2820-UY2001M-AM 노란색 LED 데이터시트 - SMD 패키지 2.8x2.0mm - 순방향 전압 2.4V - 광속 33lm - 자동차 등급

1. 제품 개요

2820-UY2001M-AM 시리즈는 까다로운 자동차 조명 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 고신뢰성 표면 실장 LED 부품입니다. 이 소자는 컴팩트한 2820 SMD 패키지 풋프린트를 특징으로 하며, 표준 동작 전류 200mA에서 33루멘의 전형적인 광속을 제공합니다. 주요 광 출력은 노란색 스펙트럼에 있으며, 중심 파장은 약 589nm입니다. 이 제품의 주요 차별점은 자동차 애플리케이션에서 개별 광전자 반도체를 위한 엄격한 AEC-Q102 Rev A 인증 표준을 준수한다는 점으로, 자동차 산업의 전형적인 가혹한 환경 조건에서 성능과 수명을 보장합니다. RoHS, REACH 및 할로겐 프리 제조 기준 준수를 포함한 추가 인증은 현대적이고 환경을 고려한 설계에 적합한 선택지로 만듭니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED 시리즈의 핵심 장점은 자동차 등급 견고성과 최적화된 광도 성능에 기반합니다. 이 소자는 2KV(HBM)의 높은 정전기 방전(ESD) 내성을 특징으로 하여 핸들링 및 조립 신뢰성을 향상시킵니다. 넓은 120도 시야각은 우수한 공간적 광 분포를 제공하며, 균일한 밝기가 필요한 실내 앰비언트 조명, 계기판 조명 및 외부 신호등과 같은 애플리케이션에 중요합니다. 주요 목표 시장은 승용차, 상용 트럭 및 오토바이용 조명 모듈을 개발하는 Tier-1 공급업체 및 OEM을 포함한 자동차 부문입니다. 신뢰성 사양은 장기 성능이 중요한 산업용 표시등 및 야외 간판과 같은 다른 고신뢰성 시장에도 적합한 후보가 되게 합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 철저한 이해는 적절한 회로 설계 및 시스템 통합에 필수적입니다.

2.1 광도 및 광학적 특성

중심 광도 파라미터는 광속(Φ_v)이며, I_F= 200mA에서 33루멘의 전형값으로 명시됩니다. 최소 및 최대값은 각각 27lm 및 45lm이며, 측정 허용 오차는 ±8%입니다. 중심 파장(λ_d)은 전형적으로 589nm이며, 585nm에서 594nm 범위를 가지고 ±1nm의 엄격한 허용 오차를 가집니다. 이는 방출을 확실히 노란색 영역에 위치시킵니다. 공간적 광 분포는 반강도 지점(광도가 피크값의 50%인 지점)에서 측정된 120도의 넓은 시야각으로 정의됩니다. 이 파라미터의 허용 오차는 ±5°입니다.

2.2 전기적 특성

순방향 전압(V_F)은 전원 공급 설계 및 열 관리에 중요한 파라미터입니다. 전형적인 동작 전류 200mA에서, V_F는 2.4V이며, 2.00V에서 2.75V 범위(허용 오차 ±0.05V)를 가집니다. 권장 연속 순방향 전류(I_F)는 200mA이며, 절대 최대 정격은 250mA입니다. 서지 조건의 경우, 이 소자는 듀티 사이클이 매우 낮은(D=0.005) ≤10μs 펄스에 대해 1000mA의 피크 전류(I_FM)를 견딜 수 있습니다. 이 LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다.

2.3 열적 특성

효과적인 열 방산은 LED 성능과 수명에 가장 중요합니다. 반도체 접합에서 납땜 지점까지의 열 저항(R_thJS)은 두 값으로 제공됩니다: 32 K/W(전형, 실제 측정) 및 28 K/W(전형, 전기적 측정). 최대 허용 접합 온도(T_J)는 150°C입니다. 이 소자는 자동차 부품에 표준인 -40°C ~ +125°C의 동작 온도 범위(T_opr)로 정격되어 있습니다. 소비 전력(P_d)은 최대 687.5 mW로 정격됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 2820-UY2001M-AM 시리즈는 3차원 빈닝 시스템을 사용합니다.

3.1 광속 빈닝

광속은 세 개의 빈으로 분류됩니다: F1 (27-33 lm), F2 (33-39 lm), F3 (39-45 lm). 부품 번호 접미사 "M"은 중간 밝기 수준을 나타내며, 일반적으로 F1 또는 F2 빈의 하단에 해당합니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 다중 LED 어레이의 전류 매칭을 돕기 위해 빈닝됩니다. 빈은 다음과 같습니다: 2022 (2.00-2.25V), 2225 (2.25-2.50V), 2527 (2.50-2.75V).

3.3 중심 파장 빈닝

중심 파장 빈은 색상 균일성을 보장합니다: 8588 (585-588nm), 8891 (588-591nm), 9194 (591-594nm). "UY" 색상 코드는 이러한 빈을 포함하는 노란색 그룹을 의미합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 비표준 조건에서 성능을 예측하는 데 필수적인 여러 그래프를 제공합니다.

4.1 IV 곡선 및 상대 광속

순방향 전류 대 순방향 전압 그래프는 전형적인 지수 다이오드 관계를 보여줍니다. 200mA에서 전압은 약 2.4V 주변에 모여 있습니다. 상대 광속 대 순방향 전류 그래프는 선형 이하입니다; 광속은 전류와 함께 증가하지만 열 효과 및 효율 저하로 인해 더 높은 전류에서 포화되기 시작합니다.

4.2 온도 의존성

상대 순방향 전압 대 접합 온도 그래프는 음의 온도 계수를 보여줍니다; V_F는 온도가 증가함에 따라 선형적으로 감소합니다(약 -2 mV/°C). 이는 접합 온도 추정에 사용될 수 있습니다. 상대 광속 대 접합 온도 그래프는 온도가 상승함에 따라 광 출력이 크게 감소함을 보여줍니다. 125°C에서 광속은 25°C 값의 약 60-70%에 불과하여 효과적인 열 관리의 중요성을 강조합니다. 상대 파장 대 접합 온도 그래프는 온도 증가에 따라 약간의 적색 편이(파장 증가)를 나타냅니다.

4.3 스펙트럼 분포 및 디레이팅

상대 스펙트럼 분포 그래프는 원치 않는 스펙트럼 성분이 최소화된 약 589nm 주변의 단색 노란색 방출 피크를 확인시켜 줍니다. 순방향 전류 디레이팅 곡선은 납땜 패드 온도(T_S)에 기반한 최대 허용 연속 전류를 규정합니다. 최대 T_S 125°C에서 전류는 250mA(절대 최대)로 디레이팅되어야 합니다. 신뢰할 수 있는 동작을 위해 이 한계보다 상당히 낮게 동작하는 것이 권장됩니다.

4.4 펄스 처리 능력

허용 펄스 처리 그래프는 주어진 펄스 폭(t_FP) 및 듀티 사이클(D)에 대해 허용되는 피크 펄스 전류(I_p)를 정의합니다. 매우 짧은 펄스(예: 10μs)의 경우, 전류는 DC 최대값을 훨씬 초과할 수 있습니다. 이는 PWM 디밍 애플리케이션과 관련이 있습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 물리적 치수

LED는 2820 SMD 패키지에 장착됩니다. 공칭 치수는 길이 2.8mm, 너비 2.0mm입니다. 정확한 높이 및 렌즈 모양과 리드 프레임 배치를 포함한 상세 치수 도면은 기계 도면에 제공되며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

5.2 권장 납땜 패드 레이아웃

신뢰할 수 있는 납땜과 최적의 열 성능을 보장하기 위해 랜드 패턴 설계가 권장됩니다. 레이아웃에는 두 개의 전기적 애노드/캐소드용 패드와 방열을 위한 중앙 열 패드가 포함됩니다. 이 풋프린트를 준수하는 것은 LED의 열 패드에서 PCB로의 기계적 안정성과 열 전달에 중요합니다.

