红色LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 正向电压1.9-2.5V - 功率125mW - 发光强度1500-2800mcd - 通过AEC-Q102认证

1. 产品概述

这款高亮度红色LED基于AlGaInP半导体技术，采用紧凑型PLCC4封装，尺寸为3.50mm x 2.80mm x 1.85mm。该器件专为严苛的汽车内外照明应用而设计，符合AEC-Q102应力测试认证标准，确保在恶劣工作条件下的高可靠性。LED的主波长范围为627.5nm至635nm，典型视角为120°，可在宽范围内提供均匀照明。在50mA电流下，正向电压为1.9V至2.5V，发光强度为1500mcd至2800mcd，兼顾了效率与亮度，适用于各种信号灯和指示灯照明需求。

2. 技术参数分析

2.1 电气与光学特性

在测试电流为50mA、环境温度为25°C的条件下，电气与光学参数定义如下：

• 正向电压 (VF)：最小值1.9V，典型值未提供，最大值2.5V。测量公差为±0.1V。
• 反向电流 (IR)：在反向电压5V下，最大值10µA，确保低漏电流。
• 主波长 (λD)：627.5nm至635nm，覆盖深红色区域。测量公差±0.005nm。
• 发光强度 (IV)：1500mcd至2800mcd，测量公差±10%。
• 视角 (2θ1/2)：典型值120°，提供宽散射角度，适用于指示灯和背光应用。
• 热阻 (Rth JS real)：典型值160°C/W，最大值180°C/W（结到焊点）。电气测量法测得典型值80°C/W，最大值90°C/W。

2.2 绝对最大额定值

在25°C焊点温度下，器件的工作条件不得超过以下限制：

• 功耗：175mW
• 正向电流：70mA（连续），100mA峰值（1/10占空比，10ms脉宽）
• 反向电压：5V
• ESD (HBM)：2000V
• 工作温度：-40°C 至 +100°C
• 存储温度：-40°C 至 +100°C
• 结温：120°C

应注意确保功耗不超过绝对最大额定值。工作时的最大电流应在测量封装温度后确定，以保证结温保持在最大限值以下。

3. 分档系统

3.1 正向电压分档（IF=50mA）

正向电压分为六个档位：B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）、E1（2.4-2.5V）。

3.2 发光强度分档

光强档位定义为M2（1500-1800mcd）、N1（1800-2300mcd）、N2（2300-2800mcd）。

3.3 波长分档

主波长档位：F2（627.5-630nm）、G1（630-632.5nm）、G2（632.5-635nm）。

这些档位使客户能够选择容差严格的器件，从而在大批量生产中实现一致的颜色和亮度。产品标签上的档位代码指示了VF、IV和波长等级的具体组合。

4. 性能曲线

4.1 正向电压与正向电流关系（V-I曲线）

正向电压随电流呈非线性增长。在1.9V时电流接近零；在2.5V时电流达到约60mA。该曲线表明在50mA下典型正向电压约为2.2V。

4.2 相对发光强度与正向电流关系

相对强度随正向电流增加至60mA时几乎呈线性增长。在50mA时相对强度约为100%（参考点）。通过降低电流进行调光有效，但需注意在此范围内色度偏移极小。

4.3 结温影响

当结温从-40°C升至120°C时，与室温相比，120°C下的相对发光强度下降约20%。正向电压偏移（ΔVF）随温度呈负向变化，在整个温度范围内下降约0.2V。随着温度升高，主波长略微向长波长方向偏移（约4-5nm）。这些特性对于高温汽车环境中的热管理至关重要。

4.4 焊接温度降额

最大正向电流必须随着焊点温度的升高而降额。在100°C的焊接温度下，允许电流从25°C时的70mA降至约20mA。

4.5 辐射方向图

辐射图显示典型的朗伯模式，半功率角为±60°，证实了宽达120°的视角。整个发射锥内的强度均匀一致。

4.6 频谱分布

光谱分布峰值位于约630nm处，半高宽（FWHM）约为20-25nm。未观察到二次发射，确保了色彩纯度。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用PLCC4封装，尺寸为：长3.50mm，宽2.80mm，高1.85mm。封装顶部视图有极性标记（圆点），指示阴极端。根据极性图，底部视图显示四个端子：焊盘1（阴极）、焊盘2（阳极）、焊盘3（阳极）、焊盘4（阴极）。极性也通过封装边角的倒角进行标识。

5.2 推荐焊盘图案

推荐的PCB焊盘图案包括四个焊盘：两个内部阳极焊盘（各2.20mm x 0.80mm）和两个外部阴极焊盘（各2.60mm x 0.80mm）。整体封装占地尺寸为4.60mm x 1.60mm，焊盘间距为0.70mm。除非另有说明，公差为±0.05mm。

5.3 载带与卷盘

器件采用8mm宽载带供应，带4mm间距链轮孔。载带尺寸：宽度8.00mm，口袋间距4.00mm，腔体尺寸3.50mm x 2.80mm x 1.85mm。每个卷盘（直径330mm）包含2000件。卷盘轮毂内径60mm，轮毂孔13.6mm。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

推荐的回流焊曲线（无铅）如下：

• 平均升温速率：从Tsmin（150°C）至Tp，最大3°C/s
• 预热：150°C 至 200°C，持续 60-120 秒
• 超过 217°C (TL) 的时间：最长 60 秒
• 峰值温度 (Tp)：260°C，最长持续 10 秒
• 冷却降温速率：最大 6°C/秒
• 从 25°C 升至峰值温度的时间：最长 8 分钟

回流焊接次数不应超过两次。若两次焊接间隔超过 24 小时，LED 可能吸收湿气而受损。加热过程中请勿施加机械应力。

6.2 手工焊接

如需手工焊接，请使用温度低于300°C的烙铁，焊接时间不超过3秒，且仅焊接一次。

6.3 存储与湿敏等级

湿敏等级为2级。在打开铝箔袋前，应存储于≤30°C且≤75% RH的环境中，自生产日期起不超过一年。打开后，需在≤30°C且≤60% RH的条件下于24小时内使用。若超出存储条件要求，则需在60±5°C下烘烤超过24小时。

7. 包装与订购信息

产品以每卷2000件的数量进行卷带包装。每卷均密封于防潮袋内，并附有干燥剂和湿度指示卡。外纸箱内包含多卷。每卷及每个袋子上均标注有零件号、规格号、批号、分档代码、数量及日期代码。分档代码编码了光强、色度（波长）及正向电压的具体等级。

8. 应用建议

8.1 典型应用

汽车内饰照明（仪表板指示灯、氛围灯）、外部照明（刹车灯、转向灯、尾灯）、开关以及通用信号指示。宽视角和高亮度使其适用于侧光式面板和背光照明。

8.2 设计考虑因素

• 热管理： 鉴于热阻为160°C/W，当接近最大电流驱动时，必须配备足够的散热措施。保持焊点温度低于100°C，以确保结温不超过120°C。
• 电流限制： 务必串联电阻或使用恒流驱动，防止过流。由于I-V曲线陡峭，微小电压波动也会导致电流大幅变化。
• 静电防护： 本器件额定值为2kV HBM。在搬运和组装过程中，请采取适当的静电防护措施。
• 硫与卤素限制： 为避免腐蚀和光衰，请将硫含量控制在100ppm以下，溴含量控制在900ppm以下，氯含量控制在900ppm以下，且三者总和不超过1500ppm。
• 挥发性有机化合物（VOCs）： 避免使用会释放有机蒸气的粘合剂或灌封胶，这些蒸气可能渗透硅胶封装体并导致变色。
• 清洁说明： 建议使用异丙醇进行焊接后的清洁。请勿使用超声波清洁，以免损坏LED。

9. 技术对比

与基于GaAsP或GaP的传统红色LED相比，该AlGaInP器件具有显著更高的光效（典型值在50mA下为1500-2800mcd）和更好的温度稳定性。采用PLCC4表面贴装封装，具有120°的宽视角，为空间受限的汽车模块提供了设计灵活性。通过AEC-Q102认证，确保其满足严格的车规可靠性要求，包括热冲击、寿命测试和高湿工作。

10. 常见问题解答

问：该LED的最大推荐工作电流是多少？
答：绝对最大连续正向电流为70mA，但为确保可靠的长寿命运行，必须根据环境温度和热管理进行降额使用。通常，在具备良好散热条件下，50mA是安全的标称电流。

问：该LED能否通过PWM信号驱动？
答：可以，该LED可通过脉冲宽度调制实现调光。需确保峰值电流不超过100mA，并限制占空比以使平均功率低于175mW。

问：不同亮度分档之间的颜色一致性如何？
答：波长分档与强度分档相互独立。客户应同时选择波长和强度分档以确保颜色与亮度的一致性。在指定范围内，电流和温度引起的典型波长偏移极小。

11. 实际应用案例

案例1：汽车后组合灯
设计人员采用3串6并的配置，在尾灯中使用了18颗此类红色LED。每串由恒流IC驱动，电流为40mA。热仿真显示，在环境温度50°C下，结温保持在85°C以下。宽视角设计免除了二次光学元件的需求。

案例2：车内氛围灯
对于中控台氛围灯，两个LED被放置在导光条后方。120°的发光角度确保了沿导光条的均匀照明。较低的正向电压允许通过3.3V电源轨直接驱动，每个LED串联一个22Ω电阻，在30mA电流下可实现每个LED 1500mcd的亮度。

12. 工作原理

红色LED采用AlGaInP（铝镓铟磷）作为有源层材料，这是一种直接带隙半导体。当施加正向偏压时，n型层中的电子与p型层中的空穴复合，以光子形式释放能量。通过调整铟组分可以调节AlGaInP的带隙能量，使其在红色区域（约630nm）发光。多量子阱结构提高了复合效率，即使在中等电流下也能实现高光强。透明衬底和优化的芯片设计改善了光提取效率。

13. 发展趋势

车用红色LED的发展趋势是追求更高效率（lm/W）和更小的封装尺寸，以实现更紧凑的照明设计。AlGaInP外延生长和芯片成型技术的改进，持续推动红色LED的光效突破100 lm/W。此外，在封装内集成ESD保护已变得普遍。AEC-Q102及类似标准的采用，确保了这些LED能够承受严苛的汽车环境。未来的发展可能包括在单个PLCC封装内使用多芯片实现全光谱可调的红-琥珀-绿模组。