LTST-C193TBKT-2A 블루 LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.35mm - 전압 2.55-2.95V - 전력 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)인 LTST-C193TBKT-2A의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 현대의 공간 제약이 있는 전자 조립체를 위해 설계된 초소형 광전자 장치 범주에 속합니다. 주 기능은 상태 표시, 백라이트 및 장식 조명 응용 분야에 신뢰할 수 있고 효율적인 청색 광원을 제공하는 것입니다.

이 LED의 핵심 장점은 매우 낮은 프로파일과 높은 휘도 출력으로 정의됩니다. 단 0.35mm의 높이로, 초박형 칩 LED로 분류되며, 수직 공간이 귀중한 초슬림 소비자 가전, 웨어러블 장치 및 기타 응용 분야에서 사용이 가능합니다. 이 장치는 고효율 청색 및 녹색 LED 생산을 위한 산업 표준 기술인 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 칩을 사용합니다. 이 칩 기술은 안정성과 성능으로 알려져 있습니다.

이 부품의 목표 시장은 사무 자동화 장비, 통신 장치, 가전 제품 및 다양한 소비자 가전 제조업체를 포함하여 광범위합니다. 자동 피크 앤 플레이스 장비 및 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 호환성으로 인해 대량 자동화 생산 라인에 적합하여 일관된 품질을 보장하고 조립 비용을 절감합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 동작 조건이 아닙니다. LTST-C193TBKT-2A의 주요 한계는 다음과 같습니다:

• 전력 소산 (Pd):76 mW. 이는 LED 패키지가 성능이나 수명을 저하시키지 않고 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다. 일반적으로 과도한 전류로 LED를 구동하여 이 한계를 초과하면 접합 온도가 통제 불가능하게 상승합니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다. 광학 파라미터 테스트를 위한 일반적인 동작 전류는 2mA로 훨씬 낮습니다.
• 피크 순방향 전류:100 mA, 단 1/10 듀티 사이클과 0.1 ms 펄스 폭의 펄스 조건에서만 가능합니다. 이 정격은 짧고 고강도의 섬광이 필요한 응용 분야에 중요합니다.
• 온도 범위:이 장치는 -20°C에서 +80°C의 주변 온도에서 동작할 수 있으며, -30°C에서 +100°C의 온도에서 보관할 수 있습니다.
• 적외선 솔더링 조건:이 패키지는 최대 10초 동안 260°C의 피크 리플로우 온도를 견딜 수 있으며, 이는 무연(Pb-free) 솔더 공정의 표준입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이러한 파라미터는 표준 주변 온도 25°C에서 측정되며, 정상 동작 조건에서 장치의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_V):순방향 전류(I_F) 2mA로 구동 시 최소 4.50 밀리칸델라(mcd)에서 최대 18.0 mcd까지 범위입니다. 광도는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞추어 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 확산체가 없는 워터클리어 렌즈의 특징인 이 넓은 시야각은 방출된 빛이 넓은 영역에 퍼져 있음을 의미하며, 집중된 빔보다는 광범위한 영역 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 피크 방출 파장 (λ_P):468 나노미터(nm). 이는 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 특정 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):I_F=2mA에서 465.0 nm에서 480.0 nm까지 범위입니다. 이는 인간 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도에서 파생된 빛의 색상을 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):25 nm. 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F=2mA에서 2.55V에서 2.95V까지 범위입니다. 이는 LED가 전류를 흘릴 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 전류 제한 회로 설계에 중요한 파라미터입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 마이크로암페어(μA)입니다.중요:이 LED는 역바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다. 이 테스트는 누설 특성화만을 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C193TBKT-2A는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

단위는 테스트 전류 2 mA에서 볼트(V)로 측정됩니다. 빈은 회로 내 LED가 유사한 전압 강하를 가지도록 하여 병렬 연결 시 균일한 밝기를 촉진합니다.

• 빈 A: 2.55V (최소) ~ 2.65V (최대)
• 빈 1: 2.65V ~ 2.75V
• 빈 2: 2.75V ~ 2.85V
• 빈 3: 2.85V ~ 2.95V

각 빈 내 허용 오차는 ±0.1V입니다.

3.2 광도 빈닝

단위는 I_F=2mA에서 밀리칸델라(mcd)입니다. 이는 특정 밝기 수준이 필요한 응용 분야에 맞는 LED를 선택할 수 있게 합니다.