5.3 극성 식별

극성(애노드 및 캐소드)은 노치, 점 또는 모따기된 모서리와 같은 시각적 표시기로 장치에 표시됩니다. 데이터시트의 기계 도면은 이 표시를 명시합니다. 손상을 방지하기 위해 조립 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 프로파일

이 부품은 표준 적외선 또는 대류 리플로우 납땜 공정과 호환됩니다. 최대 피크 납땜 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 260°C 이상의 시간은 최대 30초로 제한되어야 합니다. 무연(SnAgCu) 솔더에 대한 표준 램프업, 예열, 리플로우 및 냉각 프로파일이 적용됩니다. 습기 민감도 등급(MSL)은 레벨 2로 정격되어 있으며, 이는 장치가 납땜 전 최대 1년 동안 베이킹 없이 공장 환경 조건에 노출될 수 있음을 의미합니다.

6.2 사용 시 주의사항

주요 주의사항은 다음과 같습니다: 역전압을 가하지 마십시오. 전류 제한 회로를 사용하십시오; 전압 소스에서 직접 구동하지 마십시오. 조립 중 적절한 ESD 처리 절차를 구현하십시오. 효과적인 열 방산을 위해 열 패드가 PCB의 구리 영역에 제대로 납땜되었는지 확인하십시오. 전류, 전압 또는 온도의 절대 최대 정격을 초과하지 마십시오.

6.3 보관 조건

보관 온도 범위(T_stg)는 -40°C ~ +125°C입니다. MSL-2 플로어 라이프를 초과하는 장기 보관의 경우, 장치는 건조 환경 또는 건제가 포함된 습기 차단 백에 보관해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 포장 정보는 릴 치수, 테이프 너비, 포켓 간격 및 테이프 상의 부품 방향을 상세히 설명합니다.

7.2 부품 번호 시스템

부품 번호 2820-UY2001M-AM은 다음과 같이 해독됩니다:

• 2820: 제품군 및 패키지 크기(2.8mm x 2.0mm).
• UY: 색상(노란색).
• 200: 테스트 전류(밀리암페어 단위, 200mA).
• 1: 리드 프레임 유형(1 = 도금).
• M: 밝기 수준(M = 중간).
• AM: 자동차 애플리케이션 등급을 지정합니다.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

주요 애플리케이션은자동차 조명입니다. 구체적인 용도는 다음과 같습니다:

• 실내 조명:계기판 백라이트, 스위치 조명, 발판 조명, 앰비언트 조명.
• 외부 신호:중앙 고장착 정지등(CHMSL), 사이드 마커등, 방향 지시등(종종 다른 색상 또는 렌즈와 결합).
• 디스플레이 백라이트:계기판 아이콘, 인포테인먼트 시스템 버튼.

8.2 설계 고려사항

열 관리:이것이 가장 중요한 측면입니다. 열 패드 아래에 내부 접지면 또는 전용 방열판에 연결된 적절한 열 비아가 있는 PCB를 사용하십시오. R_thJS및 소비 전력(P_d= V_F* I_F)을 사용하여 예상 접합 온도를 계산하십시오. 긴 수명을 위해 T_J를 150°C보다 훨씬 낮게 유지하십시오.
구동 회로:안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전압 소스가 아닌 정전류 드라이버를 사용하십시오. 드라이버는 자동차 전압 범위(일반적으로 부하 덤프 과도 현상이 있는 9-16V)에 맞게 정격되어야 합니다. 밝기 제어를 위해 PWM 디밍을 고려하고 펄스 처리 능력을 참조하십시오.
광학 설계:120° 시야각은 표시등과 같은 특정 애플리케이션을 위해 빔을 형성하기 위해 2차 광학(렌즈, 도광판)을 필요로 할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 상업용 등급 노란색 LED와 비교하여, 2820-UY2001M-AM 시리즈는 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• AEC-Q102 준수:이것이 주요 차별화 요소로, 소비자용 부품에는 필요하지 않은 온도 사이클링, 습도, 고온 동작 수명(HTOL) 및 기타 스트레스 요인에 대한 엄격한 테스트를 포함합니다.
• 확장된 온도 범위:-40°C ~ +125°C에서의 동작은 자동차 엔진 베이 또는 외부 애플리케이션에 필수적입니다.
• 황 내성:데이터시트는 황 테스트 기준 클래스 A1을 명시하며, 일부 자동차 및 산업 환경에서 발견되는 부식성 대기에 대한 내성을 나타냅니다.
• 제어된 빈닝:광속, 전압 및 파장에 대한 더 엄격한 빈닝은 색상 및 밝기 매칭이 중요한 자동차 조명 모듈에서 더 나은 일관성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 200mA에서 전형적인 순방향 전압은 얼마입니까?
A1: 전형적인 순방향 전압(V_F)은 2.4볼트이며, 전압 빈에 따라 2.00V에서 2.75V 범위를 가집니다.

