LTST-C194KRKT SMD LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.3mm - 전압 2.4V - 전력 75mW - 적색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C194KRKT는 칩 LED 카테고리에 속하는 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 주요 특징은 단 0.30밀리미터의 매우 낮은 프로파일 높이로, 특히 Z축 공간 제약이 중요한 응용 분야에 적합합니다. 이 장치는 적색광을 생성하기 위해 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용하며, 워터클리어 렌즈 패키지로 캡슐화되어 있습니다. 현대적인 대량 전자 조립 공정과의 호환성을 위해 설계되었습니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED의 핵심 장점은 폼 팩터와 공정 호환성에서 비롯됩니다. 초박형 설계는 모바일 기기, 초박형 디스플레이, 웨어러블 기술과 같은 슬림한 소비자 가전 제품에 통합할 수 있게 합니다. 7인치 릴에 감긴 8mm 테이프에 포장된 방식은 자동 픽 앤 플레이스 장비 표준에 부합하여 효율적인 조립을 용이하게 합니다. 또한 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 호환성으로 인해 단일 리플로우 사이클에서 다른 SMD 부품과 함께 실장할 수 있으며, 이는 PCB 조립의 업계 표준입니다. 이 장치는 또한 RoHS 규정을 준수하는 친환경 제품으로 지정되어 환경 규정을 충족합니다. 목표 시장에는 소비자 가전, 표시등, 키패드 또는 아이콘의 백라이트, 신뢰할 수 있는 낮은 프로파일의 적색 표시등이 필요한 모든 응용 분야의 제조업체가 포함됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션에서는 LTST-C194KRKT LED에 대해 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 LED 패키지가 어떤 조건에서도 열로 방출할 수 있는 최대 전력량입니다. 이를 초과하면 과열 및 반도체 접합의 가속화된 열화를 초래할 수 있습니다.
• DC 순방향 전류 (IF):30 mA. 적용할 수 있는 최대 연속 순방향 전류입니다. 광학 파라미터 테스트를 위한 일반적인 작동 조건은 20mA로, 10mA의 안전 마진을 제공합니다.
• 피크 순방향 전류:80 mA. 이는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 펄싱은 평균 전력 소산 한계를 초과하지 않으면서 더 높은 순간 밝기를 가능하게 합니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. LED는 높은 역방향 전압을 견디도록 설계되지 않았습니다. 역바이어스에서 5V를 초과하면 PN 접합의 항복이 발생할 수 있습니다.
• 작동 및 보관 온도:-30°C ~ +85°C / -40°C ~ +85°C. 이 범위는 각각 신뢰할 수 있는 작동 및 비작동 보관을 위한 환경 조건을 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

Ta=25°C 및 IF=20mA에서 측정된 이 파라미터들은 표준 테스트 조건에서 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):최소 11.2 mcd에서 최대 180.0 mcd까지의 범위를 가집니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템(섹션 3에서 상세 설명)을 통해 관리됩니다. 광도는 명시(인간 눈) 반응 곡선(CIE)에 맞게 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):130도. 이는 워터클리어 렌즈를 가진 칩 LED의 전형적인 매우 넓은 시야각입니다. 이 각도는 광도가 온축(0°) 값의 절반으로 떨어지는 지점으로 정의됩니다.
• 피크 파장 (λP):639 nm. 이는 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다. 방출된 빛의 물리적 측정값입니다.
• 주 파장 (λd):631 nm. 이는 CIE 색도도에서 유도된 계산값으로, 빛의 지각된 색상을 나타냅니다. 피크 파장과 주 파장 사이의 차이는 방출 스펙트럼의 형태 때문입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):20 nm. 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다. 20 nm 값은 적색 AlInGaP LED의 전형적인 값으로, 채도 높은 적색을 생성합니다.
• 순방향 전압 (VF):2.4 V (일반값). 이는 20 mA로 구동될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 전류 제한 회로 설계에 있어 중요한 파라미터입니다.
• 역방향 전류 (IR):10 μA (최대). 5V가 역바이어스로 인가될 때의 작은 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C194KRKT는 광도에 대한 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

빈 코드(L, M, N, P, Q, R)는 20 mA에서 측정된 광도에 따라 LED를 분류합니다. 각 빈은 최소값과 최대값을 가지며, 각 빈 내에서 +/-15%의 허용 오차가 적용됩니다. 예를 들어, 빈 'L'은 11.2 ~ 18.0 mcd를 포함하고, 빈 'R'은 112.0 ~ 180.0 mcd를 포함합니다. 이를 통해 설계자는 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 빈을 선택하여 조립 내에서 시각적 일관성을 보장할 수 있습니다. 이 데이터시트는 이 특정 부품 번호에 대해 주 파장 또는 순방향 전압에 대한 빈닝을 나타내지 않으며, 이는 제조 과정에서 이러한 파라미터들이 엄격하게 제어됨을 시사합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 PDF 발췌문에는 일반적인 곡선이 언급되어 있지만, 특정 그래프(예: IV 곡선, 온도 대 강도, 스펙트럼 분포)는 본문에 포함되어 있지 않습니다. 표준 LED 동작과 주어진 파라미터를 기반으로 이러한 곡선의 일반적인 형태를 추론할 수 있습니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

