LTST-C190TGKT-2A SMD LED 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.6mm - 전압 2.4-3.2V - 녹색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTST-C190TGKT-2A는 현대의 공간 제약이 있는 전자 응용 분야를 위해 설계된 표면실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)입니다. 이 부품은 패키지 높이가 단 0.8mm에 불과한 초박형 칩 LED 제품군에 속합니다. 인듐갈륨질소(InGaN) 반도체 칩을 사용하여 녹색광을 생성하며, 소형 폼 팩터에서 밝기와 효율의 균형을 제공합니다. 이 장치는 업계 표준 8mm 테이프에 실장되어 7인치 직경 릴로 공급되므로 고속 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와 완벽하게 호환됩니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 초박형 프로파일로, 초박형 디스플레이, 모바일 기기, 웨어러블 기술과 같이 Z축 높이가 제한 요소인 응용 분야에 매우 중요합니다. 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과의 호환성은 표준 표면실장 기술(SMT) 조립 라인과 일치하여 신뢰할 수 있고 효율적인 제조를 보장합니다. 이 제품은 "그린 제품"으로 지정되어 유해 물질에 관한 환경 규정을 준수함을 나타냅니다. 타겟 시장은 소형 패키지에서 신뢰할 수 있고 밝은 표시가 필요한 소비자 가전, 표시등, 소형 디스플레이 백라이트, 다양한 휴대용 기기를 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 LED의 주요 전기적, 광학적, 열적 특성에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다. 모든 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 동작 조건이 아닙니다.

• 전력 소산 (Pd):76 mW. 이는 LED 패키지가 열적 한계를 초과하지 않고 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_F(PEAK)):100 mA. 이 전류는 듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1ms의 펄스 조건에서만 인가될 수 있습니다. 짧은 고강도 플래시에는 유용하지만 연속 동작에는 적합하지 않습니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 동작을 위한 권장 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 동작 온도 범위:-20°C ~ +80°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 기능하도록 설계되었습니다.
• 보관 온도 범위:-30°C ~ +100°C. 장치는 전원이 공급되지 않을 때 이 한계 내에서 보관될 수 있습니다.
• 적외선 솔더링 조건:260°C에서 10초 동안 견딤. 이는 무연(Pb-free) 솔더 페이스트에 일반적인 리플로우 솔더링 공정 중 피크 온도 내성을 정의합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 정상 조건에서 LED의 성능을 정의하는 일반적인 동작 파라미터입니다.

• 광도 (I_V):I_F= 2mA에서 18.0 - 112.0 mcd (밀리칸델라). 이 넓은 범위는 장치가 다른 밝기 빈으로 제공됨을 나타냅니다(섹션 3 참조). 측정은 CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 필터를 사용합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 매우 넓은 시야각으로, 광 출력이 좁은 빔이 아닌 넓은 영역에 분산됨을 의미합니다. 이 각도는 강도가 축방향(중심) 값의 절반으로 떨어지는 지점에서 정의됩니다.
• 피크 발광 파장 (λ_P):530 nm (일반적). 이는 스펙트럼 전력 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):520.0 - 540.0 nm. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, CIE 색도도에서 유도된 LED의 색상을 정의합니다. 다른 빈이 이 범위를 포함합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):15 nm (일반적). 이는 방출된 빛의 대역폭을 지정하며, 스펙트럼 피크의 반치폭(FWHM)으로 측정됩니다. 15nm 값은 상대적으로 순수한 녹색을 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F= 2mA에서 2.4 - 3.2 V. LED가 동작할 때 걸리는 전압 강하입니다. 특정 범위로 빈닝됩니다.
• 역전류 (I_R):V_R= 5V에서 10 μA (최대). 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용됩니다. LED는 역바이어스로 동작하도록 설계되지 않았으며, 회로에서 역전압을 인가하면 손상될 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기반으로 "빈"으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 색상, 밝기, 전압에 대한 특정 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 빈닝

단위는 2mA에서 측정된 볼트(V)입니다. 각 빈의 허용 오차는 ±0.1V입니다.

• 빈 D4:2.4V (최소) ~ 2.6V (최대)
• 빈 D5:2.6V ~ 2.8V
• 빈 D6:2.8V ~ 3.0V
• 빈 D7:3.0V ~ 3.2V

더 좁은 전압 빈을 선택하면, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 더 일관된 전류 제한 회로 설계에 도움이 될 수 있습니다.

3.2 광도 빈닝

단위는 2mA에서 측정된 밀리칸델라(mcd)입니다. 각 빈의 허용 오차는 ±15%입니다.