Q2: 3.3V 공급 전압으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?
A2: 직접적으로는 아닙니다. V_F가 ~2.4V이므로, 3.3V 레일에서 전류를 200mA로 설정하기 위해 직렬 전류 제한 저항 또는 바람직하게는 정전류 드라이버가 필요합니다. 간단한 저항 계산은 R = (V_supply- V_F) / I_F.

입니다.
Q3: 고온에서 광 출력은 얼마나 감소합니까?

A3: 성능 그래프를 참조하면, 접합 온도가 125°C에 도달할 때 상대 광속이 25°C 값의 약 60-70%로 감소합니다. 이는 우수한 열 설계의 필요성을 강조합니다.
Q4: 이 LED는 PWM 디밍에 적합합니까?

A4: 예, 적합합니다. PWM 방식에서 사용되는 피크 전류 및 펄스 폭이 안전 동작 영역을 초과하지 않도록 허용 펄스 처리 그래프를 참조해야 합니다. 전형적인 PWM 주파수는 수백 Hz에서 수 kHz입니다.
Q5: "AM" 접미사는 무엇을 의미합니까?

A5: "AM" 접미사는 이 부품이 자동차 애플리케이션에 적합하고 의도된 것으로, 관련 산업 표준(AEC-Q102)을 충족함을 명시적으로 나타냅니다.

11. 실용적인 설계 사례 연구시나리오:
균일한 노란색 조명이 필요한 자동차 실내 앰비언트 라이트 스트립용 다중 LED 어레이 설계.
1. 설계 단계:전기 설계:
2. 어레이 구성(직렬/병렬)을 결정합니다. 균일한 전류를 위해 직렬 연결이 가장 좋습니다. 12V를 사용할 수 있는 경우, 최대 4개의 LED(4 * 2.4V = 9.6V)를 전류 제한 저항 또는 선형 정전류 드라이버와 함께 직렬로 배치할 수 있습니다. 더 많은 LED의 경우 스위칭 정전류 드라이버를 권장합니다.열 설계:
3. 총 전력 계산: 4 LED * (2.4V * 0.2A) = 1.92W. LED 열 패드가 부착된 레이어에 큰 구리 영역을 가지고, 열을 다른 레이어로 확산시키기 위해 여러 열 비아를 사용하는 PCB를 설계하십시오.광학/기계적:
4. LED를 피치에 배치하여 120° 빔과 결합하여 매끄러운 빛의 선을 만듭니다. 확산 커버는 개별 LED 스팟을 혼합하는 데 도움이 됩니다.부품 선택:

생산 런 전반에 걸쳐 색상 및 밝기 일관성을 보장하기 위해 구매 주문서에 정확한 빈 코드(예: 광속용 F1, 파장용 8891)를 명시하십시오.

12. 동작 원리

이 LED는 반도체 광자 장치입니다. 애노드와 캐소드에 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 반도체 칩의 활성 영역(노란색 빛의 경우 일반적으로 InGaN 또는 AlInGaP와 같은 재료 기반)에서 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 그런 다음 빛은 패키지의 에폭시 또는 실리콘 렌즈를 통해 추출되며, 이는 환경 보호를 제공하고 시야각을 결정합니다.

13. 기술 동향
이 시리즈와 같은 자동차 LED의 동향은 다음과 같습니다:더 높은 효율(lm/W):
지속적인 재료 및 패키지 개선은 와트당 더 많은 루멘을 제공하여 전기 부하 및 열 문제를 줄이는 것을 목표로 합니다.증가된 전력 밀도:
더 높은 광속을 제공하는 더 작은 패키지로, 더 컴팩트하고 스타일리시한 조명 설계를 가능하게 합니다.향상된 신뢰성 및 테스트:
더 엄격한 AEC 인증 및 새로운 고장 모드(예: 더 공격적인 황 내성)에 대한 새로운 테스트 도입.통합 솔루션: