侧发光红色LED 57-21-UR0200H-AM 规格书 - PLCC-2封装 - 2.0V - 1120mcd - 车规级

1. 产品概述

本文档详细说明了一款专为汽车内饰应用设计的高性能侧发光红色LED的规格。该器件采用紧凑型PLCC-2（塑料引线芯片载体）表面贴装封装，兼具高光输出和宽视角，适用于背光和指示灯功能。

该元件的核心优势在于其车规级可靠性，已通过AEC-Q101标准认证，确保其在车辆环境中典型的严苛温度、湿度和振动条件下仍能稳定工作。其符合RoHS和REACH指令，适用于具有严格环保法规的全球市场。

目标市场为汽车电子，具体应用包括仪表盘背光、开关照明以及其他需要稳定、明亮且可靠的红色光输出的内饰状态指示灯。

2. 深入技术参数分析

2.1 光电与电气特性

关键工作参数定义了LED在标准测试条件（T_s=25°C）下的性能。在正向电流（I_F）为20mA时，典型正向电压（V_F）为2.00V，规定范围为1.75V至2.75V。此相对较低的电压与常见的汽车电源轨兼容。

主要的光度参数是发光强度（I_V），在20mA下典型值为1120毫坎德拉（mcd）。此批次的最小和最大限值分别为710 mcd和1400 mcd。在实现此高亮度的同时，保持了120度的极宽视角（φ），该视角定义为发光强度降至峰值一半时的离轴角。此宽视角确保了在广阔区域内的均匀照明，这对面板背光至关重要。

主波长（λ_d）中心值为622 nm（典型值），定义了所发射红光的色调，范围从618 nm到627 nm。该器件并非设计用于反向电压工作。

2.2 绝对最大额定值与热管理

这些额定值定义了可能导致永久性损坏的极限。绝对最大连续正向电流为50 mA，最大功耗为137 mW。对于短脉冲（t ≤ 10 μs，占空比D=0.005），允许的浪涌电流（I_FM）为100 mA。

热管理对于LED的寿命和性能稳定性至关重要。从LED结到焊点的热阻（R_thJS）指定了两个值：160 K/W（实际值，基于热测量）和120 K/W（电气值，由电气参数推导）。此参数表明热量从半导体结传导出去的效率。最大允许结温（T_J）为125°C。工作和存储温度范围为-40°C至+110°C，证实了其适用于严苛的汽车环境。

该器件的ESD（静电放电）敏感度等级为2 kV（人体模型），这是许多电子元件的标准等级，但在组装过程中需要采取标准的ESD处理预防措施。

3. 分档系统说明

为了管理生产差异，LED根据关键性能参数被分选到不同的档位中。本规格书提供了发光强度和主波长的详细分档信息。

3.1 发光强度分档

发光强度使用字母数字代码（例如L1、M2、V1、AA）进行分档。每个档位涵盖以毫坎德拉（mcd）测量的特定最小和最大发光强度值范围。档位遵循对数级数，每步大约对应25%的增长。对于此特定型号（57-21-UR0200H-AM），可能的输出档位已高亮显示，1120 mcd的典型值属于"AA"档（1120-1400 mcd）。此系统允许设计人员为其应用选择亮度一致的元件。

同样，决定红光精确颜色的主波长也进行分档。档位由代表纳米（nm）波长范围的数字代码定义。此LED的典型值622 nm将落在特定的波长档位内，确保生产批次中多个器件之间的颜色一致性。主波长测量的容差为±1 nm。

4. 性能曲线分析

规格书包含多个图表，说明了LED在不同条件下的行为，这对电路设计和热管理至关重要。

4.1 正向电流与正向电压关系曲线（IV曲线）

此图显示了正向电流（I

）与正向电压（V_F）之间的指数关系。对于设计限流电路至关重要。曲线表明，电压超过典型值2.0V的微小增加，可能导致电流显著且可能具有破坏性的增加，这凸显了使用恒流驱动器而非恒压电源的必要性。_F4.2 相对发光强度与正向电流关系

此图显示了光输出如何随驱动电流变化。虽然输出随电流增加而增加，但并非完全线性，尤其是在较高电流下，由于发热增加，效率可能会下降。

4.3 温度依赖性特性

多个图表详细说明了结温（T

）的影响：_J相对发光强度与结温关系：

• 显示光输出随温度升高而降低。在LED可能工作于较高环境温度的设计中，必须考虑此降额。相对正向电压与结温关系：
• 表明V具有负温度系数，大约每摄氏度降低2 mV。这可能会影响简单的基于电阻的限流器的性能。_F相对波长与结温关系：
• 表明主波长随温度轻微偏移（通常增加），这可能在应用中引起轻微的颜色变化。4.4 正向电流降额曲线

这是可靠设计中最关键的图表之一。它绘制了最大允许连续正向电流与焊盘温度的关系。随着焊点温度升高，最大安全电流线性下降。例如，在最高焊盘温度110°C时，最大允许连续电流仅为34 mA，显著低于25°C时的绝对最大值50 mA。设计人员必须确保热设计能使焊点保持足够低温，以允许所需的驱动电流。

4.5 允许脉冲处理能力

此图定义了对于不同占空比（D），脉冲宽度（t

）与允许的浪涌正向电流（I_p）之间的关系。它使设计人员能够了解脉冲操作的极限，例如在多路复用照明系统或创建闪烁效果时，确保LED不会受到可能导致性能退化的电流脉冲。_F4.6 光谱与辐射分布

相对光谱分布图显示了整个可见光谱范围内的光输出，在约622 nm的红光区域达到峰值。辐射模式图（极坐标图）直观地证实了120度视角，显示了强度在空间上的分布情况。

5. 机械、组装与包装信息

5.1 机械尺寸与极性

该元件采用标准的PLCC-2表面贴装封装。机械图纸提供了封装体、引脚间距和总高度的精确尺寸。极性有明确标示，通常通过封装上的凹口或标记和/或在焊盘图中标示。正确的方向对于正常工作至关重要。

5.2 推荐焊盘设计

提供了用于PCB设计的焊盘图案（封装外形）建议。这包括LED引脚将焊接到的铜焊盘的尺寸和间距。遵循此建议可确保良好的焊点形成、正确的对齐以及从器件到PCB的最佳热传递。

5.3 回流焊温度曲线

规格书规定了与无铅（Pb-free）焊接工艺兼容的回流焊温度曲线。峰值温度不应超过260°C，高于240°C的时间应限制在最多30秒。遵守此曲线对于防止在表面贴装组装过程中对LED的塑料封装和内部引线键合造成热损伤至关重要。

5.4 包装信息

LED以适用于自动贴片机的卷带包装形式提供。规格包括卷盘尺寸、载带宽度、料袋间距以及元件在载带上的方向。此信息对于设置组装线设备是必需的。

6. 应用指南与设计考量

6.1 典型应用场景

主要应用是

汽车内饰照明。这包括：仪表盘与仪表板背光：

• 照亮仪表、LCD显示屏和警告符号。开关与控制照明：
• 为空调控制、音响系统、车窗开关和档位选择器的按钮提供背光。通用状态指示灯：
• 电源指示灯、车门未关警告或其他功能指示灯。其侧发光特性非常适合需要将光线平行于PCB表面导向导光板或扩散器的应用。

1. 驱动电路：

务必使用恒流驱动器或与LED串联的限流电阻。电阻值（R）可使用欧姆定律计算：R = (V电源_{- V}) / I_F。确保电阻的额定功率足够（P = I_F* R）。_F²2. 热管理：

这对可靠性和维持光输出至关重要。使用降额曲线根据预期工作温度确定最大驱动电流。确保连接到焊盘的PCB上有足够的铜面积（散热焊盘）以散热。在高环境温度环境（如靠近汽车发动机舱的电子设备附近），可能需要额外的冷却措施。3. ESD保护：

在组装过程中实施标准的ESD处理程序。对于敏感应用，考虑在输入电源线上添加瞬态电压抑制（TVS）二极管或其他保护电路。4. 光学设计：

120度的视角可能需要使用扩散器或导光板，以在最终产品中实现所需的均匀性和外观。选择侧发光外形尺寸正是为了高效耦合到此类光学元件中。7. 使用注意事项

规格书包含标准的注意事项部分。要点包括：

避免施加反向电压。

• 不要超过电流、功率和温度的绝对最大额定值。
• 遵循推荐的回流焊温度曲线以防止封装损坏。
• 在适当条件下存储以避免吸湿（MSL 2等级表示在≤30°C/60% RH条件下，干燥包装打开后车间寿命为1年）。
• 使用与封装材料兼容的方法进行清洁（避免使用某些频率的超声波清洗）。
• 8. 订购信息

型号57-21-UR0200H-AM遵循特定的编码系统。虽然完整的分解可能是专有的，但它通常编码了诸如封装类型（57-21可能表示PLCC-2）、颜色（UR表示红色）、亮度档位以及其他可能的属性等信息。对于特定的档位选择或包装选项（例如卷带尺寸），订购信息部分将提供要使用的确切代码。

9. 基于技术参数的常见问题解答

问：我可以将此LED直接连接到5V或12V汽车电源轨吗？

答：不可以。您必须始终使用串联限流电阻或恒流驱动器。将其直接连接到高于其正向电压的电压源将导致电流过大，可能立即损坏LED。

问：规格书显示典型强度为1120mcd。为什么我测量的值可能不同？

答：有几个因素会影响测量强度：驱动电流（必须恰好是20mA）、测量期间LED的温度、测量设备的校准以及固有的分档差异（您的样品可能来自AA档位的下限或上限）。

问：此LED是否适用于汽车外部应用，如尾灯？

答：虽然它通过了AEC-Q101认证，但其主要应用列明为内饰照明。外部车灯通常对更高亮度、不同色坐标以及更严格的防风雨和紫外线照射保护有不同的要求。专用的外部车规级LED会更合适。

问：MSL 2对存储意味着什么？

答：湿度敏感等级2意味着该封装在需要回流焊前烘烤之前，可以在车间条件（≤30°C/60% RH）下暴露长达1年。卷带包装的元件装在带有湿度指示卡的干燥袋中运输。

A: Moisture Sensitivity Level 2 means the package can be exposed to factory floor conditions (≤30°C/60% RH) for up to 1 year before it requires baking prior to reflow soldering. Components on tape-and-reel are shipped in a dry bag with a humidity indicator card.