LTST-C190TBKT-10A 블루 LED 데이터시트 - 사이즈 3.2x1.6x0.8mm - 전압 2.75-3.35V - 전력 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 컴팩트한 폼 팩터와 안정적인 동작이 요구되는 현대 전자 응용 분야를 위해 설계된 고성능 표면실장 블루 LED의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 매우 낮은 프로파일을 특징으로 하여, 초슬림 디스플레이, 백라이트 유닛, 휴대용 소비자 가전과 같은 공간 제약이 있는 설계에 적합합니다.

이 부품의 핵심 장점은 환경 친화성을 보장하는 RoHS 및 그린 제품 표준 준수입니다. 고효율 청색광을 생성하는 것으로 알려진 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 칩을 사용합니다. 패키지는 표준 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환되며, 현대 제조 요구사항에 부합하는 무연(Pb-free) 적외선 리플로우 솔더링 공정 사용이 인증되었습니다.

목표 시장은 밝고 신뢰할 수 있는 청색 점 광원이 필요한 소비자 가전(스마트폰, 태블릿, 노트북), 자동차 실내 조명, 상태 표시등, 패널 조명 및 일반 장식 조명을 포함하되 이에 국한되지 않는 광범위한 산업을 포괄합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

소자의 동작 한계는 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다. 최대 연속 전력 소산은 76밀리와트(mW)입니다. 장기간 안정적인 동작을 위해 DC 순방향 전류는 20 mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 응용의 경우, 특정 조건(1/10 듀티 사이클 및 0.1밀리초 펄스 폭)에서 100 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 이 소자는 -20°C ~ +80°C의 동작 온도 범위로 정격되며, -30°C ~ +100°C 범위의 환경에 보관할 수 있습니다. 결정적으로, 무연 조립에 표준인 260°C의 피크 온도에서 10초 동안 적외선 리플로우 솔더링을 견딜 수 있습니다.

2.2 전기 및 광학 특성

주요 성능 파라미터는 Ta=25°C 및 표준 테스트 전류(IF) 10 mA에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):최소 18.0 밀리칸델라(mcd)에서 일반값 90.0 mcd까지의 범위를 가집니다. 이는 표준 CIE 명시적 눈 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):130도의 넓은 시야각이 지정됩니다. 이는 광도가 축상(온-축) 값의 절반으로 떨어지는 축외 각도로 정의됩니다.
• 피크 파장 (λP):스펙트럼 방출이 가장 강한 파장은 일반적으로 468나노미터(nm)입니다.
• 주 파장 (λd):CIE 색도도에서 유도된 이 파라미터는 LED의 지각되는 색상을 정의합니다. 465.0 nm에서 475.0 nm까지의 범위를 가집니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):스펙트럼 선 반폭은 25 nm로, 피크 주변에서 방출되는 파장의 확산을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):10 mA에서 LED 양단의 전압 강하는 2.75볼트(최소)에서 3.35볼트(최대)까지의 범위를 가집니다.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V가 인가될 때, 누설 전류는 최대 10마이크로암페어(μA)입니다. 이 소자는 역방향 바이어스 하에서 동작하도록 설계되지 않았으며, 이 테스트 조건은 특성화 전용임을 유의하는 것이 중요합니다.

정전기 방전 (ESD) 주의:LED는 정전기 및 서지 전압에 민감합니다. 손상 방지를 위해 취급 및 조립 중 접지된 손목 스트랩, 방전 장갑, 접지된 장비 사용을 포함한 적절한 ESD 취급 절차가 필수입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 및 응용의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 성능 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 특정 회로 및 광학 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

소자는 10 mA에서의 순방향 전압에 따라 빈(J8, J9, J10, J11)으로 분류됩니다. 각 빈은 ±0.1V의 허용 오차를 가집니다.