• 빈 M:18.0 mcd ~ 28.0 mcd
• 빈 N:28.0 mcd ~ 45.0 mcd
• 빈 P:45.0 mcd ~ 71.0 mcd
• 빈 Q:71.0 mcd ~ 112.0 mcd

이 빈닝을 통해 저전력 표시등부터 밝은 상태 표시등까지 응용 분야의 밝기 요구에 따라 선택할 수 있습니다.

3.3 주 파장 빈닝

단위는 2mA에서 측정된 나노미터(nm)입니다. 각 빈의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• 빈 AP:520.0 nm ~ 525.0 nm (더 푸른빛을 띤 녹색, 청녹색에 가까움)
• 빈 AQ:525.0 nm ~ 530.0 nm
• 빈 AR:530.0 nm ~ 535.0 nm (일반적인 녹색)
• 빈 AS:535.0 nm ~ 540.0 nm (황녹색)

이는 여러 유닛에 걸쳐 특정 녹색 음영을 유지하거나 다른 부품과 일치시켜야 하는 색상이 중요한 응용 분야에 매우 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 그림1, 그림5)이 참조되지만, 표준 LED 물리학과 제공된 파라미터를 기반으로 일반적인 동작을 설명할 수 있습니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

순방향 전압(V_F)은 순방향 전류(I_F)와 대수 관계를 가집니다. 2mA의 테스트 조건에서 V_F는 2.4V에서 3.2V 사이입니다. 전류가 증가함에 따라 V_F는 약간 증가합니다. LED는 다이오드와 유사한 특성을 나타냅니다: 문턱 전압(녹색 InGaN의 경우 약 2V) 미만에서는 무시할 수 있는 전류가 흐르며, 그 이후에는 전압이 약간 증가해도 전류가 급격히 증가합니다. 따라서 LED는 전압원이 아닌 전류 제한 소스로 구동되어야 합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

광도(I_V)는 상당한 범위에서 순방향 전류에 거의 비례합니다. 2mA에서 동작하면 빈닝된 광도 값을 제공합니다. 전류를 증가시키면 광 출력이 증가하지만, 가열 및 효율 저하로 인해 더 높은 전류에서 이 관계는 선형성을 잃을 수 있습니다. 최대 DC 전류 20mA는 신뢰성을 유지하기 위한 상한 동작 한계에 대한 지침을 제공합니다.

4.3 스펙트럼 분포

LED는 가시 스펙트럼의 녹색 영역에서 주로 빛을 방출합니다. 피크 파장은 일반적으로 530 nm이며, 스펙트럼 반폭은 15 nm입니다. 이는 상대적으로 순수한 녹색을 초래합니다. 인지되는 색상을 정의하는 주 파장(λ_d)은 빈에 따라 520 nm에서 540 nm 사이에서 변합니다. 스펙트럼은 구동 전류와는 크게 무관하지만 접합 온도에 따라 약간의 이동이 발생할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED는 업계 표준 "칩 LED" 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수(밀리미터)에는 매우 낮은 프로파일 높이인 0.8mm가 포함됩니다. 데이터시트에는 모든 중요한 치수와 허용 오차(일반적으로 ±0.10mm)를 포함한 상면, 측면, 하면의 상세한 기계 도면이 포함되어 있습니다. 하면은 애노드 및 캐소드 패드 레이아웃과 극성 표시를 명확히 보여줍니다.

5.2 극성 식별

극성은 일반적으로 패키지의 표시 또는 하면의 비대칭 패드 설계로 표시됩니다. 올바른 극성은 동작에 필수적입니다. 역전압을 인가하면 즉시 고장날 수 있습니다.

5.3 권장 솔더링 패드 레이아웃

데이터시트는 PCB 설계를 위한 권장 랜드 패턴(풋프린트)을 제공합니다. 이 패턴을 준수하면 적절한 솔더링, 정렬 및 기계적 안정성이 보장됩니다. 설계에는 일반적으로 솔더링 및 동작 중 열을 관리하기 위한 열 완화 연결이 포함됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

이 장치는 무연(Pb-free) 솔더 페이스트를 사용하는 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 일반적으로 JEDEC 표준을 따르는 권장 프로파일이 제공됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 예열:120-150°C 범위.
• 예열 시간:최대 120초로 페이스트 플럭스 활성화 및 온도 안정화를 허용합니다.
• 피크 온도:최대 260°C.
• 액상선 온도 이상 시간:프로파일은 LED 리드가 솔더 용융점 이상에 머무는 시간을 최대 약 10초로 제한해야 합니다.

