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绿色LED PLCC2 3.5x2.8x1.84mm 3.2V 102mW 120mcd 521nm 规格书

3.5x2.8x1.84mm绿色PLCC2 LED的详细技术规格,正向电压3.2V,电流30mA,功率102mW,视角120°,通过AEC-Q101车规认证。
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PDF文档封面 - 绿色LED PLCC2 3.5x2.8x1.84mm 3.2V 102mW 120mcd 521nm规格书

1. 产品概述

1.1 总体说明

RF-GNRA30TS-CF-Z是一款基于InGaN技术的高性能绿色LED,采用标准PLCC2封装,尺寸为3.50mm x 2.80mm x 1.84mm。该器件专为需要高亮度和宽视角的汽车及通用照明应用而设计。

1.2 功能特点

1.3 应用领域

2. 技术参数

2.1 电气与光学特性(Ts=25°C,IF=20mA)

下表汇总了关键参数:

参数符号最小值典型值最大值单位
正向电压VF2.83.23.4V
反向电流IR--10μA
发光强度IV90012001500mcd
主波长Wd520521525nm
视角2θ1/2-120-deg
热阻(结到焊点)RTHJ-S--180°C/W

所有测量均在25°C的标准条件下进行。正向电压容差为±0.1V,色坐标容差为±0.005,光强容差为±10%。

2.2 绝对最大额定值

参数符号数值单位
功耗PD102mW
正向电流IF30mA
峰值正向电流(1/10占空比,10ms)IFP100mA
反向电压VR5V
ESD (HBM)ESD8000V
工作温度TOPR-40 ~ +100°C
存储温度TSTG-40 ~ +100°C
结温TJ120°C

必须注意不要超过这些额定值。最大电流应根据实际热条件来确定。

3. 分档范围与筛选

3.1 正向电压分档(IF=20mA)

正向电压分为六个档位: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)、I2 (3.3-3.4V)。

3.2 发光强度分档

定义了两个强度档位:1CN (900-1200mcd) 和 M1 (1200-1500mcd)。

3.3 波长分档

主波长被归类为E1(520-522.5nm)和E2(522.5-525nm)。

4. 性能曲线分析

提供典型光学特性曲线以辅助设计。关键观察点:

4.1 正向电压与正向电流的关系

在20mA电流下,VF约为3.2V。该曲线呈现典型的指数型二极管特性。

4.2 正向电流与相对光强的变化

相对光强随正向电流增加而近似线性上升,直至30mA。

4.3 温度效应

当焊接温度从20°C升至100°C时,相对光强下降约15%。正向电压也随温度略有降低(100°C范围内约下降-0.1V)。高温下最大正向电流需降额使用。

4.4 辐射方向图

该器件具有120°的宽辐射角,且光强分布均匀。

4.5 波长稳定性

主波长随正向电流略有偏移,在30mA范围内约为0.5nm。

4.6 光谱

发射光谱峰值约在521nm处,具有InGaN绿色LED典型的窄半高全宽。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED封装尺寸为3.50mm(长)x 2.80mm(宽)x 1.84mm(高)。除非另有说明,公差为±0.2mm。

5.2 焊盘布局

数据手册中提供了推荐的焊接图案尺寸,包括用于热管理的中心焊盘。

5.3 极性

阴极在封装上以凹口标记。组装时请确保方向正确。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

推荐的回流焊温度曲线:预热阶段从150°C升至200°C,持续60-120秒;升温至217°C(最大升温速率3°C/s);峰值温度260°C,持续时间最长10秒;冷却速率最大6°C/s。从25°C升至峰值温度的总时间不应超过8分钟。回流焊次数不得超过两次。

