노란색 LED 3.0x1.4x0.52mm - 전압 2.8-3.3V - 660mW - 자동차 등급 - 기술 데이터시트

1. 제품 개요

이 노란색 SMD LED는 청색 칩에 황색 형광체 변환을 적용하여 제조되었습니다. 패키지는 3.00mm x 1.40mm x 0.52mm 크기의 EMC(에폭시 몰딩 컴파운드) 유형으로, 공간이 제한된 애플리케이션을 위한 초박형 설계가 가능합니다. 이 LED는 120도의 매우 넓은 시야각을 제공하여 자동차 내장 및 외장 조명에서 균일한 광 분포에 이상적입니다. 표준 SMT 조립 및 리플로우 솔더링 공정과 완벽하게 호환되며, 습기 민감도 레벨 2(MSL2)로 테이프 및 릴에 공급됩니다. 이 제품은 RoHS를 준수하며, 자동차 등급 개별 반도체에 대한 AEC-Q102 스트레스 시험 표준에 따라 인증 시험 계획이 수립되었습니다.

1.1 특징

• EMC 패키지는 강력한 기계적 강도와 우수한 방열 성능을 제공합니다.
• 매우 넓은 시야각(2θ1/2 = 120° 일반)
• 모든 SMT 조립 및 솔더 공정에 적합합니다.
• 테이프 및 릴로 제공됩니다(5,000개/릴).
• 습기 민감도 수준: 레벨 2(개봉 후 ≤30°C/60%RH에서 보관, 24시간 이내 사용)
• RoHS 준수.
• 자동차 스트레스 시험에 대한 AEC-Q102 지침에 따라 인증되었습니다.

1.2 응용 분야

자동차 조명 – 내장(대시보드, 앰비언트 라이트) 및 외장(사이드 마커, 방향 지시등, 후미등) 모두에 사용됩니다. 넓은 시야각과 높은 광 효율로 인해 균일한 외관이 요구되는 표시등 및 장식 조명에 적합합니다.

2. 기술 파라미터(Ts=25°C)

2.1 전기 및 광학 특성(IF=140mA)

• 순방향 전압(VF): 최소 2.8V, 일반 -, 최대 3.3V
• 역방향 전류(IR): VR=5V에서, 최대 10μA
• 광속(Φ): 최소 33.4lm, 최대 45.3lm
• 시야각(2θ1/2): 일반 120°
• 열 저항(Rth JS 실제): 일반 38°C/W, 최대 47°C/W
• 열 저항(Rth JS 전기): 일반 28°C/W, 최대 35°C/W
• 25°C, 펄스 모드에서의 광전 변환 효율: ηe = 27%

2.2 절대 최대 정격

• 전력 소비(PD): 최대 660mW
• 순방향 전류(IF): 최대 200mA
• 피크 순방향 전류(IFP): 최대 350mA(1/10 듀티, 10ms 펄스)
• 역방향 전압(VR): 최대 5V
• ESD(HBM): 최대 8000V
• 동작 온도(TOPR): -40°C ~ +125°C
• 보관 온도(TSTG): -40°C ~ +125°C
• 접합 온도(TJ): 최대 150°C

3. 빈 분류 시스템(IF=140mA)

3.1 순방향 전압 및 광속 빈

LED는 전압 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) 및 광속 빈(MB: 33.4-37lm, NA: 37-40.9lm, NB: 40.9-45.3lm)으로 분류됩니다. 라벨에 인쇄된 빈 코드는 전압 및 광속 빈의 조합을 나타냅니다(예: G1MB).

3.2 색도 빈

CIE 색도 다이어그램은 황색 발광에 대해 두 가지 색상 빈(AM1 및 AM2)을 정의합니다. 둘 다 자동차 앰버에 대한 ECE 색상 표준 영역 내에 있습니다. AM1 좌표: (0.5490,0.4250), (0.5620,0.4380), (0.5790,0.4210), (0.5625,0.4160). AM2: (0.5575,0.4195), (0.5750,0.4250), (0.5885,0.4110), (0.5760,0.4070).

