红色LED 3.5x2.8x1.85mm 2.3V 70mA 196mW 621nm PLCC4 车规级 - 通过AEC-Q101认证

1. 产品概述

1.1 总体描述

这款红色LED采用AlGaInP技术，封装于PLCC4中，尺寸为3.50mm x 2.80mm x 1.85mm。它专为汽车内外照明设计，符合车规级分立半导体AEC-Q101应力测试认证准则。

1.2 功能特性

• PLCC4封装
• 极宽视角：120度
• 适用于所有SMT组装和焊接工艺
• 提供载带与卷盘包装（2000件/卷）
• 湿敏等级：2级
• 符合RoHS和REACH标准
• 基于AEC-Q101的车规级认证

1.3 应用领域

汽车照明：车内氛围灯、车外尾灯、刹车灯、转向灯及侧标志灯。

2. 封装尺寸与机械信息

2.1 封装外形图

该LED封装尺寸为长3.50毫米、宽2.80毫米、高1.85毫米。顶视图显示有极性标记，指示阴极端。底视图有四个焊盘，按图纸所示排列。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，公差为±0.2毫米。

2.2 焊接焊盘图案

数据手册（图1-5）中提供了推荐的焊盘布局。整体封装占地尺寸为4.60毫米 x 2.60毫米。单个焊盘尺寸为0.80毫米 x 0.70毫米。正确的对位和焊盘设计可确保良好的焊点可靠性和热传导性能。

3. 技术参数

3.1 25°C下的电气/光学特性

3.2 绝对最大额定值

• 功耗：196 mW
• 正向电流：70 mA（峰值100 mA，占空比1/10，脉宽10ms）
• 反向电压：5 V
• ESD (HBM)：2000 V
• 工作温度：-40 至 +100 °C
• 存储温度：-40 至 +100 °C
• 结温：120 °C

4. 分档范围系统

4.1 正向电压分档

在IF=50mA条件下，正向电压按以下分档归类：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）、E2（2.5-2.6V）。

4.2 发光强度分档

发光强度分档：N1（1800-2300 mcd）、N2（2300-2800 mcd）、O1（2800-3500 mcd）。

4.3 主波长分档

波长区间：D2 (617.5-620 nm)、E1 (620-622.5 nm)、E2 (622.5-625 nm)。

5. 典型光学特性曲线

数据手册提供了25°C下的若干特性曲线。图1-7显示正向电压与正向电流的关系：电流在接近2.0V的阈值后呈指数上升。图1-8显示相对强度与正向电流的关系：强度随电流增加而上升，直至70mA。图1-9显示焊接温度与相对强度的关系：在100°C时，强度下降至约80%。图1-10显示焊接温度与正向电流降额的关系：最大电流从25°C时的70mA降至100°C时的约40mA。图1-11显示正向电压随温度降低（约-2mV/°C）。图1-12为辐射模式图，视角为120°。图1-13显示主波长随电流略有增加（约偏移2nm）。图1-14显示以621 nm为中心的光谱。

6. 封装信息

6.1 载带与卷盘尺寸

LED封装在载带中，尺寸如图2-1所示。卷盘直径为330毫米，轮毂直径100毫米，宽度8.0毫米。每卷数量为2000件。

6.2 标签规格

每个卷盘上贴有标签，标明零件号、规格号、批号、分档代码（光通量、色度、正向电压、波长）、数量以及日期代码。

6.3 防潮包装

卷盘密封在防潮袋中，内附干燥剂和湿度指示卡。根据JEDEC标准，湿敏等级为2级。

6.4 可靠性测试条件

依据JEDEC标准进行的可靠性测试包括：MSL2预处理（85°C/60%RH，168小时）、热冲击（-40°C至125°C，1000次循环）、寿命测试（100°C，50mA，1000小时）以及高温高湿测试（85°C/85%RH，50mA，1000小时）。验收标准：0/1。

6.5 失效判定标准

During reliability, failure is defined as: forward voltage > 1.1× upper spec limit, reverse current > 2× upper spec limit, luminous flux < 0.7× lower spec limit.

7. SMT回流焊接说明

7.1 回流曲线

典型的无铅回流曲线：预热从150°C至200°C，持续60-120秒；以最大3°C/s的速率升温至217°C；在217°C以上停留时间最长60秒；峰值温度260°C，持续时间最长10秒；冷却降温速率最大6°C/s。从25°C升至峰值温度的总时间最长8分钟。仅允许两次回流焊接循环。若两次循环间隔超过24小时，则需进行烘烤。

7.2 烙铁焊接与返修

Manual soldering: temperature <300°C, time <3 seconds, one time only. Repairing should be avoided; if necessary, use a double-head soldering iron to prevent damage.

7.3 注意事项

焊接时请勿对硅胶透镜施加压力。避免安装在翘曲的PCB上。回流焊后请勿施加机械应力或快速冷却。

8. 操作注意事项

8.1 环境考虑因素

工作环境及配套材料中的硫含量必须低于100 ppm。溴单质含量低于900 ppm，氯含量低于900 ppm，总卤素含量低于1500 ppm。来自夹具的挥发性有机化合物（VOCs）可能导致硅胶变色；请仅使用经测试兼容的材料。

8.2 热设计

恰当的热管理至关重要。热量会降低发光效率并导致色偏。结温不得超过120°C。请使用足够的PCB铜箔面积或散热器。

8.3 清洁

推荐使用异丙醇进行清洁。不建议使用超声波清洗。确保溶剂不会侵蚀硅胶封装。

8.4 存储条件

Before opening: store at <30°C, <75% RH for up to one year. After opening: <30°C, <60% RH, use within 24 hours. 如果 exceeded, bake at 60±5°C for >24 hours.

8.5 静电放电防护

该LED对ESD敏感（2000V HBM）。请采取适当的ESD防护措施：佩戴接地腕带、使用离子风机及导电工作台。

9. 应用设计注意事项

9.1 电路设计

每个LED应串联限流电阻驱动，确保电流低于70 mA。正向电压随温度和分档变化，需考虑最差情况下的VF值。避免施加反向电压。

9.2 热管理

设计PCB时应考虑从LED焊点散热。使用导热过孔和铜平面有助于散热。请参考降额曲线（图1-10）来确定实际工作温度下的最大电流。

9.3 材料兼容性

使用免清洗助焊剂，并避免使用会侵蚀硅胶的化学物质。确保灯具材料不含高硫或卤素。

10. 工作原理

AlGaInP（铝镓铟磷）是一种用于高效红光LED的直接带隙半导体材料。当施加正向偏压时，电子和空穴在有源区复合，发射出能量与带隙相对应的光子。主波长为621nm，对应深红色。PLCC4封装容纳了LED芯片，并提供电气连接和机械保护。

11. 技术对比

与GaAsP或GaP红色LED相比，AlGaInP LED具有更高的光效（可达100 lm/W或更高）、更优的温度稳定性以及更长的使用寿命。AEC-Q101认证确保了其在严苛汽车条件下的可靠性，使其优于商用级LED。

12. 常见技术问题

问： 典型正向电压是多少？
答： 在50 mA下为2.3 V，但分档范围允许在2.0-2.6 V之间。
问： 能否以70 mA的电流连续驱动？
答： Yes, with adequate heat sinking; ensure junction temperature <120°C.
问： 主波长的公差是多少？
答： ±2.25 nm（最小值617.5至最大值625）。
问： 可承受多少次回流焊？
答： 最多两次。

13. 实际应用案例

考虑一个汽车尾灯应用，使用20颗此类LED，以两路并联方式连接，每路由10颗LED串联而成。每路通过串联电阻以50 mA电流驱动。采用带导热过孔的铝基PCB确保有效散热。宽视角提供均匀照明。LED表面涂覆保形涂层以防潮。该设计满足汽车对亮度和可靠性的要求。

14. 发展趋势

汽车LED行业正朝着更高效率、更小封装和更高工作温度的方向发展。芯片级封装与倒装芯片技术正在兴起。随着热管理技术的改进，驱动电流可能会增大。PLCC4封装因其坚固性和易于组装而依然广受欢迎。符合AEC-Q101等汽车标准正成为强制性要求。