LTW-C281DS5 화이트 SMD LED 데이터시트 - 크기 2.8x1.0x0.35mm - 전압 2.55-3.15V - 전력 70mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 특정 모델의 표면 실장 장치(SMD) 발광 다이오드(LED)에 대한 포괄적인 기술 정보를 제공합니다. 이 제품은 현대적인 전자 조립 공정에 맞춰 설계된 초박형 고휘도 화이트 LED입니다. 공간과 효율성이 중요한 소형 전자 장치에서의 백라이트, 상태 표시등 및 일반 조명이 주요 응용 분야입니다.

이 부품의 핵심 장점은 최소한의 두께, 자동 픽 앤 플레이스 기계와의 호환성, 그리고 RoHS(유해물질 제한) 및 친환경 제품 표준 준수입니다. 목표 시장은 신뢰할 수 있고 낮은 프로파일의 표시등 조명이 필요한 소비자 가전, 통신 장치 및 다양한 임베디드 시스템을 포함합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 전력 소산 (Pd):70 mW. 이는 LED 패키지가 성능 저하나 고장 없이 열로 방산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA. 이는 반도체 접합부의 과열을 방지하기 위해 일반적으로 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 지정되는 허용 가능한 최대 순간 순방향 전류입니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):20 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해 권장되는 최대 연속 순방향 전류입니다.
• 역방향 전압 (V_R):5 V. 이 값을 초과하는 역방향 전압을 가하면 LED 접합부에 즉각적이고 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다.
• 작동 및 보관 온도:이 장치는 주변 작동 온도 범위 -30°C ~ +80°C로 정격되며, -55°C ~ +105°C의 온도에서 보관할 수 있습니다.
• 적외선 리플로우 솔더링:이 부품은 리플로우 솔더링 공정 중 최대 10초 동안 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있습니다.

2.2 전기-광학 특성

이러한 파라미터는 별도로 명시되지 않는 한, 주변 온도(T_a) 25°C 및 순방향 전류(I_F) 5 mA의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):최소 45.0 mcd에서 일반 최대 180.0 mcd까지의 범위입니다. 이는 CIE 명시 응답 곡선에 근사하는 필터를 사용하여 인간의 눈이 인지하는 LED의 밝기를 측정합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):130도. 이는 광도가 0도(축상)에서 측정된 강도의 절반이 되는 전체 각도입니다. 이러한 넓은 시야각은 람베르트 또는 준-람베르트 방사 패턴을 나타내며, 영역 조명에 적합합니다.
• 색도 좌표 (x, y):일반 값은 x=0.294, y=0.286입니다. 이 좌표는 CIE 1931 색도도에서 백색광의 색점을 정의하며, 쿨 화이트 또는 뉴트럴 화이트 색온도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):5 mA에서 2.55 V(최소) ~ 3.15 V(최대) 범위입니다. 이는 LED가 전류를 흘릴 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 특정 유닛의 실제 값은 해당 빈 코드에 따라 다릅니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압 5V가 인가될 때 최대 10 μA입니다. 낮은 역방향 전류가 바람직합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

대량 생산의 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 색상, 밝기 및 전기적 특성에 대한 특정 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.1 순방향 전압 (V_F) 빈닝

V_F는 I_F= 5mA에서 2.55V부터 3.15V까지 각각 0.1V 범위를 가진 여섯 개의 빈(V1 ~ V6)으로 분류됩니다. 각 빈에는 ±0.05V의 허용 오차가 적용됩니다. 동일한 V_F빈에서 LED를 선택하면 여러 LED가 병렬로 연결될 때 균일한 전류 분배를 유지하는 데 도움이 됩니다.

3.2 광도 (I_V) 빈닝

광도는 I_F= 5mA에서 각각 최소값이 45.0, 71.0, 112.0 mcd인 세 개의 빈(P, Q, R)으로 분류됩니다. R 빈의 최대값은 180.0 mcd입니다. 각 빈에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 빈닝은 여러 LED 간에 일관된 밝기 수준이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.

3.3 색조(색도) 빈닝

색점은 CIE 1931 색도도 상의 여섯 개 영역(S1 ~ S6) 내에서 정의됩니다. 각 빈은 특정 (x, y) 좌표 경계로 정의된 사각형입니다. 좌표에는 ±0.01의 허용 오차가 적용됩니다. 이 시스템은 색상 균일성을 보장하며, 백라이트 및 미적 조명 응용 분야에 매우 중요합니다. 제공된 다이어그램은 이러한 S1-S6 영역을 시각적으로 보여줍니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에서 특정 그래픽 곡선(예: 시야각에 대한 그림 6, 색도에 대한 그림 1)이 참조되지만, 그들의 일반적인 동작은 표준 LED 물리학을 기반으로 설명될 수 있습니다.

