PLCC-2 封装黄色LED规格书 - 封装尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 电压 2.0V - 功率 40mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细介绍了采用PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装的高亮度表面贴装黄色LED的规格。该元件主要面向汽车行业设计，能在严苛环境中提供可靠的性能。其核心定位在于汽车内饰照明系统，包括仪表盘和座舱通用照明，这些应用对色彩输出的一致性和长期可靠性要求极高。

该LED的核心优势在于其紧凑的外形尺寸、相对于封装尺寸而言的高发光强度，以及确保良好可视性的120度宽视角。其制造符合严格的汽车级标准，包括针对分立光电器件的AEC-Q102认证以及特定的耐腐蚀性要求。此外，它还符合RoHS、REACH和无卤素等主要环保法规，适用于现代环保设计。

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，在正向电流（I_F）为20mA驱动时，典型值为900毫坎德拉（mcd）。规定范围从最小值560 mcd到最大值1400 mcd，表明不同生产批次间可能存在差异，这通过后文描述的筛选系统进行管理。决定感知黄色的主波长典型值为592纳米（nm），范围从585 nm到594 nm。120度（公差±5°）的宽视角提供了适合背光和指示灯应用的宽广发射模式。_F在电气特性方面，该器件在20mA电流下的典型正向电压（V_F）为2.0伏特，范围从1.75V到2.75V。绝对最大连续正向电流为50 mA。热阻是管理散热的关键参数，指定为从结到焊点的热阻。给出了两个值："实际"热阻（R_th JS real）为160 K/W，"电气"热阻（R_th JS el）为125 K/W。电气方法通常通过正向电压的变化推导得出，常用于现场估算，而实际值更能代表实际的热传导路径。

2.2 绝对最大额定值与热限值_F遵守绝对最大额定值对于器件寿命至关重要。最大功耗为137 mW。结温（T_j）不得超过125°C。该器件的工作和存储温度范围额定为-40°C至+110°C，证实了其适用于汽车环境。它能够承受低占空比下极短脉冲（≤10 μs）的100 mA浪涌电流（I_FSM）。静电放电（ESD）敏感度为2 kV（人体模型），这是一个需要基本操作防护的标准等级。焊接温度曲线允许峰值温度为260°C的回流焊，持续时间最长30秒。_{3. 筛选系统说明}为确保生产批次的一致性，LED会根据性能进行筛选分类。这使得设计人员能够选择满足关键参数特定阈值的元件。_{3.1 发光强度筛选}发光强度采用字母数字代码系统进行筛选，范围从L1（11.2-14 mcd）到GA（18000-22400 mcd）。对于此特定型号（65-21-UY0200H-AM），数据手册中突出显示了可能的输出筛选等级，主要集中在V1（710-900 mcd）和V2（900-1120 mcd）组，与典型的900 mcd规格相符。测量公差为±8%。

3.2 主波长筛选

决定黄色色调的主波长也进行筛选。筛选等级由代表最小波长（单位：纳米）的三位数字代码定义。对于此黄色LED，相关筛选等级在585-600 nm范围内，具体涵盖诸如8588（585-588 nm）、8891（588-591 nm）、9194（591-594 nm）和9497（594-597 nm）等代码。592 nm的典型值落在9194筛选等级内。规定了±1 nm的严格公差。_J3.3 正向电压筛选_FM正向电压分为三组：1012（1.00-1.25V）、1215（1.25-1.50V）和1517（1.50-1.75V）。该器件2.0V的典型V_F值明显高于这些筛选等级的最大值，这表明对于此特定产品，电压筛选表可能代表公司的标准网格，而实际的V_F特性由特性表中的最小值/典型值/最大值定义。

4. 性能曲线分析

数据手册提供了多张图表，描绘了LED在不同条件下的行为。

4.1 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）

I-V曲线显示了典型的二极管指数关系。随着正向电流从0增加到60 mA，正向电压从大约1.75V上升到2.2V。此曲线对于设计限流电路以确保稳定运行至关重要。

4.2 光学特性与电流及温度的关系

"相对发光强度与正向电流"图表显示，光输出随电流增加呈超线性增长，在较高电流下趋于饱和，这强调了在推荐范围内运行以提高效率的重要性。"相对发光强度与结温"图表展示了热淬灭效应：随着结温从-40°C上升到140°C，光输出显著下降，在125°C时降至其25°C值的约60%。这突显了应用中有效热管理的必要性。

"主波长与正向电流"图表显示，随着电流增加，波长略有下降（"蓝移"），而"相对波长偏移与结温"图表则显示，随着温度升高，波长明显"红移"（增加）。这些偏移对于颜色要求严格的应用非常重要。

4.3 降额与脉冲处理能力_F"正向电流降额曲线"对可靠性至关重要。它显示了最大允许连续正向电流作为焊盘温度的函数。例如，在焊盘温度为110°C时，最大电流仅为35 mA，低于低温时的50 mA。"允许脉冲处理能力"图表定义了针对不同脉冲宽度和占空比的允许峰值脉冲电流，适用于多路复用或闪烁应用。_F5. 机械与封装信息

该LED采用标准的PLCC-2表面贴装封装。机械图纸通常会显示封装本体尺寸约为长2.0mm、宽1.25mm、高0.8mm（这是常见的PLCC-2尺寸；精确值应取自"机械尺寸"部分）。器件有两个端子。极性由封装上的标记指示，通常是阴极侧的缺口或倒角。提供了推荐的焊盘布局，以确保可靠的焊点以及与PCB的良好热连接。

6. 焊接与组装指南

该元件适用于表面贴装组装中常见的回流焊工艺。建议采用特定的回流焊温度曲线，峰值温度不超过260°C，持续时间30秒。必须遵循此温度曲线，以防止损坏塑料封装或内部芯片和键合线。一般注意事项包括避免对封装施加机械应力、在处理过程中使用适当的ESD控制措施，以及确保PCB和焊膏清洁以防止腐蚀或硫化物引起的性能退化，对此有单独的测试标准提及。

7. 包装与订购信息

LED以适用于自动贴片机的卷带包装形式提供。包装信息部分详细说明了卷盘尺寸、载带宽度、料袋间距以及载带内元件的方向。型号65-21-UY0200H-AM遵循特定的编码系统，可能表示封装类型、颜色、亮度筛选等级、波长筛选等级和其他属性。订购信息会指定最小订购量、包装类型（例如，卷盘尺寸），以及可能针对特定筛选等级组合的选项。

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、警告指示灯、信息娱乐系统按钮以及座舱通用环境照明。其AEC-Q102认证和宽温度范围使其直接适用于这些严苛环境。8.2 设计考量电流驱动：强烈建议使用恒流驱动器，而非带串联电阻的恒压源，以获得更好的稳定性和更长的使用寿命，特别是考虑到V_F的变化和温度依赖性。应根据所需的亮度和热降额来选择工作电流。20mA是典型的测试条件。

热管理：从结到焊点的热阻值显著。为保持性能和可靠性，PCB布局必须提供连接到铜浇灌区或平面的足够大的散热焊盘，以散发热量。保持焊盘温度较低是最大化光输出和寿命的关键。光学设计：120度视角适合广域照明。对于更聚焦的光线，可能需要二次光学元件（透镜）。如果颜色一致性在不同工作条件下至关重要，则应考虑电流和温度引起的轻微波长偏移。9. 技术对比与差异化与通用的商业级LED相比，该器件的关键差异化在于其汽车级认证（AEC-Q102、耐腐蚀性）和扩展的温度范围。在汽车LED市场中，其PLCC-2封装（在尺寸和热性能之间提供了良好平衡）、高典型亮度（900mcd）以及特定的黄色波长，使其定位于内饰指示灯和背光角色。与未筛选的器件相比，全面的筛选结构允许在系统层面实现更严格的颜色和亮度匹配。10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以连续以50 mA驱动此LED吗？

答：可以，但前提是焊盘温度必须保持在足够低的水平，如降额曲线所定义。在高温下，最大允许连续电流会显著降低。以20mA工作是在亮度和效率之间取得平衡的典型做法。问：为什么光输出在高温下会降低？答：这是一种基本的半导体物理现象，称为"热淬灭"。高温下晶格振动加剧，促进了电子-空穴对的非辐射复合，从而降低了发光效率。问：如何理解两个不同的热阻值？答："实际"热阻（160 K/W）可能是使用物理温度传感器测量的。"电气"热阻值（125 K/W）是使用对温度敏感的正向电压作为结温的替代参数计算得出的。出于设计目的，使用较高的（更保守的）值来估算温升更为安全。

问：一个限流电阻足以驱动此LED吗？

答：对于电源电压稳定的简单、非关键应用，可以使用串联电阻。阻值计算公式为 R = (V_电源 - V_F) / I_F。然而，由于V_F的变化及其温度依赖性，电流不会完全稳定。对于可靠性至关重要的汽车应用，首选专用的恒流驱动IC或电路。

11. 实际设计与使用案例

案例：仪表盘警告指示灯

一位设计师正在为发动机检查指示灯创建一个警告灯。该灯必须在所有环境光照条件下清晰可见，满足汽车可靠性标准，并具有一致的黄色。因此选择了这款PLCC-2黄色LED。设计使用设置为18mA的恒流驱动器，以提供充足的亮度，同时保持在20mA典型点以下以获得更长的使用寿命。PCB布局包含一个连接到内部接地层的大面积散热焊盘，以保持低结温。设计师指定了来自9194波长筛选等级和V1/V2强度筛选等级的LED，以确保生产线上所有单元的颜色和亮度一致性。

12. 工作原理简介

此LED是一种半导体光源。其核心是由化合物半导体材料（对于黄光，通常基于磷化铝镓铟 - AlGaInP）制成的芯片。当施加正向电压时，电子和空穴被注入芯片的有源区，并在那里复合。部分复合能量以光子（光）的形式释放。半导体层的特定成分决定了发射光的波长（颜色）。PLCC-2封装封装了该芯片，通过引线框架提供电气连接，并包含一个模塑塑料透镜，用于塑形光输出以实现120度视角。

