侧视蓝光LED 57-11-UB0200H-AM 规格书 - PLCC-2封装 - 3.1V - 20mA - 355mcd - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款高可靠性侧视蓝光LED的技术规格，该产品主要面向汽车内饰照明应用。器件采用紧凑型PLCC-2（塑料引线芯片载体）表面贴装封装，提供120度宽视角，非常适合需要多角度可见性的背光和指示灯功能。其主要优势包括符合严苛的AEC-Q101汽车级认证标准，确保在车辆内饰典型的恶劣环境条件下仍能保持性能和长久寿命。该LED亦符合RoHS和REACH环保指令。目标市场为汽车电子制造商，他们需要为仪表盘开关、控制面板及其他内饰照明需求提供坚固、可靠且紧凑的照明解决方案。

2. 深度技术参数分析

2.1 光度与电气特性

核心性能定义于正向电流（I_F）为20mA的标准测试条件下。典型发光强度为355毫坎德拉（mcd），保证最小值为224 mcd，最大值为560 mcd。正向电压（V_F）典型值为3.10V，范围从最小值2.75V到最大值3.75V。此V_F范围代表99%的输出容差带。主波长（λ_d）中心位于468 nm（蓝色光谱），具有±1 nm的严格容差，确保颜色输出的一致性。视角（φ）定义为强度降至峰值一半时的离轴角，为120度，容差为±5度。

2.2 绝对最大额定值与热管理

为确保器件完整性，绝对最大额定值不得被超过。最大连续正向电流为30 mA，峰值浪涌电流（t ≤ 10 μs）能力为300 mA。最大功耗为112 mW。结温（T_J）不得超过125°C，工作环境温度范围为-40°C至+110°C。提供了两个热阻值：从结到焊点的实际热阻（R_{thJS real}）≤ 180 K/W，而通过电学法推导的值（R_{thJS el}）≤ 140 K/W。这些值对于计算工作期间的结温升以防止热失控并确保发光输出稳定性至关重要。

2.3 可靠性与环境规格

该器件符合AEC-Q101标准，确认其适用于汽车应用。它具有8 kV（人体模型）的ESD（静电放电）敏感度等级，提供了良好的操作鲁棒性。潮湿敏感度等级（MSL）为2级，表示在≤ 30°C/60%相对湿度下储存时，车间寿命为一年。最大回流焊接温度为260°C，持续30秒。

3. 性能曲线分析

3.1 正向电流 vs. 正向电压（IV曲线）

IV曲线显示了LED典型的指数关系。在25°C时，正向电压随电流增加而增加。此图对于设计限流电路以确保LED在其规定的电压和电流范围内工作至关重要。

3.2 相对发光强度 vs. 正向电流

此曲线表明，在中低电流范围内，光输出与电流大致呈线性关系。它有助于设计者理解驱动电流与光输出之间的权衡，特别是在考虑功耗和热管理时。

3.3 温度依赖性特性

多个图表说明了性能随结温（T_J）的变化。正向电压具有负温度系数，大约每°C降低2 mV。发光强度也随温度升高而降低，这是在高温汽车环境中保持亮度一致性的关键因素。主波长随温度略有偏移，这对于颜色要求严格的应用很重要。

3.4 正向电流降额曲线

这是热设计的关键图表。它显示了最大允许连续正向电流作为焊盘温度（T_S）的函数。例如，在T_S为110°C时，最大I_F需降额至22 mA。不建议在5mA以下工作。必须使用此曲线以防止超过最大结温。

3.5 光谱分布与辐射模式

相对光谱分布图显示在蓝色波长区域（~468 nm）有一个峰值。辐射模式图直观地证实了宽泛的、类似朗伯分布的120度视角。

4. 分档系统说明

该LED提供特定的性能分档，以便设计者选择符合其应用对亮度和颜色要求的器件。

4.1 发光强度分档

一个全面的分档表列出了从L1（11.2-14 mcd）到GA（18000-22400 mcd）的组别。此特定型号（57-11-UB0200H-AM）高亮显示的分档是T1，对应于280至355 mcd的发光强度范围。这与特性表中所述的355 mcd典型值相符。

4.2 主波长分档

波长分档表包含各种颜色范围的代码。此蓝光LED的相关分档是7175，覆盖从471 nm到475 nm的主波长。这包含了典型的468 nm值，确认了该器件属于蓝色光谱分档。

5. 机械与包装信息

5.1 机械尺寸

该LED采用标准PLCC-2表面贴装封装。规格书包含详细的尺寸图，指定了封装长度、宽度、高度、引脚间距及其他关键机械公差。此信息对于PCB焊盘设计和确保在组装中的正确配合是必要的。

