目录
- 1. 产品概述
- 2. 深入技术参数分析
- 2.1 光度与电气特性
- 2.2 热特性与绝对最大额定值
- 2.3 可靠性与合规性规格
- 3. 分档系统说明
- 3.1 发光强度分档
- 3.2 主波长分档
- 3.3 正向电压分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 IV曲线与相对发光强度
- 4.2 温度依赖性
- 4.3 光谱分布与波长偏移
- 4.4 降额与脉冲处理能力
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 物理尺寸
- 5.2 推荐焊盘布局与极性
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊温度曲线
- 6.2 使用与储存注意事项
- 7. 包装与订购信息
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计考量
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答
- 11. 实际设计与使用案例
- 12. 工作原理简介
- 13. 技术趋势与发展
1. 产品概述
1608-SR0100M-AM是一款采用紧凑型PLCC-2封装的高性能表面贴装超红光LED。该产品主要针对汽车内饰照明应用设计,在亮度、可靠性和效率之间取得了良好平衡。其核心定位在于满足严苛的汽车级要求,同时在微型化封装中提供稳定的光学性能。
该器件的核心优势包括:通过了针对分立光电器件的AEC-Q102标准认证,确保其在严苛的汽车环境条件下仍能保持可靠运行;具备120°的宽广视角,适用于需要大面积均匀照明的应用场景;此外,产品符合RoHS、REACH及无卤素法规,与全球环保及安全标准保持一致。
目标市场明确聚焦于汽车电子领域,具体应用于内饰氛围灯、指示灯以及开关和显示屏的背光照明。其规格参数使其成为需要坚固、紧凑且高亮度红光光源的设计师们的理想选择。
2. 深入技术参数分析
2.1 光度与电气特性
主要光度特性为发光强度。在10 mA的典型正向电流下,该LED可提供210毫坎德拉的发光强度,最小值为150 mcd,最大值为330 mcd。在此电流下的正向电压典型值为2.1伏,范围在1.5V至2.5V之间。这种相对较低的电压有助于降低功耗。主波长中心值为630 nm,范围从624 nm到639 nm,这决定了其色纯度。
2.2 热特性与绝对最大额定值
热管理对于LED寿命至关重要。结到焊点的热阻规定为150 K/W和120 K/W。绝对最大额定值定义了工作边界:最大正向电流为20 mA,最大功耗为50 mW,工作温度范围为-40°C至+110°C。最高结温为125°C。超出这些限制可能导致永久性损坏。该器件可承受≤10 μs脉冲下50 mA的浪涌电流。需特别注意,此LED并非为反向电压工作而设计。
2.3 可靠性与合规性规格
该器件的静电放电敏感度额定值为2 kV,这是标准的操作防护等级。其潮湿敏感度等级为3级,这意味着如果在焊接前暴露于环境条件超过168小时,必须进行烘烤。其耐腐蚀等级为B1级,并且通过了AEC-Q102标准认证,这是其在汽车应用中的关键差异化优势。
3. 分档系统说明
为确保大规模生产的一致性,LED会根据关键参数进行分档。
3.1 发光强度分档
发光强度使用两位字符代码进行分档。第一个字母代表一个强度范围递增的组别。第二个字母进一步细分每个组别。对于1608-SR0100M-AM,典型分档属于'S'组,具体为SX、SY或SZ档,分别对应180-210 mcd、210-240 mcd和240-280 mcd的强度范围。光通量测量容差为±8%。
3.2 主波长分档
主波长使用四位数字代码进行分档。这些代码对应特定的纳米范围。对于这款超红光LED,相关的分档中心值约为630 nm。该部件的典型分档为2730或3033。主波长的制造公差为±1 nm。
3.3 正向电压分档
正向电压使用四位数字代码进行分档。该LED2.1V的典型正向电压使其属于2022档或2225档。这种分档有助于进行电流调节的电路设计。
4. 性能曲线分析
4.1 IV曲线与相对发光强度
正向电流与正向电压的关系图显示了典型的指数关系。电压随电流逐渐增加。相对发光强度与正向电流的关系图在典型工作范围内近乎线性,表明效率良好。不建议驱动电流超过20 mA,因为这会超出绝对最大额定值。
4.2 温度依赖性
相对发光强度与结温的关系图显示,光输出随温度升高而降低。在最高结温125°C时,相对强度约为其在25°C时值的40-50%。这种热淬灭效应是LED的典型特性,必须在热设计中加以考虑。相对正向电压与结温的关系图显示负温度系数,电压随温度升高线性下降,这可用于温度传感。
4.3 光谱分布与波长偏移
波长特性图显示在630 nm附近有一个窄峰,证实了其超红光颜色。相对波长偏移与结温的关系图表明,主波长随温度升高略有增加,这是半导体光源的常见现象。
4.4 降额与脉冲处理能力
正向电流降额曲线对设计至关重要。它表明,随着焊盘温度升高,最大允许连续正向电流必须降低。在最高工作环境温度下,电流不得超过20 mA。允许的脉冲处理能力图表允许在低占空比的脉冲条件下使用更高的峰值电流,这适用于多路复用或闪烁应用。
