LTST-C171KFKT-5A 오렌지 SMD LED 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x0.8mm - 전압 1.7-2.3V - 전력 75mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 초슬림 표면 실장 칩 LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 컴팩트한 폼 팩터, 높은 휘도, 자동화 조립 공정에서의 신뢰성 있는 동작이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 활용하여 오렌지 빛을 생성하며, 기존 기술 대비 우수한 발광 효율을 제공합니다.

이 부품의 주요 장점은 최소화된 프로파일, 표준 리플로우 솔더링 기술과의 호환성, 대량 자동화 장착 장비에의 적합성을 포함합니다. 공간과 밝기가 중요한 제약 조건인 다양한 소비자 가전, 표시등, 백라이트 및 일반 조명 응용 분야에 통합하기 위한 것입니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

영구적인 손상을 방지하기 위해 이 한계를 초과하여 동작시켜서는 안 됩니다.

• 전력 소산 (Pd):75 mW. 이는 지정된 조건에서 패키지가 열로 방출할 수 있는 최대 총 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):80 mA. 이는 최대 허용 순간 순방향 전류로, 일반적으로 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 지정됩니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA DC. 이는 연속적으로 인가할 수 있는 최대 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 동작 온도 범위 (T_opr):-30°C ~ +85°C. 신뢰성 있는 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위 (T_stg):-55°C ~ +85°C.
• 적외선 리플로우 솔더링 조건:최대 10초 동안 피크 온도 260°C. 이는 조립 중 열 프로파일 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수들은 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25°C 및 표준 테스트 전류(I_F) 5 mA에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):11.2 mcd(최소) ~ 45.0 mcd(최대) 범위이며, 일반적인 값이 제공됩니다. 광도는 명시(CIE) 인간 눈 반응 곡선과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 피크(축상) 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 매우 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):611 nm(일반적). 스펙트럼 전력 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):597.0 nm ~ 612.0 nm. 이는 CIE 색도도에서 유도된, 인간의 눈이 색상을 정의하기 위해 인지하는 단일 파장입니다. 특정 단위의 구체적인 값은 빈 코드에 따라 다릅니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):17 nm(일반적). 최대 강도의 절반에서 측정된 스펙트럼 대역폭(반치폭 - FWHM)입니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F= 5mA에서 1.7 V ~ 2.3 V. 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5V에서 10 μA(최대). 소자가 역방향 바이어스일 때의 작은 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 매개변수에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 응용 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

단위는 5 mA에서의 순방향 전압(V_F)에 따라 분류됩니다.

• 빈 E2: V_F= 1.70V - 1.90V
• 빈 E3: V_F= 1.90V - 2.10V
• 빈 E4: V_F= 2.10V - 2.30V

각 빈 내 허용 오차는 ±0.1V입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 전류 분배를 보장하려면 V_F빈을 일치시키는 것이 중요합니다.

3.2 광도 빈닝

단위는 5 mA에서의 광도(I_V)에 따라 분류됩니다.

• 빈 L: I_V= 11.2 mcd - 18.0 mcd
• 빈 M: I_V= 18.0 mcd - 28.0 mcd
• 빈 N: I_V= 28.0 mcd - 45.0 mcd

각 빈 내 허용 오차는 ±15%입니다. 이를 통해 필요한 밝기 수준에 따라 선택할 수 있습니다.

3.3 주 파장 빈닝

단위는 5 mA에서의 주 파장(λ_d)에 따라 분류되며, 이는 인지된 색상과 직접적으로 연관됩니다.

• 빈 N: λ_d= 597.0 nm - 600.0 nm
• 빈 P: λ_d= 600.0 nm - 603.0 nm
• 빈 Q: λ_d= 603.0 nm - 606.0 nm
• 빈 R: λ_d= 606.0 nm - 609.0 nm
• 빈 S: λ_d= 609.0 nm - 612.0 nm

각 빈 내 허용 오차는 ±1 nm입니다. 정밀한 색상 일치가 필요한 응용 분야에서는 엄격한 파장 제어가 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 스펙트럼 분포에 대한 그림 1, 시야각에 대한 그림 6)이 참조되지만, 일반적인 관계를 설명할 수 있습니다.

순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):AlInGaP LED의 V_F는 I_F와 대수 관계를 가집니다. 전류에 따라 증가하지만, 그 아래에서는 매우 적은 전류만 흐르는 "무릎" 전압을 나타냅니다. 권장되는 5mA 테스트 조건에서 동작하면 지정된 V_F range.

범위 내에서 안정적인 성능을 보장합니다. 광도 대 순방향 전류:광 출력(I_V)은 소자의 동작 한계 내에서 순방향 전류(I_F)에 거의 비례합니다. 그러나 매우 높은 전류에서는 열 발생 증가로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.

온도 의존성:LED의 순방향 전압(V_F)은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다(음의 온도 계수). 반대로, 광도는 일반적으로 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 일관된 밝기와 수명을 유지하려면 적절한 열 관리가 필수적입니다.

