目录
1. 产品概述
本文档详细阐述了一款采用PLCC-4（塑料引线芯片载体）表面贴装封装的高性能超红光LED的规格。该器件主要针对严苛的汽车照明应用（包括内饰和外饰）而设计。其核心优势包括高发光强度、宽视角以及坚固的结构，满足严格的汽车级可靠性标准，如AEC-Q102认证、抗硫性（A1级），并符合RoHS、REACH及无卤要求。目标市场涵盖开发先进照明系统的汽车原始设备制造商（OEM）和一级供应商。
2. 深入技术参数分析
2.1 光度与电气特性
该LED的性能参数是在典型正向电流（IF）为50mA的条件下表征的。典型发光强度（IV）为1800毫坎德拉（mcd），最小值为1400 mcd，最大值为2800 mcd，表明存在亮度分档。典型正向电压（VF）为2.35V，范围从2.0V到2.75V，这对于驱动电路设计和功耗计算至关重要。主波长（λd）中心位于630 nm（超红光光谱），范围从627 nm到639 nm。一个关键特性是其非常宽的120度视角（φ），可提供宽广且均匀的照明，适用于信号灯和环境照明。
2.2 绝对最大额定值与热管理
为确保器件寿命，不得超过关键极限值。绝对最大连续正向电流为70 mA，脉冲≤10 μs时的浪涌电流（IFM）为100 mA。最高结温（TJ）为125°C，工作温度范围（Topr）为-40°C至+110°C，适用于严酷的汽车环境。热管理至关重要；结到焊点的热阻（Rth JS）指定了两个值："实际"测量值（典型值70 K/W，最大值95 K/W）和"电气"测量值（典型值50 K/W，最大值67 K/W）。此参数直接将功耗（Pd = VF * IF）与结温升联系起来。降额曲线显示，随着焊盘温度升高，必须降低正向电流，例如，在焊盘温度为110°C时需降至57 mA。
3. 分档系统说明
为确保生产一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。
3.1 发光强度分档
定义了三个强度组：AB（1400-1800 mcd）、BA（1800-2240 mcd）和BB（2240-2800 mcd）。同时提供了相应的光通量范围（供参考）。
3.2 主波长分档
波长以3纳米为步长进行分档，从2730（627-630 nm）到3639（636-639 nm）。这使得可以选择具有非常特定色点的LED。
3.3 正向电压分档
电压分档以0.25V为增量定义，从1720（1.75-2.00V）到2527（2.50-2.75V）。在多LED阵列中，匹配VF档位对于电流平衡可能很重要。
4. 性能曲线分析
4.1 IV曲线与相对强度
正向电流与正向电压的关系图显示了典型的指数关系。相对发光强度与正向电流的关系曲线在典型值50mA以下几乎呈线性，表明在正常工作范围内具有良好的效率。
4.2 温度依赖性
多个图表说明了热性能。相对正向电压与结温的关系具有负温度系数，在150°C范围内下降约0.2V，可用于温度传感。相对发光强度与结温的关系显示输出随温度升高而下降，这是热设计的关键因素。主波长偏移与结温的关系表明加热会导致红移（波长增加），这对于AlInGaP LED来说是典型现象。
4.3 光谱分布与辐射模式
波长特性图显示了在630 nm附近有一个狭窄的光谱峰，证实了纯红色。典型的辐射特性图直观地展示了120度视角的模式。
4.4 脉冲处理能力
一张图表详细说明了不同占空比下允许的脉冲电流与脉冲宽度的关系。这对于设计脉冲操作电路（如PWM调光或通信系统）至关重要。
5. 机械与封装信息
该LED采用标准PLCC-4封装。机械图纸（由章节引用暗示）将规定精确尺寸（通常约为3.5mm x 3.0mm x 1.9mm）、引脚间距和透镜几何形状。极性通过封装形状和/或顶部或底部的标记来指示。提供了推荐的焊接焊盘布局，以确保在回流焊过程中形成可靠的焊点并实现适当的散热。
6. 焊接与组装指南
该器件额定可在峰值温度260°C下进行回流焊，持续30秒，遵循具有可控升温、浸润和冷却速率的标准温度曲线。注意事项包括避免对透镜施加机械应力、防止污染，并确保热焊盘正确焊接以实现最佳热传递。储存条件应在规定的-40°C至+110°C范围内，并置于干燥环境中。
