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LED 白光 SMD PLCC-2 数据手册 - 2.8x3.5x0.7mm - 正向电压 8.6-9.8V - 功率 1078mW - 色温 2700K-6500K

探索这款采用 PLCC-2 封装的高性能 LED 的技术规格。其尺寸为 2.8x3.5x0.7mm,正向电压 8.6-9.8V,功率 1078mW,色温范围宽广,可靠性优异,适用于室内照明应用。
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PDF文档封面 - LED白色SMD PLCC-2数据手册 - 2.8x3.5x0.7mm - 正向电压8.6-9.8V - 功率1078mW - 色温2700K-6500K

1. 产品概述

本款白光LED采用蓝光芯片配合荧光粉涂层工艺制造,以产生白光。封装尺寸为2.8mm x 3.5mm x 0.7mm,适用于紧凑型照明设计。它采用PLCC-2封装结构,兼容标准表面贴装技术(SMT)组装流程。主要特性包括极宽的视角、符合IPC/JEDEC标准的湿敏等级3、RoHS合规性,并提供适用于自动化生产的编带包装。

概述
该器件通过蓝光芯片激发荧光粉发出白光。它专为需要高亮度和色彩一致性的室内照明应用而设计。
特性
  • PLCC-2 封装
  • 宽视角(可达120度)
  • 适用于所有SMT组装和焊接工艺
  • 提供载带盘装(每盘12000件)
  • 湿敏等级:3级
  • 符合RoHS标准
应用领域
  • 室内照明(通用照明)
  • 灯泡照明
  • 通用室内应用,如筒灯、射灯和线性灯具

2. 技术参数解读

2.1 电光特性

电气与光学参数均在焊点温度25°C、正向电流(IF)为100mA的条件下规定。正向电压(VF)根据分档代码不同在8.6V至9.8V之间变化(Y0: 8.6-9.0V, Z0: 9.0-9.4V, A3: 9.4-9.8V)。多数分档的典型正向电压约为9.0V。光通量(Φ)根据分档代码在95 lm至140 lm之间变化;例如,UHA等级提供95-100 lm,而FC5等级提供130-140 lm。在VR=15V条件下的反向电流(IR)小于10 µA。视角(2θ1/2)典型值为120度(最小值80度),确保宽角度光分布。显色指数(CRI)最小值为80,典型值为82,适用于对色彩质量有要求的一般室内照明。热阻(RTHJ-S)最大值为15°C/W,表明从结到焊点的热传递性能良好。

2.2 绝对最大额定值

在焊点温度25°C条件下,绝对最大额定值为:功耗(PD)最高1078 mW;正向电流(IF)最高110 mA;峰值正向电流(IFP)最高220 mA(1/10占空比,0.1ms脉宽);反向电压(VR)最高15V;静电放电(HBM)最高2000V;工作温度范围-40°C至+105°C;存储温度范围-40°C至+105°C;结温(TJ)最高125°C。功耗不得超过绝对最大额定值。正向电流应根据实际热测量结果确定,以确保结温不超过125°C。操作过程中建议采取ESD防护措施,因为超过90%的LED可通过2000V HBM测试。

3. 分档系统

3.1 正向电压分档

正向电压在IF=100mA条件下分为三档:Y0(8.6-9.0V)、Z0(9.0-9.4V)和A3(9.4-9.8V)。这使得客户能够为串联或并联电路设计选择电压一致的LED。

3.2 光通量分档

光通量分为若干等级:UHA(95-100 lm)、FC2(100-110 lm)、FC3(110-120 lm)、FC4(120-130 lm)和FC5(130-140 lm)。特定型号对应的具体光通量分档取决于色温。例如,3000K型号通常为FC2(100-110 lm),而4000K型号则提供FC3(110-120 lm)和FC4(120-130 lm)。

3.3 色坐标分档

色坐标根据ANSI C78.377标准,采用7阶MacAdam椭圆进行分档。表格提供了每个分档代码(27M、30M、35M、40M、50M、57M、65N、65M)对应的X、Y坐标,这些代码对应标称CCT从2700K到6500K。例如,30M分档(3000K)的坐标为X1=0.4668, Y1=0.4281;X2=0.4420, Y2=0.4197;等等。这确保了不同生产批次间严格的颜色一致性。

4. 性能曲线分析

4.1 正向电压与正向电流的关系

典型曲线显示,正向电压随电流增大而略微下降。在100mA时,电压约为9.0V;在200mA时,电压升至约9.6V。在驱动器设计中必须考虑这种非线性行为,以维持电流调节的稳定性。

4.2 相对光强与正向电流的关系

相对光输出随正向电流增大而增加。在100mA时,相对光强归一化为100%;在200mA时,相对光强达到约180%。在150mA以内,两者关系近似线性。

4.3 温度特性

正向电压和相对光强均受焊接温度影响。当温度从25°C升至105°C时,正向电压下降约0.8V(负温度系数)。相对光输出也随温度升高而降低:在105°C时,其值降至25°C时的约80%。适当的热管理对于维持亮度至关重要。

4.4 辐射模式

角辐射分布呈对称形态,半强度点位于±60度(120°视角)。光输出在光轴上达到最大值。

4.5 频谱分布

白光LED光谱由约450 nm的蓝光峰值和荧光粉产生的宽泛黄绿光发射组成,覆盖400至700 nm的可见光范围。光谱形状随CCT变化:暖色温CCT的红色成分更强,而冷色温CCT的蓝光含量更高。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED封装尺寸为长2.80 mm、宽3.50 mm、厚0.70 mm(俯视图:2.80 x 3.50 mm;侧视图高度0.70 mm)。底部视图显示两个焊盘:阳极(A)焊盘尺寸为1.96 x 2.10 mm,阴极(C)焊盘尺寸为1.10 x 2.10 mm。推荐焊接图形包括两个尺寸为2.10 x 0.50 mm的矩形焊盘,间距为0.48 mm。除非另有说明,所有尺寸公差均为±0.05 mm。

