목차
1. 제품 개요
ALFS2G-C0 시리즈는 까다로운 자동차 조명 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 표면 실장 LED 부품입니다. 견고한 세라믹 패키지에 장착되어 차량의 가혹한 작동 환경에 필수적인 우수한 열 관리와 신뢰성을 제공합니다. 주요 설계 초점은 넓은 온도 범위에서 일관된 성능으로 높은 광 출력을 제공하는 데 있으며, 이는 안전이 중요한 외부 조명 기능에 적합한 선택입니다.
핵심 장점으로는 AEC-Q102와 같은 엄격한 자동차 산업 표준을 준수하여 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 또한 RoHS, REACH 및 할로겐 프리 요구사항을 포함한 환경 규정을 충족하여 생태 친화적 설계에 대한 의지를 반영합니다. 세라믹 기판은 우수한 황 내성(Class A1)을 제공하여 오염된 대기에서 부식을 방지하는 중요한 기능이며, 최대 8kV의 높은 ESD 보호 등급은 취급 및 조립 중 내구성을 향상시킵니다.
목표 시장은 자동차 부문, 특히 외부 조명 모듈에 정확히 맞춰져 있습니다. 성능 특성은 현대 차량 조명 시스템의 정밀한 광학적, 열적 및 수명 요구사항을 충족하도록 맞춤화되었습니다.
2. 심층 기술 파라미터 분석
2.1 광도 및 전기적 특성
주요 작동 파라미터는 LED의 성능 범위를 정의합니다. 전형적인 광속(Φv)은 순방향 전류(IF) 1000mA로 구동할 때 860루멘이며, 지정된 허용 오차는 ±8%입니다. 이 측정은 열 패드 온도 25°C에서 표준화되었습니다. 이 구동 전류에서의 순방향 전압(VF)은 전형값 6.5V, 최소 5.8V, 최대 7.6V이며, 측정 허용 오차는 ±0.05V입니다. 120도의 넓은 시야각은 주간 주행등(DRL) 및 안개등과 같은 애플리케이션에 적합한 넓고 균일한 광 분포를 보장합니다. 쿨 화이트 변종의 상관 색온도(CCT)는 일반 작동 조건에서 5180K에서 6893K까지의 범위를 가집니다.
2.2 열 및 절대 최대 정격
열 관리는 LED 수명에 매우 중요합니다. 접합부에서 솔더 지점까지의 열저항(Rth JS)은 전기 측정값 1.9 K/W(전형) 및 실제 측정값 2.7 K/W(전형)를 가지는 중요한 파라미터입니다. 이는 반도체 다이에서 인쇄 회로 기판으로의 열 전달 효율을 나타냅니다.
절대 최대 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 최대 허용 순방향 전류는 1500mA입니다. 최대 접합 온도(TJ)는 150°C입니다. 장치는 작동 온도 범위(Topr) -40°C ~ +125°C 및 저장 온도 범위(Tstg) -40°C ~ +125°C로 정격화되었습니다. 이 장치는 역전압 작동을 위해 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다. 최대 소비 전력(Pd)은 11.4W입니다. 부품은 표준 무연 솔더링 공정과 호환되는 260°C의 리플로우 솔더링 온도를 견딜 수 있습니다.
3. 빈닝 시스템 설명
생산에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.
3.1 광속 빈닝
쿨 화이트 버전의 경우, 광속은 그룹과 빈으로 분류됩니다. 그룹 D는 빈 7(700-750lm) 및 8(750-800lm)을 포함합니다. 그룹 E는 빈 1(800-860lm) 및 2(860-920lm)를 포함합니다. 전형 부품(860lm)은 빈 E1에 속합니다. 모든 측정은 ±8%의 허용 오차를 가지며, 전형 순방향 전류에서 25ms 전류 펄스로 측정됩니다.
3.2 순방향 전압 빈닝
순방향 전압은 일관된 전류 구동을 위한 회로 설계를 돕기 위해 세 그룹으로 빈닝됩니다. 그룹 2A는 5.80V ~ 6.40V 범위입니다. 그룹 2B는 6.40V ~ 7.00V 범위입니다. 그룹 2C는 7.00V ~ 7.60V 범위입니다. 측정 허용 오차는 ±0.05V입니다.
3.3 색상 (색도) 빈닝
색도 좌표는 자동차 조명의 표준인 ECE(유럽 경제 위원회) 구조에 따라 빈닝됩니다. 제공된 차트와 표는 다양한 빈(예: 64A, 64B, 60A, 60B)에 대한 CIE 1931 색도도 상의 특정 사각형 영역을 정의합니다. 각 빈은 경계를 형성하는 네 개의 (x, y) 좌표 쌍으로 정의됩니다. 이러한 빈은 빈 64A/B의 경우 6240-6530K, 빈 60A/B의 경우 5850-6240K와 같은 상관 색온도 범위에 해당합니다. 이 정밀한 빈닝은 단일 조명 어셈블리에 사용된 모든 LED가 거의 동일한 색상 외관을 가지도록 보장합니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트는 설계 엔지니어에게 필수적인 주요 파라미터 간의 관계를 보여주는 여러 그래프를 제공합니다.
4.1 IV 곡선 및 상대 광속
순방향 전류 대 순방향 전압 곡선은 LED에 전형적인 비선형 관계를 보여줍니다. 전압은 전류와 함께 증가하며, 설계자는 전류 드라이버를 선택할 때 이를 고려해야 합니다. 상대 광속 대 순방향 전류 그래프는 광 출력이 구동 전류와 함께 증가하지만 결국 포화된다는 것을 보여줍니다. 1000mA에서 작동하면 효율성과 출력의 좋은 균형을 제공합니다.순방향 전류 대 순방향 전압곡선은 LED에 전형적인 비선형 관계를 보여줍니다. 전압은 전류와 함께 증가하며, 설계자는 전류 드라이버를 선택할 때 이를 고려해야 합니다.상대 광속 대 순방향 전류그래프는 광 출력이 구동 전류와 함께 증가하지만 결국 포화된다는 것을 보여줍니다. 1000mA에서 작동하면 효율성과 출력의 좋은 균형을 제공합니다.
4.2 온도 의존성
상대 광속 대 접합 온도 그래프는 매우 중요합니다. 이 그래프는 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소한다는 것을 보여줍니다. 최대 정격 접합 온도 150°C에서 상대 광속은 25°C에서의 값의 약 60%입니다. 이는 효과적인 방열판의 중요성을 강조합니다. 상대 순방향 전압 대 접합 온도 곡선은 음의 온도 계수를 보여줍니다. 순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이는 일부 애플리케이션에서 간접적인 온도 모니터링에 사용될 수 있습니다. 색도 변화 그래프는 전류와 온도 변화에 따른 색도 좌표의 최소한의 변화를 보여주어 우수한 색상 안정성을 나타냅니다.상대 광속 대 접합 온도그래프는 매우 중요합니다. 이 그래프는 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소한다는 것을 보여줍니다. 최대 정격 접합 온도 150°C에서 상대 광속은 25°C에서의 값의 약 60%입니다. 이는 효과적인 방열판의 중요성을 강조합니다.상대 순방향 전압 대 접합 온도곡선은 음의 온도 계수를 보여줍니다. 순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이는 일부 애플리케이션에서 간접적인 온도 모니터링에 사용될 수 있습니다.색도 변화그래프는 전류와 온도 변화에 따른 색도 좌표의 최소한의 변화를 보여주어 우수한 색상 안정성을 나타냅니다.
4.3 스펙트럼 분포 및 디레이팅
상대 스펙트럼 분포 곡선은 빛의 색상 특성을 정의합니다. 쿨 화이트 LED의 경우, 청색 영역(LED 칩에서)에서 피크를 보이고 황색/적색 영역(형광체에서)에서 넓은 방출을 보입니다. 순방향 전류 디레이팅 곡선은 중요한 설계 도구입니다. 이 곡선은 솔더 패드 온도(Ts)에 대한 최대 허용 순방향 전류를 표시합니다. 예를 들어, Ts 85°C에서 최대 IF는 1500mA입니다. 최대 Ts 125°C에서 최대 IF는 500mA로 디레이팅됩니다. 이 곡선은 또한 장치가 50mA 미만에서 작동해서는 안 된다고 명시합니다.상대 스펙트럼 분포곡선은 빛의 색상 특성을 정의합니다. 쿨 화이트 LED의 경우, 청색 영역(LED 칩에서)에서 피크를 보이고 황색/적색 영역(형광체에서)에서 넓은 방출을 보입니다.순방향 전류 디레이팅 곡선는 중요한 설계 도구입니다. 이 곡선은 솔더 패드 온도(Ts)에 대한 최대 허용 순방향 전류를 표시합니다. 예를 들어, Ts 85°C에서 최대 IF는 1500mA입니다. 최대 Ts 125°C에서 최대 IF는 500mA로 디레이팅됩니다. 이 곡선은 또한 장치가 50mA 미만에서 작동해서는 안 된다고 명시합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
LED는 표면 실장 장치(SMD) 세라믹 패키지를 사용합니다. 제공된 발췌문에는 구체적인 치수가 자세히 설명되어 있지 않지만, 일반적인 데이터시트에는 길이, 너비, 높이 및 리드/패드 위치를 포함한 상세한 기계 도면이 포함됩니다. 세라믹 구조는 플라스틱 패키지에 비해 우수한 열전도성을 제공하여 낮은 열저항과 고출력 능력을 직접 지원합니다. 습기 민감도 등급(MSL)은 2로 정격화되어 있으며, 이는 부품이 리플로우 솔더링 전에 베이킹이 필요하기 전까지 30°C/60% RH에서 최대 1년 동안 저장될 수 있음을 나타냅니다.<30°C/60% RH에서 리플로우 솔더링 전에 베이킹이 필요하기 전까지 최대 1년 동안 저장될 수 있음을 나타냅니다.
6. 솔더링 및 조립 가이드라인
6.1 권장 솔더 패드 및 리플로우 프로파일
신뢰할 수 있는 전기적 연결과 패키지에서 PCB로의 최적 열 전달을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 레이아웃이 제공됩니다. 이 레이아웃을 준수하는 것은 성능과 신뢰성에 매우 중요합니다. 리플로우 솔더링 프로파일은 최대 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있도록 지정됩니다. 이 프로파일은 열 충격을 방지하고 LED 부품을 손상시키지 않으면서 적절한 솔더 접합 형성을 보장하기 위해 특정 시간 및 온도 제약 조건을 가진 예열, 침지, 리플로우 및 냉각 단계를 자세히 설명합니다.
6.2 사용 시 주의사항
일반적인 주의사항으로는 패키지에 대한 기계적 스트레스 피하기, 취급 중 정전기 방전(ESD) 방지(8kV 정격에도 불구하고), 솔더링 공정이 지정된 프로파일을 초과하지 않도록 보장하는 것이 포함됩니다. MSL 등급에 따른 적절한 저장도 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 필요합니다.
7. 포장 및 주문 정보
포장 정보 섹션은 부품이 일반적으로 자동화 조립을 위한 테이프 및 릴에 공급되는 방법을 자세히 설명합니다. 주문 정보는 부품 번호 구조를 명확히 합니다. 제공된 번호 "ALFS2G-C010001H-AM\"을 기반으로 합니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |