LTST-C170TBKT-5A 블루 SMD LED 데이터시트 - 크기 3.2x1.6x1.1mm - 전압 2.8V - 전력 76mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C170TBKT-5A는 현대적이고 컴팩트한 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 제품은 높이가 1.10mm에 불과한 초슬림 칩 LED 제품군에 속하여 공간 제약이 엄격한 응용 분야에 적합합니다. 이 장치는 고휘도 청색광을 효율적으로 생산하는 것으로 알려진 InGaN(인듐갈륨질화물) 반도체 칩을 사용합니다. 업계 표준인 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장되어 전자 제조에서 일반적으로 사용되는 고속 자동 피크 앤 플레이스 및 조립 장비와의 호환성을 보장합니다.

이 LED는 그린 제품으로 분류되며, 유해물질 사용 제한(RoHS) 지침을 준수함을 의미합니다. 또한 인쇄회로기판(PCB)에 표면실장 부품을 조립하는 표준 공정인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되었습니다. 전기적 특성은 집적회로(IC) 논리 레벨과 호환되어 구동 회로 설계를 단순화합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산 (Pd):76 mW. 이는 LED 패키지가 연속 작동 중에 열로 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA. 이는 최대 허용 순간 순방향 전류로, 일반적으로 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 지정됩니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 작동 온도 범위:-20°C ~ +80°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능이 보장됩니다.
• 보관 온도 범위:-30°C ~ +100°C. 장치는 이 한계 내에서 열화 없이 보관할 수 있습니다.
• 적외선 솔더링 조건:260°C에서 10초. 이는 리플로우 솔더링 공정의 피크 온도와 시간 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 별도로 명시되지 않는 한, Ta=25°C 및 표준 시험 전류(I_F) 5 mA에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):11.2 - 45.0 mcd (밀리칸델라). 이는 인간의 눈이 인지하는 LED의 밝기를 측정한 값입니다. 넓은 범위는 장치가 다른 밝기 빈(섹션 3 참조)으로 제공됨을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 중심축(0°)에서의 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 130° 각도는 매우 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):468 nm. 이는 광 출력 전력이 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):470.0 - 475.0 nm. 이는 CIE 색도도에서 도출된, LED 빛의 인지된 색상을 가장 잘 나타내는 단일 파장입니다. 이 범위는 청색에 해당합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):25 nm. 이는 최대 전력의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭으로, 청색광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.65 - 3.05 V (일반값 2.80V). 이는 지정된 시험 전류로 구동될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 전류 제한 회로 설계의 핵심 파라미터입니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 10 μA (최대). LED는 역방향 바이어스 작동을 위해 설계되지 않았습니다. 이 파라미터는 품질 보증을 위해서만 시험됩니다.

중요 참고사항:광도는 인간의 눈 반응(CIE 곡선)을 시뮬레이션하는 필터로 측정됩니다. 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 중 적절한 ESD 예방 조치(접지 팔찌, 접지 장비)는 필수입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C170TBKT-5A는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

단위는 I_F= 5 mA에서 측정한 볼트(V)입니다. 각 빈의 허용 오차는 ±0.1V입니다.

• 빈 코드 1: 2.65V (최소) ~ 2.75V (최대)
• 빈 코드 2: 2.75V ~ 2.85V
• 빈 코드 3: 2.85V ~ 2.95V
• 빈 코드 4: 2.95V ~ 3.05V

이를 통해 설계자는 병렬 구동 시 균일한 밝기가 필요한 응용 분야에서 V_F가 밀접하게 일치하는 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 광도 빈닝

단위는 I_F= 5 mA에서 측정한 밀리칸델라(mcd)입니다. 각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.

• L1: 11.2 ~ 14.0 mcd
• L2: 14.0 ~ 18.0 mcd
• M1: 18.0 ~ 22.4 mcd
• M2: 22.4 ~ 28.0 mcd
• N1: 28.0 ~ 35.5 mcd
• N2: 35.5 ~ 45.0 mcd

이 넓은 범위의 빈을 통해 표시등부터 백라이트까지 응용 분야의 밝기 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다.

3.3 주 파장 빈닝

단위는 I_F= 5 mA에서 측정한 나노미터(nm)입니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• 빈 코드 AD: 470.0 nm ~ 475.0 nm

이를 통해 이 부품 번호의 모든 장치에서 일관된 청색 색조를 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 일반적인 성능 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 본문에 재현되지 않았지만, 그 의미는 아래에서 분석됩니다.

4.1 전류 대 전압 (I-V) 곡선

이와 같은 InGaN LED의 I-V 곡선은 특징적인 지수 상승을 보여줍니다. 순방향 전압(V_F)은 주어진 전류에 대해 상대적으로 일정하지만, 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소하는 음의 온도 계수를 가집니다. 이는 열 폭주를 피하기 위해 정전압 구동 방식에서 고려되어야 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광 출력(광도)은 일반적인 작동 범위(최대 20mA)에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 그러나 효율(루멘/와트)은 일반적으로 최대 정격보다 낮은 전류에서 정점을 이루며, 더 높은 전류에서는 열 발생 증가 및 반도체 내 "드룹" 효과로 인해 감소합니다.