• 빈 J: 4.50 mcd ~ 7.10 mcd
• 빈 K: 7.10 mcd ~ 11.20 mcd
• 빈 L: 11.20 mcd ~ 18.0 mcd

각 빈 내 허용 오차는 ±15%입니다.

3.3 주 파장 빈닝

단위는 I_F=2mA에서 나노미터(nm)입니다. 이는 정확한 청색의 색조를 제어합니다.

• 빈 AC: 465.0 nm ~ 470.0 nm (더 푸르고, 더 짧은 파장)
• 빈 AD: 470.0 nm ~ 475.0 nm
• 빈 AE: 475.0 nm ~ 480.0 nm (약간 녹색빛이 도는, 더 긴 파장)

각 빈 내 허용 오차는 ±1 nm입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래프가 참조되지만(예: 스펙트럼 분포를 위한 그림 1, 시야각을 위한 그림 6), 이러한 InGaN LED의 일반적인 동작은 다음과 같이 설명할 수 있습니다:

• 전류 대 전압 (I-V) 곡선:순방향 전압(V_F)은 양의 온도 계수를 가집니다. 주어진 전류에서 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소합니다. 곡선은 턴온 전압(~2.5V) 근처에서 지수적이며, 더 높은 전류에서 더 선형에 가까워집니다.
• 광도 대 전류 (L-I 곡선):광 출력은 정상 동작 범위(예: 최대 20mA까지)에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 효율(루멘/와트)은 일반적으로 최대 정격보다 낮은 전류에서 정점을 이루고, 이후 열적 효과 및 드루프 현상으로 인해 감소합니다.
• 온도 특성:InGaN 청색 LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 주 파장도 온도 증가에 따라 약간 이동합니다(일반적으로 더 긴 파장으로).
• 스펙트럼 분포:스펙트럼은 468 nm의 피크 파장을 중심으로 하는 가우시안 형태의 곡선이며, 정의된 반폭은 25 nm입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 EIA 표준 패키지 풋프린트를 따릅니다. 주요 치수(밀리미터)는 길이 1.6mm, 너비 0.8mm, 그리고 정의된 초박형 높이 0.35mm를 포함합니다. 상세한 기계 도면은 패드 위치, 부품 외곽선 및 허용 오차(일반적으로 ±0.10mm)를 명시합니다.

5.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 노치, 테이프의 녹색 표시 또는 장치 자체의 모따기된 모서리로 표시됩니다. 역바이어스 손상을 방지하기 위해 조립 중 올바른 극성을 준수해야 합니다.

5.3 권장 솔더 패드 설계

신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성과 리플로우 중 적절한 정렬을 보장하기 위한 랜드 패턴 권장 사항이 제공됩니다. 솔더 페이스트 도포를 위한 권장 스텐실 두께는 최대 0.10mm로, 밀접하게 배치된 패드 간 솔더 브리징을 방지합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

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

• 예열:150°C ~ 200°C.
• 예열 시간:최대 120초로, 플럭스를 적절히 활성화하고 열 충격을 최소화합니다.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:3페이지의 샘플 프로파일은 솔더가 용융된 중요한 시간을 보여주며, 적절한 접합 형성을 위해 제어되어야 합니다.
• 피크 온도에서 총 솔더링 시간:최대 10초. 이 공정은 두 번 이상 반복해서는 안 됩니다.

보드 설계, 페이스트 및 오븐 특성이 다양하기 때문에, 이 프로파일은 특정 생산 설정에 대해 검증되어야 하는 일반적인 목표입니다.

6.2 핸드 솔더링

수동 솔더링이 필요한 경우, 온도가 300°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용하고, 단일 작업에 대한 접촉 시간을 최대 3초로 제한하십시오. 과도한 열은 플라스틱 패키지와 반도체 다이를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 세척

명시되지 않은 화학 세정제를 사용하지 마십시오. 솔더링 후 세척이 필요한 경우, LED를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그십시오. 강력한 용제는 에폭시 렌즈와 패키지를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 및 취급

• ESD 주의사항:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 중 손목 스트랩, 방진 매트 및 적절히 접지된 장비를 사용하십시오.
• 습기 민감도:건조제와 함께 원래 밀봉된 방습 백에 있을 때, ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관 시 유통 기한은 1년입니다. 백이 개봉되면 LED는 ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다.
• 플로어 라이프:주변 공기에 노출된 부품은 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우를 거쳐야 합니다. 더 긴 노출의 경우, 건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 데시케이터에 보관하십시오. 672시간 이상 노출된 경우, 솔더링 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이크아웃을 권장하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지합니다.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 산업 표준 엠보싱 캐리어 테이프에 공급되며, 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.

