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1. 产品概述
本文档详细阐述了一款采用 PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装的高性能贴片 LED 的规格。该器件专为严苛环境下的可靠性和性能而设计，具有冷白光色温。其主要设计目标是汽车内饰应用，在这些应用中，稳定的光输出、宽广的视角和坚固的结构至关重要。该 LED 通过了汽车应用中分立光电器件的 AEC-Q102 标准认证，确保其满足温度循环、耐湿性和长期运行等严格的质量与可靠性要求。
该元件的核心优势包括其紧凑的外形尺寸、相对于其封装尺寸而言出色的发光效率，以及高达 120 度的超宽视角，使其非常适合需要光线扩散的背光和指示灯应用。它还符合包括 RoHS、REACH 和无卤标准在内的主要环保法规，是满足严格材料限制的现代电子设计的理想选择。
2. 深入技术参数分析
2.1 光度与电气特性
关键工作参数在正向电流 (IF) 为 20mA 的标准测试条件下定义。典型发光强度为 1800 毫坎德拉 (mcd)，根据生产分档，最小规定值为 900 mcd，最大可达 3550 mcd。正向电压 (VF) 典型值为 3.1V，范围从 2.5V 到 3.75V。此参数对于设计限流电路至关重要。主波长由其 CIE 1931 色度坐标表征，典型的 x 和 y 值约为 0.3，定义了其冷白点。这些坐标的容差为 ±0.005。
该器件具有 120 度的宽视角 (2φ)，定义为发光强度降至其峰值一半时的离轴角。这一特性对于需要在大面积上均匀照明的应用至关重要。
2.2 绝对最大额定值与热管理
为确保长期可靠性，器件不得在超出其绝对最大额定值的条件下工作。最大连续正向电流为 30 mA，最大功耗为 112 mW。对于短脉冲（≤10 μs，占空比 0.005），允许的浪涌电流 (IFM) 为 250 mA。结温 (TJ) 绝不得超过 125°C。工作与存储温度范围规定为 -40°C 至 +110°C，证实了其适用于汽车环境。
热管理对于 LED 的性能和寿命至关重要。规格书规定了两个热阻值：从结到焊点的实际热阻 (Rth JS 实际) 最大为 130 K/W，而通过电学法推导的值 (Rth JS 电学法) 为 100 K/W。如正向电流降额曲线所示，需要采用具有足够散热设计和铜面积的 PCB 布局，以维持较低的焊点温度。
2.3 可靠性与合规性规范
该 LED 结构坚固，静电放电 (ESD) 耐受能力为 8 kV（人体模型，HBM）。其湿度敏感等级 (MSL) 为 3 级，表明在回流焊接前，它可以在工厂车间条件下暴露长达 168 小时。此外，它满足 B1 级耐腐蚀性，增强了其在腐蚀性气氛中的抵抗力。确认完全符合 RoHS、欧盟 REACH 和无卤标准（Br <900ppm，Cl <900ppm，Br+Cl <1500ppm）。
3. 性能曲线分析
3.1 IV 曲线与发光效率
正向电流与正向电压 (I-V) 图显示了其特征性的指数关系。在典型的 20mA 工作点，电压约为 3.1V。设计人员使用此曲线来选择合适的驱动元件。相对发光强度与正向电流的关系图表明，超过典型工作点后，光输出随电流的增加呈亚线性增长，不建议在 30mA 以上工作。正向电流降额曲线对于热设计至关重要，它显示了当焊盘温度超过 25°C 时，最大允许连续电流必须如何降低。
3.2 温度依赖性与光谱特性
相对发光强度与结温的关系图显示了随着温度升高，光输出预期会下降，这是 LED 的常见特性。相对正向电压与结温的关系曲线具有负斜率，可在某些电路中用于温度传感。色度坐标随电流和温度变化的漂移图显示变化极小，表明在不同工作条件下具有良好的颜色稳定性。波长特性图描绘了相对光谱功率分布，这是典型的采用蓝光芯片激发和宽谱黄光荧光粉转换的白光 LED 特征。
3.3 脉冲工作能力
允许的脉冲处理能力图为使用高于直流最大值的脉冲电流驱动 LED 提供了指导。它绘制了针对不同占空比 (D) 的正向电流幅度 (IFA) 与脉冲宽度 (tp) 的关系。这使得设计人员可以在不超出平均功率限制的情况下，为频闪或信号应用实现更高的瞬时亮度。
4. 分档系统说明
该产品根据发光强度和色度坐标进行分档，以确保应用设计的一致性。
4.1 发光强度分档
发光强度被分为多个由字母数字代码（例如 L1、L2、M1... 直至 GA）标识的档位。每个档位定义了以毫坎德拉 (mcd) 测量的特定最小和最大发光强度范围。对于此特定型号，可能的输出档位已突出显示，范围从 1120 mcd 到 3550 mcd（档位 AA 到 CA），典型值 1800 mcd 落在 BA 档（1800-2240 mcd）内。测量容差为 ±8%。
4.2 色度坐标分档
冷白光颜色根据 CIE 1931 (x, y) 坐标系进行分档。规格书提供了一个表格，列出了各种档位代码（例如 PK0、HK0、NK0）及其对应的由四组 (x, y) 坐标定义的四边形区域。这使得设计人员可以为颜色匹配至关重要的应用（例如仪表盘或背光开关）选择色点严格控制一致的 LED。
5. 机械、封装与组装信息
5.1 机械尺寸与极性
该 LED 采用标准的 PLCC-2 贴片封装。机械图纸（参见 PDF）规定了精确的尺寸，包括总长、宽、高、引脚间距和公差。封装通常具有模压透镜。极性由阴极标记指示，通常是封装上的一个缺口或圆点，必须与 PCB 焊盘正确对齐。
5.2 推荐PCB焊盘与焊接
提供了推荐的焊接焊盘布局，以确保可靠的焊点和最佳的热性能。这包括金属焊盘和散热焊盘（如果存在）的尺寸。规定了回流焊接曲线，峰值温度为 260°C，最长持续 30 秒。必须遵守此曲线，以防止封装损坏或内部材料性能下降。
5.3 包装与操作注意事项
元件以适合自动贴片机的卷带包装形式提供。使用注意事项包括标准的 ESD 操作程序（使用接地腕带和工作台）、避免对透镜施加机械应力以及防止污染。对于高硫含量的应用环境，可能还会概述特定的耐硫测试标准。
6. 应用指南与设计考量
6.1 典型应用场景
主要应用是汽车内饰照明。这包括仪表盘、信息娱乐系统按钮、空调控制面板的背光以及一般的座舱环境照明。它也适用于各种电子设备中的开关背光以及需要宽视角和冷白光的一般指示灯用途。
6.2 电路设计与热考量
设计人员必须采用恒流驱动电路，以确保稳定的光输出和 LED 的长寿命，因为 LED 亮度是电流的函数，而非电压。对于简单的应用，可以使用串联电阻，但对于汽车电压环境（例如 12V 系统），建议使用有源驱动器。热设计不容妥协。PCB 必须提供从 LED 焊盘到更大铜面积或散热器的足够热路径，以使结温远低于 125°C 的最大值，尤其是在高环境温度或接近最大电流下工作时。
6.3 光学设计考量
120 度的视角意味着光线以宽广的朗伯模式发射。对于需要更聚焦光束的应用，必须采用二次光学元件，如透镜或导光板。必须模拟或制作原型来验证 LED 的发射模式与这些光学元件的相互作用，以实现所需的照明效果。
7. 技术对比与选型指导
为汽车内饰应用选择 LED 时，该型号的关键差异化优势包括其 AEC-Q102 认证、宽视角和特定的发光强度分档。与非车规级 LED 相比，该元件在热冲击、湿度和长期运行应力下提供了经过验证的可靠性。与更小的芯片级封装或更大的通孔器件相比，PLCC-2 封装在尺寸、光输出和组装便利性之间取得了良好的平衡。
8. 常见问题解答 (FAQ)
问：分档信息的目的是什么？
答：分档确保了生产批次内颜色和亮度的一致性。对于使用多个 LED 并排的应用（如背光面板），指定严格的发光强度和色度坐标分档可以防止单个 LED 之间出现可见的亮度或颜色差异。
问：我可以直接用 5V 或 12V 电源驱动这个 LED 吗？
答：不可以。LED 是电流驱动器件。将其直接连接到高于其正向电压的电压源将导致过大电流流过，可能立即将其损坏。您必须始终使用限流机制，例如电阻或专用的 LED 驱动 IC。
问：为什么热阻规格很重要？
答：热阻量化了热量从 LED 结散逸的效率。数值越低意味着散热越好。超过最大结温会显著降低发光输出并急剧缩短 LED 的工作寿命。根据热阻和降额曲线指导进行适当的散热设计，对于可靠的性能至关重要。
问：MSL 3 对于存储和操作意味着什么？
答：MSL（湿度敏感等级）3 级意味着如果暴露在环境条件下超过 168 小时（7 天），封装可能会吸收有害水平的湿气。超过此时间，或者如果原始密封袋被打开，必须在进行安全的回流焊接前，按照指定的曲线对元件进行烘烤，以防止“爆米花”效应或内部分层。
9. 工作原理
这是一款荧光粉转换型白光 LED。核心半导体芯片在正向偏置时发出蓝光（电致发光）。该蓝光照射沉积在芯片上或附近的黄色（或黄色和红色）荧光粉材料层。荧光粉吸收一部分蓝光，并以更宽谱的较长波长（黄光、红光）重新发射。剩余的蓝光与荧光粉转换光的组合产生了白光的感知。蓝光与荧光粉发射的确切比例决定了相关色温 (CCT)，在本例中为冷白光。
10. 行业趋势与背景
汽车内饰照明的趋势是朝着更高集成度、动态照明和个性化环境体验发展。虽然像这款 PLCC-2 元件这样的分立 LED 对于开关背光和基本指示灯仍然至关重要，但为了创造无缝的光表面，柔性 LED 灯带、可寻址 RGB LED 和先进的导光技术正得到越来越多的采用。此外，对更高效率（每瓦更多流明）和更高显色指数 (CRI) 的需求持续推动着荧光粉技术和芯片设计的进步。本规格书中强调的严格汽车认证 (AEC-Q102) 和环保合规性（无卤）反映了行业对可靠性、长寿命和环境责任的总体关注。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |