PLCC-6 冷白光 LED 规格书 - 封装 3.2x2.8x1.9mm - 电压 3.2V - 功率 0.48W

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款采用 PLCC-6（塑料引线芯片载体）封装的高性能、表面贴装冷白光 LED 的技术规格。该器件专为严苛应用环境设计，尤其是在汽车领域，其可靠性和在恶劣条件下的性能至关重要。其核心优势包括高发光强度、宽视角以及符合汽车级标准的坚固结构。

主要目标市场是汽车照明，涵盖外部应用（如日间行车灯、位置灯）和内部照明（如仪表盘照明、氛围灯、开关背光）。产品通过 AEC-Q101 认证并符合 RoHS 和 REACH 指令，这突显了其适用于全球汽车供应链的资质。

2. 深入技术参数分析

2.1 光度与电气特性

关键工作参数定义在正向电流（I_F）为 150 mA、环境温度为 25°C 的典型条件下。

正向电流（I_F）：推荐工作电流为 150 mA，最大绝对额定值为 200 mA。工作所需最小电流为 20 mA。
发光强度（I_V）：在 150 mA 下，典型值为 10,000 毫坎德拉（mcd），最小值 7,100 mcd，最大值根据分档可达 18,000 mcd。测量容差为 ±8%。
正向电压（V_F）：在 150 mA 下，典型值为 3.2 伏特，范围从最小值 2.50 V 到最大值 3.75 V。电压测量容差为 ±0.05V。
视角：120 度的宽视角（2θ_½）确保了广泛且均匀的光分布。
色度坐标（CIE x, y）：典型坐标为 (0.3, 0.3)。这些坐标的容差为 ±0.005。

2.2 热特性与绝对最大额定值

理解这些极限对于可靠设计至关重要。

功耗（P_d）：最大 750 mW。
结温（T_j）：绝对最大值为 125°C。
工作与存储温度：范围从 -40°C 到 +110°C。
热阻：结到焊点的热阻规定为 40 K/W（实际值）和 30 K/W（电气值）。
ESD 敏感度（HBM）：额定值为 8 kV，表明其具有良好的操作鲁棒性。
浪涌电流（I_FM）：可在低占空比下承受 ≤10 µs 的 750 mA 脉冲。

3. 分档系统说明

LED 输出被分类为不同档位以确保一致性。设计人员必须根据其应用需求选择合适的档位。

3.1 发光强度分档

发光强度使用字母数字代码（例如 L1, EA, FB）进行分档。提供的表格列出了从 L1（11.2-14 mcd）到 GA（18000-22400 mcd）的档位。对于此特定产品，可能的输出档位已高亮显示，10,000 mcd 的典型强度落在 EA（7100-9000 mcd）或 EB（9000-11200 mcd）档位内。具体档位必须从订购信息中确认。

3.2 色度（颜色）分档

白光根据 CIE 1931 (x, y) 坐标进行分档。规格书定义了具有严格坐标边界和相关色温（CCT）范围的特定档位（例如 64A, 64B, 64C, 64D, 60A, 60B），CCT 范围通常在 6240K 到 6680K 左右，对应冷白光外观。典型坐标 (0.3, 0.3) 将落在这些定义的档位之一内。

4. 性能曲线分析

图形数据提供了 LED 在不同条件下的行为洞察。

4.1 光谱分布与辐射模式

相对光谱分布图显示在蓝色波长区域有一个峰值，这是荧光粉转换白光 LED 的典型特征。辐射模式图证实了类似朗伯分布，在强度降至峰值一半时视角为 120 度。

4.2 正向电流 vs. 正向电压（I-V 曲线）

该图说明了指数关系。在 150 mA 时，电压约为 3.2V。这条曲线对于设计限流驱动电路至关重要。

4.3 相对发光强度 vs. 正向电流

光输出随电流增加而增加，但并非线性。该图显示相对强度在较高电流下趋于饱和，强调了在推荐范围内工作以提高效率和延长寿命的重要性。

4.4 温度依赖性

相对发光强度 vs. 结温：光输出随结温升高而降低。在最大结温 125°C 时，相对强度显著低于 25°C 时。充分的热管理对于维持亮度至关重要。

相对正向电压 vs. 结温：正向电压具有负温度系数，随温度升高线性下降。这可用于某些应用中的间接温度监测。

色度漂移 vs. 温度与电流：图表显示了 CIE x 和 y 坐标如何随结温和正向电流变化。漂移通常很小，但在对颜色要求严格的应用中必须予以考虑。

4.5 正向电流降额与脉冲处理能力

降额曲线规定了随着焊盘温度（T_S）升高，最大允许正向电流。例如，在 T_S为 100°C 时，最大 I_F为 110 mA。脉冲处理能力图表显示了针对不同脉冲宽度（t_FA）和占空比（D）的允许峰值正向电流（I_p）。

5. 机械与封装信息

5.1 机械尺寸

该 LED 采用标准 PLCC-6 表面贴装封装。精确尺寸（长、宽、高）和引脚间距在机械图纸（原 PDF 第 7 节）中定义。封装外形对于 PCB 焊盘设计至关重要。

5.2 推荐焊盘布局

提供了焊盘图案设计，以确保正确的焊接、热传递和机械稳定性。遵循此建议可防止立碑现象并提高焊点可靠性。

5.3 极性识别

PLCC-6 封装有一个标记角或其他特征来指示阴极。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

推荐特定的回流焊温度曲线，峰值温度为 260°C，最长持续 30 秒。此符合 JEDEC 标准的曲线可防止对塑料封装和芯片造成热损伤。

6.2 使用注意事项

ESD 防护：尽管额定值为 8 kV HBM，但在操作过程中仍应遵守标准的 ESD 预防措施。
电流控制：始终使用恒流源驱动 LED，而非恒压源，以防止热失控。
热管理：设计 PCB 时需提供充分的热释放，使用推荐的焊盘设计，并可能使用散热过孔来散热。
耐硫性：该器件具有耐硫性，这对于含硫气体会腐蚀镀银元件的汽车环境而言是一个重要特性。
MSL（湿度敏感等级）：额定 MSL 2。这意味着元件必须在密封日期后 1 年内使用，如果在回流焊前暴露于环境条件超过其车间寿命，则必须进行烘烤。

7. 应用说明与设计考量

7.1 典型应用场景

汽车外部照明：日间行车灯（DRL）、侧标志灯、高位刹车灯（CHMSL）。其高亮度和宽视角非常有益。
汽车内部照明：仪表盘背光、信息娱乐系统按钮、氛围灯条、顶灯。

7.2 设计考量

驱动电路：需要开关或线性恒流驱动器。根据典型 V_F和电源电压计算所需的限流电阻或驱动器设置。
光学设计：120 度的宽视角可能需要次级光学元件（透镜、导光板）来准直或塑形光束，以满足特定应用需求。
热设计：使用热阻（R_thJS）和降额曲线计算预期结温。确保在所有工作条件下 T_j保持在 125°C 以下。对于大电流或高环境温度工作，PCB 上可能需要散热器。
档位选择：对于需要在多个 LED 间保持亮度或颜色一致的应用，应指定发光强度和色度坐标的严格档位。

8. 常见问题解答（基于技术参数）

问：这款 LED 的典型功耗是多少？

答：在 150 mA 和 3.2V 的典型工作点，功率为 P = I_F* V_F= 0.150 A * 3.2 V = 0.48 瓦特。

问：如何解读发光强度档位 'EA'？

答：'EA' 档位对应在 150 mA 下测量时，发光强度范围为 7,100 至 9,000 mcd。任何标有此档位的 LED，其强度都将在此范围内。

问：这款 LED 可以直接用在 12V 汽车电路中吗？

答：不可以。LED 需要恒流驱动器。将其直接连接到 12V 电源会导致电流过大，立即损坏器件。必须使用限流电路或专用的 LED 驱动 IC。

问：'耐硫性'是什么意思？

答：它表示 LED 的封装材料和表面处理能够抵抗含硫气体（常见于工业和某些汽车环境）引起的腐蚀，从而增强了长期可靠性。

9. 实用设计示例

场景：使用此 LED 设计一个日间行车灯（DRL）模块。

步骤：

确定需求：确定每个 LED 的目标发光强度、光束模式、工作电压（例如，车辆的 12V 系统）。
选择驱动器：选择一个汽车级降压恒流 LED 驱动 IC，能够接受 9-16V 输入并提供稳定的 150 mA 输出。
热计算：估算 PCB 温度。如果引擎盖下的环境温度可达 85°C，请使用降额曲线。在 T_S= 95°C 时，最大 I_F约为 200 mA。在 150 mA 下工作可提供安全裕量。计算 PCB 铜箔面积是否足以将 T_S保持在此水平以下。
光学设计：将 LED 与 TIR（全内反射）透镜配对，将 120 度的输出准直成适合 DRL 的受控光束。
档位规格：为获得均匀外观，为模块中的所有 LED 指定单一、严格的色度档位（例如 64B）和发光强度档位（例如 EB）。

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。

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