목차
- 1. 제품 개요
- 2. 심층 기술 파라미터 분석
- 2.1 광도 및 전기적 특성
- 2.2 열적 특성 및 절대 최대 정격
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 광도 빈닝
- 3.2 주 파장 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)
- 4.2 상대 광도 대 순방향 전류
- 4.3 온도 의존성 그래프
- 4.4 스펙트럼 분포 및 방사 패턴
- 4.5 순방향 전류 디레이팅 및 펄스 처리
- 5. 기계적, 패키징 및 조립 정보
- 5.1 기계적 치수 및 극성
- 5.2 권장 솔더 패드 레이아웃
- 5.3 리플로우 솔더링 프로파일 및 주의사항
- 5.4 패키징 정보
- 6. 애플리케이션 가이드라인 및 설계 고려사항
- 6.1 대표적인 애플리케이션 시나리오
- 6.2 핵심 설계 고려사항
- 7. 규격 준수 및 환경 사양
- 8. 주문 정보 및 파트 넘버 디코딩
1. 제품 개요
A09K-UR1501H-AM은 까다로운 자동차 조명 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 표면 실장 LED 부품입니다. 이 제품은 견고하고 신뢰할 수 있는 플랫폼을 제공하는 PLCC-6 패키지를 사용하여 차량 외부 조명 시스템에 적합합니다. 이 장치는 613nm의 전형적인 주 파장을 가진 순수한 적색광을 방출하여 우수한 색 채도를 제공합니다. 주요 설계 초점은 엄격한 자동차 산업 표준을 준수하면서 컴팩트한 크기 내에서 높은 광도를 달성하는 데 있습니다.
이 LED의 핵심 장점은 150mA의 순방향 전류에서 7500 밀리칸델라(mcd)의 높은 전형적 광도, 균일한 광 분포를 위한 120도의 넓은 시야각, 그리고 AEC-Q101 표준에 적합한 견고한 구조를 포함합니다. 이 제품은 신뢰성, 밝기 및 장기 성능이 중요한 센터 하이마운트 스톱 램프(CHMSL), 테일 램프, 스톱 램프와 같은 애플리케이션을 포함한 자동차 외부 조명 시장을 특별히 대상으로 합니다.
2. 심층 기술 파라미터 분석
2.1 광도 및 전기적 특성
핵심 작동 파라미터는 LED의 성능 범위를 정의합니다. 순방향 전류(IF)는 20mA에서 200mA의 권장 작동 범위를 가지며, 정격 출력을 위한 전형적인 값은 150mA입니다. 이 전류에서 전형적인 순방향 전압(VF)은 2.15V이며, 최대 한계는 2.75V로 우수한 전기적 효율을 나타냅니다. 광도(IV)는 최소 4500 mcd, 전형적 7500 mcd로 명시되며 최대 14000 mcd까지 도달할 수 있어, 빈닝 프로세스를 통해 관리되는 상당한 성능 편차를 보여줍니다. 주 파장(λd)은 전형적으로 613nm에 위치하여 적색 색상 포인트를 정의합니다.
2.2 열적 특성 및 절대 최대 정격
열 관리는 LED 수명에 매우 중요합니다. 이 장치는 접합점에서 솔더 지점까지의 열저항(RthJS)이 60 K/W(실제) 또는 50 K/W(전기적)로, PCB 상의 열 경로 설계를 위한 핵심 파라미터입니다. 절대 최대 정격은 안전한 작동을 위한 엄격한 한계를 설정합니다: 최대 전력 소산(Pd) 550 mW, 최대 접합 온도(TJ) 125°C, 그리고 작동 온도 범위(Topr) -40°C에서 +110°C까지로, 가혹한 자동차 환경에 적합함을 확인시켜 줍니다. 또한 8 kV의 ESD(HBM) 등급을 견딥니다.
3. 빈닝 시스템 설명
생산에서 일관된 색상과 밝기를 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다. 데이터시트는 광도와 주 파장에 대한 상세한 빈닝 정보를 제공합니다.
