蓝光植物生长LED PLCC-2技术规格书（2.8×3.5×0.65mm 3.4V 0.3W）

1. 产品概述

该产品采用PLCC-2封装，外形紧凑，尺寸为2.8 x 3.5 x 0.65 mm。这是一款专为植物生长设计的蓝色LED，峰值波长450 nm，宽视角120°。该LED针对100 mA正向电流下的高辐射通量输出进行了优化，适用于园艺照明、组织培养和植物工厂系统。主要特点包括：兼容所有SMT组装和焊接工艺、提供卷带包装、湿敏等级3级、符合RoHS标准。设计兼顾效率与可靠性，可在苛刻的农业环境中持续运行。

1.1 特点

• PLCC-2封装，设计紧凑。
• 宽120°视角，实现均匀配光。
• 兼容标准SMT组装工艺。
• 提供卷带包装（4000颗/卷）。
• 湿敏等级3（MSL 3）。
• 符合RoHS标准，环保安全。

1.2 应用

• 花卉生产照明。
• 组织培养与微繁殖。
• 垂直农场与植物工厂。
• 温室补光。
• 通用园艺照明。

2. 技术参数与深度分析

2.1 电光特性（Ts=25°C, IF=100mA）

下表汇总了在焊接温度25°C、正向电流100 mA（除非另有说明）下测得的关键电光参数。

• 正向电压（VF）：典型值3.4 V，最小值2.8 V，最大值3.6 V。测量公差±0.1 V。
• 反向电流（IR）：在VR=5 V时，反向电流极低（通常可忽略），最大值为10 μA。
• 总辐射通量（Φe）：最小值140 mW，典型值180 mW，最大值224 mW。公差±10%。
• 峰值波长（λp）：最小值440 nm，典型值450 nm，最大值455 nm。公差±2 nm。
• 视角（2θ½）：典型值120°，提供宽广的光分布。
• 热阻（RthJ-S）：典型值15 °C/W，表示从结到焊点的良好热传递。

2.2 绝对最大额定值

不得超过这些值，以免造成永久性损坏：

• 功耗（PD）：0.3 W
• 正向电流（IF）：100 mA（直流）；峰值正向电流（IFP）150 mA（占空比1/10，脉宽0.1 ms）。
• 反向电压（VR）：5 V
• 静电放电（ESD, HBM）：2000 V（良率>90%）
• 工作温度（TOPR）：-40°C 至 +85°C
• 存储温度（TSTG）：-40°C 至 +100°C
• 结温（TJ）：最高115°C

必须确保结温不超过额定值。应根据实际工作条件下测量的封装温度确定最大电流。

2.3 分选系统

产品根据正向电压（VF）、总辐射通量（Φe）和峰值波长（WLP）分为不同料号。每个卷盘上的标签标明分选代码，方便客户选择特性匹配的LED，确保阵列性能一致。VF典型分选范围为2.8–3.6 V；辐射通量140–224 mW；波长440–455 nm。该分选确保了高质量照明系统的颜色和输出均匀性。

3. 性能曲线分析

3.1 正向电压 vs 正向电流

图1显示了室温下正向电压与正向电流的关系。电流从0增加到150 mA时，正向电压大约从2.9 V上升到3.4 V。该曲线对于设计电流调节驱动器以维持稳定的光输出至关重要。

3.2 相对强度 vs 正向电流

图2显示了相对辐射功率随正向电流的变化。输出随电流线性增加至约80 mA，之后由于热效应逐渐饱和。在100 mA附近工作可在效率和通量之间取得良好平衡。

3.3 温度依赖性

图3显示了相对功率输出与焊接温度（Ts）的关系。温度较高时，相对强度下降；例如在85°C时，输出降至25°C时值的约80%。在系统热管理中必须考虑这种热衰减。

图4显示了最大允许正向电流随Ts的变化。为防止过热，随着环境温度升高，电流必须降额。在Ts=85°C时，最大电流降低至约80 mA。

3.4 光谱分布

图5显示了光谱发射曲线。峰值波长在450 nm，半高宽（FWHM）约为20 nm。这个窄蓝光波段非常适合触发植物中的特定光感受器，如隐花色素和向光素，促进光合作用和光形态建成。

3.5 辐射模式

图6显示了远场辐射模式。在光轴±60°处，强度降至峰值的50%，证实了120°的视角。这种宽分布有利于植物冠层的均匀照明。

4. 机械与包装信息

4.1 封装尺寸

LED采用PLCC-2封装，尺寸为2.8 mm（长）× 3.5 mm（宽）× 0.65 mm（高）。所有公差均为±0.2 mm，除非另有说明。顶视图显示透镜直径为2.48 mm。底视图显示矩形焊盘布局，有两个电极：阳极（较长的焊盘）和阴极（较短的焊盘）。极性在封装上标有"+"符号。

