SMD LED LTST-C193KSKT-5A 데이터시트 - 크기 1.6x0.8x0.35mm - 전압 1.7-2.3V - 전력 50mW - 노란색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 표면 실장 장치(SMD) LED 램프인 LTST-C193KSKT-5A의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 자동화된 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정 및 공간 제약이 중요한 응용 분야를 위해 특별히 설계된 초소형 LED 제품군에 속합니다. 컴팩트한 폼 팩터와 신뢰할 수 있는 성능으로 다양한 현대 전자 장비에 통합하기에 적합합니다.

1.1 특징 및 핵심 장점

LTST-C193KSKT-5A는 까다로운 응용 분야에서 사용성과 성능을 향상시키는 몇 가지 핵심 기술적 장점을 제공합니다.

• RoHS 준수:본 장치는 유해 물질 제한 지침을 준수하도록 제조되어 납, 수은, 카드뮴과 같은 특정 유해 물질이 포함되어 있지 않음을 보장합니다.
• 초박형 프로파일:높이가 단 0.35mm에 불과한 이 제품은 엑스트라 씬 칩 LED로, 극도로 얇은 소비자 가전 및 디스플레이에서 사용이 가능합니다.
• 고휘도 AlInGaP 칩:알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 사용하며, 이는 노란색, 주황색 및 적색 스펙트럼 영역에서 높은 효율의 빛을 생성하고 우수한 안정성을 제공하는 것으로 알려져 있습니다.
• 산업 표준 패키징:7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급되며, 대량 전자 제조에 사용되는 표준 자동 피크 앤 플레이스 장비와 호환됩니다.
• 공정 호환성:표면 실장 부품 조립의 표준인 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 호환되도록 설계되었습니다. 또한 구동 특성 측면에서 I.C.(집적 회로)와도 호환됩니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

작은 크기, 높은 휘도 및 신뢰성의 조합은 다양한 분야에서 수많은 응용 가능성을 열어줍니다.

• 통신:무선 전화기, 휴대 전화 및 네트워크 장비의 상태 표시등.
• 컴퓨팅 및 사무 자동화:노트북 컴퓨터의 키패드 및 키보드 백라이트, 다양한 주변 장치의 상태 표시등.
• 소비자 가전 및 가정용 기기:오디오/비디오 장비, 주방 기기 및 기타 가정용 장치의 전원, 모드 또는 기능 표시등.
• 산업 장비:기계 및 제어 시스템용 패널 표시등.
• 디스플레이 기술:마이크로 디스플레이 및 기호 및 신호 표시등용 발광 소스로 적합합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

이 섹션은 LED의 전기적, 광학적 및 환경적 한계와 특성에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 권장되지 않습니다. 모든 정격은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 전력 소산(Pd):50 mW. 이는 LED 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 연속 순방향 전류(IF):20 mA DC. 인가할 수 있는 최대 정상 상태 전류입니다.
• 피크 순방향 전류:40 mA, 더 높은 광 출력을 짧게 달성하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 역방향 전압(VR):5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 동작 온도 범위:-30°C ~ +85°C. 장치가 기능하도록 설계된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +85°C.
• 적외선 솔더링 조건:리플로우 솔더링 중 최대 10초 동안 260°C의 피크 온도를 견딥니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 특정 테스트 조건(Ta=25°C, IF=5 mA, 별도 명시 없는 경우)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광도(Iv):7.1 ~ 45.0 밀리칸델라(mcd) 범위입니다. 이 넓은 범위는 빈닝 시스템을 통해 관리됩니다(섹션 3 참조). 광도는 인간의 눈의 명시 응답(CIE 곡선)과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각(2θ1/2):130도. 이는 광도가 축상에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 매우 넓은 시야 패턴을 나타냅니다.
• 피크 발광 파장(λP):591.0 nm. LED의 스펙트럼 출력 곡선에서 가장 높은 지점의 파장입니다.
• 주 파장(λd):587.0 - 594.5 nm. 이는 색상(노란색)을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 이는 CIE 색도 좌표에서 도출됩니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):15 nm. 스펙트럼 순도의 척도이며, 값이 작을수록 더 단색광에 가까운 광원임을 나타냅니다.
• 순방향 전압(VF):5 mA에서 1.7 - 2.3 V. 동작 시 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류(IR):5V 역방향 바이어스가 인가될 때 최대 10 μA.

2.3 열 고려사항

열 저항(θJA) 용어로 명시적으로 상세히 설명되지는 않았지만, 최대 전력 소산 50 mW와 동작 온도 범위가 열 동작 창을 정의합니다. 특히 최대 전류 정격 근처에서 동작할 때 열 소산을 위해 충분한 구리 면적을 포함한 적절한 PCB 레이아웃이 중요합니다. 최대 접합 온도를 초과하면 광 출력 저하가 가속화되고 동작 수명이 단축됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. LTST-C193KSKT-5A는 순방향 전압, 광도 및 주 파장(색조)에 대한 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 순방향 전압(VF) 빈닝

빈은 회로 내 LED가 유사한 전압 강하를 가지도록 하여 병렬 연결 시 균일한 밝기를 촉진합니다. 빈당 허용 오차는 ±0.1V입니다.

