자동차 LED의 국제표준

IEC의 약어로 전기 기술에 관한 표준의

국제적 통일과 조정을 목적으로 1906년에 설립된 국제 전기 표준회의를 이르는데 1947년에 국제표준화기구인 ISO의 전기 부문으로서 가입했으며 80개의 기술 위원회가 있으며 현재까지 약 2000개의 IEC 국제 규격을 제정했고 그중에서 본문에 소개될 IEC 60810의 규격은 Lamps Light Sources and LED Packages for Road Vehicles Performance requirements이며 IEC 60810에서 요구하는 Qualification Test로는 23가지가 있는데 23가지의 시험방법 중 환경시험에서 가장 중요하다고 여겨지는 3가지의 환경시험 조건을 분석해 보았습니다.

 

JEDEC의 약어로 전자 산업의 모든 분야를 대표하는 미국 전자 산업 협회 EIA

의 반도체 공학 표준체이고 JEDEC는 1958년에 반도체 소자의 표준을 개발할 목적으로 미국 전자 산업 협회와 국제 전자 제조업체 협회를 통해 세워졌으며 NEMA와 공동으로 전자관 반도체 기기의 표준화를 추진하여 JEDEC Publication JEDEC Suggested Standards를 제정해 왔으며 수년 전 이 JEDEC의 Electron Tube Coucil는 폐지되고 EIA Tube Engineering Pannel Advisory Council로 개조되었으며 또한 JEDEC의 Solid State Products Engineering Council은 지금도 활발한 표준화 활동을 하고 있고 1999년 가을에 JEDEC는 별도의 무역 협회가 되었지만 여전히 미국 전자 산업협회에 속해 있으며 새로운 협회는 JEDEC 솔리드 스테이트 기술 협회 JEDEC Solid State Technology Association라는 이름을 얻게 되었는데 여기에서 책정되는 규격이 국제 표준이 되므로 JEDEC는 사실상 이 분야의 국제표준화의 기구로 통하며 합동 전자 장치 엔지니어링 협의회라고도 하는데 일반적으로 JEDEC로 많이 불리고 JEDEC 규격의 종류는 다음과 은데 JEP시리즈의 Publications TENTSTD시리즈 JEDEC Tentative Standards JESD시리즈 JEDEC Standards 칩 캐리어 다이오드 CM OS IC회로 트랜지스터 및 마이크로 컴퓨터 관계의 성능 시험방법 등을 규정 등이 있는데 이 중 JESD 22시리즈는 환경 시험법 규격이며 개별 시험법마다 제정 발행되고 있다 JEDEC 규격에서는 JESD 22 시리즈의 시험방법을 참고하며 이에 대한 대표적인 환경시험 3가지를 분석해 보았습니다.

미국 자동차 전자 부품 협외희

Automotive Electronics Council의 약어로 미국 대형 자동차 제조업체 Ford GM Chrysler와 대형 전자 부품 제조업체가 모여 만든 차량용 전자부품의 신뢰성 인증 Qualification 기준을 규정한 문서이고 자동차 기능안전 규격에서 기본적인 평가 방법으로 사용하고 있으며 차재용 전자 부품의 규격으로서 널리 채용되고 있는 AEC Q series는 사실상의 업계 표준이고 이 규격은 부품 카테고리에 따라 다음과 같이 분류되며 이 논문에서 다루는 자동차용 신뢰성 시험 규격인 AEC Q102는 자동차 전자부품 협의회 Automotive Electronic Council에서 자동차에 공급되는 광전자 반도체 소자에 대한 신뢰성 평가 절차를 규정한 문서로 전 세계에 통용되며 이 규격을 통과한 광전자 반도체 소자는 가혹한 자동차 사용 환경에서 사용하기에 적합한 신뢰성과 높은 품질을 갖춘 부품으로 인정되고 AEC Q102는 특정 환경조건에서 일정 시간 이상 정상 작동하는지 여부를 측정하는 테스트의 내용이 포함되어 있습니다.

 

LED 조명에 대한 성능 측정 방법이나 기준은 해외에 비하여 국내에는

아직 마련되어 있지 않아서 그만큼 헤드램프용 LED PKG를 시험하기에는 아직 국내 시험 기준 능력이 해외의 기술들을 대체하기에는 부족하다는 이유일 것이기에 따라서 대표적인 해외 기준인 IEC 60810 JEDEC AEC Q102 기준으로 성능을 측정하고 비교 분석하기 위하여 3가지의 해외 규격을 적용하여 비교 분석하였는데 LED PKG의 성능을 평가하는 데 있어 중요한 항목이 있고 그 항목은 광속 유지율과 전압 변화율이며 이 두 개의 항목은 LED PKG의 성능을 평가하고 비교하기에 좋은 기준이 되기에 광속 유지율 은 일반적으로 LLMF를 말하는 것으로 어떤 광원이든 시간이 지나거나 외부의 충격에 의해 초기 대비 광량이 감소하게 되는 정도를 표현하는 것이기에 즉 LED PKG가 가진 내구성 및 외부 요인으로 인해 광량이 얼마나 줄었으며 더 나아가 이를 통해 램프의 수명까지 알 수 있는 척도가 되며 전압의 변화는 특수한 경우를 제외하고 발광 파장과 같이 LED PKG 속 반도체 Band gap의 폭이 변화하기 때문에 발생하며 온도 상승에 따라 전압은 2mV 정도의 비율로 저하되고 LED PKG의 동작이 정전류 인 경우에는 전압의 변화는 회로 정수로서 심각한 문제는 아니나 LED의 동작이 정전압인 경우 또는 정전압에 가까운 경우에는 온도 상승에 따라 전압이 저하되어 전류가 증가하게 되고 전류가 증가하면 LED PKG의 Tj가 높아지고 전압이 낮아져 평생 상태가 될 때까지 전류가 증가하여 LED PKG의 손상이 생길 수 있습니다.

 

※ 참조문헌 : 자동차 헤드램프용 LED Package의 환경온도 신뢰성 시험 규격 국내 도입을 위한 연구 (강민규 2019)