13. 技术趋势

汽车照明LED的总体趋势是朝着更高效率（每瓦更多流明）发展，从而降低功耗和热负荷。同时也在推动小型化，以实现内饰面板更纤薄、更灵活的设计。此外，集成智能功能（例如用于诊断或可寻址性的嵌入式IC）正变得越来越普遍。特别是对于内饰照明，人们对用于环境照明系统的可调白光和多色LED越来越感兴趣，这些系统可以根据驾驶员情绪或功能改变颜色。虽然此特定元件是单色黄色LED，但其底层封装和认证流程是这些更先进器件的基础。

.2 Design Considerations

Current Drive:A constant-current driver is strongly recommended over a constant-voltage source with a series resistor for better stability and longevity, especially considering the V_Fvariation and temperature dependence. The operating current should be chosen based on the required brightness and thermal derating. 20mA is the typical test condition.

Thermal Management:The thermal resistance from junction to solder point is significant. To maintain performance and reliability, the PCB layout must provide an adequate thermal pad connected to copper pours or planes to dissipate heat. Keeping the solder pad temperature low is key to maximizing light output and lifespan.

Optical Design:The 120-degree viewing angle is suitable for wide-area illumination. For more focused light, secondary optics (lenses) may be required. The slight wavelength shift with current and temperature should be considered if color consistency is critical across different operating conditions.

. Technical Comparison and Differentiation

Compared to generic commercial-grade LEDs, this device's key differentiators are its automotive-grade qualifications (AEC-Q102, corrosion robustness) and extended temperature range. Within the automotive LED market, its combination of PLCC-2 package (offering a good balance of size and thermal performance), high typical brightness (900mcd), and specific yellow wavelength target it for interior indicator and backlight roles. The comprehensive binning structure allows for tighter system-level color and brightness matching compared to unbinned parts.

. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q: Can I drive this LED at 50 mA continuously?

A: You can, but only if the solder pad temperature is kept sufficiently low, as defined by the derating curve. At elevated temperatures, the maximum allowable continuous current is significantly reduced. Operating at 20mA is typical for a balance of brightness and efficiency.

Q: Why does the light output decrease at high temperature?

A: This is a fundamental semiconductor physics phenomenon called \"thermal quenching.\" Increased lattice vibrations at higher temperatures promote non-radiative recombination of electron-hole pairs, reducing the efficiency of light generation.

Q: How do I interpret the two different thermal resistance values?

A: The \"real\" thermal resistance (160 K/W) is likely measured using a physical temperature sensor. The \"electrical\" value (125 K/W) is calculated using the temperature-sensitive forward voltage as a proxy for junction temperature. For design purposes, using the higher (more conservative) value is safer for estimating temperature rise.

Q: Is a current-limiting resistor sufficient for driving this LED?

A: For simple, non-critical applications with a stable supply voltage, a series resistor can be used. The value is calculated as R = (V_supply- V_F) / I_F. However, due to V_Fvariation and its temperature dependence, the current will not be perfectly stable. For automotive applications where reliability is key, a dedicated constant-current driver IC or circuit is preferred.

. Practical Design and Usage Case

Case: Instrument Cluster Warning Indicator

A designer is creating a warning light for a check engine indicator. The light must be clearly visible in all ambient lighting conditions, meet automotive reliability standards, and have a consistent yellow color. This PLCC-2 yellow LED is selected. The design uses a constant-current driver set to 18mA to provide ample brightness while staying below the 20mA typical point for better longevity. The PCB layout includes a generous thermal pad connected to an internal ground plane to keep the junction temperature low. The designer specifies LEDs from the 9194 wavelength bin and V1/V2 intensity bins to ensure color and brightness consistency across all units in the production line.

. Operating Principle Introduction

This LED is a semiconductor light source. Its core is a chip made of compound semiconductor materials (typically based on Aluminum Gallium Indium Phosphide - AlGaInP for yellow light). When a forward voltage is applied, electrons and holes are injected into the active region of the chip where they recombine. A portion of this recombination energy is released in the form of photons (light). The specific composition of the semiconductor layers determines the wavelength (color) of the emitted light. The PLCC-2 package encapsulates this chip, provides electrical connections via lead frames, and includes a molded plastic lens that shapes the light output to achieve the 120-degree viewing angle.

. Technology Trends

The general trend in automotive lighting LEDs is towards higher efficiency (more lumens per watt), which reduces power consumption and thermal load. There is also a drive for miniaturization, enabling slimmer and more flexible designs for interior panels. Furthermore, the integration of smart features, such as embedded ICs for diagnostics or addressability, is becoming more common. For interior lighting specifically, there is growing interest in tunable white and multi-color LEDs for ambient lighting systems that can change color to suit driver mood or function. While this specific component is a monochrome yellow LED, the underlying packaging and qualification processes are foundational for these more advanced devices.