6.2 手工焊接

如需手工焊接,应使用温度≤300°C的烙铁,焊接时间≤3秒,且仅限一次。

6.3 清洁与操作

使用异丙醇进行清洁;避免超声波清洗。请勿对硅胶透镜表面施加压力。

7. 包装与订购信息

7.1 包装详情

标准卷盘含2000件。载带尺寸:宽度8.0mm,间距符合EIA-481标准。卷盘尺寸:直径178mm,轮毂60mm,主轴孔13mm。

7.2 标签规范

每个卷盘均附有标签,标明零件号、规格号、批号、分档代码、光通量、色度分档、正向电压、波长、数量及日期。

7.3 防潮保护

Devices are shipped in moisture barrier bags with desiccant. Before opening, store ≤30°C / ≤75%RH for up to 1 year. After opening, use within 24 hours at ≤30°C / ≤60%RH; otherwise bake at 60±5°C for >24 hours.

8. 可靠性测试条件

该产品已通过可靠性测试,包括回流焊(260°C,2次)、湿敏等级2级(85°C/60%RH,168小时)、热冲击(-40°C至125°C,1000次循环)、寿命测试(100°C,1000小时)以及高温高湿寿命测试(85°C/85%RH,1000小时)。所有测试均通过,零失效。

9. 失效判据

验收标准:正向电压不超过规格上限的1.1倍,反向电流不超过规格上限的2倍,光通量不低于规格下限的0.7倍。

10. 操作注意事项

10.1 环境限制

配合材料的硫含量应低于100ppm。溴和氯各自低于900ppm,总和低于1500ppm。避免使用可能侵蚀硅胶的挥发性有机化合物。

10.2 机械操作

使用合适的工具沿侧面进行操作。请勿用裸手或尖锐物体触碰硅胶透镜。

10.3 电气设计

务必使用限流电阻。确保绝不施加反向电压。设计热管理方案,使结温保持在120°C以下。

10.4 ESD 防护

本LED对静电放电敏感。请使用接地工作台、腕带和导电包装。

11. 应用说明

RF-GNRA30TS-CF-Z非常适合汽车内部照明,例如仪表盘指示灯、按钮背光和氛围灯。其宽视角(120°)可确保均匀照明。通过AEC-Q101认证,符合严格的汽车可靠性标准。设计人员应考虑在高温环境下降低额定电流,并通过PCB铜平面确保充分散热。

12. 技术对比

与标准PLCC2绿色LED相比,该器件提供更宽的视角(120°对比典型110°)、更高的ESD耐受能力(8000V对比2000V)以及更低的热阻(180°C/W)。针对VF、IV和波长的严格分档选项,可在生产中实现更好的一致性。

13. 常见问题解答

问:实现最高效率的推荐电流是多少? 答:约20mA可在亮度与能效之间取得良好平衡。更高电流虽能提升亮度,但会降低效率并产生更多热量。

问:这款LED能否用于户外应用? 答:其工作温度范围为-40°C至+100°C,适用于多种户外环境,但可能需要额外防潮和防紫外线保护。

问:如何选择正确的电阻? 答:使用公式 R = (Vcc - VF) / IF,其中VF在20mA下典型值为3.2V,IF为所需电流。需确保电阻的额定功率。

14. 实际应用案例

在汽车仪表盘背光应用中,采用此类绿色LED阵列配合脉冲宽度调制(PWM)调光,可在保持色彩一致性的同时实现平滑亮度控制。通过在LED焊盘下方铺设铜层并设置过孔连接内层的热设计,可将结温控制在限定范围内。

15. 基本工作原理

该LED基于氮化镓(InGaN)半导体技术。当正向电流流经PN结时,电子与空穴在有源区复合,发射出对应绿色波长(约521nm)能量的光子。PLCC2封装提供了机械保护与高效的光提取性能。

16. 发展趋势

LED技术持续向更高光效、更优显色性及更小封装演进。汽车行业对可靠性及与ADAS的集成度要求日益提升。本产品通过提供高ESD防护、宽视角及AEC-Q101认证,顺应了发展趋势,适用于下一代车辆照明。