4.3 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 곡선은 약 468-470 nm를 중심으로 하고 일반적인 반폭이 25 nm인 단일 피크를 보여줄 것입니다. 주 파장(인지된 색상)은 이 스펙트럼에서 도출됩니다. 스펙트럼은 전류에 따라 크게 안정적이지만, 피크 파장은 접합 온도 변화에 따라 약간 이동할 수 있습니다(일반적으로 0.1-0.2 nm/°C).

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 업계 표준 EIA 패키지 외형을 특징으로 합니다. 주요 치수는 약 3.2mm(길이) x 1.6mm(너비)의 본체 크기와 결정적인 초슬림 프로파일인 1.10mm(높이)를 포함합니다. 모든 치수 허용 오차는 상세 기계 도면에 별도로 명시되지 않는 한 일반적으로 ±0.10mm입니다. 렌즈는 물처럼 투명하여 청색 LED에 최적이며 색상을 변경하지 않습니다.

5.2 극성 식별 및 패드 설계

이 부품에는 애노드와 캐소드가 있습니다. 극성은 일반적으로 노치, 점, 또는 모서리 절단과 같은 패키지의 표시로 나타냅니다. 데이터시트에는 PCB 레이아웃을 위한 권장 솔더링 패드 치수가 포함되어 있습니다. 이러한 권장 사항을 따르는 것은 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 달성하고, 리플로우 중 적절한 정렬을 유지하며, 열 응력을 관리하는 데 중요합니다. 패드 설계는 또한 툼스토닝(솔더링 중 한쪽 끝이 들리는 현상)을 방지하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 장치는 무연(Pb-free) 솔더 페이스트에 대한 적외선 리플로우 솔더링과 호환됩니다. 일반적으로 JEDEC 표준을 따르는 권장 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:150-200°C에서 최대 120초 동안 보드를 점차 가열하고 플럭스를 활성화합니다.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 온도 이상 시간 (TAL):피크 온도의 5°C 이내의 시간은 최대 10초로 제한해야 합니다. 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.

정확한 프로파일은 특정 PCB 설계, 구성 요소 및 사용된 오븐에 대해 특성화되어야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

• 솔더링 아이언 온도는 300°C를 초과해서는 안 됩니다.
• 접촉 시간은 패드당 최대 3초로 제한해야 합니다.
• 플라스틱 패키지와 반도체 다이에 대한 열 손상을 피하기 위해 핸드 솔더링은 한 번만 수행해야 합니다.

6.3 보관 및 취급

보관 (밀봉 백):LED는 습기에 민감합니다(MSL). 건조제가 들어 있는 원래의 방습 백에 보관할 때는 ≤30°C 및 ≤90% RH 조건에서 보관하고 백 밀봉일로부터 1년 이내에 사용해야 합니다.보관 (백 개봉 후):일단 개봉되면 주변 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 노출 후 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우를 완료하는 것이 권장됩니다. 더 오랜 노출의 경우, 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 "팝코닝"(리플로우 중 패키지 균열)을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹이 필요합니다.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올(IPA) 또는 에틸 알코올과 같은 지정된 알코올 기반 용매만 사용해야 합니다. LED는 상온에서 1분 미만으로 담가야 합니다. 지정되지 않은 화학 세척제는 플라스틱 패키지 재료나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급되며, 커버 테이프로 밀봉되고 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다.

• 릴당 수량:3000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 포장 표준:ANSI/EIA-481-1-A-1994을 준수합니다.
• 품질:테이프에서 연속으로 누락된 구성 요소("누락 램프")의 최대 개수는 2개입니다.

이 포장은 자동화된 SMT 조립 라인에 최적화되어 있습니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

초슬림 프로파일, 넓은 시야각 및 청색 덕분에 이 LED는 다음과 같은 용도에 적합합니다:

• 상태 표시기:소비자 가전, 네트워킹 장비 및 가전 제품의 전원, 연결성 또는 활동 표시기.
• 백라이트:소형 LCD 디스플레이의 엣지 라이팅, 키패드 조명 또는 얇은 장치의 장식용 조명.
• 소비자 가전:높이가 중요한 스마트폰, 태블릿, 게임 주변기기 및 웨어러블의 장식용 조명.
• 자동차 실내 조명:작동 온도 범위를 고려하여 계기판 표시기 또는 앰비언트 라이팅용.