5. 机械与封装信息
5.1 物理尺寸
该LED采用标准的PLCC-2封装。封装尺寸为长1.6 mm,宽0.8 mm,高约0.6 mm。该元件有两个端子。
5.2 推荐焊盘布局与极性
提供了推荐的焊盘布局,以确保在回流焊过程中形成良好的焊点并保持机械稳定性。焊盘设计考虑了元件的占位面积,有助于防止立碑现象。极性通过封装上的标记表示,通常是阴极附近的凹口或圆点。正确的方向对于电路工作至关重要。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
规格书规定回流焊最高温度为260°C,持续30秒。这指的是在封装本体或引脚上测得的峰值温度。应遵循包含预热、保温、回流和冷却阶段的标准回流焊曲线。MSL 3级要求,如果防潮袋被打开,必须在168小时内完成焊接,或按照IPC/JEDEC标准进行烘烤。
6.2 使用与储存注意事项
一般注意事项包括避免对LED透镜施加机械应力、防止污染以及使用适当的操作技术以避免ESD损坏。储存应在干燥、黑暗的环境中进行,温度范围在-40°C至+110°C之间。硫磺测试标准表明了产品对含硫气氛的耐受性,这对于某些汽车或工业环境很重要。
7. 包装与订购信息
LED以卷带形式供货,便于自动化组装。标准卷带数量通常为4000或5000片,但可能有所不同。料号1608-SR0100M-AM遵循逻辑结构:"1608"表示封装尺寸,"SR"表示超红光,"01"与发光强度分档相关,"00"与波长分档相关,"M"可能表示正向电压分档或其他特性,"AM"表示汽车级。订购特定分档需要查阅完整的分档表并指定确切的代码。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
主要应用是汽车内饰照明。这包括仪表盘背光、脚坑氛围灯、中控台照明、开关背光以及各种控制器的指示灯。其宽广的视角使其适用于需要均匀外观的区域照明。
8.2 设计考量
使用此LED进行设计时,需考虑限流。必须使用串联电阻或恒流驱动器以防止超过最大正向电流,特别是考虑到Vf的负温度系数。热设计至关重要;确保PCB布局提供足够的热缓解,并且工作环境温度不会导致降额至低于所需的光输出。对于PWM调光,确保频率足够高以避免可见闪烁。
9. 技术对比与差异化
与标准的非汽车级PLCC-2 LED相比,1608-SR0100M-AM的关键差异化在于其AEC-Q102认证,这涉及对温度循环、湿度、高温工作寿命等应力的严格测试。其耐腐蚀性和抗硫性也针对汽车环境进行了增强。210 mcd的典型发光强度在其封装尺寸和电流消耗下具有竞争力。
10. 常见问题解答
问:推荐的工作电流是多少?
答:典型工作电流为10 mA,能在亮度和效率之间取得良好平衡。其工作电流范围可从2 mA到20 mA。
问:温度如何影响亮度?
答:亮度随结温升高而降低。在125°C时,输出可能约为25°C时值的一半。适当的散热对于保持性能稳定至关重要。
问:我可以用3.3V或5V电源驱动此LED吗?
答:可以,但必须使用串联限流电阻。例如,使用5V电源,目标电流10 mA,典型Vf为2.1V,电阻值应为R = / 0.01A = 290欧姆。300欧姆的电阻是一个合适的标准值。
问:此LED适用于汽车外部应用吗?
答:规格书指定的应用为"汽车内饰照明"。对于外部使用,需要向制造商确认是否有专门的外部级产品,以验证更高的防潮等级、更宽的温度范围以及不同的光学要求。
11. 实际设计与使用案例
案例:仪表盘按钮背光
设计师正在创建一个带有10个背光按钮的仪表盘控制面板。每个按钮需要一个超红光LED进行照明。使用1608-SR0100M-AM,每个LED工作电流为10 mA,总电流消耗为100 mA。一个简单的设计使用12V汽车电源轨。每个LED需要一个限流电阻。电阻值计算为 / 0.01A = 990欧姆。选择1 kΩ, 1/8W的电阻。LED被放置在透明按钮后面的PCB上。120°的宽广视角确保了按钮表面的均匀照明。热分析确认,在封闭的仪表盘环境中,由于总功耗较低,结温远低于最大额定值。
12. 工作原理简介
发光二极管是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在像1608-SR0100M-AM这样的红光LED中,半导体材料具有特定的带隙能量。当电子在器件内与空穴复合时,能量以光子的形式释放出来。发射光的波长由带隙能量决定;带隙越大,产生的光波长越短。PLCC-2封装容纳了半导体芯片,通过两个引脚提供电气连接,并包含一个模塑塑料透镜,用于塑造光输出以实现指定的120°视角。
13. 技术趋势与发展
汽车LED照明的发展趋势持续朝着更高效率、更小尺寸和更高集成度的方向发展。效率提升意味着每瓦特产生更多流明,从而降低功耗和热负荷。小型化是关键,像1608甚至更小的封装越来越普遍,以实现更时尚的设计。集成是另一个趋势,多芯片封装或将LED与驱动器和传感器结合在单一模块中。对于超红光等特定颜色LED,荧光粉技术或外延生长技术的改进带来了更严格的波长分档,并改善了在温度和寿命周期内的颜色一致性,这对于多光源颜色匹配至关重要的应用至关重要。
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。 |