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임계 전압(Vf) 및 시스템 광효율 최적화 설계
LED 모듈 직·병렬 설계 및
컨버터 매칭 실무 매뉴얼
정적 계산을 넘어 칩 사양, 컨버터 효율, 커버 투과율까지 고려한 시스템적 접근이 필요합니다. 0.1V의 정밀 비닝 전략이 최고의 품질을 만듭니다.
PCB ARCHITECTURE & THERMAL INTERFACE
THERMAL
PATHWAY
본 매뉴얼은 LED의 열을 하우징으로 전달하는 핵심 경로인 MCPCB의 설계 기준을 다룹니다.
고전도성 절연층과 2oz 구리 박(Copper Foil) 설계를 통해 열 저항을 극소화한 정밀 회로 설계를 분석합니다.
MCPCB 적층 구조 및 물성
White Solder Mask
98% Reflectivity for Light Extraction
Copper Foil (2oz)
70μm Thickness for High Current & Heat
Dielectric Layer
2.0 W/m·K High Thermal Conductivity
Aluminum Base (1.6mm)
Alloy 5052 - Heat Dissipation Pillar
신뢰성 지표 (Reliability)
- Thermal Ohms ControlLED 패키지부터 알루미늄 하부까지의 열 저항을 1.2°C/W 이하로 유지
- Breakdown Voltage > 3.0kV정밀 절연층 설계를 통해 고전압 입력 시에도 쇼트 가능성 원천 차단
- UL-94 V0 Flame Rating화재 방지를 위한 최상위 난연 규격 기반 소재 채택
- Thermal Grease TIM-3하우징 결합 시 공기층을 제거하는 3.0W/m·K급 써멀 컴파운드 도포 가이드
Pattern Geometry
전압 강하를 방지하기 위한 최적의 배턴 폭(Width) 설계를 적용하여, 기판 전체의 전류 균일도를 99.5% 이상으로 유지합니다.
Solder Joint Integ.
SAC305(무연납) 기준의 리플로우 프로파일 관리를 통해 열충격 시에도 냉납이나 크랙이 발생하지 않는 접합부 강성을 확보합니다.
Anti-Corrosion
습기와 부식성 가스로부터 패턴을 보호하기 위해 수분 흡수율이 제로에 가까운 고밀도 솔더 레지스트 공정을 수행합니다.
PCB PLAYBOOK
회로 설계 핵심 규칙
회로는 예쁘게 그리는 것이 목적이 아닙니다. 전류 루프를 짧게, 열을 넓게, 접속점을 단단하게 가져가야 고장이 줄어듭니다.
전류 루프
고전류 경로는 짧고 굵게 배치해 전압 강하를 줄인다.
열 확산
발열 소자는 보드 모서리보다 방열 덩어리 중심에 배치한다.
절연 거리
고전압 구간은 creepage와 clearance를 분리해서 본다.
접지 기준
센스 라인과 파워 그라운드를 분리해 노이즈를 낮춘다.
검증 순서
1. 회로도보다 먼저 최대 전류와 발열 지점을 계산한다.
2. 구리 폭과 비아 수를 전류 기준으로 재산정한다.
3. 리플 전류가 큰 구간은 캡 용량과 ESR을 함께 본다.
4. 고전압 입력은 보호소자와 퓨즈 위치를 먼저 잡는다.
5. SMT 후에는 열화상으로 hotspot 유무를 확인한다.
6. 양산 전 샘플 3개 이상으로 반복 시험을 한다.