3.1 광도 빈닝
광도는 알파벳-숫자 코드 시스템(예: L1, L2, M1... GA까지)을 사용하여 빈닝됩니다. 각 빈은 밀리칸델라(mcd) 단위의 특정 최소 및 최대 광도 범위를 정의합니다. A09K-UR1501H-AM의 경우, 강조된 가능한 출력 빈은 전형적인 7500 mcd 값을 중심으로 하며, 이는 DA(4500-5600 mcd) 및 DB(5600-7100 mcd) 또는 EA(7100-9000 mcd) 범위의 빈에 해당할 것입니다. 이 빈닝을 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 밝기 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.
3.2 주 파장 빈닝
마찬가지로, 주 파장은 색상 일관성을 제어하기 위해 빈닝됩니다. 빈은 문자-숫자 조합(예: A1, B3, C5)으로 정의되며, 일반적으로 613nm 공칭값 주변의 1nm 또는 2nm 단계로 파장 범위를 포함합니다. 이는 단일 램프 조립체에 사용된 모든 LED가 거의 동일한 색상 출력을 가지도록 보장하며, 자동차 조명에서 미적 및 규제적 이유로 중요합니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트는 회로 및 열 설계에 필수적인 다양한 조건에서 LED의 동작을 설명하는 여러 그래프를 포함합니다.
4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)
IV 곡선은 순방향 전류와 전압 사이의 지수적 관계를 보여줍니다. 이는 주어진 구동 전류에 대한 작동 전압을 결정하고 전력 소비(P = VF* IF)를 계산하는 데 사용됩니다. 이 곡선은 적절한 전류 제한 저항 선택 또는 정전류 구동 회로 설계에 도움이 됩니다.
4.2 상대 광도 대 순방향 전류
이 그래프는 광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 선형보다 낮습니다; 전류를 두 배로 해도 광 출력이 두 배가 되지 않습니다. 이 관계는 효율성 이해와 펄스 폭 변조(PWM) 디밍 설계에 중요합니다.
4.3 온도 의존성 그래프
여러 그래프가 접합 온도(TJ)에 따른 성능 변화를 상세히 설명합니다:
- 상대 광도 대 접합 온도:온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이는 열적 드룹으로 알려진 특성입니다. 일관된 밝기를 유지하기 위해 열 설계에서 이를 고려해야 합니다.
- 상대 순방향 전압 대 접합 온도:순방향 전압(VF)이 온도 증가에 따라 선형적으로 감소함을 보여줍니다(적색 LED의 경우 약 -2 mV/°C). 이는 온도 감지에 사용될 수 있지만 정전압 구동 방식에도 영향을 미칩니다.
- 상대 파장 대 접합 온도:주 파장의 이동(일반적으로 몇 나노미터)이 온도에 따라 발생함을 나타내며, 색상이 중요한 애플리케이션에서 중요합니다.
4.4 스펙트럼 분포 및 방사 패턴
상대 스펙트럼 분포 그래프는 적색 LED의 좁은 방출 피크 특성을 보여주며, 주 파장을 중심으로 합니다. 방사 패턴(시야각 다이어그램)은 120도 시야각을 확인하며, 광 강도의 각도 분포를 표시하여 원하는 빔 패턴을 달성하기 위한 렌즈 및 반사판 설계에 중요합니다.
4.5 순방향 전류 디레이팅 및 펄스 처리
순방향 전류 디레이팅 곡선은 솔더 패드 온도를 기반으로 허용 가능한 최대 연속 전류를 규정합니다. 패드 온도가 상승함에 따라 125°C 접합 온도 한계를 초과하지 않도록 최대 안전 전류가 감소합니다. 허용 가능한 펄스 처리 능력 차트는 LED가 다양한 듀티 사이클에서 매우 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 펄스 전류를 정의하며, 이는 스트로브 또는 통신 애플리케이션과 관련이 있습니다.
5. 기계적, 패키징 및 조립 정보
5.1 기계적 치수 및 극성
LED는 표준 PLCC-6 패키지로 제공됩니다. 기계적 도면('기계적 치수' 섹션에 암시됨)은 정확한 길이, 너비, 높이 치수, 리드 간격 및 광학 중심 위치를 제공할 것입니다. 패키지는 조립 중 올바른 방향을 보장하기 위한 극성 표시기(일반적으로 노치 또는 모따기된 모서리)를 포함하며, LED는 다이오드이므로 한 방향으로만 전류가 흐를 수 있습니다.
