1608-UG0100M-AM 绿色LED数据手册 - PLCC-2封装 - 1.6x0.8mm - 2.65V @10mA - 120° 视角 - 英文技术文档

产品概述

1608-UG0100M-AM是一款高亮度绿色发光二极管（LED），专为表面贴装应用而设计。它采用PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装，这是SMD LED常用且可靠的封装形式。该元件主要应用于汽车内饰照明，表明其设计满足严苛环境下对可靠性和性能的严格要求。其紧凑的1608封装尺寸（1.6mm x 0.8mm）使其适用于空间受限、需要稳定明亮绿光照明的设计。

该LED的核心优势包括：在10mA标准驱动电流下，典型发光强度高达700毫坎德拉（mcd），并具备120°的宽视角。这确保了从不同角度都能获得良好的可见性，对于仪表盘背光、开关照明或氛围灯应用至关重要。此外，该元件已通过AEC-Q101标准认证，这是汽车应用分立半导体的关键基准，确保其能够承受汽车行业的极端温度、振动及长寿命要求。符合RoHS、REACH及无卤指令，使其环保且适用于全球市场。

深度技术参数分析

2.1 光电特性与电气特性

关键工作参数定义了LED在标准条件下（通常为结温25°C、正向电流10mA）的性能。 发光强度 (Iv) 其典型值为700 mcd，最小值为520 mcd，最大值为820 mcd，测量容差为8%。该参数表示人眼感知到的光输出亮度。

该 正向电压 (Vf) 通常在10mA电流下测得2.65V，范围在2.25V至3.25V之间。规定的测量容差为严格的±0.05V。LED两端的这一压降对于计算功耗和设计限流电路至关重要。该 主波长 (λd)，它定义了感知颜色，中心波长为525nm（绿色），范围从520nm到530nm，容差为±1nm。

该 视角 为120度，定义为光强降至其峰值一半时的离轴角（半峰全宽 - FWHM）。允许容差为±5度。

2.2 绝对最大额定值与热管理

这些额定值定义了可能发生永久性损坏的极限。 绝对最大正向电流 (IF) 直流电流为30mA。更高的 浪涌电流 (IFM) 在低占空比（0.005）下，对于极短的脉冲（≤10μs），允许50mA的电流。该器件并非设计用于反向电压操作。

热管理对于LED的寿命至关重要。最大 结温 (Tj) 为125°C。该组件可在-40°C至+110°C的环境温度下工作。两个关于 热阻 (Rth JS) 提供的数值为：210 K/W（实测值）和 190 K/W（计算值）。该参数表示热量从半导体结传输到焊点的效率；数值越低越好。 功耗 (Pd) 最大值为 97.5 mW，根据最大正向电压和电流计算得出。

该器件提供高达 2 kV（人体模型）的 ESD 保护，并能承受 260°C 的回流焊峰值温度达 30 秒。

3. Binning System 说明

为确保量产一致性，LED会按性能参数进行分档。本数据手册定义了三个关键参数的分档标准。

3.1 光强分档

发光强度按字母（Q, R, S, T, U, V, A, B）和数字（1, 2, 3）分组，每个等级覆盖特定的mcd范围。对于1608-UG0100M-AM，其可能的输出等级已高亮显示，对应于典型的700mcd规格。根据具体的生产批次，它可能落在U2（520-610 mcd）和U3（610-710 mcd）或V1（710-820 mcd）等级内。

3.2 主波长分档

颜色一致性通过主波长分档进行管理。分档由一个4位代码定义，代表以纳米为单位的最小和最大波长。对于这款绿色LED，相关的分档范围在520-535nm之间，典型值为525nm的特定部件可能属于"2025"（520-525nm）或"2530"（525-530nm）分档。

3.3 正向电压分档

正向电压采用一个4位代码进行分档，该代码表示以十分之一伏为单位的电压最小值和最大值（例如，“2225”表示2.2V至2.5V）。对于典型的Vf值2.65V，对应的分档代码为“2527”（2.50-2.75V）或“2730”（2.75-3.00V）。了解Vf分档有助于设计精确的驱动电路，特别是在需要多颗LED亮度均匀的应用中。

4. 性能曲线分析

所提供的图表深刻揭示了LED在不同条件下的行为特性。

4.1 IV曲线与相对发光强度

该 Forward Current vs. Forward Voltage 该图显示了典型的二极管指数关系。在10mA电流下，电压约为2.65V。此曲线允许设计者估算其他驱动电流下的Vf。 相对发光强度与正向电流的关系 该图显示，在一定范围内，光输出随电流呈超线性增长。虽然以更高电流驱动可增加亮度，但也会增加热量并可能加速光衰。

4.2 温度依赖性

该 相对发光强度与结温的关系 该图至关重要。它表明，随着结温升高，光输出会下降。这种现象称为热猝灭。为确保性能可靠，必须采用有效的散热和适当的驱动电流管理，以保持较低的结温。 相对正向电压与结温的关系 图表显示负温度系数；Vf随温度升高而降低。这一特性有时可用于温度传感。

该 主波长与结温的关系 图表表明颜色随温度变化有轻微偏移（通常为几纳米），这对色彩要求严格的应用非常重要。

4.3 降额与脉冲操作

该 正向电流降额曲线 根据焊盘温度规定了最大允许的连续正向电流。随着焊盘温度升高，允许的电流线性下降，直至在110°C时降至30mA。图表明确指出不得使用低于3mA的电流。该 允许脉冲处理能力 图表显示，对于极短的脉冲宽度（微秒至毫秒），只要占空比足够低以防止过热，LED可以承受显著高于30mA直流最大值的电流。

4.4 光谱分布

该 相对光谱分布 该图表绘制了每个波长所发射的光强度。对于绿色LED，这显示其在绿色区域（约525nm）有一个峰值，而在其他颜色波段的光发射极少。该峰值的窄度有助于提高色纯度。 典型辐射特性图 (极坐标图) 直观地展示了120度的视角范围，呈现了光强在空间中的分布情况。

5. Mechanical, Packaging & Assembly Information

5.1 机械尺寸与极性

该元件采用标准的PLCC-2表面贴装封装，占位面积为1608（1.6mm x 0.8mm）。机械图纸（参见PDF文件）提供了封装本体、引脚位置和透镜的精确尺寸。正确的极性至关重要。PLCC-2封装通常带有阴极标记（通常是透镜上的凹口、圆点或绿色标记，或封装上的切角）。推荐的焊盘布局可确保在回流焊过程中形成良好的焊点并提供热应力释放。

5.2 焊接与组装指南

该LED适用于峰值温度为260°C、持续30秒的回流焊接，这符合常见的IPC无铅焊接标准。应遵循详细的回流焊温度曲线以避免热冲击。注意事项包括避免对透镜施加机械应力、防止光学表面污染，并确保使用合适的焊膏和钢网设计。其湿度敏感等级为2级，这意味着元件在回流焊前如需烘烤，可在≤30°C/60% RH条件下储存长达一年。

5.3 封装与订购信息

该元件以载带和卷盘形式供货，适用于自动化组装。包装信息规定了卷盘尺寸、载带宽度、料袋间距和方向。部件编号1608-UG0100M-AM可能遵循以下编码规则："1608"代表尺寸，"U"代表颜色（可能为Ultragreen），"G"代表绿色，"0100"可能与光强或版本相关，"M"可能表示包装方式，"AM"很可能表示汽车级。订购信息将指定所需的光强、波长和正向电压分档代码，以确保交付的器件具有精确的性能特性。

6. 应用说明与设计考量

6.1 主要应用：汽车内饰照明

此LED专为汽车内饰照明而设计。其应用包括仪表盘背光、中控台按钮、脚坑氛围灯、门把手照明以及换挡指示器等。AEC-Q101认证、宽广的工作温度范围（-40°C至+110°C）以及高可靠性，使其适用于这些不容有失的严苛环境。

6.2 电路设计注意事项

电流驱动： LED是电流驱动器件。为防止热失控，必须使用恒流源或与电压源串联的限流电阻。设计应基于典型正向电压和期望的正向电流，并考虑分档差异。

热设计： PCB布局应包含充分的热缓解设计。焊盘，特别是散热焊盘（如有），应连接到铜箔区域以散热。应根据预期工作环境温度和PCB的热阻对正向电流进行降额处理。

ESD保护： 虽然 LED 具备 2kV HBM ESD 保护，但在易发生更高等级 ESD 事件的环境中（例如汽车线束），可能仍需额外的外部保护（如 TVS 二极管或电阻）。

6.3 光学设计考量

120 度的视角适用于直接观看或与导光板和扩散片配合使用。对于需要更聚焦光束的应用，则需要次级光学元件（透镜）。绿色适用于状态指示灯，并常与其他颜色组合用于多色显示屏。

7. 技术对比与差异化

与标准商用级绿色LED相比，1608-UG0100M-AM的关键差异在于其 汽车级认证（AEC-Q101）这涉及对高温工作寿命 (HTOL)、温度循环、耐湿性以及通用元件无需承受的其他应力的严格测试。其700mcd的典型发光强度在其封装尺寸中具有竞争力。与0402等更小的芯片尺寸封装相比，PLCC-2封装提供了更好的引脚刚性以及潜在更优的热性能，使其更能承受汽车振动环境。指定的分档结构为设计者提供了可预测的性能参数，这对于保持汽车照明系统的一致性至关重要，因为系统中多个器件之间的颜色和亮度匹配是关键要求。

8. 常见问题解答

Q: 这款LED的最小驱动电流是多少？
答：数据手册明确指出“请勿使用低于3mA的电流”。其正向电流（IF）的最小额定值为3mA。低于此值工作可能导致发光不稳定或不发光。

问：我能否使用3.3V电源且不加电阻来驱动此LED？
答：不能。由于其典型Vf为2.65V，直接连接到3.3V电源将试图让不受控的电流通过LED，这很可能超过30mA的绝对最大额定值并导致立即损坏。必须始终使用限流电阻或恒流驱动器。

问：如何解读光强分档代码“U2”？
答：分档代码“U2”指的是分档表中定义的一个特定光强范围。对于“U”组，分档“2”对应在标准测试条件下（IF=10mA, Tj=25°C）测得的最小值为520 mcd，最大值为610 mcd。

问：这款LED是否适用于汽车外部照明？
A: 数据手册中指定的应用为"汽车内饰照明"。外部照明（例如尾灯、转向灯）通常需要不同的封装、更高的功率、不同的颜色，并且经常需要通过针对湿气侵入和抗紫外线能力的不同认证测试。该组件未指定用于外部环境。

Q: "实际"热阻值与"电气"热阻值有何区别？
A: "实际"热阻值（210 K/W）是使用物理方法（例如温度传感器）直接测量得出的。"电气"热阻值（190 K/W）是通过测量正向电压随温度的变化（利用Vf温度系数）间接计算得出的。电气方法通常更快，但可能基于不同的假设。为了进行保守的热设计，应使用较高的（实际）值。

9. 实际设计与使用示例

示例一：仪表盘开关背光照明 设计师需要为10个绿色指示灯开关提供照明。他们计划使用车内5V电源轨驱动每个LED，电流为10mA。根据典型的Vf值2.65V，所需串联电阻值为 R = (5V - 2.65V) / 0.01A = 235 欧姆。通常会选用标准的240欧姆电阻。每个电阻的功耗为 (5V-2.65V)*0.01A = 0.0235W，因此小型1/10W电阻即可满足要求。PCB布局应将LED和电阻紧密放置，并在LED焊盘下方设置连接到内部接地层的散热过孔，以利于热量扩散。

示例二：用于调光的脉宽调制（PWM） 对于需要亮度控制的环境照明，可以使用PWM信号驱动LED。在“导通”脉冲期间，正向电流可设置为15-20mA以实现更高的峰值亮度，而平均电流（以及相应的亮度和热量）则通过占空比来控制。必须查阅脉冲处理能力图表，以确保所选脉冲宽度和峰值电流在选定占空比的安全范围内。

10. 工作原理与技术趋势

10.1 基本工作原理

发光二极管（LED）是一种半导体p-n结二极管。当施加正向电压时，来自n型材料的电子与来自p型材料的空穴在有源区内复合。这种复合以光子（光）的形式释放能量。发射光的特定波长（颜色）由所用半导体材料的能带隙决定（例如，氮化铟镓用于产生绿光）。PLCC封装容纳半导体芯片，通过引脚提供电气连接，并包含一个模塑塑料透镜，用于塑造光输出并保护芯片。

10.2 行业趋势

汽车内饰照明LED的发展趋势是追求更高效率（每瓦更多流明），以降低功耗和热负荷。同时，封装尺寸正朝着更小的方向发展（例如1006/0402），以实现更隐蔽的照明和更紧凑的集成。先进特性包括在LED封装内集成驱动IC，以简化控制。此外，对宽温度范围内精确且一致显色性的需求日益增长，这推动了荧光粉技术（针对白光LED）和外延片生长一致性（针对此类绿色单色LED）的改进。对具有动态多色区域的更复杂氛围照明的追求，也影响着具有更严格分档和更好性能稳定性的LED的发展。