• 릴 크기:직경 7인치.
• 릴당 수량:5000개.
• 최소 포장 수량:잔여 수량의 경우 500개.
• 누락 부품:테이프에서 최대 2개의 연속된 빈 포켓이 허용됩니다.
• 표준:패키징은 ANSI/EIA-481-1-A-1994 사양을 준수합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시기:스마트폰, 태블릿, 노트북 및 IoT 장치의 전원 켜짐, 배터리 충전, 네트워크 활동 및 모드 표시기.
• 백라이트:소비자 가전 및 가전 제품의 멤브레인 스위치, 소형 LCD 디스플레이 또는 장식 패널용.
• 장식 조명:자동차 내장, 게이밍 주변기기 및 홈 전자 제품의 액센트 조명.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 순방향 전류를 원하는 수준(예: 일반적인 밝기를 위한 2mA 또는 최대를 위한 최대 20mA)으로 제한하십시오. 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만, 고주변 온도 또는 최대 전류 근처에서 동작할 경우 LED 수명과 색상 안정성을 유지하고 열을 방산하는 데 도움이 되도록 패드 아래에 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• 광학 설계:워터클리어 렌즈는 람베르시안 방출 패턴(넓은 시야각)을 생성합니다. 더 집중된 빔을 위해서는 외부 2차 광학 요소(렌즈 또는 도광판)가 필요합니다.
• 응용 범위:이 부품은 표준 상업 및 산업 응용 분야를 위한 것입니다. 고장이 안전을 위협할 수 있는 예외적인 신뢰성이 필요한 응용 분야(예: 항공, 의료 생명 유지 장치)의 경우, 부품 제조업체와의 적합성 평가 상담이 필수적입니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C193TBKT-2A의 주요 차별화 요소는0.35mm 높이입니다. 일반적으로 0.6-0.8mm 높이인 표준 0603 또는 0402 LED와 비교할 때, 이는 프로파일이 40-50% 감소한 것입니다. 이는 특히 내부 공간이 심각하게 제한된 스마트폰, 초슬림 노트북 및 웨어러블 기술에서 장치 소형화의 지속적인 추세에서 중요한 장점입니다.

또한, 이 초박형 폼 팩터와 상대적으로 높은 광도(단 2mA에서 최대 18.0 mcd)의 조합은 주목할 만합니다. 많은 유사하게 얇은 LED는 밝기를 희생할 수 있습니다. 검증된 InGaN 칩의 사용은 지정된 빈 내에서 좋은 색상 일관성과 신뢰성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 5V 공급 전원에서 사용해야 할 저항값은 얼마인가요?

옴의 법칙(R = (V_공급- V_F) / I_F)을 사용하고, 일반적인 V_F를 2.8V, 원하는 I_F를 10mA로 가정하면: R = (5V - 2.8V) / 0.010A = 220 옴입니다. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F(2.95V)를 사용하여 전류가 한계를 초과하지 않도록 하십시오: R_최소= (5V - 2.95V) / 0.010A = 205 옴 (220Ω 또는 240Ω 표준값 사용).

10.2 이 LED를 최대 20mA 전류로 연속 구동할 수 있나요?

예, 하지만 중요한 고려사항이 있습니다. 20mA에서 전력 소산은 약 2.8V * 0.020A = 56mW로, 절대 최대치 76mW 미만입니다. 그러나 최대 정격에서 동작하면 더 많은 열이 발생하여 LED 수명을 단축시키고 시간이 지남에 따라 색상이 약간 변하고 광 효율이 떨어질 수 있습니다. 최적의 수명과 안정성을 위해 밝기가 충분하다면 더 낮은 전류(예: 5-10mA)에서 동작하는 것이 권장됩니다.

10.3 시야각이 왜 이렇게 넓은가요 (130°)?

워터클리어(비확산) 에폭시 렌즈는 작은 LED 칩 위에 반구형 모양을 만들도록 성형됩니다. 이 모양은 작은 점 광원에서 빛을 굴절시켜 매우 넓은 각도로 퍼뜨리는 렌즈 역할을 합니다. 이는 정면뿐만 아니라 많은 다른 시야 위치에서 LED가 보여야 하는 응용 분야에 이상적입니다.