4. 일반적인 광학 특성 곡선

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류(그림 1-7)

곡선은 2.8V에서 전류가 거의 0에 가깝다가 3.2V에서 약 140mA로 급격히 상승하고 3.4V에서 약 200mA에 도달함을 보여줍니다. 이는 열 폭주를 방지하기 위해 정전류 구동이 필요함을 강조합니다.

4.2 상대 광속 대 순방향 전류(그림 1-8)

상대 광속은 20mA에서 200mA까지 전류에 따라 거의 선형적으로 증가합니다. 140mA에서 상대 광속은 약 100%(기준)이며, 200mA에서는 약 140%에 도달합니다.

4.3 상대 광속 대 접합 온도(그림 1-9)

접합 온도가 -40°C에서 150°C로 상승하면 상대 광속이 거의 선형적으로 감소합니다. 125°C에서 광속은 25°C 값의 약 80%로, 형광체 변환 LED의 일반적인 중간 정도의 열 감도를 보여줍니다.

4.4 최대 순방향 전류 대 솔더 온도(그림 1-10)

접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 허용되는 최대 순방향 전류는 솔더 포인트 온도가 증가함에 따라 감소합니다. Ts=25°C에서 IF,max = 200mA; Ts=125°C에서 IF,max는 약 40mA로 감소합니다.

4.5 전압 변화 대 접합 온도(그림 1-11)

순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 약 -2mV/°C의 비율로 감소합니다. 이 효과는 정전압 구동에서 전류 증가를 방지하기 위해 회로 설계에서 고려해야 합니다.

4.6 방사 다이어그램(그림 1-12)

방사 패턴은 램버시안 유사로, ±60°에서 강도가 50%로 떨어져 120° 시야각(반치전폭)을 확인합니다.

4.7 온도 및 전류에 따른 색도 좌표 변화(그림 1-13, 1-14)

ΔCx 및 ΔCy 모두 전체 온도 범위에서 ±0.01 이내, 전류 범위에서 ±0.005 이내로 변화하여 우수한 색상 안정성을 나타냅니다.

4.8 스펙트럼 분포(그림 1-15)

방출 스펙트럼은 약 590-595nm(노란색)에서 최대치를 가지며 반치전폭은 약 40nm입니다. 455nm 근처의 청색 펌프 피크는 형광체에 의해 완전히 흡수되어 효율적인 변환을 확인합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

LED 본체 크기는 길이 3.00±0.2mm, 폭 1.40±0.2mm, 높이 0.52±0.2mm입니다. 상면도는 직사각형 윤곽과 중앙에 위치한 발광 영역을 보여줍니다. 후면도는 캐소드 및 애노드 단자를 식별합니다. 더 큰 패드는 일반적으로 캐소드( "-" 기호 표시)입니다. 권장 PCB 패드 레이아웃은 캐소드용 2.10mm x 0.86mm 패드와 애노드용 1.60mm x 0.86mm 패드를 포함하며, 패드 간 간격은 0.50mm입니다.

5.2 극성 식별

캐소드 측은 패키지 상단의 작은 모서리 표시(예: 노치 또는 점)로 표시됩니다. 후면에는 명확한 "+" 및 "-" 표시가 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

권장 리플로우 프로파일: 60-120초 동안 150°C에서 200°C로 예열; 피크 온도까지 상승 ≤3°C/s; 217°C(TL) 이상 시간 최대 60초; 피크 온도(TP) 260°C, 피크 5°C 이내에서 체류 시간 ≤10초; 냉각 ≤6°C/s. 25°C에서 피크까지 총 시간은 8분을 초과하지 않아야 합니다. 두 번 이상의 리플로우 패스를 수행하지 마십시오. 패스 사이의 간격이 24시간을 초과하면 습기 흡수로 인해 LED가 손상될 수 있습니다.