이 프로파일은 열 충격을 방지하고 LED의 내부 구조나 에폭시 렌즈를 손상시키지 않으면서 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 보장하도록 특성화되었습니다.

6.2 핸드 솔더링

핸드 솔더링이 필요한 경우 각별한 주의가 필요합니다:

• 인두 온도:최대 300°C.
• 솔더링 시간:패드당 최대 3초.
• 횟수:한 번만 수행해야 합니다. 반복 가열은 손상 위험을 증가시킵니다.

미세 팁 솔더링 인두와 적절한 플럭스 사용을 권장합니다.

6.3 세정

지정된 세정제만 사용해야 합니다. 권장 용매에는 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올이 포함됩니다. LED는 1분 미만으로 침지해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 플라스틱 패키지나 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

6.4 보관 조건

적절한 보관은 SMD 부품에 매우 중요합니다:

• 밀봉 패키지:≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 습기 차단 백 개봉 후 1년 이내에 사용하십시오.
• 개봉 패키지:원래 드라이팩에서 제거된 부품의 경우, 주변 환경은 30°C / 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. IR 리플로우는 일주일 이내에 완료하는 것이 좋습니다.
• 장기 보관 (개봉):건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 건조기에서 보관하십시오.
• 베이킹:원래 포장에서 벗어나 1주일 이상 보관된 LED는 조립 전 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

제품은 자동 조립을 위해 공급됩니다:

• 테이프 폭: 8mm.
• 릴 직경:7인치 (178mm).
• 릴당 수량:4000개.
• 최소 주문 수량 (MOQ):잔여 수량의 경우 500개.
• 포켓 밀봉:빈 포켓은 상단 커버 테이프로 밀봉됩니다.
• 누락 부품:사양에 따라 최대 2개의 연속 누락 램프가 허용됩니다.
• 표준:포장은 ANSI/EIA-481-1-A-1994 사양을 준수합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 상태 표시등:소비자 가전(라우터, 충전기, 스마트 홈 기기)의 전원, 연결성 또는 활동 표시등.
• 백라이트:박형 기기에서 소형 LCD 디스플레이 또는 아이콘의 엣지 라이팅.
• 휴대용 및 웨어러블 기기:두께가 중요한 스마트폰, 피트니스 트래커, 헤어러블의 표시등.
• 패널 표시등:제어판 및 계측 장비의 군집 표시등.

8.2 설계 고려사항

• 전류 구동:항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로를 사용하십시오. 저항값은 R = (V_공급- V_F) / I_F 공식을 사용하여 계산하십시오. V_F공급_{이 최소값일 때 최소 전류가 충족되도록 하려면 빈의 최대 V}를 사용하십시오.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 특히 높은 주변 온도에서 최대 전류 근처에서 동작할 경우 패드 아래에 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하십시오.
• ESD 보호:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 조립 및 설계 중 ESD 안전 취급 절차(손목 스트랩, 접지된 작업대)를 구현하십시오. 응용 환경이 ESD에 취약한 경우 민감한 라인에 과도 전압 억제(TVS) 다이오드나 저항을 추가하는 것을 고려하십시오.
• 광학 설계:130도의 시야각은 넓은 분산을 제공합니다. 지향성 빛의 경우 외부 렌즈나 도광판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C190TGKT-2A는 주로 초박형 0.8mm 프로파일을 통해 차별화됩니다. 표준 1.0mm 또는 1.2mm 높이 LED와 비교하여 이는 더 얇은 최종 제품 설계를 가능하게 합니다. InGaN 기술의 사용은 녹색용 AlGaInP와 같은 오래된 기술에 비해 더 높은 효율과 밝은 출력을 제공하지만, 일반적으로 더 높은 순방향 전압이 필요합니다. 포괄적인 빈닝 시스템은 설계자에게 색상과 밝기 일관성에 대한 세밀한 제어를 제공하며, 이는 더 넓고 지정되지 않은 파라미터 분포로 공급되는 LED에 비해 장점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 이 LED를 20mA로 연속 구동할 수 있나요?

예, 20mA는 권장 최대 DC 순방향 전류입니다. 가장 긴 수명과 신뢰성을 위해 10-15mA와 같은 더 낮은 전류에서 동작하는 것이 열 응력을 줄이므로 종종 권장됩니다. 가능한 경우 디레이팅 곡선을 항상 참조하십시오.