스펙트럼 분포:AlInGaP 재료 시스템은 오렌지-적색 영역(피크 약 611 nm)에 중심을 둔 상대적으로 좁은 방출 스펙트럼을 생성합니다. 주 파장은 구동 전류와 온도의 변화에 따라 약간 이동할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 소자는 업계 표준 EIA 패키지 외형을 특징으로 합니다. 주요 치수에는 높이 0.80 mm의 초슬림 프로파일이 포함됩니다. 길이와 너비는 이 등급의 칩 LED에 일반적입니다. 상세한 기계 도면은 패드 위치와 허용 오차(일반적으로 ±0.10 mm)를 포함한 모든 중요 치수를 지정합니다.

5.2 패드 레이아웃 및 극성

데이터시트에는 PCB 설계를 위한 권장 솔더링 패드 레이아웃이 포함되어 있습니다. 이 레이아웃은 리플로우 중 신뢰성 있는 솔더 조인트 형성을 위해 최적화되었으며 툼스토닝을 방지하는 데 도움이 됩니다. 애노드와 캐소드는 일반적으로 노치, 점 또는 모서리 절단과 같은 시각적 표시자로 패키지에 명확하게 표시됩니다. 소자 동작을 위해서는 올바른 극성 방향이 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 부품은 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 무연(Pb-free) 조립을 위한 JEDEC 표준을 준수하는 권장 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C까지 상승.
• 침지/예열 시간:플럭스를 활성화하고 열 충격을 최소화하기 위해 최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:소자는 피크 온도에 최대 10초 동안 노출되어야 합니다. 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

구체적인 프로파일은 실제 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용된 오븐에 대해 특성화되어야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:패드당 최대 3초.
• 제한:에폭시 패키지와 반도체 다이에 대한 열 손상을 피하기 위해 핸드 솔더링은 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 세척

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 권장 용매에는 상온에서의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올이 포함됩니다. LED는 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 액체는 패키지 재료나 광학 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

LED는 습기에 민감한 소자(MSD)입니다.

• 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 건조제가 포함된 원래의 방습 백 내 유통 기한은 1년입니다.
• 개봉 패키지:원래 포장에서 꺼낸 부품의 경우, 보관 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 노출 후 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 좋습니다. 더 오랜 노출의 경우, 건조제가 있는 밀폐 용기나 질소 건조기에 보관하십시오. 672시간 이상 노출된 부품은 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

이 소자는 자동 피크 앤 플레이스 장비와 호환되는 테이프 앤 릴 포장으로 공급됩니다.

• 릴 크기:직경 7인치.
• 릴당 수량:3000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량에 대해 500개.
• 테이프 사양:ANSI/EIA 481-1-A-1994 준수. 빈 부품 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 품질:테이프에서 연속으로 누락된 부품의 최대 개수는 2개입니다.

부품 번호 LTST-C171KFKT-5A는 특정 속성을 인코딩합니다: 시리즈(LTST-C171), 렌즈 유형(K=Water Clear), 색상(FKT=Orange AlInGaP), 빈닝 코드(5A)일 가능성이 높습니다.

8. 응용 권장 사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시등:소비자 가전, 가전제품 및 산업 장비의 전원, 연결성 또는 모드 표시등.
• 백라이트:소형 LCD 패널, 키패드 또는 기호용 엣지 라이트 또는 직접 백라이트.
• 자동차 실내 조명:계기판 표시등, 스위치 조명(특정 자동차 표준에 대한 적격성 평가 필요).
• 장식 조명:얇은 프로파일이 필수적인 장치의 액센트 조명.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 구동:LED는 전류 구동 소자입니다. 원하는 동작 전류를 설정하기 위해 정전류원 또는 전압원과 직렬로 전류 제한 저항을 사용하십시오. 전류 제한 없이 전압원에 직접 연결하지 마십시오.
• 병렬 연결:여러 LED를 병렬로 연결할 때, V_F의 약간의 변동으로 인해 상당한 전류 불균형이 발생하여 밝기가 고르지 않고 낮은 V_F단위에 과부하가 걸릴 수 있습니다. 각 LED 또는 직렬 스트링을 자체 전류 제한 저항으로 구동하거나 전용 다중 채널 드라이버 IC를 사용하는 것이 강력히 권장됩니다.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만, 솔더 패드에 적절한 PCB 구리 면적을 확보하는 것은 특히 최대 정격 근처 또는 높은 주변 온도에서 동작할 때 방열에 도움이 됩니다. 이는 발광 출력과 소자 신뢰성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
• ESD 보호:이 데이터시트에서 명시적으로 민감하다고 명시되지는 않았지만, 모든 반도체 소자를 적절한 ESD 예방 조치와 함께 취급하는 것이 좋은 관행입니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 소자는 주로초슬림 0.80 mm 높이를 통해 차별화되며, 이는 초슬림 디스플레이나 웨어러블 전자제품과 같은 공간 제약이 있는 응용 분야에 유리합니다.AlInGaP 기술의 사용은 GaAsP와 같은 오래된 기술에 비해 오렌지/적색 색상에 대해 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다. 표준IR 리플로우 공정및7인치 릴의 8mm 테이프와의 호환성으로 인해 대량 자동화 SMT 조립 라인에 이상적이며, 제조 비용과 복잡성을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

