계:이 LED는 최대 10초 동안 최고 온도 260°C의 적외선 리플로우 솔더링을 견딜 수 있으며, 이는 일반적인 무연(Pb-free) 조립 공정과 일치합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기반으로 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C193TGKT는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

단위는 20mA에서의 순방향 전압(V_F)에 따라 4개의 빈(D7 ~ D10)으로 분류되며, 각 빈은 0.2V 범위와 ±0.1V 허용 오차를 가집니다. 이를 통해 설계자는 병렬 구성에서 균일한 전류 분배가 필요한 응용 분야를 위해 더 엄격한 전압 매칭을 가진 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 광도 빈닝

LED는 밝기에 따라 3가지 범주(R, S, T)로 빈닝되며, 각 빈의 범위에 대해 ±15% 허용 오차를 가집니다. 빈 'T'는 가장 높은 광도 그룹(280-450 mcd)을 나타냅니다. 이 빈닝은 여러 표시기에 걸쳐 일관된 밝기 수준이 필요한 응용 분야에 필수적입니다.

3.3 주 파장 빈닝

색상(색조)은 주 파장을 3개의 그룹(AP, AQ, AR)으로 빈닝하여 제어되며, 각 그룹은 5 nm 범위와 ±1 nm 허용 오차를 가집니다. 이는 생산 배치의 모든 단위에서 일관된 녹색 색상 외관을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 LED 기술에 대해 표준적입니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

관계는 지수적이며, 다이오드의 전형적인 특성입니다. 켜기 문턱값을 넘어서는 작은 전압 증가는 큰 전류 증가를 유발합니다. 따라서 LED는 열 폭주 및 파괴를 방지하기 위해 정전압원이 아닌 전류 제한 소스에 의해 구동되어야 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광 출력은 정격 최대치까지 순방향 전류에 거의 비례합니다. 20mA 이상에서 작동하면 밝기가 증가할 수 있지만, 접합 온도 증가로 인해 수명과 신뢰성이 감소합니다.

4.3 온도 의존성

LED 성능은 온도에 민감합니다. 접합 온도가 증가함에 따라:

• 순방향 전압(V_F):약간 감소합니다.
• 광도(Iv):감소합니다. 온도가 상승함에 따라 효율이 떨어집니다.
• 주 파장(λ_d):약간 이동하여 미묘한 색상 변화를 일으킬 수 있습니다.

PCB에서 적절한 열 관리(예: 열 완화 패드)는 성능과 수명을 유지하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 EIA 표준 칩 LED 패키지 풋프린트를 따릅니다. 주요 치수는 약 3.2mm x 1.6mm의 본체 크기를 포함하며, 결정적인 특징은 0.4mm의 초저 높이입니다. PCB 레이아웃을 위한 ±0.10mm 허용 오차를 가진 상세 치수 도면이 제공됩니다.

5.2 패드 레이아웃 및 극성 식별

데이터시트에는 신뢰할 수 있는 솔더링과 적절한 정렬을 보장하기 위한 권장 솔더 패드 치수가 포함되어 있습니다. LED는 극성을 가집니다. 애노드(+) 및 캐소드(-) 단자는 일반적으로 패키지에 표시되거나 풋프린트 다이어그램에 표시됩니다. 회로 작동을 위해 올바른 방향이 필수적입니다.

5.3 테이프 및 릴 패키징

제품은 7인치(178mm) 직경 릴에 8mm 캐리어 테이프로 산업 표준으로 공급됩니다. 각 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 패키징은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 사양을 따르며, 대량 생산에 중요한 자동 픽 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150°C ~ 200°C에서 최대 120초 동안 보드와 부품을 점진적으로 가열하여 열 충격을 최소화합니다.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:솔더가 녹아 있는 시간은 제어되어야 합니다.
• 임계 한계:부품 본체 온도는 10초 이상 260°C를 초과해서는 안 됩니다.

프로파일은 신뢰성을 보장하는 JEDEC 표준을 기반으로 합니다.

