PLCC-6 红色发光二极管 A09K-UR1501H-AM 数据手册 - 120° 视角 - 2.15V @150mA - 7500mcd - 英文技术文档

产品概述

A09K-UR1501H-AM是一款高性能表面贴装LED元件，专为严苛的汽车照明应用而设计。它采用PLCC-6（塑料引线芯片载体）封装，为汽车外部照明系统提供了一个坚固可靠的平台。该器件发射出典型主波长为613nm的纯红光，具有出色的色彩饱和度。其主要设计重点是在紧凑的封装尺寸内实现高发光强度，同时确保符合严格的汽车行业标准。

该LED的核心优势包括：在150mA正向电流下高达7500毫坎德拉（mcd）的典型发光强度、120度宽视角以实现均匀的光分布，以及符合AEC-Q101标准的坚固结构。它专门针对汽车外部照明市场，包括中央高位制动灯（CHMSL）、尾灯和制动灯等应用，这些应用对可靠性、亮度和长期性能要求极高。

深度技术参数分析

2.1 光电特性与电气特性

关键运行参数定义了LED的性能范围。正向电流（I_F）的建议工作范围为20mA至200mA，额定输出时的典型值为150mA。在此电流下，典型正向电压（V_F）为2.15V，最大限值为2.75V，表明其具有良好的电气效率。发光强度（I_V）规定最小值为4500 mcd，典型值为7500 mcd，最高可达14000 mcd，显示出通过分档流程管理的显著性能分布。主波长（λ_d）典型值为613nm，这定义了其红色色点。

2.2 热特性与绝对最大额定值

热管理对于LED的使用寿命至关重要。该器件具有从结到焊点的热阻（R_thJS为60 K/W（实际值）或50 K/W（电气值），这是设计PCB上热路径的关键参数。绝对最大额定值为安全运行设定了硬性限制：最大功耗（P_d）为550 mW，最高结温（T_J）为125°C，以及工作温度范围（T_opr工作温度范围为-40°C至+110°C，证实其适用于严苛的汽车环境。同时，其ESD（人体模型）耐受等级达到8 kV。

3. Binning System 说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会进行分档。数据手册提供了光强和主波长的详细分档信息。

3.1 光强分档

光强采用字母数字代码系统（例如 L1、L2、M1... 直至 GA）进行分档。每个档位定义了以毫坎德拉 (mcd) 表示的最小和最大光强的特定范围。对于 A09K-UR1501H-AM，其突出的可能输出档位围绕典型的 7500 mcd 值，这可能对应于 DA (4500-5600 mcd)、DB (5600-7100 mcd) 或 EA (7100-9000 mcd) 范围内的档位。这种分档方式使设计人员能够选择满足其应用特定亮度要求的器件。

3.2 主波长分档

同样，主波长也进行分档以控制颜色一致性。分档由字母-数字组合（例如A1、B3、C5）定义，覆盖一定波长范围，通常围绕613nm标称值以1nm或2nm为步长划分。这确保了单个车灯组件中使用的所有LED具有几乎相同的颜色输出，这对于汽车照明的外观和法规符合性至关重要。

4. 性能曲线分析

数据手册中包含多幅图表，用以说明LED在不同工况下的特性，这些图表对电路和热设计至关重要。

4.1 正向电流与正向电压关系（IV曲线）

IV曲线显示了正向电流与电压之间的指数关系。它用于确定给定驱动电流下的工作电压，并计算功耗 (P = V_F * I_F该曲线有助于选择合适的限流电阻或设计恒流驱动电路。

4.2 相对发光强度与正向电流关系

该图表展示了光输出如何随驱动电流增加而变化。其关系通常呈亚线性；电流加倍并不会使光输出翻倍。理解这一关系对于分析效率以及进行脉冲宽度调制（PWM）调光设计至关重要。

4.3 温度依赖性曲线图

多张图表详细说明了性能随结温（T_J):

• 相对发光强度与结温的关系： 显示光输出随温度升高而下降，这一特性称为热衰减。在热设计中必须考虑这一点，以保持亮度的一致性。
• 相对正向电压与结温的关系： 表明 V_F 随温度升高线性下降（红色LED约为-2 mV/°C）。这可用于温度传感，但也会影响恒压驱动方案。
• 相对波长与结温的关系： 表示主波长随温度发生偏移（通常为几纳米），这对于色彩要求严格的应用至关重要。

4.4 光谱分布与辐射方向图

相对光谱分布图显示了红色LED窄发射峰的特性，其中心位于主波长附近。辐射模式（视角图）证实了120度的视角，显示了光强度的角分布，这对于透镜和反射器设计以实现所需的光束模式至关重要。

4.5 正向电流降额与脉冲处理能力

正向电流降额曲线规定了基于焊盘温度的最大允许连续电流。随着焊盘温度升高，最大安全电流会降低，以防止超过125°C的结温限制。允许的脉冲处理能力图表定义了LED在不同占空比下、极短时间内可承受的峰值脉冲电流，这与频闪或通信应用相关。

5. Mechanical, Packaging & Assembly Information

5.1 机械尺寸与极性

该LED采用标准PLCC-6封装。机械图纸（在“机械尺寸”部分中有所体现）将提供精确的长、宽、高尺寸、引脚间距以及光学中心的位置。封装包含一个极性指示器（通常是一个凹口或切角），以确保在组装过程中方向正确，因为LED是二极管，只允许电流单向通过。

5.2 推荐焊盘布局

提供推荐的焊盘布局，以确保焊接可靠性和最佳热性能。这包括六个电气引脚的焊盘尺寸和中央散热焊盘（如果此封装变体包含该焊盘），这对于散热至关重要。遵循此布局可最大限度地减少焊接缺陷，并确保通向PCB的低热阻路径。

5.3 回流焊温度曲线与注意事项

数据手册规定了回流焊温度曲线，峰值温度为260°C，最长持续30秒。严格遵守此温度曲线对于避免损坏塑料封装或内部引线键合至关重要。一般使用注意事项包括：避免对镜头施加机械应力、防止污染，以及确保器件在使用前储存在潮湿敏感等级（MSL）2的条件下，以防止回流焊过程中发生“爆米花”现象。

5.4 封装信息

LED以卷带包装形式提供，适用于自动化贴片组装。包装信息详细说明了卷盘尺寸、载带宽度、料袋间距以及元件在载带上的方向，这些信息对于编程组装设备是必需的。

6. 应用指南与设计考量

6.1 典型应用场景

此LED专为 汽车外部照明设计。其高亮度和高可靠性使其成为以下应用的理想选择：

• 中央高位制动灯 (CHMSL): 需要高亮度以确保可见性。
• 尾灯: 用于位置灯/行车灯。
• 制动灯： 需要瞬时启动、高亮度的信号功能。

其AEC-Q101认证、宽温度范围和耐硫化物特性，确保其能够承受汽车环境中的振动、热循环和化学物质暴露。

6.2 关键设计考量

热设计： 影响LED寿命和性能的主要因素。利用热阻（R_thJS) 以及降额曲线来设计PCB上合适的热管理系统，对于高功率应用，可使用散热过孔并可能采用金属芯电路板。 驱动电路： 为保持亮度和颜色的一致性，应使用恒流源而非恒压源加串联电阻来驱动LED，尤其在汽车电压环境（9-16V）下。这可以补偿 V_F 变化和温度效应。 光学设计： 120°视角适用于广域照明。可能需要次级光学元件（透镜、反射器）来为特定功能（如CHMSL）塑造光束。 ESD保护： 尽管额定值为8kV HBM，但在处理和组装过程中，在PCB上实施基本的ESD保护是一种良好实践。

7. 合规性与环境规范

本产品符合多项关键行业标准：

• RoHS: 有害物质限制，确保无铅结构。
• EU REACH： Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals。
• 无卤： 对溴（Br）和氯（Cl）含量的限制，出于环境和安全原因至关重要。
• 耐硫性： 对于汽车应用至关重要，因为含硫气体会腐蚀镀银部件，从而导致故障。

这一全面的合规性组合简化了将该组件集成到面向全球市场，尤其是严格的欧洲汽车行业的产品中的过程。

8. 订购信息与部件号解码

料号 A09K-UR1501H-AM 遵循特定的编码规则。完整的解码方案通常可在制造商指南中找到，其常见元素包括：

• A09K: 可能是一个系列或家族代码。
• U: 可能表示封装类型（例如，PLCC）。
• R： 通常表示红色。
• 1501： 可能与亮度或性能代码相关。
• H: 可能表示一个高亮度型号。
• AM： 通常表示汽车级或特定的分档/版本。

订购信息部分会详细列出可用的光强和波长分档，使设计人员能够根据其应用需求指定确切的性能特性，从而确保批量生产的一致性。