LTST-C191TBKT 블루 SMD LED 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x0.55mm - 전압 2.8-3.8V - 전력 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C191TBKT는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 제품은 두께가 단 0.55mm에 불과한 매우 낮은 프로파일을 특징으로 하는 초박형 칩 LED 범주에 속합니다. 이로 인해 얇은 소비자 가전 제품의 백라이트, 휴대용 장치의 지시등, 수직 공간이 귀한 상태 표시 등에 이상적인 선택지가 됩니다. 이 장치는 고효율 청색광 생산을 위한 산업 표준인 InGaN(인듐 갈륨 질화물) 반도체 칩을 사용합니다. 8mm 테이프에 패키징되어 표준 7인치 직경 릴에 공급되므로 대량 생산에 사용되는 고속 자동 픽 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 LED의 주요 장점은 물리적 및 전기적 설계에서 비롯됩니다. 가장 주목할 만한 특징은 최종 제품의 박형화 추세에 직접 대응하는 초박형 0.55mm 높이입니다. 이 제품은 그린 제품으로 분류되며 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하여 국제 환경 기준을 충족함을 보장합니다. InGaN 칩 기술은 작은 소스에서 높은 발광 강도를 제공합니다. EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 풋프린트는 광범위한 기존 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃 및 설계 라이브러리와의 호환성을 보장합니다. 또한, SMD 부품 부착의 주류 방법인 표준 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되어 제조 워크플로를 단순화합니다.

2. 기술 사양: 심층 분석

이 섹션은 신뢰할 수 있는 회로 설계에 중요한 장치의 절대 한계 및 작동 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다. 최대 연속 DC 순방향 전류(I_F)는 20 mA입니다. 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms의 펄스 조건에서는 100 mA의 더 높은 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 총 전력 소산은 패키지가 PCB로 열을 전달하는 능력에 의해 결정된 한계인 76 mW를 초과해서는 안 됩니다. 장치는 -20°C ~ +80°C의 작동 온도 범위로 정격되며, -30°C ~ +100°C 환경에서 보관할 수 있습니다. 조립 시 최대 10초 동안 260°C의 피크 적외선 리플로우 솔더링 온도를 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

이 매개변수는 별도로 명시되지 않는 한, 표준 주변 온도(T_a) 25°C 및 순방향 전류 20 mA에서 측정됩니다. 이는 정상 작동 조건에서 장치의 성능을 정의합니다.

• 발광 강도(I_V):최소 28.0 mcd에서 최대 180.0 mcd까지의 범위를 가집니다. 특정 유닛의 실제 값은 빈 코드에 따라 다릅니다(섹션 3 참조). 강도는 명시(인간의 눈) 반응 곡선과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각(2θ_1/2):광도가 온축(0°) 값의 절반으로 떨어지는 축외 지점으로 정의되는 넓은 130도 각도입니다. 이는 집속된 빔보다는 광범위한 영역 조명이 필요한 응용 분야에 적합한 람베르트 또는 준-람베르트 방사 패턴을 나타냅니다.
• 피크 파장(λ_P):일반적으로 468 nm입니다. 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장(λ_d):465.0 nm에서 475.0 nm까지의 범위입니다. 이는 CIE 색도도에서 도출된, LED의 색상과 일치한다고 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 색상 일관성을 위한 핵심 매개변수입니다.
• 스펙트럼 선 반치폭(Δλ):약 25 nm입니다. 이는 방출된 빛의 대역폭을 측정하여 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 청색 InGaN LED의 일반적인 값입니다.
• 순방향 전압(V_F):20 mA에서 2.80 V에서 3.80 V까지의 범위입니다. 정확한 값은 빈닝됩니다(섹션 3 참조). 이 매개변수는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다. 이 LED는역방향 작동을 위해 설계되지 않았음을 주목하는 것이 중요합니다. 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다. 회로에서 역바이어스를 인가하면 장치가 손상될 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C191TBKT는 핵심 매개변수에 대해 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

유닛은 20 mA에서의 순방향 전압(V_F)에 따라 D7부터 D11까지의 빈으로 분류됩니다. 예를 들어, 빈 D7은 V_F가 2.80V에서 3.00V 사이인 LED를 포함하는 반면, 빈 D11은 3.60V에서 3.80V 사이인 LED를 포함합니다. 각 빈 내의 허용 오차는 ±0.1V입니다. 동일한 전압 빈에서 LED를 선택하면 어레이에서 균일한 밝기와 전력 소비를 유지하는 데 도움이 됩니다.

3.2 발광 강도 빈닝

강도는 코드 N, P, Q, R로 빈닝됩니다. 빈 N은 28.0-45.0 mcd를, 빈 R은 가장 높은 범위인 112.0-180.0 mcd를 포함합니다. 각 강도 빈의 허용 오차는 ±15%입니다. 이를 통해 설계자는 가시성과 전력 효율성을 균형 있게 맞추며 응용 분야에 적합한 밝기 수준을 선택할 수 있습니다.