6.2 핸드 솔더링

수동 솔더링이 필요한 경우 최대 300°C로 설정된 온도 제어 납땜 인두를 사용하십시오. 리드당 납땜 시간은 3초를 초과해서는 안 되며, 플라스틱 패키지와 반도체 다이에 대한 열 손상을 피하기 위해 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 지정된 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 담가야 합니다. 지정되지 않은 화학 세척제는 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD(정전기 방전) 민감도:LED는 정전기로 인한 손상에 취약합니다. 취급 중 적절한 ESD 예방 조치(손목 스트랩, 접지된 작업대, 전도성 폼)는 필수입니다.
• 습기 민감도:표면 실장 장치로서, 이 제품은 습기 민감도 등급을 가집니다(암시적). 원래 밀봉된 습기 차단 백이 열린 경우, LED는 672시간(28일) 이내에 사용하거나 솔더링 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 리플로우 전에 베이킹해야 합니다.
• 보관 조건:개봉된 포장 상태에서 장기 보관을 위해서는 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 분위기를 사용하십시오.

7. 응용 제안

7.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시기:스마트폰, 태블릿, 노트북 및 웨어러블 기기의 전원 켜짐, 배터리 충전, 네트워크 활동 표시등.
• 백라이트:박형 소비자 제품의 멤브레인 스위치, 소형 LCD 디스플레이 또는 로고 조명.
• 장식 조명:자동차 계기판, 내장 트림 또는 가전 제품의 액센트 조명.
• 패널 표시기:공간이 귀중한 산업용 제어판, 의료 기기 및 통신 장비.

7.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 전용 정전류 LED 드라이버 IC를 사용하십시오. 저항 값을 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산하고, 데이터시트의 최대 V_F를 사용하여 최악의 조건에서도 전류가 20mA를 초과하지 않도록 보장하십시오.
• 열 관리:작지만 전력 소산(20mA, 3.6V에서 최대 72mW)은 열을 발생시킵니다. 특히 여러 LED를 사용하거나 주변 온도가 높은 경우, 솔더 패드 주변에 충분한 구리 면적을 히트 싱크 역할로 제공하도록 PCB 레이아웃을 설계하십시오.
• 광학 설계:워터클리어 렌즈는 좁고 강렬한 빔을 생성합니다. 더 넓거나 확산된 조명을 위해서는 외부 렌즈나 도광판이 필요할 수 있습니다.
• 빈닝 선택:색상 또는 밝기 균일성이 필요한 응용 분야의 경우, 주문 시 필요한 빈 코드(V_F, I_v, λ_d)를 지정하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

LTST-C193TGKT의 주요 차별화 요소는0.4mm 초박형 프로파일입니다. 종종 0.6mm 또는 0.8mm 높이인 표준 칩 LED와 비교할 때, 이 33-50%의 높이 감소는 현대의 초슬림 장치 설계에 매우 중요합니다. 또한 130도의 넓은 시야각은 축외 가시성이 중요한 경우 좁은 각도 LED에 비해 장점입니다. InGaN 기술(녹색 발광용), RoHS 준수 및 표준 무연 리플로우 공정과의 호환성의 결합은 글로벌 전자 제조를 위한 다목적이고 미래 지향적인 구성 요소로 만듭니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

9.1 저항 없이 3.3V 전원으로 이 LED를 구동할 수 있나요?

아니요, 권장되지 않으며 LED를 파괴할 가능성이 높습니다.순방향 전압은 2.8V에서 3.6V까지 범위를 가집니다. V_F가 2.9V인 LED에 3.3V 전원을 직접 연결하면 전압 차이(0.4V)로 인해 제어되지 않은 매우 높은 전류가 흐르며, 이는 20mA 최대치를 훨씬 초과합니다. 간단한 DC 구동을 위해서는 항상 직렬 저항이 필요합니다.

9.2 DC 정격 전류(20mA)보다 높은 피크 전류 정격(100mA)이 존재하는 이유는 무엇인가요?

반도체 접합은 작은 다이의 열 시간 상수가 매우 짧기 때문에 과열 없이 짧은 고전류 펄스를 처리할 수 있습니다. 1/10 듀티 사이클에서의 100mA 정격은평균전력과 온도를 안전한 한계 내로 유지하면서 더 높은 밝기의 짧은 펄스(예: 멀티플렉싱 디스플레이 또는 신호용)를 허용합니다. 연속 작동은 20mA를 초과해서는 안 됩니다.

9.3 광 출력에 대한 "워터클리어" 렌즈의 의미는 무엇인가요?

"워터클리어" 또는 비확산 렌즈는 에폭시 봉지재가 투명하다는 것을 의미합니다. 이는 확산 입자에 의해 빛이 산란되지 않기 때문에 패키지에서 가능한 최고의 광 출력을 제공합니다. 빔 패턴은 LED 칩의 모양과 반사 컵에 의해 더 명확하게 정의되며, 정면에서 볼 때 종종 밝고 작은 점으로 나타납니다.