• I-V (전류-전압) 특성:순방향 전압(V_F)은 순방향 전류(I_F)와 대수 관계를 보입니다. 턴-온 전압을 초과하면 V_F의 작은 증가가 I_F의 큰 증가로 이어집니다. V_F는 또한 음의 온도 계수를 가지며, 이는 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다.
• 광도 대 전류:광 출력(I_V)은 일반적으로 정상 작동 범위 내에서 순방향 전류에 비례합니다. 그러나 반도체 재료에서 증가된 열 및 드룹 효과로 인해 매우 높은 전류에서는 효율이 떨어질 수 있습니다.
• 온도 의존성:InGaN 기반 화이트 LED의 광도는 일반적으로 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이는 고출력 또는 고밀도 응용 분야에서 열 관리에 있어 중요한 요소입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 풋프린트를 특징으로 합니다. 핵심 사양은 0.35 mm의 초박형 프로파일입니다. 길이, 너비, 높이, 패드 크기 및 위치 허용 오차(일반적으로 ±0.10 mm)를 지정하는 상세한 치수 도면이 제공됩니다.

5.2 패드 설계 및 극성

데이터시트에는 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃을 위한 권장 솔더링 패드 치수가 포함되어 있습니다. 적절한 패드 설계는 신뢰할 수 있는 솔더 접합 형성 및 기계적 강도에 필수적입니다. 이 부품에는 애노드와 캐소드 단자가 있으며, 올바른 기능을 보장하기 위해 조립 중 올바른 극성을 준수해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

이 부품은 적외선(IR) 리플로우 솔더링 공정과 완전히 호환됩니다. 예열 구역(150-200°C), 최대 피크 온도 260°C, 액상선 이상 시간 10초 이하를 포함하는 권장 프로파일이 제공됩니다. 프로파일은 열 충격을 방지하기 위해 JEDEC 표준을 준수해야 합니다.

6.2 보관 및 취급

• 습기 민감도:LED는 건조제와 함께 습기 차단 백에 포장됩니다. 원래 백을 개봉한 후, 부품은 672시간(28일) 이내에 사용하거나, 더 오래 보관된 경우 솔더링 전 최소 20시간 동안 60°C에서 베이킹해야 합니다.
• ESD(정전기 방전) 주의 사항:LED는 정전기에 민감합니다. 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 도전성 용기와 같은 적절한 ESD 대책은 취급 중 필수적입니다.
• 세척:솔더링 후 세척이 필요한 경우, 상온에서 1분 미만으로 에틸 알코올 또는 이소프로필 알코올과 같은 지정된 용매만 사용해야 합니다. 지정되지 않은 화학 물질은 에폭시 렌즈를 손상시킬 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

LED는 7인치(178mm) 직경 릴에 감긴 8mm 너비의 엠보싱 캐리어 테이프에 공급됩니다. 각 릴에는 5000개가 들어 있습니다. 풀 릴 미만의 수량의 경우, 최소 포장 수량 500개가 가능합니다. 테이프 및 릴 사양은 ANSI/EIA 481-1 표준을 준수하여 자동 공급기와의 호환성을 보장합니다.

8. 응용 노트 및 설계 고려 사항

8.1 일반적인 응용 시나리오

이 LED는 휴대폰 키패드 백라이트, 초박형 노트북 또는 태블릿의 상태 표시등, 자동차 계기판의 패널 표시등, 소비자 가제트의 장식 조명과 같은 공간 제약이 있는 응용 분야에 이상적입니다. 넓은 시야각은 작은 영역 또는 도광판의 균일한 조명에 적합하게 만듭니다.

8.2 회로 설계 고려 사항

• 전류 제한:LED는 전류 구동 장치입니다. 최대 DC 순방향 전류를 초과하여 급격한 성능 저하를 초래하는 것을 방지하기 위해 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로가 필수적입니다.
• 열 관리:전력 소산이 낮지만, LED의 열 패드(있는 경우) 아래에 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 확보하면 열을 방산하여 광 출력과 수명을 유지하는 데 도움이 됩니다.
• 병렬 연결:V_F의 변동으로 인해 LED를 직접 병렬로 연결하는 것은 일반적으로 권장되지 않습니다. 필요한 경우, 동일한 V_F빈의 LED를 사용하고 각 LED마다 개별적인 소값 직렬 저항을 포함시키면 전류 균형을 맞추는 데 도움이 될 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는 표준 SMD LED에 비해 매우 낮은 0.35mm 두께입니다. 더 두꺼운 패키지(예: 0.6mm 또는 1.0mm)와 비교하여, 이는 더 얇은 최종 제품 설계를 가능하게 합니다. 이 얇은 프로파일 내에서 높은 밝기(5mA에서 최대 180 mcd)의 조합은 유리한 밝기 대 크기 비율을 제공합니다. 색상 및 강도에 대해 정의된 빈닝 구조는 빈닝되지 않거나 넓게 빈닝된 일반 LED로는 보장되지 않을 수 있는 수준의 일관성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 피크 순방향 전류와 DC 순방향 전류의 차이는 무엇인가요?