3.3 주 파장 빈닝

색상(주 파장)은 두 가지 코드로 빈닝됩니다: AC (465.0-470.0 nm) 및 AD (470.0-475.0 nm), 빈당 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이 엄격한 제어는 색상 정합이 중요한 다중 LED 백라이트 또는 상태 표시기와 같은 응용 분야에 필수적인 최소한의 색상 변동을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 스펙트럼 분포를 위한 그림 1, 시야각을 위한 그림 6)이 참조되지만, 그 함의는 InGaN LED에 대해 표준적입니다. 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 약 2.8-3.0V의 무릎 전압을 가진 일반적인 지수 관계를 보일 것입니다. 발광 강도 대 순방향 전류 곡선은 일반적으로 정격 전류까지 선형이며, 그 이후에는 가열로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다. 주 파장은 일반적으로 약간의 음의 온도 계수를 가지며, 이는 접합 온도가 증가함에 따라 더 긴 파장(약간 더 녹색)으로 이동할 수 있음을 의미합니다. 넓은 130도 시야각 곡선은 준-람베르트 방사 프로필을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 물리적 치수

패키지는 EIA 표준 풋프린트를 따릅니다. 주요 치수에는 일반적인 길이 3.2 mm, 너비 1.6 mm, 정의 높이 0.55 mm가 포함됩니다. PCB 랜드 패턴 설계를 위한 상세 치수 도면이 데이터시트에 제공됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 표준 허용 오차 ±0.10 mm를 가집니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

LED에는 애노드와 캐소드가 있습니다. 극성은 일반적으로 패키지의 표시 또는 풋프린트의 비대칭 특징으로 표시됩니다. 데이터시트에는 리플로우 중에 신뢰할 수 있는 솔더 필렛이 형성되도록 권장되는 솔더링 패드 치수가 포함되어 있으며, 이는 전기적 연결과 기계적 강도 모두에 중요합니다. 적절한 패드 설계는 또한 방열에 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 장치는 무연 솔더 공정에 적합합니다. JEDEC 표준을 준수하는 권장 적외선 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수에는 예열 구역(일반적으로 150-200°C), 260°C를 초과하지 않는 피크 온도로의 제어된 상승, 솔더 페이스트에 적합한 액상선 온도 이상 시간(TAL)이 포함됩니다. 260°C의 피크 온도는 10초를 초과하여 초과해서는 안 됩니다. 정확한 프로파일은 사용된 특정 PCB 설계, 구성 요소 및 솔더 페이스트에 대해 특성화되어야 함을 강조합니다.

6.2 수동 솔더링

인두를 사용한 수동 솔더링이 필요한 경우, 팁 온도는 300°C를 초과하지 않도록 하고 단일 작업에 대해 접촉 시간을 최대 3초로 제한할 것을 권장합니다. 인두의 과도한 열은 작은 패키지를 쉽게 손상시킬 수 있습니다.

6.3 보관 및 취급 조건

LED는 습기에 민감합니다. 원래 밀봉된 방습 봉지에 건조제와 함께 보관할 때는 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 보관하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 봉지를 개봉한 후에는 보관 환경이 30°C 및 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 주변 습도에 672시간(28일) 이상 노출된 구성 요소는 팝코닝(증기압으로 인한 패키지 균열)을 방지하기 위해 리플로우 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다. 원래 봉지 밖에서 장기 보관할 경우 건조제가 있는 밀폐 용기를 사용하십시오.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용해야 합니다. LED를 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 담그는 것이 권장됩니다. 지정되지 않은 화학 세척제는 플라스틱 패키지 재료를 손상시킬 수 있습니다.

7. 패키징 및 주문 정보

표준 패키징은 7인치(178 mm) 직경 릴에 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프입니다. 각 릴에는 LTST-C191TBKT LED 5000개가 들어 있습니다. 테이프는 빈 포켓을 밀봉하기 위해 탑 커버를 사용합니다. 패키징은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 사양을 따릅니다. 생산 잔여물의 경우 최소 포장 수량은 500개입니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

초박형 프로파일로 인해 이 LED는 다음과 같은 용도에 이상적입니다: 얇은 키보드 또는 리모컨의 키 백라이트, 스마트폰, 태블릿 및 초박형 노트북의 상태 표시기, 자동차 계기판 또는 소비자 가전의 패널 조명, 밀집된 PCB의 범용 청색 표시기.