A: 피크 파장(λ_P)은 스펙트럼에서 가장 높은 에너지 출력의 물리적 지점입니다. 주 파장(λ_d)은 인간의 색상 인지(CIE 차트)를 기반으로 계산된 값이며, 인지된 색상을 가장 잘 설명하는 단일 파장입니다. 응용 분야에서 색상 일치에는 λ_d가 더 관련이 있습니다.

Q: 빈닝이 중요한 이유는 무엇입니까?

A: 제조 변동으로 인해 개별 LED 간에 V_F, 강도 및 색상에 약간의 차이가 발생합니다. 빈닝은 엄격하게 제어된 매개변수를 가진 그룹으로 분류합니다. 동일한 빈에서 선택하면 최종 제품에서 시각적 일관성(동일한 색상 및 밝기)과 전기적 일관성(유사한 V_F)을 보장합니다.

Q: 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A: 예. 최대 연속 순방향 전류는 30 mA입니다. 20mA에서 동작하는 것은 사양 내에 있습니다. 그러나 20mA에서의 광도와 순방향 전압은 5mA 테스트 조건 값보다 높을 것입니다. 지침은 일반적인 성능 곡선을 참조하십시오.

Q: 130°의 시야각을 어떻게 해석합니까?

A: 130° 시야각(2θ_1/2)은 매우 넓습니다. 이는 LED가 넓은 원뿔 모양으로 빛을 방출함을 의미합니다. 강도는 정면(0°)에서 볼 때 가장 높으며, 축에서 65°(130°/2) 벗어나면 강도는 축상 값의 50%로 떨어집니다. 이는 LED가 많은 각도에서 보여야 하는 응용 분야에 적합합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 휴대용 의료 기기를 위한 다중 표시등 패널 설계.

요구 사항:여러 오렌지 상태 LED가 균일하게 밝고 색상이 동일해야 합니다. 장치 하우징이 매우 얇아 부품 높이가 제한됩니다. 조립은 완전 자동화됩니다.

본 데이터시트 기반 설계 선택:

1. 0.80mm 높이로 인해 LED가 기계적 제약 내에 맞출 수 있습니다.

2. 균일한 색상을 보장하기 위해 설계자는 단일하고 엄격한 주 파장 빈(예: 빈 Q: 603-606 nm)의 LED를 지정합니다.

3. 균일한 밝기를 보장하기 위해 단일 광도 빈(예: 빈 M: 18-28 mcd)의 LED를 선택합니다.

4. V_F변동으로 인한 밝기 불일치를 방지하기 위해, 각 LED는 공통 전압 레일에 연결된 자체 전류 제한 저항으로 구동되며, 직접 병렬로 연결하지 않습니다.

5. PCB 레이아웃은 문서에 명시된 IR 리플로우 공정 중 신뢰성 있는 솔더링을 보장하기 위해 권장 패드 치수를 따릅니다.

6. 제조 팀은 습기 처리 지침을 따르며, 조립 전 28일 이상 백에서 꺼낸 부품을 베이킹합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 기판 위에 성장된 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 접합의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 경우 오렌지색입니다. 칩은 반도체 다이를 보호하고 기계적 안정성을 제공하며 기본 광학 요소 역할을 하는 에폭시 패키지로 캡슐화됩니다. "워터 클리어" 렌즈 재료는 색상을 변경하지 않지만 빛을 추출하고 방향을 지정하는 데 도움이 됩니다. 얇은 프로파일은 고급 칩 설계 및 패키징 기술을 통해 달성됩니다.

13. 업계 동향 및 발전

표시등 및 소면적 조명 LED의 동향은 더 높은 효율(단위 전력당 더 많은 광 출력), 더 작은 패키지 크기 및 더 얇은 최종 제품을 가능하게 하는 더 낮은 프로파일을 지향하고 있습니다. 또한 제조업체로부터 향상된 색상 일관성과 더 엄격한 빈닝을 위한 노력도 있습니다. 이 부품의 리플로우 프로파일에서 볼 수 있듯이, 무연(Pb-free) 및 RoHS 준수 재료와 공정의 채택은 이제 표준입니다. 더 나아가, 칩 설계와 형광체 기술(이 단색 AlInGaP 소자에는 사용되지 않지만)의 발전은 백색 LED의 밝기와 색 재현 측면에서 가능한 것의 경계를 넓히고 있으며, 이는 전체 시장의 성능과 신뢰성에 대한 기대에 영향을 미치고 있습니다.