• J8: 2.75V - 2.90V
• J9: 2.90V - 3.05V
• J10: 3.05V - 3.20V
• J11: 3.20V - 3.35V

3.2 광도 빈닝

LED는 10 mA에서의 광도 출력에 따라 빈(M1, M2, N1, N2, P1, P2, Q1)으로 분류되며, 빈당 ±15%의 허용 오차를 가집니다. 이 범위는 18.0 mcd(M1 최소)에서 90.0 mcd(Q1 최대)까지입니다.

3.3 주 파장 빈닝

색상 일관성은 파장 빈 AC와 AD를 통해 제어되며, 각각 ±1 nm의 허용 오차를 가집니다.

• AC: 465.0 nm - 470.0 nm
• AD: 470.0 nm - 475.0 nm

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 스펙트럼 방출용 그림 1, 시야각용 그림 6)이 참조되지만, 제공된 데이터는 중요한 분석을 가능하게 합니다. 순방향 전류(IF)와 광도(Iv) 간의 관계는 일반적으로 낮은 전류에서 초선형적이며, 더 높은 전류에서 더 선형적이 되고 포화됩니다. 설계자는 가속화된 열화를 피하기 위해 지정된 DC 전류 한도 내에서 동작해야 합니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다. 스펙트럼 특성(피크 및 주 파장)도 온도 의존적이며, 일반적으로 온도 증가에 따라 더 긴 파장(적색 편이)으로 이동하는데, 이는 반도체 광원의 기본적인 특성입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

이 소자는 초슬림 형상의 EIA 표준 패키지를 특징으로 합니다. 핵심 치수는 높이 0.80 mm(최대)입니다. 다른 중요한 치수는 길이와 너비로, 이 패키지 유형에 표준이며 자동 조립과의 호환성을 보장합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 허용 오차는 일반적으로 ±0.10 mm입니다. 상세한 치수 도면은 PCB 랜드 패턴 설계에 필수적입니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

이 소자는 애노드와 캐소드 단자를 가집니다. 극성은 일반적으로 노치, 점, 모서리 절단과 같은 패키지 상의 표시로 나타냅니다. 데이터시트에는 신뢰할 수 있는 솔더 접합, 적절한 정렬 및 리플로우 공정 중 충분한 열 방출을 보장하기 위한 권장 솔더링 패드 치수가 포함됩니다. 이러한 권장사항을 준수하는 것은 제조 수율 및 장기 신뢰성에 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

무연 조립 공정을 위한 권장 적외선(IR) 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 이 프로파일은 신뢰할 수 있는 장착을 보장하기 위해 JEDEC 표준을 기반으로 합니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150°C ~ 200°C.
• 예열 시간:균일한 가열과 용제 증발을 위해 최대 120초.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 이상 시간:소자는 피크 온도에 최대 10초 동안 노출되어야 합니다. 리플로우는 최대 2회 수행해야 합니다.

최적의 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 오븐 특성에 따라 달라지며, 보드 수준 특성화를 권장함을 강조합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 각별한 주의가 필요합니다. 솔더링 아이언 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, LED 단자와의 접촉 시간은 단일 작업에 대해 최대 3초로 제한해야 합니다. 과도한 열은 LED 칩이나 플라스틱 패키지를 되돌릴 수 없게 손상시킬 수 있습니다.

6.3 세척

명시되지 않은 화학 세척제는 LED 패키지를 손상시킬 수 있으므로 사용해서는 안 됩니다. 솔더링 후 세척이 필요한 경우(예: 플럭스 잔여물 제거), 권장 방법은 조립된 보드를 상온의 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 1분 미만 동안 담그는 것입니다.

7. 보관 및 취급

적절한 보관은 솔더링성을 유지하고 리플로우 중 수분 유도 손상("팝콘 현상")을 방지하는 데 중요합니다.

• 밀봉 패키지:건조제가 포함된 원래의 방습 베리어 백에 포장된 LED는 ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관해야 합니다. 이러한 조건에서의 유통기한은 1년입니다.
• 개봉 패키지:베리어 백이 개봉되면 부품은 주변 습도에 노출됩니다. ≤30°C 및 ≤60% RH에서 보관해야 합니다. 개봉 후 1주일 이내에 IR 리플로우 공정을 완료하는 것이 강력히 권장됩니다.
• 장기 보관 (개봉):1주일 이상 보관하는 경우, 부품은 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 퍼지 건조기에 보관해야 합니다.
• 베이킹:원래 포장에서 1주일 이상 보관된 부품은 솔더링 전 흡수된 수분을 제거하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다.