LED의 I-V 특성은 지수적입니다. LTST-C194KRKT의 경우, 20mA에서 일반적인 VF가 2.4V이므로, 곡선은 약 1.8V(턴온 전압) 미만에서 매우 낮은 전류를 보일 것입니다. 그런 다음 전류는 전압의 작은 증가에 따라 급격히 상승할 것입니다. 이 비선형 관계 때문에 LED는 정전압원이 아닌 전류원 또는 전류 제한 저항을 통해 구동되어야 합니다.

4.2 온도 특성

LED 성능은 온도에 의존적입니다. 일반적으로 순방향 전압(VF)은 음의 온도 계수를 가지며, 약 2 mV/°C씩 감소합니다. 광도(Iv)도 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 주변 온도 최대 85°C까지의 지정된 작동 온도는 설계자가 성능과 수명을 유지하기 위해, 특히 최대 DC 전류에서 또는 그 근처에서 작동할 경우 열 관리를 고려해야 함을 의미합니다.

4.3 스펙트럼 분포

AlInGaP 적색 LED의 방출 스펙트럼은 639 nm의 피크 파장을 중심으로 하고 반폭이 20 nm인 종 모양 곡선입니다. 이는 순수하고 채도 높은 적색을 생성합니다. 주 파장(631 nm)은 서로 다른 파장을 다르게 가중치를 부여하는 CIE 눈 감도 곡선의 형태 때문에 피크보다 약간 짧을 것입니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수 및 극성

LED는 EIA 표준 패키지 외형을 따릅니다. 핵심 치수는 0.30 mm의 높이입니다. 풋프린트 치수(길이와 너비)는 칩 LED의 전형적입니다. 극성은 장치 자체에 표시됩니다(일반적으로 음극 표시, 예: 녹색 선, 노치, 또는 하단의 다른 크기의 패드). PCB 레이아웃은 자동 조립 및 작동 중 올바른 방향을 보장하기 위해 이 극성과 일치해야 합니다.

5.2 권장 솔더 패드 설계

데이터시트에는 PCB 설계를 위한 권장 랜드 패턴(솔더 패드 치수)이 포함되어 있습니다. 이 패턴을 준수하는 것은 리플로우 중 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하는 데 중요합니다. 이는 적절한 웨팅, 정렬 및 기계적 강도를 보장합니다. 참고 사항에서는 솔더 페이스트 도포를 위한 최대 스텐실 두께를 0.10mm로 권장하며, 이는 도포된 페이스트의 양을 제어하고 솔더 브리징을 방지합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 적외선 리플로우 솔더링 프로파일

이 장치는 무연(Pb-free) IR 리플로우 공정과 완벽하게 호환됩니다. 일반적으로 JEDEC 표준 리플로우 곡선을 따르는 제안된 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다: 예열 구역(150-200°C), 최대 260°C를 초과하지 않는 피크 온도로의 제어된 상승, 적절한 솔더 접합 형성을 보장하기 위한 액상선 이상 시간(TAL). 중요한 사양은 LED 본체가 260°C에 10초 이상 노출되어서는 안 된다는 것입니다. 이 프로파일은 조립에 사용되는 특정 PCB, 오븐 및 기타 구성 요소에 대해 특성화되어야 합니다.

6.2 보관 및 취급 조건

LED는 습기 민감 장치(MSD)입니다. 건조제와 함께 원래의 방습 봉지에 밀봉된 상태에서 ≤30°C 및 ≤90% RH 조건으로 보관할 경우 1년의 유통 기한을 가집니다. 봉지를 개봉한 후에는 솔더링을 해야 하기 전에 주변 공장 조건(≤30°C, ≤60% RH)에 노출되는 시간이 672시간(28일)로 제한됩니다. 이 시간을 초과할 경우, 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"(패키지 균열)을 방지하기 위해 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃이 필요합니다.

6.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. 데이터시트는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만으로 침지할 것을 권장합니다. 가혹하거나 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 커버 테이프가 있는 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 7인치(178 mm) 직경 릴에 감겨 있습니다. 각 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 테이프 치수와 포켓 간격은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 표준을 준수하여 표준 자동 공급기와의 호환성을 보장합니다. 이 사양은 릴 당 최대 2개의 연속된 빈 포켓을 허용합니다.

8. 응용 설계 권장 사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 구동하는 가장 신뢰할 수 있는 방법은 각 LED와 직렬로 별도의 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다(데이터시트의 회로 A). 이는 LED마다 순방향 전압(VF)의 자연적인 변동을 보상합니다. 여러 LED를 단일 공유 저항과 직접 병렬로 연결하는 것(회로 B)은 권장되지 않습니다. 가장 낮은 VF를 가진 LED가 더 많은 전류를 끌어와 밝기가 고르지 않고 잠재적인 과응력을 초래할 수 있기 때문입니다.