7. 包装与订购信息
包装通常采用编带盘装，便于自动化组装。部件号结构解码如下：67-41（系列）、SR（超红光颜色）、050（50mA测试电流）、1（金引线框架）、H（高亮度等级）、AM（汽车应用）。此编码允许精确识别器件的性能特征。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
主要应用是汽车外部照明（例如，中央高位刹车灯 - CHMSL、后组合灯、侧标志灯）和内部照明（例如，仪表盘背光、开关照明、环境照明）。高亮度和宽视角使其既适用于直视应用，也适用于导光管/光导管应用。
8.2 设计考量
设计人员必须考虑限流，通常使用恒流驱动器或与稳定电压源串联的电阻。热管理至关重要；PCB布局必须提供足够的热焊盘，并可能需要散热过孔来散热。2kV（HBM）的ESD敏感度要求在组装过程中采取标准的ESD处理预防措施。对于富含硫的环境，应根据具体的应用环境验证其A1级抗硫性等级。
9. 技术对比与差异化
与标准红光LED相比，该器件的"超红光"配方提供了更高的发光强度和更饱和的颜色。PLCC-4封装比0603或0805等更小的封装提供了更坚固的机械和热接口。AEC-Q102认证、宽温度范围和抗硫性的结合，使其专门针对汽车应用，区别于可能无法承受严酷汽车生命周期的商业级元件。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
问：我应该使用多大的驱动电流？
答：典型工作电流为50mA，可提供指定的1800mcd光强。为获得更高输出，可连续驱动至70mA，但必须根据图表应用热降额。不要在低于5mA下工作。
问：如何理解两个不同的热阻值？
答："实际"Rth JS是通过物理测量得出的，更为保守。"电气"Rth JS是从电气参数推导出来的，可能较低。为了可靠的热设计，建议使用较高的"实际"值（最大值95 K/W）。
问：我可以用PWM进行调光吗？
答：可以，脉冲处理能力图提供了指导。例如，在1%占空比（D=0.01）下，允许使用显著高于70mA的短脉冲，从而实现有效的PWM调光。
问：需要散热器吗？
答：对于50mA或以上的连续工作，尤其是在高环境温度下，通过PCB热焊盘进行有效散热至关重要，以保持结温低于125°C，并维持光输出和寿命。
11. 实际设计与使用案例
案例：设计中央高位刹车灯（CHMSL）
一位设计师需要一个包含15颗LED的CHMSL阵列。他们选择BA强度档（1800-2240 mcd）和3033波长档（630-633 nm）的LED以确保颜色一致性。使用13.8V车辆电气系统，并设定每颗LED为50mA，他们设计了一个包含3条并联支路的电路，每条支路由5颗LED串联组成。根据典型VF 2.35V（5 * 2.35V = 11.75V）为每条支路计算串联电阻值。电阻值为（13.8V - 11.75V）/ 0.05A = 41欧姆。设计了一块在LED热焊盘下方有实心铜铺地的PCB作为散热器，根据降额曲线，将焊盘温度保持在80°C以下，以实现全功率50mA工作。
12. 工作原理简介
这是一款基于铝铟镓磷（AlInGaP）半导体的发光二极管。当施加超过其带隙能量的正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子的形式释放能量。AlInGaP层的特定成分决定了带隙能量，这对应于发射的红光波长（约630 nm）。PLCC封装的环氧树脂透镜对光输出进行塑形，以实现120度的视角。
13. 技术趋势与发展
汽车LED的趋势是朝着更高效率（每瓦更多流明）、更高功率密度和更高集成度（例如，多芯片封装、集成驱动器）发展。同时也在推动在温度和寿命周期内增强颜色稳定性。此外，正在出现具有改进热性能的新封装形式，如陶瓷基板或先进模塑封装，以应对自适应远光灯（ADB）和微投影等应用所需的更高功率水平。遵守AEC-Q102等标准以及特定的耐化学性（硫、湿度）仍然是汽车级元件的一个关键差异化因素。
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。 |