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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）封装的高亮度、表面贴装黄色LED的规格。该器件专为严苛环境下的可靠性和高性能而设计，其紧凑的外形非常适合自动化组装工艺。其主要应用领域是汽车内饰照明，包括仪表盘，这些应用对颜色输出的一致性和长期稳定性要求极高。
1.1 核心特性与目标市场
该LED的鲜明特性使其定位于特定的工业和消费类应用。其封装类型确保了与标准SMT（表面贴装技术）生产线的兼容性。通过特定的半导体材料，实现了由主波长定义的黄色光。在标准20mA驱动电流下，典型发光强度为1120毫坎德拉（mcd），为指示灯和背光应用提供了充足的亮度。120度的宽视角确保了从不同角度都能获得良好的可视性。符合AEC-Q101汽车级认证标准是其关键差异化优势，表明其经过了严格的温度循环、耐湿性和长期运行稳定性测试，适用于车辆内部的恶劣环境。遵守RoHS（有害物质限制）和REACH法规确保了其符合全球市场的环保要求。
2. 深入技术参数分析
透彻理解电气、光学和热学参数对于正确的电路设计和可靠运行至关重要。
2.1 电气与光学特性
在标准测试电流20mA下，正向电压（VF）的典型值为2.0V，最大值为2.75V。该参数对于确定串联电路中的限流电阻值至关重要。直流工作的绝对最大正向电流为50mA，对于极短脉冲（≤10μs），其浪涌电流额定值为100mA。该器件并非为反向偏压操作而设计。发光强度（IV）在20mA下规定为：最小710 mcd，典型1120 mcd，最大1400 mcd，显示了预期的性能分布范围。主波长（λd）定义了黄色光，范围从585nm到594nm，典型值集中在590nm左右。
2.2 热学与绝对最大额定值
热管理对于LED的寿命至关重要。从结到焊点的热阻规定为160 K/W（实际值）和125 K/W（电气值），这指示了热量从半导体芯片传导出去的效率。最大允许结温（Tj）为125°C。工作温度范围为-40°C至+110°C，适用于汽车仪表板下方等环境。该器件可承受峰值温度为260°C、持续30秒的回流焊温度，符合常见的无铅焊接曲线。其ESD（静电放电）敏感度等级为2kV（人体模型），在组装过程中需要采取标准的ESD防护措施。
3. 性能曲线分析
所提供的图表揭示了LED在不同条件下的行为特性，这对于稳健的设计至关重要。
3.1 电流、电压与温度依赖性
正向电流与正向电压关系图显示了典型的二极管指数型IV特性。相对发光强度与正向电流曲线表明，光输出随电流增加而增加，但在较高电流下可能因热效应而变得非线性。主波长与正向电流关系图显示波长随电流变化极小，表明颜色稳定性良好。相对正向电压与结温关系图具有负温度系数，意味着VF随温度升高而降低，这可用于间接温度传感。相对发光强度与结温关系图显示了光输出随温度升高而预期下降的趋势，这是热设计的关键考虑因素。相对波长偏移与结温关系图则指示了黄色光可能随温度发生的轻微偏移。
3.2 降额与脉冲操作
正向电流降额曲线对于确定在升高环境温度或焊盘温度下的最大安全工作电流至关重要。例如，在焊盘温度（Ts）为110°C时，最大允许正向电流降至35mA。允许脉冲处理能力图表定义了特定脉冲宽度（tp）和占空比（D）下允许的峰值电流（IF），这对于多路复用或PWM（脉宽调制）调光应用非常有用，可以避免结温过热。
4. 分档系统说明
为确保大规模生产的一致性，LED会根据性能进行分档。
4.1 发光强度分档
发光强度按字母数字代码分档（例如L1、L2、M1...直至GA）。每个档位覆盖一个特定的最小和最大发光强度范围（单位：毫坎德拉，mcd）。对于此特定型号，1120 mcd的典型输出属于"AA"档（1120-1400 mcd）。设计人员可以指定档位代码，以确保其应用达到最低亮度要求。
4.2 主波长分档
定义黄色精确色调的主波长也使用数字代码（例如9194、9497）进行分档。档位"9194"覆盖的范围是591nm至594nm。此型号的典型值为590nm，表明它很可能属于"8891"（588-591nm）或"9194"档。指定一个窄波长档位可以确保显示器或照明阵列中多个LED的颜色均匀性。
5. 机械结构、组装与包装
5.1 物理尺寸与极性
PLCC-2封装具有标准封装尺寸。机械图纸（由章节引用暗示）将显示长度、宽度和高度（通常约为3.2mm x 2.8mm x 1.9mm）以及引脚间距。封装包含一个极性指示器，通常是一个缺口或切角，用于识别阴极。提供了推荐的焊盘布局，以确保回流焊过程中形成可靠的焊点并实现适当的散热。
5.2 焊接与操作指南
回流焊曲线规定了关键参数：预热、保温、回流峰值（最高260°C）和冷却速率，以防止对元件造成热冲击。使用注意事项包括标准的ESD防护、避免对透镜施加机械应力以及不超过绝对最大额定值。建议采用适当的存储条件（在规定的-40°C至+110°C温度范围内且湿度较低），以保持可焊性和性能。
5.3 包装与订购信息
LED以卷带包装形式提供，兼容自动贴片机。包装信息部分详细说明了卷盘尺寸、载带宽度、料袋间距和方向。型号结构（例如67-21-UY0200H-AM）编码了关键属性，如颜色（Y代表黄色）、封装以及可能的性能档位。订购信息阐明了如何指定数量、包装类型以及任何特殊的分档要求。
6. 应用说明与设计考量
6.1 典型应用电路
在典型的直流驱动电路中，必须使用限流电阻。电阻值（R）使用欧姆定律计算：R = (电源电压 - VF) / IF。对于5V电源，目标IF=20mA且VF=2.0V，R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150欧姆。电阻的额定功率至少应为PR = (电源电压 - VF) * IF = 0.06W；1/8W或1/4W的电阻是合适的。对于需要亮度控制或多路复用的应用，PWM（脉宽调制）是比模拟电流调光更优选的方法，因为它能保持颜色一致性。
6.2 设计中的热管理
尽管其功耗较低（20mA时约40mW），但有效的散热对于维持性能和延长寿命非常重要，尤其是在高环境温度或密闭空间中。热路径是从结开始，通过封装，到达焊盘，再进入印刷电路板（PCB）。在LED的散热焊盘下方使用连接到地平面的带有散热通孔的PCB，可以显著改善散热，降低结温，并有助于维持更高的光输出。
6.3 面向汽车可靠性的设计
对于汽车仪表盘或内饰照明，请考虑以下几点：使用降额的工作电流（例如15-18mA而非20mA）以延长寿命并减少热应力。确保PCB布局最大限度地减少驱动线路中的寄生电感和电容。如果LED由车辆电源总线直接驱动，需实施针对负载突降和其他汽车电气瞬变的保护电路。验证所选的发光强度和波长档位代码在所有规定工作温度下是否满足最终产品的美学和功能要求。
7. 技术对比与趋势
7.1 工作原理
发光二极管（LED）是一种半导体p-n结器件。当施加正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。光的颜色由有源层所用半导体材料的带隙能量决定。黄色LED通常基于铝镓铟磷（AlGaInP）等材料。PLCC封装包含一个反射腔和一个模压环氧树脂透镜，用于塑造光输出并提供环境保护。
7.2 行业背景与演进
PLCC-2封装代表了LED行业中成熟且广泛采用的封装形式，在尺寸、成本和光学性能之间取得了良好的平衡。与此类元件相关的LED技术关键趋势包括：发光效率的持续提升（每瓦电输入产生更多光输出）、在温度和寿命周期内增强的颜色稳定性，以及保持或提高光功率的同时不断缩小的封装尺寸。追求更高的可靠性以及符合AEC-Q101等严格标准的认证，仍然是主要焦点，尤其是在汽车和工业市场。
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。 |