8.2 정전기 방전(ESD) 보호

발췌문에 상세히 설명되어 있지는 않지만, AlInGaP LED는 일반적으로 정전기 방전에 민감합니다. 조립 중에는 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 도전성 용기를 사용하는 등 표준 ESD 취급 주의 사항을 준수해야 합니다.

8.3 응용 범위 및 제한 사항

이 LED는 범용 전자 장비용으로 설계되었습니다. 고장이 안전에 위험을 초래할 수 있는 예외적인 신뢰성이 필요한 응용 분야(예: 항공, 의료 기기, 운송 제어)의 경우, 보다 엄격한 부품 검증 및 응용 분야별 상담이 필요할 것입니다. 이 장치의 사양은 표준 상업 환경에 대해 검증되었습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C194KRKT의 주요 차별화 요소는 초저 0.3mm 프로파일입니다. 표준 SMD LED(예: 높이가 0.6-0.8mm인 0603 또는 0402 패키지)와 비교하여, 이 장치는 더 얇은 제품 설계를 가능하게 합니다. AlInGaP 기술의 사용은 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 적색광에 대해 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 워터클리어 렌즈와 넓은 130도 시야각의 결합은 여러 각도에서 가시성이 중요한 표시등 및 백라이트 응용 분야에 적합한 넓고 균일한 조명 패턴을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

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

A: 아니요. 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 3.3V 공급 전원과 목표 전류 20mA의 경우, 저항 값은 R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 옴이 됩니다. 표준 47 옴 저항이 적합할 것입니다.

Q: 광도 범위(11.2 ~ 180 mcd)가 왜 그렇게 넓나요?

A: 이는 전체 생산 분포입니다. 빈닝 시스템(L부터 R까지)을 통해 특정하고 좁은 강도 범위의 LED를 구매하여 응용 분야에서 일관성을 보장할 수 있습니다.

Q: 30mA DC 전류 정격은 권장 작동점인가요?

A: 아니요. 일반적인 테스트 조건은 20mA입니다. 30mA 정격은 절대 최대값입니다. 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해서는 이 최대값 아래에서, 예를 들어 20mA에서 작동하도록 감액하는 것이 좋습니다.

Q: "워터클리어" 렌즈 색상을 어떻게 해석해야 하나요?

A: 워터클리어(투명) 렌즈는 꺼져 있을 때 LED 칩의 실제 색상을 볼 수 있게 하고, 켜져 있을 때 방출된 빛에 대해 가능한 가장 넓은 시야각을 제공합니다. 확산 또는 유색 렌즈와 다릅니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

사례: 슬림 블루투스 이어폰 케이스용 상태 표시등 설계.케이스의 내부 높이는 극히 제한적입니다. 표준 LED는 너무 높을 것입니다. 0.3mm 높이를 가진 LTST-C194KRKT는 내부 PCB에 실장될 수 있습니다. 빈 M 또는 N LED(18-45 mcd)는 작은 창을 통해 보이는 충전/완료 표시등에 적절한 밝기를 제공할 것입니다. 설계자는 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀에 연결된 직렬 저항이 있는 구동 회로를 구현할 것입니다. PCB 랜드 패턴은 데이터시트 권장 사항을 따르며, 조립 업체는 제공된 IR 리플로우 프로파일 지침을 사용할 것입니다. LED는 자동 조립을 위해 7인치 릴에 주문되며, 공장은 솔더링 품질을 보장하기 위해 봉지 개봉 후 672시간의 플로어 라이프를 준수할 것입니다.

12. 기술 원리 소개

LTST-C194KRKT는 AlInGaP 반도체 기술을 기반으로 합니다. PN 접합에 순방향 전압이 인가되면 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 방출된 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 약 631-639 nm의 적색입니다. 워터클리어 에폭시 렌즈는 반도체 다이를 보호하고, 빛 출력 빔(130도 시야각)을 형성하며, 다이를 패키지 리드에 연결하는 와이어 본드에 기계적 안정성을 제공합니다.

13. 업계 동향 및 발전

표시등 및 소신호 LED의 동향은 계속해서 소형화 및 고효율화를 향해 나아가고 있습니다. 이 장치의 0.3mm 높이는 점점 더 얇아지는 최종 제품을 위한 부품 프로파일 감소를 위한 지속적인 노력을 나타냅니다. 또한, 에너지 효율성 요구에 의해 모든 색상에 걸쳐 더 높은 광효율(단위 전기 입력당 더 많은 빛 출력)을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 여기서 사용된 EIA 표준 및 테이프-릴 사양과 같은 포장 표준화 및 IR 리플로우와 같은 공정 호환성도 주요 동향으로, LED가 고속 조립 라인에서 표준 SMD 구성 요소로 취급될 수 있게 합니다. 이 제품에서 볼 수 있는 무연 및 RoHS 규정 준수 재료로의 전환은 이제 보편적인 업계 요구 사항입니다.