LED规格术语

LED技术术语完整解析

光电性能

术语 单位/表示方式 简要说明 重要性原因
光效 lm/W(流明每瓦) 每瓦电功率输出的光通量,数值越高代表能效越高。 直接决定能效等级与用电成本。
光通量 lm(流明) 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 判断光线是否足够明亮。
视角 °(度),例如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽度。 影响照明范围与均匀性。
CCT(色温) K(开尔文),例如2700K/6500K 光的冷暖感,数值越低越偏黄/暖,数值越高越偏白/冷。 决定照明氛围及适用场景。
CRI / Ra 无量纲,0–100 准确还原物体颜色的能力,Ra≥80即为良好。 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。
SDCM 麦克亚当椭圆步阶,例如“5步” 颜色一致性指标,步阶越小代表颜色越一致。 确保同一批次LED灯珠的颜色均匀一致。
主波长 nm(纳米),例如620nm(红色) 彩色LED灯颜色对应的波长。 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。
光谱分布 波长与强度曲线 显示各波长上的强度分布。 影响显色性和质量。

电学参数

术语 符号 简要说明 设计考量
正向电压 正向电压 点亮LED所需的最低电压,类似于“启动阈值”。 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。
正向电流 如果 正常LED工作时的电流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脉冲电流 Ifp 短时耐受的峰值电流,用于调光或闪烁。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向电压 Vr LED可承受的最大反向电压,超出可能导致击穿。 电路必须防止反接或电压尖峰。
热阻 Rth (°C/W) 从芯片到焊点的热传导阻力,数值越低越好。 高热阻需要更强的散热能力。
ESD 抗扰度 V (HBM),例如 1000V 耐受静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 生产过程中需要采取防静电措施,尤其对于敏感型 LED。

Thermal Management & Reliability

术语 关键指标 简要说明 影响
结温 Tj (°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C可能使寿命翻倍;温度过高会导致光衰和色偏。
光通量衰减 L70 / L80(小时) 亮度衰减至初始值70%或80%所需的时间。 直接定义LED的“使用寿命”。
光通量维持率 %(例如70%) 经过一段时间后保持的亮度百分比。 表示长期使用后的亮度保持能力。
色偏 Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 使用过程中的颜色变化程度。 影响照明场景中的色彩一致性。
热老化 材料退化 长期高温导致的劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

Packaging & Materials

术语 常见类型 简要说明 Features & Applications
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片的外壳材料,提供光学/热学接口。 EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更佳,寿命更长。
芯片结构 正装、倒装 芯片电极布局。 倒装芯片:散热更佳,效率更高,适用于大功率场景。
荧光粉涂覆 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖蓝光芯片,将部分蓝光转换为黄光/红光,混合形成白光。 不同荧光粉会影响效率、色温(CCT)和显色指数(CRI)。
透镜/光学元件 平面、微透镜、TIR 控制光分布的表面光学结构。 决定视角和配光曲线。

Quality Control & Binning

术语 分档内容 简要说明 目的
光通量分档 代码示例:2G, 2H 按亮度分组,每组有最小/最大流明值。 确保同一批次中亮度均匀。
电压分档 代码示例:6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动器匹配,提升系统效率。
颜色分档 5-step MacAdam ellipse 按色坐标分组,确保范围紧密。 确保颜色一致性,避免灯具内出现色差。
CCT Bin 2700K, 3000K 等。 按CCT分组,每组对应相应的坐标范围。 满足不同场景的CCT需求。

Testing & Certification

术语 标准/测试 简要说明 重要性
LM-80 光通量维持率测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减情况。 用于估算LED寿命(结合TM-21)。
TM-21 寿命评估标准 基于LM-80数据估算实际条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA 照明工程学会 涵盖光学、电气及热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保不含(铅、汞等)有害物质。 国际市场准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 照明产品的能效与性能认证。 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力。