10.4 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_P):LED가 가장 많은 광 파워를 방출하는 물리적 파장입니다. 이는 반도체 재료의 특성입니다.주 파장 (λ_d):지각적 파장입니다. 이는 표준 인간 관찰자에게 LED의 빛과 동일한 색으로 보일 단색광의 단일 파장입니다. 인간 눈의 감도 곡선 모양과 LED의 스펙트럼 폭으로 인해 이 두 값은 다릅니다. 주 파장은 설계에서 색상 명시에 더 관련이 있습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

시나리오: 휴대용 블루투스 스피커용 다중 LED 상태 바 설계.설계는 배터리 수준을 나타내기 위해 5개의 청색 LED가 필요합니다. 얇은 플라스틱 확산판 뒤 공간이 극도로 제한되어 있습니다.

부품 선택:LTST-C193TBKT-2A는 0.35mm 높이로 인해 슬림 인클로저에 맞출 수 있어 선택되었습니다. 넓은 130° 시야각은 다양한 각도에서 라이트 바가 보이도록 보장합니다.

회로 설계:LED는 메인 보드의 3.3V 레귤레이터에서 구동됩니다. 빈 K의 중간 정도 밝기(~9 mcd)를 목표로, 좋은 가시성과 전력 효율을 위해 5mA의 순방향 전류가 선택되었습니다. 보수적인 설계를 위해 최대 V_F2.95V를 사용하면: R = (3.3V - 2.95V) / 0.005A = 70 옴입니다. 표준 68Ω 저항이 선택되어 약간 더 높은 전류인 ~5.1mA가 흐릅니다.

PCB 레이아웃:데이터시트의 권장 솔더 패드 레이아웃이 사용됩니다. 열 방산을 돕기 위해, 특히 다섯 개의 LED가 밀접하게 그룹화될 것이므로, 캐소드 패드(일반적으로 LED 기판에 열적으로 연결됨)에 연결된 작은 구리 영역이 추가됩니다.

조립:LED는 8mm 테이프에서 자동화 장비를 사용하여 배치됩니다. 조립 라인은 데이터시트의 JEDEC 준수 제안에 대해 검증된 무연 리플로우 프로파일을 사용하며, 초박형 패키지에 대한 열 손상을 방지하기 위해 피크 온도와 액상선 이상 시간을 주의 깊게 모니터링합니다.

12. 기술 원리 소개

LTST-C193TBKT-2A는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 칩을 기반으로 합니다. 발광 원리는 전계 발광입니다. 반도체의 p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 거기서 그들은 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. InGaN 화합물에서 인듐과 갈륨의 비율을 조정함으로써, 청색, 녹색 및 근자외선 스펙트럼 전반에 걸쳐 빛을 생성하도록 밴드갭을 조정할 수 있습니다. 그런 다음 칩은 렌즈를 형성하고, 섬세한 반도체 구조를 기계적 및 환경적 손상으로부터 보호하며, 칩에서 빛을 효율적으로 추출하는 데 도움이 되는 투명 에폭시 수지로 캡슐화됩니다.

13. 산업 동향 및 발전

LTST-C193TBKT-2A와 같은 LED의 발전은 전자 산업의 몇 가지 주요 동향에 의해 주도됩니다:

• 소형화:더 얇고 작은 소비자 장치에 대한 끊임없는 추구는 점점 더 작아지는 풋프린트와 높이를 가진 부품을 요구합니다. 0.35mm 프로파일은 대량 응용 분야에서 칩 LED의 현재 벤치마크를 나타냅니다.
• 효율 증가:InGaN 에피택셜 성장 및 칩 설계의 지속적인 개선은 청색 LED의 광 효율(루멘/와트)을 계속 증가시켜 더 낮은 전류에서 더 밝은 출력을 가능하게 하며, 이는 전력 소비와 열 발생을 줄입니다.
• 고급 패키징:패키징 기술은 초박형 장치에 중요합니다. 몰드 컴파운드, 다이 부착 재료 및 웨이퍼 레벨 패키징(WLP) 기술의 발전은 더 강력하고 신뢰할 수 있는 소형 부품을 가능하게 합니다.
• 자동화 및 표준화:테이프 및 릴 패키징, 자동 배치 및 표준 리플로우 프로파일과의 호환성은 글로벌 자동화 제조 생태계에 통합하는 데 필수적이며, 조립 비용을 낮게 유지하고 품질을 높입니다.

미래 방향에는 더 얇은 패키지, LED 패키지 내 통합 드라이버 회로(스마트 LED) 및 색상 일관성과 열 성능의 추가 개선이 포함될 수 있습니다.