목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 일반 설명
- 1.2 특징
- 1.3 응용 분야
- 2. 기술 매개변수
- 2.1 전기 및 광학 특성 (Ts=25°C 기준)
- 2.2 절대 최대 정격 (Ts=25°C 기준)
- 3. 빈 분류 시스템
- 3.1 순방향 전압 및 광속 빈 (IF=140mA)
- 3.2 색도 빈
- 4. 성능 곡선
- 4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
- 4.2 순방향 전류 대 상대 광속
- 4.3 접합 온도 대 상대 광속
- 4.4 납땜 온도 대 순방향 전류
- 4.5 전압 변화 대 접합 온도
- 4.6 방사 패턴
- 4.7 색좌표 변화 대 접합 온도 및 순방향 전류
- 4.8 스펙트럼 분포
- 5. 기계 및 포장 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 캐리어 테이프 및 릴
- 5.3 라벨 및 방습 백
- 6. 납땜 및 조립 지침
- 6.1 리플로우 납땜 프로파일
- 6.2 수리 및 취급
- 7. 보관 및 취급 주의사항
- 8. 신뢰성 테스트
- 9. 응용 설계 고려 사항
- 10. 대체 기술과의 비교
- 11. 자주 묻는 질문
- 12. 응용 예
- 13. 작동 원리
- 14. 개발 동향
- LED 사양 용어
- 광전 성능
- 전기적 매개변수
- 열 관리 및 신뢰성
- 패키징 및 재료
- 품질 관리 및 등급 분류
- 테스트 및 인증
1. 제품 개요
화이트 LED 모델 RF-A1F30-W57J-A8은 청색 칩과 형광체 변환 기술을 사용하여 제조된 표면 실장 장치입니다. 까다로운 자동차 조명 응용 분야에 적합한 높은 밝기와 신뢰성을 제공합니다. 패키지 크기는 3.00mm x 1.40mm x 0.52mm로 컴팩트한 설계에 이상적입니다.
1.1 일반 설명
이 화이트 LED는 청색 LED 칩으로 황색 형광체를 여기시켜 넓은 백색 스펙트럼을 생성합니다. 제품 패키지는 EMC(에폭시 몰딩 컴파운드)로 우수한 열 성능과 신뢰성을 제공합니다. 자동차 내장 및 외장 조명용으로 설계되었습니다.
1.2 특징
- 튼튼한 기계적 및 열 성능을 위한 EMC 패키지
- 매우 넓은 시야각 120° (일반값)
- 모든 SMT 조립 및 납땜 공정에 적합
- 자동 픽 앤 플레이스를 위한 테이프 및 릴 제공
- 내습성 레벨: 레벨 2 (J-STD-020 기준)
- RoHS 준수 및 무연
- 자동차 등급 개별 반도체에 대한 AEC-Q102 스트레스 테스트 기반 인증
1.3 응용 분야
자동차 조명 – 실내(계기판, 분위기 조명) 및 실외(측면 마커등, 브레이크등, 방향 지시등).
2. 기술 매개변수
2.1 전기 및 광학 특성 (Ts=25°C 기준)
| 항목 | 기호 | 조건 | 최소 | 일반 | 최대 | 단위 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | VF | IF=140mA | 2.8 | 3.05 | 3.4 | V |
| 역방향 전류 | IR | VR=5V | — | — | 10 | μA |
| 광속 | Φ | IF=140mA | 50 | — | 67.8 | lm |
| 시야각 | 2θ1/2 | IF=140mA | — | 120 | — | 도 |
| 열 저항 (접합부-납땜부) 실제 | Rth JS 실제 | IF=140mA | — | 34 | 43 | °C/W |
| 열 저항 (접합부-납땜부) 전기 | Rth JSel | IF=140mA | — | 20 | 25 | °C/W |
2.2 절대 최대 정격 (Ts=25°C 기준)
| 매개변수 | 기호 | 정격 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 전력 소비 | PD | 680 | mW |
| 순방향 전류 | IF | 200 | mA |
| 피크 순방향 전류 (1/10 듀티, 10ms) | IFP | 350 | mA |
| 역방향 전압 | VR | 5 | V |
| 정전기 방전 (HBM) | ESD | 8000 | V |
| 작동 온도 | TOPR | -40 ~ +110 | °C |
| 보관 온도 | TSTG | -40 ~ +110 | °C |
| 접합 온도 | TJ | 135 | °C |
참고: 순방향 전압 측정 공차는 ±0.1V입니다. 색좌표 측정 공차 ±0.005. 광속 측정 공차 ±10%. 모든 측정은 표준화된 환경에서 수행됩니다. 25°C 펄스 모드에서 광전 변환 효율은 41%입니다.