8. 포장 및 주문 정보

제품은 자동 조립 기계와 호환되는 테이프 및 릴 형식으로 공급됩니다.

• 테이프 너비:8 mm.
• 릴 직경:7 인치.
• 릴당 수량:4000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481-1-A-1994 사양을 준수합니다. 캐리어 테이프의 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.

부품 번호 LTST-C190TBKT-10A는 특정 속성을 인코딩합니다: 시리즈(LTST-C190), 색상(Blue/B), 패키지 변형(KT), 빈 코드(10A)를 나타냅니다.

9. 응용 노트 및 설계 고려사항

9.1 일반적인 응용 시나리오

이 LED는 일반 전자 장비에서 사용하도록 설계되었으며, 다음을 포함합니다:

• 소비자 기기(라우터, 충전기, 가전제품)의 상태 및 표시등.
• 키, 심볼 또는 소형 LCD 패널의 백라이트.
• 자동차 실내의 장식 조명.
• 컴팩트한 청색 광원이 필요한 일반 조명.

중요 공지:이 소자는 고장이 생명이나 건강을 직접적으로 위협할 수 있는 응용 분야(예: 항공 제어, 의료 생명 유지 장치, 중요한 안전 시스템)에는 사용할 수 없습니다. 이러한 고신뢰성 응용 분야에는 제조업체와의 상담이 필요합니다.

9.2 회로 설계 고려사항

1. 전류 제한:LED는 전류 구동 소자입니다. 전압원에서 구동할 때 동작 전류를 설정하고 열 폭주를 방지하기 위해 직렬 전류 제한 저항이 필수적입니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F를 사용하십시오.
2. 전력 소산:최악의 동작 온도를 고려하여 I_F와 V_F의 곱이 절대 최대 전력 정격 76 mW를 초과하지 않도록 하십시오.
3. 역방향 전압 보호:LED는 낮은 역방향 항복 전압을 가지므로, 회로 설계는 역방향 바이어스 인가를 방지해야 합니다. AC 또는 양방향 신호 응용 분야에서는 병렬 보호 다이오드가 필요할 수 있습니다.
4. 열 관리:전력이 낮더라도, 솔더 패드 주변에 충분한 PCB 구리 면적을 확보하는 것은 열을 방출하여 LED 성능과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 고주변 온도 환경에서 중요합니다.
5. ESD 보호:LED가 패널 표시등과 같이 노출된 위치에 있는 경우, 입력 라인에 ESD 보호 소자(예: TVS 다이오드)를 포함시키십시오.

10. 기술 비교 및 차별화

이 소자의 주요 차별화 요소는 0.80 mm의 초저 프로파일입니다. 종종 1.0 mm 이상인 표준 SMD LED와 비교하여, 이는 점점 더 얇아지는 최종 제품에 통합할 수 있게 합니다. InGaN 칩 사용은 청색 발광을 위한 구형 기술에 비해 더 높은 효율과 밝은 출력을 제공합니다. 표준 무연 IR 리플로우에 대한 인증은 조립 공정을 변경하지 않고 부품 높이를 줄이려는 많은 기존 설계에 드롭인 대체품으로 만듭니다. 포괄적인 빈닝 시스템은 설계자가 특정 응용 분야에 맞게 비용 최적화 또는 성능 최적화 등급을 선택할 수 있는 유연성을 제공합니다.

11. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

A1: 피크 파장(λP)은 스펙트럼 전력 출력이 가장 높은 물리적 파장입니다. 주 파장(λd)은 LED의 지각되는 색상과 일치하는 순수 단색광의 단일 파장을 나타내는 색도 측정에서 계산된 값입니다. λd는 색상 기반 응용 분야와 더 관련이 있습니다.

Q2: 이 LED를 20 mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A2: 예, 20 mA는 최대 정격 DC 순방향 전류입니다. 그러나 최대 수명과 실제 열 조건을 고려하여, 이러한 수준에서 광 효율이 여전히 높기 때문에 더 낮은 전류(예: 10-15 mA)로 구동하는 것이 좋은 관행입니다.

Q3: 솔더링 전에 베이킹이 필요한 이유는 무엇입니까?

A3: 플라스틱 SMD 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 압력을 생성하여 패키지 균열 또는 내부 계면 박리를 일으킬 수 있습니다. 이를 "팝콘 현상"이라고 합니다. 베이킹은 이 수분을 제거합니다.

Q4: 부품 번호의 빈 코드 "10A"를 어떻게 해석합니까?

A4: "10A" 접미사는 일반적으로 순방향 전압, 광도 및 주 파장에 대한 성능 빈의 조합을 지정합니다. 해당 특정 주문 코드에 대한 V_F, I_v, 및 λ_d의 정확한 보장 범위를 알기 위해서는 데이터시트 또는 제조업체의 빈 코드 목록을 상호 참조해야 합니다.

12. 실용 설계 예시

시나리오:USB 전원 장치(5V 공급)용 청색 전원 상태 표시등 설계.

1단계 - 동작점 선택:밝기와 수명의 좋은 균형을 위해 12 mA의 중간 범위 전류를 선택합니다.

2단계 - 순방향 전압 결정:보수적인 설계를 위해 J11 빈의 최대 V_F를 사용합니다: 3.35V.

3단계 - 직렬 저항 계산:R = (5.0V - 3.35V) / 0.012A = 137.5 Ω. 가장 가까운 표준 E24 값은 150 Ω입니다.

4단계 - 실제 전류 재계산:J10 빈의 일반적인 V_F3.0V를 사용하면, I_F= (5.0V - 3.0V) / 150Ω ≈ 13.3 mA로, 안전하고 한도 내에 있습니다.

5단계 - 전력 확인:LED의 최악의 경우 전력: P = 3.35V * 13.3mA ≈ 44.6 mW로, 최대 76 mW보다 훨씬 낮습니다.

6단계 - PCB 레이아웃:150Ω 저항을 LED의 애노드와 직렬로 배치합니다. 약간의 방열을 위해 LED의 캐소드 패드에 연결된 작은 구리 푸어를 제공합니다. PCB 실크스크린의 극성 표시가 LED의 표시와 일치하는지 확인합니다.

13. 기술 소개

이 LED는 일반적으로 사파이어 또는 실리콘 카바이드 기판 위에 성장된 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 기술을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 반도체의 활성 양자 우물 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 청색입니다. 워터클리어 렌즈 에폭시는 이 파장에 투명하도록 제형화되어 환경 보호 및 기계적 안정성을 제공합니다. 초슬림 프로파일은 고급 패키지 성형 및 다이 부착 기술을 통해 달성됩니다.

14. 산업 동향

소비자 가전용 SMD LED의 동향은 소형화 및 고효율화를 지속적으로 추구하고 있습니다. 이 소자의 0.8mm 높이는 이 방향으로의 한 걸음을 나타내며, 더 얇은 최종 제품을 가능하게 합니다. 또한 InGaN 칩에서 더 높은 광 효율(전기 와트 입력당 더 많은 광 출력)을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 더욱이, 전색 RGB 디스플레이 및 고급 자동차 조명과 같이 정밀하고 균일한 색 재현이 필요한 응용 분야를 위해 더 엄격한 빈닝 허용 오차와 더 정교한 색 혼합 기능이 요구됩니다. 드라이버 회로 및 다중 LED 칩을 단일 패키지(예: COB - 칩 온 보드)에 통합하는 것은 또 다른 중요한 동향이지만, 이와 같은 개별 LED는 점 광원 표시등 및 유연한 설계 레이아웃에 필수적입니다.