6.2 수리 및 취급

솔더링 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 이중 헤드 솔더링 인두를 사용하고 LED 특성이 저하되지 않았는지 확인하십시오. 취급 중 실리콘 봉지 표면에 압력을 가하지 마십시오. 제어된 힘으로 적절한 진공 노즐을 사용하십시오. 솔더링 후 PCB를 구부리지 마십시오. 솔더 조인트에 기계적 응력이 가해질 수 있습니다.

7. 패키징 및 주문 정보

7.1 캐리어 테이프 및 릴

LED는 캐리어 테이프(8mm 폭)에 포장되며 릴당 5,000개입니다. 릴 크기는 직경 178mm, 폭 60mm, 허브 직경 13mm입니다. 테이프 리더 및 트레일러에는 각각 80-100개의 빈 포켓이 있습니다.

7.2 방습 포장 및 라벨

각 릴은 건조제 및 습도 표시 카드와 함께 방습 배리어 백에 넣습니다. 백을 밀봉하고 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드, 수량 및 날짜를 라벨에 표시합니다. 라벨에는 광속, 색도 빈, 순방향 전압 빈 및 파장 코드도 포함됩니다.

7.3 보관 조건

개봉 전: ≤30°C, ≤75% RH, 포장일로부터 1년 이내. 개봉 후: ≤30°C, ≤60% RH, 24시간 이내 사용. 건조제가 변색되었거나 보관 시간이 초과된 경우, 사용 전 60±5°C에서 ≥24시간 베이킹하십시오.

8. 신뢰성 시험 항목

LED는 AEC-Q102 및 JEDEC 표준에 따라 다음 시험을 통과했습니다:

• 리플로우(260°C 피크, 10초): 2사이클, 0/1 실패.
• MSL2(85°C/60%RH, 168시간): 0/1 실패.
• 열충격(-40°C ~ +125°C, 1000사이클): 0/1 실패.
• 수명 시험(Ta=105°C, IF=140mA, 1000시간): 0/1 실패.
• 고온고습 수명 시험(85°C/85%RH, IF=140mA, 1000시간): 0/1 실패.

고장 기준: VF > 1.1×U.S.L, IR > 2.0×U.S.L, 광속 <<0.7×L.S.L.

9. 취급 주의사항

9.1 환경 오염물질

환경 또는 결합 재료의 황 화합물은 은 성분의 부식을 방지하기 위해 100ppm을 초과하지 않아야 합니다. 할로겐 함량(Br, Cl)은 개별적으로<900ppm 이하, 총합<1500ppm 이하여야 합니다. 고정구 재료의 VOC는 실리콘에 침투하여 변색을 일으킬 수 있습니다. 호환성 테스트가 권장됩니다.

9.2 정전기 방전(ESD) 및 전기적 과부하(EOS)

LED는 8kV(HBM)의 ESD 내전압을 가지고 있습니다. 그러나 접지된 작업대와 이오나이저를 포함한 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다. 역방향 전압을 절대 인가하지 마십시오. 회로 설계가 동작 중 순방향 바이어스만 허용하는지 확인하십시오.

9.3 열 관리

최대 47°C/W(실제)의 열 저항으로 인해 적절한 방열이 중요합니다. 접합 온도는 150°C를 초과하지 않아야 합니다. 높은 주변 온도에서 순방향 전류를 적절히 디레이팅하십시오. 열 시뮬레이션 또는 측정을 사용하여 설계를 검증하십시오.

10. 응용 노트 및 설계 고려사항

10.1 회로 설계

정전류 드라이버를 강력히 권장하여 안정적인 광속을 유지하고 열 폭주를 방지하십시오. 전류 제한에 저항을 사용하는 경우 VF의 음의 온도 계수를 고려하십시오. 직렬/병렬 배열의 경우 VF 빈 및 열 결합으로 인한 전류 불균형을 고려하십시오.

10.2 PCB 레이아웃

권장 솔더 패드 치수를 사용하십시오. 특히 주요 열 경로인 캐소드 패드에 충분한 구리 면적을 확보하여 방열하십시오. ESD 위험을 줄이기 위해 트레이스에 날카로운 모서리를 피하십시오.