빈 E2: 1.7V - 1.9V

빈 E3: 1.9V - 2.1V

빈 E4: 2.1V - 2.3V

3.2 광도(Iv) 빈닝

이는 표준 테스트 전류(5mA)에서의 광 출력에 따라 LED를 그룹화합니다. 빈당 허용 오차는 ±15%입니다.

빈 K: 7.1 - 11.2 mcd

빈 L: 11.2 - 18.0 mcd

빈 M: 18.0 - 28.0 mcd

빈 N: 28.0 - 45.0 mcd

3.3 색조 / 주 파장(λd) 빈닝

색상이 중요한 응용 분야에 필수적이며, 이 빈닝은 일관된 노란색 음영을 보장합니다. 빈당 허용 오차는 ±1 nm입니다.

빈 J: 587.0 - 589.5 nm

빈 K: 589.5 - 592.0 nm

빈 L: 592.0 - 594.5 nm

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선이 참조되지만, 그 함의는 여기에 설명되어 있습니다.

4.1 전류 대 전압(I-V) 특성

순방향 전압(VF)은 양의 온도 계수를 가지며 전류에 따라 증가합니다. 5mA에서의 일반적인 VF 범위 1.7-2.3V는 전류 제한 회로를 설계할 때 고려해야 합니다. LED를 최대 DC 전류인 20 mA로 구동하면 더 높은 순방향 전압이 발생하므로 공급 전원 또는 드라이버 설계에 상응하는 조정이 필요합니다.

4.2 온도 의존성

모든 반도체와 마찬가지로 LED 성능은 온도에 민감합니다. AlInGaP LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 따라서 LED 접합에서 주변 환경으로의 낮은 열 저항 경로를 유지하는 것이 안정적이고 장기적인 밝기를 달성하는 핵심입니다. 지정된 동작 온도 범위 -30°C ~ +85°C는 이 관계에 대한 환경적 한계를 정의합니다.

4.3 스펙트럼 분포

LED는 591 nm(피크)를 중심으로 반폭 15 nm의 좁은 대역에서 발광하여 노란색을 정의합니다. 주 파장(λd)은 색조 빈닝에 사용되는 파라미터입니다. 스펙트럼은 전류에 따라 크게 변하지 않지만, 피크 파장은 온도에 따라 약간 이동할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 컴팩트한 칩 스케일 스타일 패키지를 가지고 있습니다. 주요 치수(밀리미터)는 길이 약 1.6mm, 너비 0.8mm, 매우 낮은 프로파일 높이 0.35mm입니다. 정확한 허용 오차(일반적으로 ±0.1mm) 및 캐소드 식별 마크와 같은 특징에 대해서는 상세한 기계 도면을 참조해야 합니다.

5.2 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 솔더링 및 기계적 안정성을 보장하기 위해 PCB용 권장 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴은 일반적으로 양호한 솔더 필렛 형성을 용이하게 하기 위해 장치 단자보다 약간 큰 패드를 포함합니다. 이 권장 사항을 준수하면 리플로우 중 툼스토닝(한쪽 끝으로 부품이 서는 현상)을 방지하는 데 도움이 됩니다.

5.3 극성 식별

장치는 애노드와 캐소드를 가지고 있습니다. 데이터시트는 캐소드를 식별하는 방법을 나타내며, 이는 조립 및 회로 동작 중 올바른 방향을 위해 필수적입니다. 잘못된 극성은 LED가 점등되지 않도록 하며 5V를 초과하는 역방향 전압을 인가하면 손상될 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

본 장치는 피크 온도 260°C에서 최대 10초 동안 적외선(IR) 리플로우 솔더링에 적합하도록 정격이 지정되었습니다. 일반적으로 JEDEC 표준을 따르는 권장 리플로우 프로파일이 제공됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

- 예열:최대 120초 동안 150-200°C로 보드를 점차 가열하고 플럭스를 활성화합니다.

- 리플로우(액상):피크 온도는 260°C를 초과하지 않으며, 260°C 이상의 시간은 최소로 유지합니다.

- 냉각:제어된 냉각 기간.

프로파일은 보드 두께, 부품 밀도 및 솔더 페이스트 유형을 고려하여 특정 PCB 어셈블리에 대해 특성화되어야 합니다.

6.2 핸드 솔더링

수리 작업이 필요한 경우, 온도가 300°C를 초과하지 않는 솔더링 아이언을 사용하십시오. 플라스틱 패키지 및 반도체 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위해 LED 단자와의 접촉 시간은 단일 작업당 최대 3초로 제한해야 합니다.

6.3 보관 및 취급 조건

- 습기 민감도 등급(MSL):본 장치는 MSL 2a 등급입니다. 원래의 방습 백이 개봉되면, 구성 요소는 공장 현장 조건(≤30°C/60% RH)에서 672시간(28일) 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거쳐야 합니다.

- 장기 보관:원래 백 외부에서 672시간을 초과하여 보관하는 경우, 구성 요소는 건조 캐비닛 또는 건제가 들어 있는 밀봉 용기에 보관해야 합니다.

- 베이킹:현장 수명을 초과한 구성 요소는 솔더링 전에 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝코닝" 현상을 방지하기 위해 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹해야 합니다.

- ESD 주의사항:LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 접지된 손목 스트랩, 방진 매트 및 도전성 용기와 같은 적절한 ESD 제어를 사용하여 취급하십시오.

6.4 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우 지정된 용제만 사용하십시오. 상온에서 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올에 LED를 1분 미만 담그는 것은 허용됩니다. 에폭시 렌즈나 패키지를 손상시킬 수 있는 지정되지 않았거나 강력한 화학 세척제는 피하십시오.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 표준 패키징

제품은 자동화 처리를 위한 산업 표준 엠보싱 캐리어 테이프로 공급됩니다. 테이프 너비는 8mm입니다. 이 테이프는 7인치(178mm) 직경 릴에 감겨 있습니다.

7.2 릴 사양 및 수량

완전한 7인치 릴 하나에는 LTST-C193KSKT-5A LED 5000개가 들어 있습니다. 테이프에는 운송 및 취급 중 구성 요소를 보호하는 커버 테이프가 있습니다. 패키징은 ANSI/EIA-481 사양을 준수합니다.

7.3 최소 주문 수량 및 부품 번호

표준 부품 번호는 LTST-C193KSKT-5A입니다. 접미사 "-5A"는 특정 빈 조합 또는 기타 제품 변형을 나타낼 수 있습니다. 비전체 릴 주문의 경우, 일반적으로 나머지 수량에 대해 최소 500개의 포장 수량을 이용할 수 있습니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

8.1 전류 제한

LED는 전류 구동 장치입니다. 항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버 회로를 사용하여 동작 전류를 설정하십시오. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급 - VF_LED) / I_원하는. 소산에 적합한 저항 전력 정격을 선택하십시오. 예를 들어, 일반적인 VF 2.0V로 3.3V 공급 전원에서 LED를 5mA로 구동하려면: R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260Ω. 270Ω 표준 값 저항이 적절할 것입니다.

8.2 설계 시 열 관리

높은 전류(예: 20mA 근처) 또는 높은 주변 온도에서 동작하는 응용 분야의 경우 열 관리가 중요합니다. 권장 PCB 패드 레이아웃을 사용하고 열 패드를 히트 싱크 역할을 할 수 있는 충분한 구리 영역에 연결하십시오. 이는 LED 접합에서 열을 전도하여 밝기와 수명을 유지하는 데 도움이 됩니다.

8.3 광학 설계

130도의 시야각은 매우 넓은 발광 패턴을 제공하여 다양한 각도에서 볼 수 있도록 의도된 상태 표시등에 이상적입니다. 더 지향성 있는 빔이 필요한 응용 분야의 경우, 2차 광학 장치(LED 위에 장착된 렌즈 등)가 필요할 것입니다. 이 LED의 투명 렌즈는 백라이트 응용 분야에서 도광판 또는 확산판과 함께 사용하기에 적합합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTST-C193KSKT-5A의 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다.초박형 0.35mm 높이및AlInGaP 기술노란색 발광을 위한 사용.

• 표준 SMD LED(예: 0603, 0402) 대비:이 칩 LED는 상당히 더 얇아서, 표준 0.6mm 높이 LED조차 너무 큰 공간 제약 제품의 설계를 가능하게 합니다.
• 기타 노란색 LED 기술 대비:기존의 노란색 갈륨 포스파이드(GaP) LED와 비교하여, AlInGaP는 상당히 더 높은 발광 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공하여 더 밝고 일관된 광 출력을 제공합니다.
• 백색 LED 대비:순수한 노란색 표시(예: 특정 경고 기호)가 필요한 응용 분야의 경우, 단색 노란색 AlInGaP LED는 노란색 필터가 있는 형광체 변환 백색 LED보다 더 효율적이고 색채가 포화되어 있습니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 항상 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 직접 연결하면 과도한 전류를 끌어오려 시도하여 LED와 마이크로컨트롤러 출력 핀 모두를 손상시킬 가능성이 있습니다.