8.2 설계 고려 사항 및 참고 사항

• 전류 구동:LED는 전류 구동 장치입니다. 항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로를 사용하십시오. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하여 계산됩니다. 최악의 조건에서 전류가 20 mA를 초과하지 않도록 빈 또는 데이터시트의 최대 V_F를 사용하십시오.
• ESD 보호:InGaN 칩은 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 및 조립 중에 적절한 ESD 제어(손목 스트랩, 접지된 작업대, 전도성 바닥)를 사용해야 합니다.
• 열 관리:전력은 낮지만, LED 패드에서 PCB 구리로의 양호한 열 경로를 보장하면 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 최대 전류 근처에서 구동할 때 중요합니다.
• 역방향 전압 보호:장치가 역바이어스를 위해 설계되지 않았으므로, 회로에서 LED가 역방향 전압에 노출될 수 있는 경우 병렬로(캐소드에서 애노드로) 보호 다이오드를 추가하는 것을 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C191TBKT의 주요 차별화 요소는 많은 표준 SMD LED(예: 일반적으로 높이가 >0.8mm인 0603 또는 0402 패키지)보다 얇은 0.55mm 높이입니다. 사이드뷰 LED와 비교하여 넓은 시야각을 가진 탑-에미팅 형식을 제공합니다. InGaN 기술은 이전 청색 LED 기술보다 더 높은 효율과 더 나은 색상 채도를 제공합니다. 포괄적인 빈닝 시스템은 빈닝되지 않거나 느슨하게 빈닝된 대안에 비해 더 나은 색상 및 밝기 일관성을 제공하며, 이는 다중 LED 응용 분야에 매우 중요합니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 매개변수 기반)

Q: 5V 공급 전압에 필요한 저항은 무엇입니까?

A: 최대 V_F 3.8V 및 목표 I_F 20mA를 사용합니다: R = (5V - 3.8V) / 0.02A = 60 Ω. 표준 62 Ω 또는 68 Ω 저항이 적합할 것입니다. 항상 LED의 실제 V_F 빈으로 확인하십시오.

Q: 3.3V 공급 전압으로 구동할 수 있습니까?

A: 가능성은 있지만 주의해야 합니다. LED의 V_F가 범위의 상단(예: 3.8V)에 있는 경우, 3.3V 공급 전압으로는 완전히 켜지지 않거나 전혀 켜지지 않을 수 있습니다. 최소 V_F(2.8V)을 확인하고 신뢰할 수 있는 작동을 위해 단순 저항 대신 정전류 드라이버를 사용해야 할 것입니다.

Q: 발광 강도 값을 어떻게 해석합니까?

A: 발광 강도(mcd)는 특정 방향(온축)에서의 밝기를 측정합니다. 넓은 시야각은 이 밝기가 넓은 영역에 분포됨을 의미하므로, 표면에서 인지되는 밝기는 거리와 각도에 따라 달라집니다. 비교를 위해, 일반적인 5mm 스루홀 LED는 1000-5000 mcd일 수 있지만 훨씬 더 좁은 빔을 가집니다.

Q: 야외 사용에 적합합니까?

A: 작동 온도 범위(-20°C ~ +80°C)는 많은 야외 조건을 포함합니다. 그러나 직사광선(UV)과 날씨에 장기간 노출되면 플라스틱 패키지가 열화될 수 있습니다. 가혹한 환경의 경우 제조업체와 적합성을 확인하고 보호 코팅을 고려하십시오.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 다중 LED 상태 바:10개의 청색 LED로 바 그래프를 설계합니다. 균일한 외관을 보장하기 위해 동일한 주 파장 빈(예: 모두 AD 빈) 및 동일한 발광 강도 빈(예: 모두 P 빈)의 LED를 지정하십시오. 트랜지스터 또는 LED 드라이버 IC를 통해 공유되는 단일 정전류 소스로 구동하여 동일한 전류와 따라서 동일한 밝기와 색상을 보장하십시오.

예시 2: 얇은 멤브레인 스위치 백라이트:0.55mm 높이로 인해 LED는 2mm 미만 두께의 조립체에서 멤브레인 층과 확산판 뒤에 장착될 수 있습니다. 넓은 130도 시야각은 스위치 아이콘의 균일한 조명을 보장합니다. 20 mA 대신 10-15 mA의 전류로도 충분할 수 있으며, 이는 전력 소비와 열을 줄입니다.

12. 기술 원리 소개

LTST-C191TBKT는 InGaN 반도체 기술을 기반으로 합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 양자 우물 구조 내 인듐 갈륨 질화물 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출된 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 청색광의 경우 약 2.6-2.7 전자 볼트(eV)에 해당하는 밴드갭이 필요합니다. 플라스틱 패키지는 취약한 반도체 다이를 보호하고 기계적 구조를 제공하며, 광 출력을 형성하여 넓은 시야각을 만드는 렌즈를 포함합니다.

13. 산업 동향 및 발전

소비자 가전용 SMD LED의 동향은 소형화(더 작은 풋프린트 및 더 낮은 프로파일) 및 고효율화(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)를 지속적으로 향하고 있습니다. 또한 제조업체로부터 향상된 색상 일관성과 더 엄격한 빈닝을 위한 추진력이 있습니다. 환경 규정 준수를 위한 무연 및 무할로겐 재료의 채택이 표준입니다. 응용 측면에서 통합이 핵심이며, LED는 점점 더 드라이버 또는 센서와 함께 공동 패키징되거나 PCB에 직접 내장되고 있습니다. 기반 InGaN 기술은 성숙했지만 내부 양자 효율 및 수명에서 점진적인 개선이 계속되고 있습니다.