3. 빈 분류 시스템
3.1 순방향 전압 및 광속 빈 (IF=140mA)
LED는 순방향 전압(VF) 및 광속(Φ)에 따라 빈으로 분류됩니다. VF 빈: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V). 광속 빈: OB (50-55.3lm), PA (55.3-61.2lm), PB (61.2-67.8lm). 이를 통해 고객은 일관된 성능을 위해 좁은 공차 그룹을 선택할 수 있습니다.
3.2 색도 빈
CIE 색도 다이어그램은 ZG0 및 ZG1의 두 가지 빈을 제공합니다. ZG0의 좌표: X1=0.3059 Y1=0.3112, X2=0.3122 Y2=0.3258, X3=0.3240 Y3=0.3258, X4=0.3177 Y4=0.3112. ZG1의 경우: X1=0.3122 Y1=0.3258, X2=0.3185 Y2=0.3404, X3=0.3303 Y3=0.3404, X4=0.3240 Y4=0.3258. 이러한 빈은 색상 균일성을 보장합니다.
4. 성능 곡선
4.1 순방향 전압 대 순방향 전류
순방향 전류가 20mA에서 200mA로 증가함에 따라 순방향 전압은 약 2.7V에서 3.4V로 상승합니다. 곡선은 InGaN LED의 일반적인 형태로, 직렬 저항을 나타내는 기울기를 보입니다.
4.2 순방향 전류 대 상대 광속
상대 광속은 200mA까지 순방향 전류에 거의 선형입니다. 140mA에서 광속은 100%로 정규화됩니다. 200mA에서는 약 150%에 도달합니다.
4.3 접합 온도 대 상대 광속
접합 온도가 증가하면 광출력이 감소합니다. Tj=120°C에서 상대 광속은 25°C 값의 약 70%로 떨어집니다. 열 관리가 중요합니다.
4.4 납땜 온도 대 순방향 전류
허용 가능한 최대 순방향 전류는 주변/납땜 온도가 높을수록 감소합니다. Ts=100°C에서 허용 전류는 25°C에서 200mA인 것에 비해 약 80mA입니다.
4.5 전압 변화 대 접합 온도
순방향 전압은 온도가 -40°C에서 140°C로 상승함에 따라 약 0.2V 감소하며, 계수는 약 -1.5mV/°C입니다.
4.6 방사 패턴
방사 다이어그램은 반치각에서 넓은 시야각 120°를 가진 일반적인 람베르트 분포를 보여줍니다. ±40°에서 상대 강도는 90% 이상입니다.
4.7 색좌표 변화 대 접합 온도 및 순방향 전류
ΔCx 및 ΔCy는 온도가 증가함에 따라 음의 방향으로 이동합니다(140°C에서 ΔCx ~ -0.01, ΔCy ~ -0.015). 전류가 증가함에 따라 ΔCx 및 ΔCy도 약간 음의 방향으로 이동합니다. 이러한 변화는 자동차 조명에 허용 가능한 범위 내에 있습니다.
4.8 스펙트럼 분포
화이트 LED는 420nm에서 700nm까지 넓은 스펙트럼을 방출하며, 약 450nm(청색) 및 560nm(형광체)에서 피크를 보입니다. 지정된 빈의 상관 색온도는 약 5700K입니다.
5. 기계 및 포장 정보
5.1 패키지 치수
패키지: 3.00mm(길이) x 1.40mm(너비) x 0.52mm(높이). 후면도는 두 개의 납땜 패드(양극 및 음극)를 보여주며, 패드 치수는 0.50mm x 0.86mm(음극) 및 0.50mm x 0.91mm(양극)입니다. 권장 PCB 랜드 패턴: 각 패드에 대해 2.10mm x 0.40mm, 간격 1.00mm. 극성이 표시되어 있습니다.
5.2 캐리어 테이프 및 릴
포장: 릴당 2000개. 캐리어 테이프 너비 8.0mm, 포켓 피치 4.0mm. 릴 치수: 직경 178mm, 허브 60mm, 플랜지 너비 13mm. 테이프에는 80-100개의 빈 포켓으로 구성된 리더 및 트레일러 섹션이 포함됩니다.
5.3 라벨 및 방습 백
라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드, 광속, 색도 빈, 순방향 전압, 파장 코드, 수량 및 날짜가 포함됩니다. 릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 백에 밀봉됩니다. MSL 레벨 2는 ≤30°C/60%RH에서 24시간 이상 노출 시 베이킹이 필요합니다.
6. 납땜 및 조립 지침
6.1 리플로우 납땜 프로파일
권장 리플로우 프로파일(JEDEC)은 다음과 같이 구성됩니다: 150°C에서 200°C까지 60-120초 예열; 상승률 ≤3°C/s; 217°C 이상 체류 시간 최대 60초; 피크 온도 260°C에서 최대 10초; 냉각률 ≤6°C/s. 25°C에서 피크까지 총 시간 ≤8분. 최대 2회 리플로우 사이클 허용, 24시간 이상 간격이 있으면 베이킹 필요.
6.2 수리 및 취급
수리는 피해야 합니다. 필요한 경우 이중 헤드 납땜 인두를 사용하십시오. 가열 중에는 실리콘 렌즈에 압력을 가하지 마십시오. 납땜 후에는 보드가 냉각되는 동안 뒤틀리거나 진동하지 않도록 하십시오.
7. 보관 및 취급 주의사항
환경 내 황 및 할로겐 화합물을 제어해야 합니다: 황 ≤100PPM, 단일 브롬 ≤900PPM, 단일 염소 ≤900PPM, 총 Br+Cl ≤1500PPM. VOC는 실리콘에 침투하여 변색을 유발할 수 있으므로 호환 가능한 접착제를 사용하십시오. ESD 보호 필요(HBM 8kV). 세척에는 이소프로필 알코올을 권장하며, 초음파 세척은 피하십시오. 습기 노출이 한계를 초과하는 경우 베이킹 조건: 60±5°C에서 ≥24시간.
8. 신뢰성 테스트
다음 테스트는 AEC-Q102 지침에 따라 수행됩니다: 리플로우 납땜(260°C, 10초, 2회), MSL2 전처리(85°C/60%RH, 168시간), 열충격(-40°C ~125°C, 1000사이클), 수명 시험(Ta=105°C, IF=140mA, 1000시간), 고온고습(85°C/85%RH, IF=140mA, 1000시간). 합격 기준: 샘플 20개당 0/1 불량. 시험 후 순방향 전압은 상한 사양의 1.1배를 초과하지 않아야 하며, 역방향 전류는 상한의 2배 이하, 광속은 하한 사양의 0.7배 이상이어야 합니다.
9. 응용 설계 고려 사항
열 설계가 가장 중요합니다. 접합 온도는 135°C 미만으로 유지되어야 합니다. 적절한 방열판을 사용하고 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 하십시오. 열 폭주를 방지하기 위해 직렬 저항으로 전류를 제한해야 합니다. 역방향 전압을 피하십시오. 자동차 조명의 경우 주변 온도 및 보드 열 저항에 따른 디레이팅을 고려하십시오.
10. 대체 기술과의 비교
기존 PPA(폴리프탈아미드) 패키지 LED와 비교하여 EMC 패키지는 더 높은 내열성, 더 나은 UV 안정성 및 더 낮은 열 저항을 제공합니다. 넓은 시야각(120°)은 균일한 조명을 제공하여 실내 분위기 조명에 유리합니다. AEC-Q102 인증은 가혹한 자동차 환경에서의 신뢰성을 보장합니다.
11. 자주 묻는 질문
Q: 이 LED를 외부 테일 라이트에 사용할 수 있나요? A: 예, AEC-Q102 인증은 외부 응용 분야를 포함하지만 적절한 열 관리가 필요합니다. Q: 일반적인 수명은 얼마인가요? A: LM-80 데이터(이 사양에 포함되지 않음)에 기반하여 140mA 및 85°C에서 L70은 일반적으로 >50,000시간입니다. Q: LED가 무연 납땜과 호환되나요? A: 예, 피크 리플로우 온도는 260°C로 무연 공정에 적합합니다.
12. 응용 예
자동차 실내: 계기판 백라이트, 분위기 조명 스트립. 실외: 측면 마커등, CHMSL(중앙 하이마운트 정지등), 방향 지시등. 컴팩트한 크기와 넓은 빔은 선형 조명 모듈에 적합합니다.
13. 작동 원리
LED는 YAG:Ce 형광체로 코팅된 청색 InGaN 칩을 사용합니다. 칩의 청색광(450-465nm)이 형광체를 여기시켜 황색광을 방출합니다. 청색과 황색의 조합으로 백색광(상관 색온도 ~5700K)이 생성됩니다. 형광체는 실리콘에 내장되어 있으며, EMC 패키지에 캡슐화되어 있습니다.
14. 개발 동향
자동차 LED 기술은 더 높은 효율, 더 작은 패키지 및 더 나은 열 성능을 향해 계속 발전하고 있습니다. EMC 패키지는 높은 신뢰성이 요구되는 응용 분야에서 표준 SMD를 대체하고 있습니다. 고급 드라이버 IC 및 적응형 조명 시스템과의 통합이 일반화되고 있습니다. 이 LED는 기능 안전(ISO 26262) 및 장수명 요구 사항을 위해 인증된 부품을 사용하는 추세와 일치합니다.
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. |