侧发光LED PLCC-2 冷白光规格书 - 汽车级 - 3200mcd @ 30mA - 2.9V - 120°视角 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款采用PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装的高性能冷白光侧发光二极管（LED）的规格参数。该器件专为严苛环境（尤其是汽车领域）下的可靠性和性能而设计。其主要设计目标是在空间受限、广视角至关重要的应用中，提供稳定、明亮的照明。

这款LED的核心优势在于其高达3200毫坎德拉（mcd）的典型发光强度（在30mA标准驱动电流下），以及高达120度的超宽视角。这使其在需要多角度可见性的背光和指示灯应用中极为有效。一个关键区别在于其通过了AEC-Q102标准认证，这是汽车应用中分立光电器件的应力测试资格认证。该认证涉及热冲击、耐湿性、高温工作寿命等严苛测试，确保在车辆恶劣环境下的长期可靠性。

目标市场主要是汽车内饰照明，包括开关背光、仪表盘、信息娱乐控制面板及其他内饰面板等应用。其外形尺寸和光学特性也适用于各种需要可靠侧发光光源的消费电子和工业电子产品。

2. 深入技术参数分析

2.1 光度与电气特性

电气和光学性能在标准测试条件下定义，通常为结温（Tj）25°C，正向电流（IF）30mA。

• 正向电流（IF）：该器件工作范围宽，从最低6mA到绝对最大值60mA。典型工作点为30mA，可提供标称的发光强度。不建议在低于6mA的电流下工作。
• 发光强度（IV）：在IF=30mA时，光输出规格为最小值2240 mcd，典型值3200 mcd，最大值4500 mcd。光通量测量容差为±11%。
• 正向电压（VF）：在30mA电流下，LED两端的压降典型值为2.9V，范围从2.75V（最小值）到3.75V（最大值）。正向电压测量容差为±0.05V。指定范围代表了99%的生产输出。
• 视角（φ）：定义为发光强度降至峰值一半时的离轴角度，此LED提供120度的全视角，容差为±5°。
• 色度坐标（CIE x, y）：此冷白光LED的典型色度坐标为（0.29, 0.29）。坐标容差为±0.005，确保各器件间颜色输出的一致性。

2.2 热与可靠性参数

• 热阻：提供了两个值。从结到焊点的实际热阻（Rth JS real）最大为180 K/W。通过电学测量得出的电热阻（Rth JS el）最大为100 K/W。适当的热管理对于维持性能和寿命至关重要。
• 结温（Tj）：最大允许结温为125°C。
• 工作与存储温度：器件额定工作和存储温度范围为-40°C至+110°C。
• 静电放电（ESD）敏感性：人体模型（HBM）ESD等级为8 kV（R=1.5kΩ，C=100pF），具有良好的操作鲁棒性。
• 耐硫性：该LED满足B1级耐硫标准，这对于存在大气硫污染环境中的应用非常重要。

3. 绝对最大额定值

超出这些限制可能会对器件造成永久性损坏。

• 功耗（Pd）：225 mW
• 正向电流（IF）：60 mA（连续）
• 浪涌电流（IFM）：250 mA（t ≤ 10 μs，占空比=0.005，Ts=25°C）
• 反向电压（VR）：此器件并非为反向工作而设计。施加反向电压可能导致立即失效。
• 焊接温度：封装可承受峰值温度为260°C的回流焊温度曲线，最长30秒。

4. 性能曲线分析

规格书提供了多张图表，详细说明了不同条件下的性能。

4.1 光谱与辐射特性

相对光谱分布图表显示了冷白光LED的发射光谱，这是一条在蓝色区域达到峰值并延伸至整个可见光谱的宽曲线，是荧光粉转换白光LED的典型特征。典型辐射特性图说明了空间强度分布，证实了120°视角模式。相对光谱分布图表显示了冷白光LED的发射光谱，这是一条在蓝色区域达到峰值并延伸至整个可见光谱的宽曲线，是荧光粉转换白光LED的典型特征。典型辐射特性图说明了空间强度分布，证实了120°视角模式。

4.2 电气与光学特性 vs. 电流

正向电流 vs. 正向电压（IV曲线）图表显示了指数关系，这对于设计限流电路至关重要。相对发光强度 vs. 正向电流图表表明光输出随电流呈亚线性增长，强调了稳定电流驱动对于保持亮度一致性的重要性。正向电流 vs. 正向电压（IV曲线）图表显示了指数关系，这对于设计限流电路至关重要。相对发光强度 vs. 正向电流图表表明光输出随电流呈亚线性增长，强调了稳定电流驱动对于保持亮度一致性的重要性。

4.3 温度依赖性

相对发光强度 vs. 结温图表显示了负温度系数；光输出随结温升高而降低。有效的散热对于维持亮度至关重要。相对正向电压 vs. 结温图表显示了VF的负温度系数，在某些应用中可用于结温监测。色度坐标偏移 vs. 结温图表表明颜色随温度的偏移极小，这对于保持外观一致性是可取的。相对发光强度 vs. 结温图表显示了负温度系数；光输出随结温升高而降低。有效的散热对于维持亮度至关重要。相对正向电压 vs. 结温图表显示了VF的负温度系数，在某些应用中可用于结温监测。色度坐标偏移 vs. 结温图表表明颜色随温度的偏移极小，这对于保持外观一致性是可取的。