8.2 설계 고려사항

전류 구동:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로를 사용하십시오. 전압원에서 LED를 직접 구동하면 과도한 전류가 흐르고 빠른 고장이 발생합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 열 관리:전력 소산이 낮지만, 열 패드(있는 경우) 주변 또는 일반 보드 냉각을 위한 적절한 PCB 구리 면적을 확보하면 LED 효율과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 최대 전류 근처 또는 높은 주변 온도에서 작동할 때 중요합니다.광학 설계:투명 렌즈와 넓은 시야각은 넓고 확산된 빛 패턴을 제공합니다. 집중된 빛의 경우 외부 렌즈나 도광판이 필요할 수 있습니다. 청색광 출력은 일부 응용 분야에서 형광체와 함께 사용하여 백색광을 생성할 수 있는 범위에 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C170TBKT-5A의 주요 차별화 요소는초슬림 1.10mm 높이와고휘도 InGaN 칩사용입니다. GaP(갈륨 인화물) 청색 LED와 같은 구형 기술과 비교하여, InGaN은 훨씬 더 높은 발광 효율과 더 포화된 청색을 제공합니다. 얇은 프로파일은 공간이 제한된 현대 전자 제품에서 표준 SMD LED(일반적으로 높이 1.5-2.0mm)에 비해 주요 장점입니다. 집중 조명에 사용되는 좁은 각도 LED와 비교하여 넓은 130도 시야각도 주목할 만합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_P):광 출력 전력이 문자 그대로 최대가 되는 특정 파장입니다. 물리적 측정값입니다.
주 파장 (λ_d):CIE 색상 차트에서 계산된 값으로, 인간의 눈에 LED 출력과 동일한 색상으로 보일 단색광의 단일 파장을 나타냅니다. 인지된 색상을 정의합니다. 청색 LED의 경우, 이 경우와 같이(468nm 대 470-475nm) 종종 가깝습니다.

10.2 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

네, 20mA는 권장되는 최대DC 순방향 전류입니다. 최적의 수명과 효율을 위해, 표시등 목적으로는 5mA(시험 조건) 또는 10mA와 같은 더 낮은 전류로 구동하는 것이 종종 충분하며 열 발생을 줄입니다.

10.3 LED에 ESD 보호가 왜 그렇게 중요한가요?

LED의 반도체 접합, 특히 고휘도 InGaN 유형은 고전압 정전기 방전에 매우 민감합니다. 인간이 감지할 수 없는 정전기 충격은 미세한 반도체 층을 손상시켜 LED의 광 출력 능력을 즉시 저하시키거나 파괴할 수 있습니다. 항상 ESD 안전 환경에서 취급하십시오.

11. 실용 설계 사례 연구

시나리오:휴대용 블루투스 스피커용 저전력 상태 표시기 설계. 표시기는 주광에서 보일 수 있어야 하며, 넓은 시야각을 가지고, 높이 1.5mm 이내의 외장에 맞아야 합니다.
선택 근거:LTST-C170TBKT-5A는 1.10mm 높이와 130° 시야각 때문에 선택되었습니다. 청색은 좋은 대비를 제공하며 일반적으로 블루투스 기술과 연관됩니다.
회로 설계:스피커의 메인 보드에는 3.3V 레일이 있습니다. 좋은 밝기와 효율을 위해 순방향 전류 10mA를 목표로 합니다. 일반적인 V_F값 2.8V 사용: R = (3.3V - 2.8V) / 0.01A = 50 옴. 표준 51옴 저항이 선택됩니다. LED의 전력 소산은 P = V_F* I_F= 2.8V * 0.01A = 28mW로, 최대 76mW보다 훨씬 낮습니다.
레이아웃:데이터시트의 권장 패드 레이아웃이 PCB에 사용됩니다. 솔더 위킹을 방지하기 위해 LED 아래에 작은 키프아웃 영역이 유지됩니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드는 전기 에너지를 전기발광이라는 과정을 통해 직접 빛으로 변환하는 반도체 장치입니다. LTST-C170TBKT-5A는 InGaN 기반 이종구조를 사용합니다. 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역(양자 우물)으로 주입됩니다. 이 영역에서 전자가 정공과 재결합할 때, 에너지는 광자(빛 입자) 형태로 방출됩니다. InGaN 재료의 특정 에너지 밴드갭은 방출된 광자의 파장(색상)을 결정하며, 이 경우 청색 스펙트럼(~470 nm)에 있습니다. 투명 에폭시 패키지는 렌즈 역할을 하여 빛 출력을 형성하고 환경 보호를 제공합니다.

13. 기술 동향

청색 InGaN LED의 개발은 고체 조명의 기초적인 돌파구였으며, 백색 LED(형광체 변환을 통해) 및 풀컬러 디스플레이의 창출을 가능하게 했습니다. 이와 같은 SMD LED의 현재 동향은 계속해서 다음에 초점을 맞추고 있습니다:

• 효율 증가 (lm/W):동일한 광 출력에 대한 에너지 소비 감소.
• 소형화:차세대 초소형 장치를 위한 패키지 크기(면적 및 높이)의 추가 감소.
• 색상 일관성 향상:대면적 백라이트 또는 비디오 월과 같이 균일한 색상이 필요한 응용 분야를 위한 더 엄격한 빈닝 허용 오차.
• 높은 신뢰성 및 수명:더 높은 작동 온도와 더 가혹한 환경을 견딜 수 있도록 패키지 재료 및 칩 설계 개선, 자동차 및 산업 응용 분야로 확장.

환경 규정을 준수하는 무연 및 무할로겐 재료로의 전환도 표준 업계 관행입니다.