10.2 5V 공급 전압에 필요한 저항값은 얼마인가요?

공식 R = (V_공급- V_F) / I_F를 사용하십시오. 목표 I_F가 5mA이고 최대 V_F가 3.2V(빈 D7)인 경우: R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 옴. 목표가 10mA인 경우: R = (5V - 3.2V) / 0.01A = 180 옴. 항상 다음으로 높은 표준 저항값을 선택하고 정격 전력(P = I²R)을 고려하십시오.

10.3 역전압을 인가해서는 안 된다면 왜 역전류 사양이 존재하나요?

V_R=5V에서의 I_R 사양은 제조 과정에서 수행되는 품질 및 누설 테스트 파라미터입니다. 이는 반도체 접합의 무결성을 검증합니다. 실제 회로에서는 LED에 역바이어스를 가해서는 안 되며, 장치의 낮은 역방향 항복 전압을 초과하는 작은 역전압조차도 즉각적이고 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.

10.4 주문서의 빈 코드는 어떻게 해석하나요?

전체 주문 코드는 V_F, I_V, 및 λ_d에 대한 빈을 지정할 수 있습니다(예: D5-N-AR). 이는 순방향 전압 2.6-2.8V, 광도 28-45 mcd, 주 파장 530-535 nm의 LED를 지정합니다. 정확한 주문 구문은 제조업체에 문의하십시오.

11. 실용 설계 사례

시나리오:3.7V 리튬 이온 배터리로 구동되는 휴대용 기기의 저전압 배터리 표시등 설계. 표시등은 명확하게 보이면서 전력 소비를 최소화해야 합니다.설계 단계:

1. 전류 선택:밝기와 저전력의 좋은 균형을 위해 I_F= 5mA를 선택합니다.
2. 전압 고려:배터리 전압은 ~4.2V(풀 충전)에서 ~3.0V(저전압)까지 변동합니다. 최악의 경우 저항 계산을 위해 최소 시스템 전압(3.0V)을 사용하여 LED가 여전히 켜지도록 합니다.
3. 저항 계산 (최악의 경우):V_F 빈 D7 LED(최대 V_F= 3.2V) 사용을 가정합니다. 저전압 배터리(3.0V)에서는 LED를 순방향 바이어스하기에 전압이 부족합니다(3.0V<3.2V). 따라서 더 낮은 V_F 빈(예: D4: 최대 2.6V)을 선택하거나 배터리 범위에 걸쳐 일관된 성능을 위해 차지 펌프/LED 드라이버를 사용합니다. 최대 V_F=2.6V인 빈 D4를 저전압 배터리에서 사용하는 경우: R = (3.0V - 2.6V) / 0.005A = 80 옴. 풀 충전(4.2V)에서: I_F= (4.2V - 2.4V_최소) / 80 = 22.5mA (최대 20mA 초과). 이는 변동하는 전압원에서 LED를 직접 구동하는 어려움을 보여줍니다. 최적의 성능과 LED 안전을 위해 정전류 회로나 더 정교한 드라이버를 권장합니다.

12. 동작 원리 소개

발광 다이오드는 전기 에너지를 전기발광이라는 과정을 통해 직접 빛으로 변환하는 반도체 장치입니다. LTST-C190TGKT-2A는 InGaN(인듐갈륨질소) 화합물 반도체를 사용합니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. InGaN 재료는 스펙트럼의 청색, 녹색, 자외선 부분에서 빛을 생성하는 데 사용됩니다. 이 LED의 녹색은 활성층의 인듐, 갈륨, 질소의 특정 구성에 기인합니다.

13. 기술 트렌드

LTST-C190TGKT-2A와 같은 LED의 개발은 몇 가지 주요 산업 트렌드를 따릅니다. 더 얇고 작은 최종 제품을 가능하게 하는 소형화에 대한 지속적인 추진이 있습니다. InGaN 재료의 효율 향상은 전기 와트당 더 많은 광 출력을 의미하는 더 높은 광 효율로 이어지며, 이는 배터리 구동 기기에 매우 중요합니다. 또 다른 트렌드는 빈닝의 정교화와 더 엄격한 파라미터 제어로, 대량 생산에서 더 일관된 성능을 가능하게 하고 엄격한 색상 또는 밝기 균일성 요구 사항이 있는 응용 분야를 가능하게 합니다. 마지막으로, 향상된 신뢰성과 무연, 고온 솔더링 공정과의 호환성은 글로벌 환경 규정과 현대 제조 표준을 충족하는 데 필수적입니다.