4.4 降额与脉冲工作

正向电流降额曲线对于热设计至关重要。它显示了最大允许连续正向电流与焊盘温度（Ts）的函数关系。例如，在Ts=110°C时，最大电流需降额至23mA。允许的脉冲处理能力图表定义了对于给定脉冲宽度（tp）和占空比（D）所允许的峰值脉冲电流（IFP），适用于多路复用或频闪应用。正向电流降额曲线不得超过最大结温。在LED散热焊盘下方和周围的PCB上使用足够的铜面积作为散热器。请参考降额曲线。允许的脉冲处理能力图表定义了对于给定脉冲宽度（tp）和占空比（D）所允许的峰值脉冲电流（IFP），适用于多路复用或频闪应用。

5. 分档系统说明

为管理生产差异，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。

5.1 发光强度分档

规格书提供了详细的发光强度分档表，范围从极低输出（L1，11.2-14 mcd）到极高输出（GA，18000-22400 mcd）。对于此特定型号（57-11-C70300H-AM），可能的光输出档位已高亮显示，对应于特性表中所述的最小/典型/最大值（2240-4500 mcd）。这对应于BA到CB范围内的档位。

5.2 颜色分档

包含一个标准的白光颜色分档结构图和一个特定的冷白光颜色分档坐标表。这些档位（例如FK0、GK0、HK0、IK0、FL0、GL0）在CIE 1931色度图上定义了小的四边形区域。典型坐标（0.29，0.29）落在其中一个预定义的档位内，确保所购买的LED在指定容差范围内具有一致的白光色点。

6. 机械、封装与组装信息

6.1 机械尺寸

规格书包含详细的机械图纸（第7节），规定了PLCC-2封装的确切物理尺寸，包括长度、宽度、高度、引脚间距和公差。这对于PCB焊盘设计和确保在组件中的正确安装至关重要。

6.2 推荐焊盘与极性

第8节提供了推荐的PCB焊盘图形（焊盘布局），以确保可靠的焊接和正确的对位。极性通过封装形状和/或元件上的标记来指示；通常标识阴极。

6.3 回流焊温度曲线

第9节定义了推荐的回流焊温度曲线。遵循此曲线（预热、保温、回流峰值最高260°C、冷却）对于防止LED封装和内部芯片受到热损伤，同时获得可靠的焊点是必要的。

6.4 包装信息

关于LED供应方式的详细信息见第10节。这通常包括与自动贴片组装设备兼容的卷带包装规格（带宽度、口袋间距、卷盘直径）。

7. 应用指南与设计考量

7.1 典型应用场景

• 汽车内饰照明：电动车窗开关、空调控制面板、方向盘控制按钮和仪表盘指示灯的背光。
• 消费电子产品：遥控器、游戏外设或音响设备上按钮的侧边照明。
• 工业面板：控制面板上的状态指示灯，广视角在此类应用中具有优势。

7.2 关键设计考量

• 电流驱动：务必使用恒流驱动器或与电压源串联的限流电阻。不要直接连接到电压源。为获得最佳寿命，请在推荐值30mA或以下工作。
• 热管理：不得超过最大结温。在LED散热焊盘下方和周围的PCB上使用足够的铜面积作为散热器。请参考降额曲线。
• ESD预防措施：组装过程中应遵循标准ESD处理程序，如注意事项部分（第11节）所述。
• 含硫环境：对于高硫含量环境（例如某些工业或地理区域）中的应用，应验证B1级耐硫性等级是否足以满足应用的生命周期要求。

8. 合规性与环保标准

本产品符合多项重要的行业和环保标准：

• RoHS（有害物质限制）：合规，意味着其铅、汞、镉等受限物质的含量低于规定阈值。
• REACH（化学品注册、评估、授权和限制）：符合欧盟REACH法规。
• 无卤：符合无卤要求（溴<900 ppm，氯<900 ppm，Br+Cl < 1500 ppm）。
• AEC-Q102：已通过认证，确认其适用于汽车应用。

9. 订购与型号信息

此器件的型号为57-11-C70300H-AM。第5节和第6节可能详细说明了型号结构和订购信息，其中可能包括不同档位、包装数量或卷带规格的选项。设计人员应查阅完整的规格书或咨询供应商以获取可用变体信息。

10. 基于技术参数的常见问题

问：我可以让这个LED在60mA下连续工作吗？

答：虽然绝对最大额定值为60mA，但在此电流下连续工作会产生大量热量，除非提供特殊的冷却措施，否则很可能超过最大结温。推荐的工作点是30mA。请务必根据您应用的焊盘温度参考降额曲线。

问：两个不同的热阻值（Rth JS real 和 Rth JS el）的用途是什么？

答：Rth JS real 是使用物理温度传感器测量的，代表实际热阻。Rth JS el 是根据正向电压随温度的变化（LED结本身的一个已知特性）计算得出的，在实际中通常更容易测量。对于最坏情况下的热设计，应使用较高的值（180 K/W）。

问：视角是120°。这是否意味着光在这个锥形区域内均匀发射？

答：不是。视角定义为强度降至峰值50%时的角度。辐射模式图显示了实际的分布情况，通常是朗伯型或侧发射模式，强度在中心（0°）最高，向边缘递减。

问：是否需要反向保护二极管？

答：是的。规格书明确指出该器件"并非为反向工作而设计"。施加任何显著的反向电压都会损坏它。如果电路中存在任何反向电压的可能性（例如来自感性负载、电源连接错误），则必须串联一个外部阻塞二极管或在LED两端并联一个分流二极管。