Q: 광도 범위(7.1 ~ 45.0 mcd)가 왜 그렇게 넓나요?

A: 이는 전체 생산 편차입니다. 빈닝 프로세스(K, L, M, N 빈)를 통해 균일한 밝기를 보장하기 위해 응용 분야에 훨씬 더 좁은 광도 범위의 LED를 선택할 수 있습니다.

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λP)은 방출된 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. 주 파장(λd)은 색상 인지에 기반한 계산 값입니다. 이는 인간의 눈이 보는 색상과 일치하는 단일 파장입니다. λd는 색상 사양 및 빈닝과 더 관련이 있습니다.

Q: 이 LED를 몇 번까지 리플로우 솔더링할 수 있나요?

A: 데이터시트는 솔더링 공정을 최대 두 번까지 수행할 수 있으며, 매번 피크 온도가 10초 동안 260°C를 초과하지 않아야 한다고 명시합니다. 여러 번의 리플로우는 열 응력을 증가시킵니다.

11. 실제 사용 사례 예시

사례 1: 초박형 태블릿 키보드 백라이트:디자이너가 태블릿용 분리형 키보드를 제작하고 있습니다. 키캡 아래 구성 요소의 높이 예산이 극도로 제한적입니다. LTST-C193KSKT-5A의 0.35mm 프로파일은 표준 LED가 들어갈 수 없는 곳에 장착될 수 있게 합니다. 반투명 키캡 아래 플렉시블 PCB에 여러 개의 LED가 배치됩니다. 이들은 정전류 드라이버 IC를 통해 5-10mA로 구동되어 균일하고 저전력 백라이트를 제공합니다. 넓은 시야각은 각 키 아래로 빛이 잘 퍼지도록 합니다.

사례 2: 산업용 센서 상태 표시등:컴팩트한 산업 근접 센서에 전원 및 감지 상태를 표시하기 위해 밝고 신뢰할 수 있는 상태 LED가 필요합니다. AlInGaP 노란색 LED는 조명이 밝은 환경에서도 가시성을 위한 높은 밝기를 제공합니다. 디자이너는 고휘도 "N" 빈의 LED를 사용하고 센서의 24V 공급 전원(트랜지스터를 스위치로 사용)에서 전류 제한 저항을 통해 15mA로 구동합니다. 견고한 SMD 패키지는 산업 환경에서 일반적인 진동 및 온도 변화를 견딥니다.

12. 기술 소개 및 동작 원리

발광 다이오드(LED)는 전기발광이라는 과정을 통해 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. LTST-C193KSKT-5A의 핵심은 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)로 만들어진 칩입니다. 이 III-V 화합물 반도체 재료는 효율적인 발광에 적합한 직접 밴드갭을 가지고 있습니다.

동작 원리:다이오드의 접합 전위(VF)를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 반도체의 전자와 p형 반도체의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어(전자와 정공)가 재결합할 때 에너지를 방출합니다. AlInGaP LED에서 이 에너지는 주로 스펙트럼의 노란색/주황색/적색 부분에서 광자(빛)로 방출됩니다. 특정 파장(색상)은 결정 성장 중 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인의 비율을 조정하여 설계된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 생성된 빛은 환경 보호도 제공하는 에폭시 렌즈를 통해 빠져나갑니다.

13. 산업 동향 및 발전

LTST-C193KSKT-5A와 같은 SMD LED 시장은 몇 가지 주요 동향에 의해 계속 발전하고 있습니다:

• 소형화:소비자 가전(스마트폰, 웨어러블, 초박형 노트북)에 의해 추진되는 더 얇고 작은 LED에 대한 수요는 끊임없습니다. 칩 스케일 패키지(CSP) 및 더 얇은 변형은 지속적인 개발 영역입니다.
• 효율 증가:에피택셜 성장, 칩 설계 및 광 추출 기술의 개선은 AlInGaP와 같은 컬러 LED의 발광 효율(루멘/와트)을 계속 높여 더 밝은 빛 또는 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다.
• 고신뢰성 요구:LED가 더 중요한 응용 분야(자동차 내장, 의료 기기)에 사용됨에 따라 장기 신뢰성, 온도 및 시간에 따른 색상 안정성, 가혹한 조건에서의 성능 향상에 초점이 맞춰지고 있습니다.
• 통합:여러 LED 칩(예: 색상 혼합용 RGB)을 단일 패키지에 통합하거나 LED를 드라이버 IC 및 제어 논리와 결합하여 "스마트 LED" 모듈로 만드는 추세가 있습니다.
• 고급 패키징:점점 더 강력해지는 초소형 LED의 열을 더 잘 관리하고 패키지에서 직접 더 정밀한 광학 제어를 제공하기 위해 새로운 패키징 재료 및 방법이 개발되고 있습니다.