DC 순방향 전류(20 mA)는 연속 작동을 위한 안전 한계입니다. 피크 순방향 전류(100 mA)는 낮은 듀티 사이클(10%)에서 매우 짧은 펄스(0.1ms)에만 허용되는 훨씬 더 높은 값입니다. DC 전류 정격을 초과하면, 아주 짧은 시간이라도 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

10.2 색도 빈 코드(S1-S6)는 어떻게 해석하나요?

S-코드는 CIE 색상 차트 상의 영역을 정의합니다. S1과 S2는 더 차가운 화이트 톤(더 높은 청색 함량)을 나타내는 반면, S5와 S6는 더 따뜻한 화이트 톤(더 높은 노란색/적색 함량)을 나타냅니다. S3와 S4는 일반적으로 중성 화이트 영역에 있습니다. 설계자는 응용 분야의 색온도 요구 사항에 따라 필요한 빈을 지정해야 합니다.

10.3 리플로우 대신 솔더링 아이언을 사용할 수 있나요?

아이언으로 수동 솔더링은 가능하지만 대량 생산에는 권장되지 않습니다. 필요한 경우, 아이언 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 리드당 솔더링 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 부품에 대한 기계적 스트레스 및 과도한 국부 열을 피하기 위해 주의해야 합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 모바일 장치 상태 표시등:설계자는 충전 상태를 표시하기 위해 단일의 밝은 화이트 LED가 필요합니다. 높은 가시성을 위해 R 밝기 빈의 LED를 선택합니다. 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀과 (공급 전압 - V_F) / 0.01A로 계산된 직렬 저항을 사용하여 10 mA로 구동합니다. 예측 가능한 동작을 위해 V3 전압 빈(2.75-2.85V)의 LED를 선택합니다. 0.35mm 높이는 장치의 초박형 베젤 내에 맞습니다.

예시 2: 소형 LCD 백라이트:엔지니어는 도광판을 사용하여 측면에서 2인치 단색 LCD를 균일하게 조명해야 합니다. 한쪽 가장자리를 따라 네 개의 LED를 배치합니다. 균일한 색상과 밝기를 보장하기 위해 모든 LED가 동일한 색조 빈(예: S4) 및 동일한 광도 빈(예: Q)에서 나와야 한다고 지정합니다. 이들은 직렬로 연결되고 일관된 출력을 보장하고 회로를 단순화하기 위해 15 mA로 설정된 정전류 드라이버로 구동됩니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 기술을 기반으로 합니다. 화이트 LED의 핵심은 일반적으로 청색 발광 InGaN 칩입니다. 세륨이 도핑된 YAG(이트륨 알루미늄 가닛)로 구성된 형광체 층이 이 칩 위에 증착됩니다. 칩에서 나온 청색광이 형광체를 여기시키면, 청색 광자의 일부를 황색광으로 다운 변환합니다. 남은 청색광과 방출된 황색광의 조합은 인간의 눈에 백색으로 인지됩니다. 형광체의 특정 혼합은 상관 색온도(CCT)를 결정하여 쿨, 뉴트럴 또는 웜 화이트광을 생성합니다. 초박형 패키지는 고급 웨이퍼 레벨 패키징 및 몰딩 기술을 통해 달성됩니다.

13. 산업 동향 및 발전

소비자 가전용 SMD LED의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 작은 풋프린트 및 더 얇은 프로파일을 통해 더욱 얇은 최종 제품을 가능하게 하는 방향으로 계속되고 있습니다. 더 나은 광질을 위한 개선된 색 재현 지수(CRI) 및 생산 배치에서 색상과 밝기 변동을 줄이기 위한 더 엄격한 빈닝 허용 오차에도 강력한 초점이 맞춰져 있습니다. 또한, 설계를 단순화하기 위해 드라이버 IC를 LED 패키지와 직접 통합하는 것("LED 모듈" 또는 "스마트 LED")이 점점 더 일반화되고 있습니다. 기본 InGaN 기술도 더 높은 전력 밀도와 신뢰성을 위해 개선되고 있습니다. 환경 규제는 유해 물질의 제거를 계속해서 추진하며, RoHS 준수를 표준 요구 사항으로 확고히 하고 있습니다.