9.4 주문 시 빈 코드를 어떻게 해석해야 하나요?

응용 분야에서 일관된 결과를 얻으려면 전압(V_F), 광도(I_v), 주 파장(λ_d)에 대해 원하는 빈 코드를 지정해야 합니다. 예를 들어, 빈 D8(3.0-3.2V), S(180-280 mcd), AQ(525-530 nm)를 요청하면 중간 범위 전압, 중간-높은 밝기 및 특정 녹색 색조를 가진 LED를 얻게 됩니다. 지정하지 않으면 생산된 제품의 혼합물을 받게 됩니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 슬림 블루투스 스피커용 상태 표시기 설계

한 설계자가 두께가 단 5mm인 알루미늄 케이싱을 가진 컴팩트 블루투스 스피커를 만들고 있습니다. 전원, 페어링 및 배터리 수준을 나타내기 위해 다색 상태 LED가 필요합니다. 앞 그릴 뒤 공간이 극도로 제한적입니다.

해결책:LTST-C193TGKT(녹색)이 유사한 적색 및 청색 초박형 LED와 함께 선택되었습니다. 0.4mm 높이로 제한된 내부 공간에 완벽하게 맞출 수 있습니다. 설계자는 다음과 같이 합니다:

1. LED를 메인 PCB의 그릴 가까이에 배치합니다.
2. 각 색상에 대해 마이크로컨트롤러 GPIO 핀을 사용하고, 3.3V 시스템에 대해 계산된 100Ω 직렬 저항을 사용합니다(최대 V_F가 3.6V라고 가정하면 안전 전류는 약 10mA).
3. 균형 잡힌 밝기를 보장하기 위해 세 가지 색상 모두에 대해 동일한 광도 빈(예: 'S')을 지정합니다.
4. 약간의 열 확산을 위해 PCB의 LED 패드 아래에 작은 구리 영역을 포함합니다.
5. 조립 중 권장 리플로우 프로파일을 따라 신뢰성을 보장합니다.

결과는 기계적 타협 없이 세련된 산업 디자인에 맞는 밝고 균일한 상태 표시기입니다.

11. 원리 소개

발광 다이오드(LED)는 전기발광을 통해 빛을 방출하는 반도체 소자입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 물질의 전자가 활성 영역에서 p형 물질의 정공과 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 색상(파장)은 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정됩니다. LTST-C193TGKT는인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)화합물 반도체를 사용하며, 이는 녹색 빛(약 520-535 nm)에 해당하는 밴드갭을 갖도록 설계되었습니다. 워터클리어 에폭시 봉지재는 반도체 다이를 보호하고 렌즈 역할을 하며, 출력을 수정하기 위해 형광체를 포함할 수 있습니다(이 투명 렌즈의 경우는 아님).

12. 발전 동향

소비자 가전용 표시기 및 백라이트 LED의 동향은 이 구성 요소의 특징과 강력하게 일치합니다:

• 소형화 및 낮은 프로파일:더 얇은 장치에 대한 지속적인 수요는 이 0.4mm 구성 요소와 같이 더 작은 풋프린트와 높이를 가진 LED의 개발을 주도합니다.
• 더 높은 효율:에피택셜 성장 및 칩 설계의 개선으로 와트당 더 많은 루멘을 얻어 동일한 전류에서 더 밝은 출력 또는 더 낮은 전력 소비와 적은 열로 동일한 밝기를 제공할 수 있습니다.
• 향상된 색상 일관성:고급 빈닝 기술과 더 엄격한 공정 제어를 통해 제조업체는 파장과 광도에 대해 매우 좁은 허용 오차를 가진 LED를 제공할 수 있으며, 이는 풀컬러 디스플레이 및 주변 조명과 같은 응용 분야에 중요합니다.
• 가혹한 환경에서의 향상된 신뢰성:이 LED는 표준 응용 분야용이지만, 산업계는 자동차 및 산업용을 위해 더 높은 온도 정격과 견고성을 가진 버전도 개발하고 있습니다.
• 통합:동향에는 여러 LED 칩(RGB)을 단일 패키지에 통합하거나 LED를 드라이버 IC 또는 센서와 결합하는 것이 포함됩니다.

LTST-C193TGKT는 주류 전자 제품의 소형화 및 성능에 대한 주요 요구 사항을 해결하는 현재 세대 솔루션을 나타냅니다.