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LED RF-A4H11-WYSH-E2S 数据手册 - 陶瓷封装 1.65x1.25x0.80mm - 2.8-3.4V - 1W - 琥珀色 - 车规级

用于汽车外部照明的陶瓷封装高功率琥珀色LED。尺寸1.65x1.25x0.80mm,正向电压2.8-3.4V,光通量90-135lm,通过AEC-Q102认证。
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PDF文档封面 - LED RF-A4H11-WYSH-E2S 数据手册 - 陶瓷封装 1.65x1.25x0.80mm - 2.8-3.4V - 1W - 琥珀色 - 车规级

1. 产品概述

1.1 总体描述

本产品是一款采用陶瓷封装结构的高功率琥珀色LED,专为严苛的汽车外部照明应用中的高可靠性而设计。该器件尺寸为1.65mm x 1.25mm x 0.80mm,结构紧凑,适用于空间受限的模块。它在汽车应力条件下具有出色的热性能和长使用寿命。

1.2 产品特性

1.3 应用领域

汽车外部照明,包括日间行车灯、前照灯和雾灯。坚固的陶瓷封装和高光效使其成为严苛汽车环境下的理想选择。

2. 封装尺寸

LED封装的尺寸为1.65毫米(长)x 1.25毫米(宽)x 0.80毫米(高)。除非另有说明,所有公差均为±0.2毫米。底部视图显示两个带有极性标记的阳极/阴极焊盘。推荐的焊接图案可提供最佳的热连接和电气连接。

2.1 焊盘布局

推荐的焊盘尺寸为每侧0.45毫米 x 0.76毫米,焊盘间距为0.30毫米。正确的焊盘设计可确保良好的热传导和机械稳定性。

3. 技术参数

3.1 电气与光学特性(在Ts=25°C,IF=350mA条件下)

参数符号最小值典型值最大值单位
正向电压VF2.83.4V
反向电流IR10µA
光通量Φ90135lm
视角2θ1/2120deg
热阻(卷盘)RTHJ-S reel7.68.3°C/W
热阻(电气)RTHJ-S el5.15.6°C/W

注:25°C脉冲模式下的光电转换效率为42%。热阻值是在25°C、1000mA条件下测得的。

3.2 绝对最大额定值

参数符号数值单位
功耗PD2380mW
正向电流IF700mA
峰值正向电流(1/10占空比,10ms)IFP1000mA
反向电压VR5V
静电放电(HBM)ESD8000V
工作温度TOPR-40 ~ +125°C
存储温度TSTG-40 ~ +125°C
结温TJ150°C

必须注意不要超过这些限制。最大电流应根据实际散热情况确定,且结温必须保持在150°C以下。

4. 分档范围与色度

4.1 正向电压与光通量分档 (IF=350mA)

LED按正向电压和光通量进行分档。电压档位:G0(2.8-3.0V)、H0(3.0-3.2V)、I0(3.2-3.4V)。光通量档位:AC(90-105 lm)、AD(105-120 lm)、AE(120-135 lm)。此分档系统允许客户选择所需的性能范围。

4.2 色度分档

定义了两个色度分档:AM1和AM2。其坐标在数据手册中给出,覆盖了CIE 1931色度图中的琥珀色区域。AM1档位中心约为x=0.57,y=0.42,AM2档位中心约为x=0.58,y=0.41。这确保了汽车照明应用中的颜色一致性。

5. 典型光学特性曲线

5.1 正向电压与正向电流的关系

正向电压随正向电流增加而升高,这与典型LED的特性一致。在350mA电流下,电压范围为2.8V至3.4V。设计人员在设计恒流驱动时需考虑此变化。

5.2 相对光通量与正向电流的关系

相对光通量随电流呈非线性增加。在较高电流下,由于热效应,光通量增速放缓。在接近最大额定电流下运行时,需谨慎进行热管理。

5.3 温度效应

结温对光通量有显著影响:随着温度升高,光通量下降。曲线显示,在150°C结温下,相对光通量降至25°C时数值的约70%。类似地,正向电压随温度呈负向偏移。

5.4 辐射图

该LED具有120度(FWHM)的宽视角,适用于需要广域照明的应用,如雾灯和日间行车灯。其辐射图案呈对称分布。

5.5 光谱分布

琥珀色LED的光谱峰值位于590-595 nm附近,半宽较窄。这是用于汽车信号灯的InGaAlP基琥珀色LED的典型特征。

5.6 色度坐标偏移

色度坐标会随结温和正向电流发生轻微漂移。对于汽车外部照明而言,该漂移在可接受范围内,可确保在整个工作区间内保持一致的色彩表现。

6. 封装信息

6.1 载带与卷盘尺寸

LED采用载带包装,尺寸为:A0=1.50mm,B0=1.80mm,K0=1.00mm,间距P0=4.00mm,P1=2.00mm,P2=2.00mm,宽度W=8.00mm。卷盘外径为180±2mm,轮毂直径为60±1mm,宽度为12±0.3mm。每盘包含4000件。

6.2 标签与防潮袋

卷盘与干燥剂及湿度指示卡一同密封于防潮袋内。标签包含零件号、规格号、批号、分档代码、光通量与色度分档、正向电压分档、数量及日期。

7. 可靠性测试与认证

The product is qualified according to AEC-Q102. Key tests include: MSL2 preconditioning with reflow, thermal shock (-40°C to 125°C, 1000 cycles), life test at 120°C with 350mA for 1000 hours, and high temperature high humidity life test (85°C/85%RH, 350mA, 1000 hours). Acceptance criteria: forward voltage change <10% of initial max spec, reverse current <200% of max spec, luminous flux degradation <30% of initial min spec.

8. SMT回流焊接指南

请遵循推荐的回流曲线:预热阶段从150°C升至200°C,持续60-120秒;升温速率≤3°C/s;温度高于217°C的时间为60-120秒;峰值温度260°C,最长持续10秒;冷却速率≤6°C/s。回流焊接次数不得超过两次。若两次焊接间隔超过24小时,LED必须进行烘烤。加热过程中请勿施加应力。不建议进行返修;若无法避免,请使用双头烙铁。

9. 搬运与存储注意事项

9.1 搬运注意事项

9.2 储存条件

打开铝箔袋前:在≤30°C 且 ≤75% RH 条件下可存储长达一年。打开后:需在≤30°C 且 ≤60% RH 条件下于24小时内使用。若超过存储时间,需在60±5°C下烘烤至少24小时。若防潮袋已损坏,请勿使用。

10. 应用说明

这款琥珀色LED非常适合汽车外部照明,例如日间行车灯、前照灯和雾灯。其陶瓷封装具有出色的导热性,在配合适当散热的情况下可实现高电流工作。建议使用具有足够降额设计的恒流驱动器。对于并联支路,需确保良好的均流效果。宽达120°的发光角度适用于信号灯。该产品符合AEC-Q102要求,可确保在严苛的汽车环境下工作的可靠性。

11. 设计考虑因素

设计PCB时,应在LED下方使用散热焊盘以有效散热。应遵循数据手册中所示的焊盘图案,以实现最佳的热性能和电气性能。如果可能,建议使用带有导热过孔的4层PCB。驱动电路必须仅允许正向电压;必须防止反向电压损坏。对于高温环境,请考虑特性曲线中所示的光通量降额。务必在最终灯具中测试LED,以验证其热性能和光学性能。

12. 技术对比

与塑料封装LED相比,这款陶瓷封装LED具有更高的导热率、更好的耐温度循环能力以及更低的热阻,使其更适用于汽车应用。AEC-Q102认证进一步将其与标准商用LED区分开来。分档系统对颜色和光通量提供了更严格的控制,这对于车辆中一致的照明至关重要。

13. 常见问题

问:推荐的驱动电流是多少? A: 典型驱动电流为350mA,但在良好的热管理条件下,允许使用高达700mA的电流。为延长使用寿命,建议将电流保持在350mA或以下。

Q: 这款LED能否用于转向灯? A: 可以,琥珀色和高亮度使其适用于转向灯,前提是光学设计符合相关法规。

Q: 焊接后应如何清洁LED? A: 使用异丙醇。请勿使用超声波清洗,否则可能损坏器件。

Q: 这款LED的寿命是多长? A: 数据手册未明确标注寿命,但根据AEC-Q102测试,在额定条件下预计可使用超过10,000小时。

14. 实际应用案例

在一个案例中,一款日间行车灯模组使用了12颗此类LED,每颗以350mA驱动,实现了超过800流明的光通量,其光束模式符合ECE法规。陶瓷封装使该模组能在85°C环境温度下无需主动散热即可运行。另一款雾灯设计使用了6颗LED,总光通量为600流明,并成功通过了-40°C至125°C的热冲击测试。

15. 工作原理

该LED基于InGaAlP材料体系,通过电致发光发出琥珀色光。当施加正向偏压时,电子和空穴在有源区复合,释放出光子。陶瓷基板提供了高效的热量导出,将结温控制在允许范围内。

16. 发展趋势

汽车照明正朝着更高效率和更小封装的方向发展。通过AEC-Q102认证的陶瓷基LED正成为外部照明的标准。未来趋势包括与智能驱动器和自适应照明系统的集成。该产品已做好充分准备,以满足当前及未来的汽车应用需求。

LED规格术语

LED技术术语完整解析

光电性能

术语 单位/表示 简要说明 重要性原因
光效 lm/W(流明每瓦) 每瓦电力的光输出,数值越高代表能效越高。 直接决定能效等级与用电成本。
光通量 lm(流明) 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 判断光线是否足够明亮。
视角 °(度),例如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽度。 影响照明范围与均匀度。
CCT(色温) K(开尔文),例如2700K/6500K 光的冷暖,数值越低偏黄/暖,数值越高偏白/冷。 决定照明氛围及适用场景。
CRI / Ra 无量纲,0–100 准确还原物体颜色的能力,Ra≥80为良好。 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。
SDCM MacAdam椭圆阶数,例如“5阶” 颜色一致性指标,阶数越小表示颜色越一致。 确保同一批次LED的颜色均匀一致。
主波长 nm(纳米),例如620nm(红色) 与彩色LED颜色对应的波长。 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。
光谱分布 波长与强度曲线 显示各波长上的强度分布。 影响显色性和品质。

电气参数

术语 符号 简要说明 设计考量
正向电压 Vf 点亮LED所需的最低电压,类似于“启动阈值”。 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。
正向电流 如果 正常LED工作时的电流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脉冲电流 Ifp 短时耐受的峰值电流,用于调光或闪烁。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向电压 Vr LED可承受的最大反向电压,超出可能导致击穿。 电路必须防止反接或电压尖峰。
热阻 Rth (°C/W) 从芯片到焊点的热传导阻力,数值越低越好。 高热阻需要更强的散热能力。
ESD抗扰度 V (HBM),例如1000V 耐受静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 生产过程中需要采取防静电措施,尤其针对敏感型LED。

Thermal Management & Reliability

术语 关键指标 简要说明 影响
结温 Tj (°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C可能使寿命翻倍;温度过高会导致光衰和色偏。
光通量衰减 L70 / L80(小时) 亮度衰减至初始值70%或80%所需的时间。 直接定义LED的“使用寿命”。
光通量维持率 %(例如70%) 经过一段时间后保持的亮度百分比。 表示长期使用后的亮度保持能力。
色移 Δu′v′ 或麦克亚当椭圆 使用过程中的颜色变化程度。 影响照明场景中的色彩一致性。
热老化 材料退化 长期高温导致的劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

Packaging & Materials

术语 常见类型 简要说明 Features & Applications
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片的外壳材料,提供光学/热学接口。 EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更佳,寿命更长。
芯片结构 正装、倒装 芯片电极结构。 倒装芯片:散热更佳,效率更高,适用于大功率场景。
荧光粉涂覆 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖蓝光芯片,将部分蓝光转换为黄光/红光,混合后形成白光。 不同荧光粉会影响光效、色温(CCT)和显色指数(CRI)。
透镜/光学器件 平面、微透镜、TIR 控制光分布的表面光学结构。 决定视角和配光曲线。

Quality Control & Binning

术语 分档内容 简要说明 目的
光通量分档 代码示例:2G, 2H 按亮度分组,每组具有最小/最大流明值。 确保同一批次中亮度均匀。
电压分档 代码示例:6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动器匹配,提升系统效率。
颜色分档 5-step MacAdam ellipse 按色坐标分组,确保范围紧凑。 保证颜色一致性,避免灯具内出现色差。
CCT Bin 2700K, 3000K 等。 按CCT分组,每组对应相应的坐标范围。 满足不同场景的CCT需求。

Testing & Certification

术语 标准/测试 简要说明 重要性
LM-80 光通量维持率测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减情况。 用于估算LED寿命(结合TM-21)。
TM-21 寿命评估标准 基于LM-80数据估算实际条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA 照明工程学会 涵盖光学、电气及热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保不含(铅、汞等)有害物质。 国际市场准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 照明产品的能效与性能认证。 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力。