10.3 세척

솔더 후 세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올을 사용하십시오. 초음파 세척은 와이어 본드 또는 실리콘을 손상시킬 수 있으므로 사용하지 마십시오. 다른 용제가 패키지를 공격하지 않는지 확인하십시오.

11. 작동 원리

이 노란색 LED는 청색 발광 InGaN 칩에 YAG:Ce 형광체를 코팅하여 사용합니다. 형광체는 청색 광의 일부를 노란색 광으로 다운컨버팅합니다. 청색과 노란색의 혼합은 인지된 앰버 색상을 생성합니다. 형광체는 1차 광학계 역할도 하는 실리콘 매트릭스에 분산되어 있습니다. 이 접근 방식은 높은 효율(27% 광전 변환)과 온도 및 전류에 대한 우수한 색상 안정성을 달성합니다.

12. 다른 LED 유형과의 비교

직접 방출 AlInGaP 노란색 LED와 비교할 때, 형광체 변환 접근 방식은 더 넓은 색상 조정 가능성, 더 나은 파장 열 안정성 및 더 높은 ESD 내구성(8kV, AlInGaP의 일반 2kV 대비)을 제공합니다. 그러나 AlInGaP 직접 방출은 더 좁은 스펙트럼과 저전류에서 잠재적으로 더 높은 효율을 가질 수 있습니다. 엄격한 색상 빈과 긴 수명이 필요한 자동차 애플리케이션의 경우 EMC 패키지와 AEC-Q102 인증으로 이 LED가 선호되는 선택입니다.

13. 일반적인 응용 사례

• 자동차 내장 앰비언트 조명: 대시보드 또는 도어 패널을 따라 균일한 노란색 조명이 필요한 스트립.
• 외장 방향 지시등: 적색 LED와 결합하여 다이내믹 라이팅 구현.
• 오프로드 차량 마커 라이트: 높은 신뢰성과 넓은 온도 범위가 필요한 곳.
• 계기판 표시등: 경고 심볼의 백라이트.

14. 자주 묻는 질문(FAQ)

• Q: 140mA에서 일반적인 순방향 전압은 얼마입니까?일반적으로 빈에 따라 약 3.0-3.1V입니다. 데이터시트는 2.8-3.3V 범위를 제공합니다.
• Q: 이 LED를 200mA로 연속 구동할 수 있습니까?예, 단 솔더 온도가 ≤25°C이고 적절한 방열로 접합 온도를 150°C 미만으로 유지할 수 있어야 합니다. 주변 온도가 높으면 디레이팅이 필요합니다.
• Q: 열 저항 값의 의미는 무엇입니까?Rth JS 실제(38°C/W)는 실제 조건에서 접합에서 솔더 포인트까지의 열 경로를 나타냅니다. Rth JS 전기(28°C/W)는 전기적 방법으로 유도됩니다. 둘 다 140mA 및 25°C에서 측정됩니다. 최악의 열 설계에는 실제 값을 사용하십시오.
• Q: 개봉된 릴은 어떻게 보관해야 합니까?개봉 후 드라이 캐비닛에서 <30°C 및<60% RH 조건으로 보관하고 24시간 이내에 사용하십시오. 초과할 경우 사용 전 60°C에서 24시간 베이킹하십시오.

15. 개발 동향

고급 조명 시스템의 채택과 함께 자동차 등급 LED에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다. 형광체 변환 노란색 LED는 효율성 향상(예: >30% 광전 변환), 더 높은 온도 안정성의 색도, 더 작은 패키지 크기(예: 2.5x1.2mm)가 예상됩니다. 단일 패키지에 여러 색상을 통합하고 적응형 드라이빙 빔(ADB) 시스템과의 호환성이 새로운 트렌드입니다. EMC 대신 세라믹 기판을 사용하면 고전력 애플리케이션의 열 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다.