5.2 권장 솔더 패드 레이아웃
신뢰할 수 있는 솔더링과 최적의 열 성능을 보장하기 위해 권장 솔더 패드 풋프린트가 제공됩니다. 여기에는 6개의 전기적 리드와 중앙 열 패드(이 패키지 변형에 있는 경우)에 대한 패드 치수가 포함되며, 이는 열 방산에 중요합니다. 이 레이아웃을 따르면 솔더링 결함을 최소화하고 PCB로의 낮은 열저항 경로를 보장합니다.
5.3 리플로우 솔더링 프로파일 및 주의사항
데이터시트는 피크 온도 260°C에서 최대 30초 동안의 리플로우 솔더링 프로파일을 명시합니다. 이 프로파일을 준수하는 것은 플라스틱 패키지나 내부 와이어 본드를 손상시키지 않기 위해 필수적입니다. 사용에 대한 일반적인 주의사항으로는 렌즈에 대한 기계적 스트레스 피하기, 오염 방지, 그리고 리플로우 중 '팝콘 현상'을 방지하기 위해 사용 전 습기 민감도 레벨(MSL) 2 조건에서 장치를 보관하는 것이 포함됩니다.
5.4 패키징 정보
LED는 자동 픽 앤 플레이스 조립을 위해 테이프 및 릴에 공급됩니다. 패키징 정보는 릴 치수, 테이프 너비, 포켓 간격 및 테이프 상의 부품 방향을 상세히 설명하며, 이는 조립 장비 프로그래밍에 필요합니다.
6. 애플리케이션 가이드라인 및 설계 고려사항
6.1 대표적인 애플리케이션 시나리오
이 LED는 명시적으로자동차 외부 조명을 위해 설계되었습니다. 높은 밝기와 신뢰성으로 다음과 같은 용도에 이상적입니다:
- 센터 하이마운트 스톱 램프(CHMSL):가시성을 위한 높은 광도가 필요합니다.
- 테일 램프:위치/주행등으로 사용됩니다.
- 스톱 램프:즉시 점등, 고휘도 신호가 필요합니다.
6.2 핵심 설계 고려사항
열 설계:LED 수명과 성능에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 열저항(RthJS)과 디레이팅 곡선을 사용하여 PCB 상에 적절한 열 관리 시스템을 설계하십시오. 고전력 애플리케이션의 경우 열 비아와 가능하면 금속 코어 보드를 사용하십시오.구동 회로:일관된 밝기와 색상을 위해, 특히 자동차 전압 환경(9-16V)에서 직렬 저항이 있는 정전압보다는 정전류원으로 LED를 구동하십시오. 이는 순방향 전압(VF) 변동과 온도 영향을 보상합니다.광학 설계:120° 시야각은 광범위한 영역 조명에 적합합니다. CHMSL과 같은 특정 기능을 위해 빔을 형성하기 위해 2차 광학 요소(렌즈, 반사판)가 필요할 수 있습니다.ESD 보호:8kV HBM 등급이지만, 취급 및 조립 중 PCB에 기본 ESD 보호를 구현하는 것이 좋은 관행입니다.
7. 규격 준수 및 환경 사양
이 제품은 여러 주요 산업 표준을 준수합니다:
- RoHS:유해 물질 제한, 무연 구조를 보장합니다.
- EU REACH:화학물질의 등록, 평가, 승인 및 제한.
- 할로겐 프리:브롬(Br)과 염소(Cl) 함량 제한, 환경 및 안전상의 이유로 중요합니다.
- 황 내성:황 함유 가스가 도금된 부품을 부식시켜 고장을 일으킬 수 있는 자동차 애플리케이션에 중요합니다.
8. 주문 정보 및 파트 넘버 디코딩
파트 넘버 A09K-UR1501H-AM은 특정 코딩 규칙을 따릅니다. 전체 디코딩 체계는 일반적으로 제조사의 가이드에서 찾을 수 있지만, 일반적인 요소는 다음과 같습니다:
- A09K:시리즈 또는 패밀리 코드일 가능성이 높습니다.
- U:패키지 유형(예: PLCC)을 나타낼 수 있습니다.
- R:일반적으로 적색을 나타냅니다.
- 1501:밝기 또는 성능 코드와 관련될 수 있습니다.
- H:고휘도 변형을 나타낼 수 있습니다.
- AM:자동차 등급 또는 특정 빈/버전을 의미하는 경우가 많습니다.
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. |