5.2 推荐焊盘布局

图表提供了PLCC-2封装的最佳PCB焊盘图形（焊盘几何形状）。遵循此建议可确保回流焊接期间形成可靠的焊点、适当的机械强度以及从器件到PCB的有效热传递。

5.3 极性识别

阴极通常通过封装上的标记（如凹口、圆点或切角）来识别。组装期间正确的极性方向对器件功能至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接曲线

规格书规定了峰值温度为260°C、最长持续时间为30秒的回流曲线。必须遵守此曲线以防止对LED芯片、键合线和塑料封装造成热损伤。该曲线包括预热、保温、回流和冷却阶段，并定义了升温速率和液相线以上时间。

6.2 使用注意事项

一般操作注意事项包括避免对透镜施加机械应力、通过使用接地设备防止静电放电（ESD）以及不超过绝对最大额定值。器件不应在反向偏压下工作。应遵守MSL-2等级规定的适当储存条件。

7. 包装与订购信息

LED以卷带形式供应，适用于自动贴片组装。规格书包含包装规格，如卷盘尺寸、载带宽度、口袋间距和方向。型号57-11-UB0200H-AM遵循特定的编码系统，可能表示封装类型（57）、颜色/视角（11-UB表示侧视蓝光）和性能分档（0200H）。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

主要应用是汽车内饰照明，包括开关、按钮、仪表盘、信息娱乐控制器的背光以及氛围照明。其侧视发光和宽视角使其适用于LED垂直于观察表面安装、用于照亮导光板或小孔径的应用。

8.2 设计考量

电流驱动：推荐使用恒流驱动器而非带串联电阻的恒压源，以获得更稳定的光输出，尤其是在温度变化时。电路必须将I_F限制在≤ 30 mA连续电流。
热管理：PCB布局应最大化焊盘周围的铜面积以充当散热器，尽可能降低焊点温度（T_S），以最大化允许电流和光输出。设计时请使用降额曲线。
光学设计：设计导光板或扩散器时需考虑120度视角，以确保均匀照明。

9. 技术对比与差异化

与标准商用级LED相比，此器件的关键差异化在于其符合汽车可靠性的AEC-Q101认证、侧视封装中的120度宽视角以及其针对一致颜色和亮度的特定分档。8kV ESD等级和MSL-2分类进一步增强了其在工业和汽车制造过程中的鲁棒性。

10. 常见问题解答（FAQ）

问：推荐的工作电流是多少？
答：典型工作条件是20mA，提供355 mcd。最大可驱动至30mA，但必须根据降额曲线进行热降额。
问：如何解读发光强度分档T1？
答：分档T1保证在I_F=20mA且T_J=25°C条件下测量时，发光强度将在280 mcd至355 mcd之间。
问：此LED可用于非汽车应用吗？
答：可以，其高可靠性使其适用于需要长寿命和稳定性能的工业控制、消费电子和家电领域，尽管其成本可能针对汽车批量进行了优化。
问：为什么有最小电流规格（5mA）？
答：在此最小电流以下工作可能导致半导体结发光不稳定或不均匀。

11. 设计使用案例研究

场景：汽车空调控制面板背光。设计者需要照亮几个薄膜开关和一个小型旋转编码器。面板后方空间极其有限。他们选择了这款侧视蓝光LED，因其紧凑的PLCC-2封装。多个LED沿着薄亚克力导光板的边缘放置。120度视角有效地将光耦合进导光板。设计者使用恒流LED驱动IC，为每个LED设置为18mA，以确保寿命并考虑仪表盘内部可能的高环境温度。PCB布局包括连接到地平面的大面积散热焊盘。AEC-Q101认证使设计者对产品在不同气候条件下、贯穿车辆整个生命周期的寿命充满信心。

12. 工作原理

这是一种半导体发光二极管。当施加超过其带隙能量的正向电压时，电子和空穴在半导体芯片（通常基于用于蓝光的InGaN材料）的有源区内复合。此复合过程以光子（光）的形式释放能量。半导体层的特定成分决定了发射光的主波长（颜色）。塑料封装包含一个模制透镜，用于塑造辐射模式以实现规定的120度视角。

13. 技术趋势

汽车和通用照明LED的趋势是朝向更高效率（每瓦更多流明），从而降低功耗和热负荷。同时也在推动更高的可靠性和更长的寿命。在封装方面，趋势是在保持或改善光学性能和散热能力的同时实现小型化。对于侧视LED，技术进步包括提高芯片的光提取效率，以及通过封装透镜实现更精确的光学控制，为导光板应用创造特定的光束模式。将驱动电路和多个LED芯片集成到单个模块中也是一个持续的发展方向。