4.2 焊接模式

机械图纸（图1-5）中提供了推荐的焊盘尺寸。每个电极的总焊盘面积约为2.1 mm × 2.1 mm，间距为3.5 mm。正确的焊接足迹可确保可靠的机械和热连接。

5. 焊接与组装指南

5.1 回流焊曲线

建议采用标准无铅回流焊曲线。关键参数：预热从150°C到200°C持续60–120秒；液相线以上（217°C）时间最多60秒；峰值温度260°C，最多10秒；冷却速率低于6°C/s。从25°C到峰值总时间不应超过8分钟。回流焊接不超过两次。如果两次回流之间超过24小时，LED可能会损坏。

5.2 手工焊接

如果需要手工焊接，请保持烙铁温度低于300°C，接触时间在3秒以内。只允许一次焊接尝试。焊接后避免机械应力或快速冷却。

5.3 修复

通常不建议修复。如果不可避免，请使用双头烙铁同时加热两个焊盘，然后验证LED功能。

5.4 注意事项

封装材料为硅胶，质地柔软。避免按压透镜表面。使用适当的吸嘴并控制力度。请勿将LED安装在翘曲的PCB上，焊接后避免弯曲电路板。

6. 包装与订购信息

6.1 包装规格

每卷盘包含4000颗。载带节距为4 mm，宽度为12 mm，带有极性标记以指示方向。卷盘直径178 mm，轮毂直径60 mm，带宽12 mm。卷盘上的标签提供零件号、规格号、批号、辐射通量分选代码、正向电压范围、波长分选、数量和日期等信息。

6.2 防潮袋

卷盘密封在带有干燥剂和湿度指示卡的防潮袋中。开袋前存储条件：温度≤30°C，湿度≤75% RH，保质期最长一年。开袋后，LED必须在24小时内使用，且环境条件为≤30°C/≤60% RH。如果超时，使用前需在60°C下烘烤24小时。

7. 应用建议

这款蓝色LED专为植物生长照明设计。其450 nm峰值与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的吸收峰匹配，提高光合效率。为获得最佳性能，请使用纹波小于5%的恒流驱动器。最大工作电流应根据环境温度和热阻降额。确保良好的散热，将LED安装在金属基PCB上或使用附近的热过孔。避免接触含硫化合物和挥发性有机化合物（VOC），它们可能导致变色或光衰。组装期间保持清洁环境，防止灰尘吸附在硅胶透镜上。

8. 技术对比

与标准2835表贴LED相比，PLCC-2封装占用面积更小（2.8×3.5 mm，与2835尺寸相似），但每个封装的辐射通量更高（100 mA下典型值180 mW对比典型2835蓝色LED约100 mW）。宽120°视角提供了更好的空间均匀性。低热阻（15°C/W）有利于散热，使该LED适用于植物工厂的高密度阵列。2000V（HBM）的ESD承受能力与行业标准相当。

9. 常见问题

问1：我可以施加的最大正向电流是多少？答：绝对最大额定值为100 mA直流，但需考虑高温环境下的降额。为平衡寿命和输出，建议使用80-90 mA。

问2：如何处理LED以避免ESD损坏？答：操作时使用适当的ESD防护设备（接地腕带、导电桌、离子风扇）。该LED可承受高达2000V HBM，但仍需小心。

问3：我可以用这个LED进行一般照明吗？答：可以，但它只发出蓝光。要获得白光，需配合荧光粉或其他颜色LED。

问4：未开封卷盘的推荐存储条件是什么？答：温度≤30°C，湿度≤75% RH。保质期为包装之日起一年。

10. 实际案例研究

在垂直农场设置中，使用了一个由200颗这种蓝色LED组成的面板为生菜栽培提供补充照明。在80 mA驱动电流下，总辐射通量达到36 W（200*0.18 W）。LED面板置于冠层上方20 cm处，冠层PPFD（光合光子通量密度）约为150 μmol/m²/s。与仅用环境光相比，生菜生物量增加了30%。LED在45°C结温下运行，远低于安全限值。

另一个案例：在一个组织培养实验室，使用这种LED阵列进行兰花微繁殖。纯蓝色光谱最大限度地减少了黄化现象，促进了根系发育。120°视角允许在培养架上实现均匀照明，无热点。

11. 工作原理

该LED是基于氮化镓（GaN）的蓝光发光二极管。当正向偏压施加在p-n结上时，n型层的电子与p型层的空穴在有源区复合。这种复合以光子形式释放能量。InGaN量子阱结构的带隙能量经过调整，可产生约450 nm（蓝光）的光。PLCC-2封装封装芯片并提供电触点与热路径。硅胶透镜保护芯片并有效提取光。

12. 发展趋势

园艺LED市场正在快速发展。未来趋势包括更高功效（>3 μmol/J）、可调光谱（组合多种波长）以及与智能控制集成。PLCC-2封装预计将进一步缩小，同时提高功率密度。当前一代蓝色LED在100 mA下每个封装的辐射通量已超过200 mW。对InGaN材料和芯片设计的研究有望实现更高性能。此外，降低成本和提高可靠性的努力将推动其在大型植物工厂中的采用。