5.2 极性标识

阳极在封装顶部标有“+”符号;阴极标有“-”符号。底部视图显示较大的焊盘(2.10 x 1.96 mm)为阳极,较小的焊盘(1.10 x 2.10 mm)为阴极。

5.3 载带与卷盘尺寸

载带宽度为12.0 mm,间距为4.00 mm,腔体尺寸适用于PLCC-2封装。卷盘尺寸为:A = 12.2 ±0.3 mm,B = 290 ±2 mm,C = 79.6 ±0.2 mm,D = 14.2 ±0.2 mm。每卷包含12,000件。标签包括零件号、规格号、批号、分档代码、光通量、色度分档、正向电压、波长代码、数量及生产日期。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接温度曲线

推荐的回流焊工艺采用无铅焊料。从Tsmin(150°C)到Tp(260°C)的平均升温速率不应超过3°C/s。预热阶段温度保持在150°C至200°C之间,持续60-120秒。温度高于217°C的时间最长不超过60秒(液相线以上时间)。峰值温度为260°C,最大停留时间为10秒。冷却速率不应超过6°C/s。从25°C升至峰值温度的总时间应少于8分钟。回流焊操作不得超过两次;若两次焊接间隔超过24小时,LED可能因吸湿而损坏。

6.2 手工焊接与返修

手工焊接仅允许一次,烙铁温度需低于300°C,持续时间少于3秒。不建议在焊接后进行返修;若确有必要,应使用双头烙铁,且必须事先验证对LED特性的影响。

6.3 注意事项

封装材料为硅胶,材质较软。在贴片过程中应避免对顶部表面施加机械压力。请使用合适的吸嘴压力。请勿将LED安装在翘曲的PCB上;焊接后,请勿使电路板发生翘曲。在冷却过程中避免施加机械力或过度振动。焊接后不允许快速冷却。

7. 包装与订购信息

LED采用防潮袋包装,内含干燥剂,并卷装于卷盘(每盘12,000颗)后装入纸箱。储存条件:在打开铝箔袋前,应存放于≤30°C且≤75% RH的环境中,自交货日起最长一年。打开后,LED必须在≤30°C且≤60% RH的条件下于24小时内使用完毕。若干燥剂已褪色或储存时间超出建议期限,则需在60±5°C下烘烤至少24小时。产品编号遵循以下格式:RF-W[色温代码]HP32DS-AF-I3,其中“W”表示白色,“HP32DS”表示特定设计的高功率PLCC-2封装,“AF”表示自动光通量分档,“I3”可能表示版本或额定电流。型号与分档代码共同指定精确的色度与光通量等级。

8. 应用建议

典型应用包括室内照明,如灯泡灯、筒灯及通用照明灯具。设计电路时,应确保流经每个LED的正向电流不超过最大额定值。建议使用串联电阻以稳定电流,应对电压波动。热设计必须可靠,因为高温会降低光效并导致色偏。需确保足够的散热,使结温保持在125°C以下。在含硫化合物的环境中,硫浓度必须低于100 PPM,以防LED损坏。材料中的溴和氯含量应各自限制在900 PPM以下,且总量低于1500 PPM。避免在LED附近使用会释放有机蒸气的粘合剂。若焊接后需要清洁,建议使用异丙醇;应避免超声波清洗,因其可能损坏封装。

9. 技术对比

与传统的PLCC-2白光LED相比,该器件具有更宽的视角(120°对比典型的110°)和更高的最大正向电流(110 mA对比100 mA),从而可实现更高的流明输出。其正向电压分档更精细(以0.4V为增量),而一些竞争对手的产品采用0.6V增量,这提高了并联操作的便利性。15°C/W的热阻对于PLCC-2封装而言具有竞争力;一些类似产品的热阻可能为20-25°C/W。80最低(典型值82)的CRI适用于一般室内使用,而一些特殊产品虽能达到CRI 90+,但光效较低。

10. 常见问题解答

问:我可以用恒压方式驱动这个LED吗?
答:不建议使用恒压驱动,因为微小的电压变化会导致较大的电流波动。请使用恒流驱动器或限流电阻。
问:预期寿命是多少?
A: Although not explicitly provided in the datasheet, typical PLCC-2 LEDs have a lumen maintenance of >70% after 50,000 hours under recommended conditions (IF=100mA, Tj≤125°C).
问:如何解读分档代码“27M”?
答:“27M”表示色温档位约为2700K,其特定色度坐标位于7阶麦克亚当椭圆内。
问:这款LED能否在户外使用?
答:数据手册规定工作温度为-40°C至+105°C,但该封装未经户外防潮或直射阳光评级,除非采取额外防护。若用于户外,建议采用保形涂层或IP防护等级外壳。
问:最大反向电压是多少?
答:绝对最大反向电压为15V。超过此值可能会造成损坏。在15V电压下,反向电流小于10 µA,表明反向漏电流性能良好。

11. 应用场景示例

11.1 家用筒灯

一个典型的7W改造型筒灯使用7颗LED:7 × 1078 mW = 7.55 W总功率(由于驱动器损耗,实际略高)。在100 mA电流下,每颗LED光通量为120 lm(FC3 bin),总光输出为840 lm,相当于60W白炽灯泡。宽视角(120°)可实现宽广的光束扩散,使室内照明均匀。

11.2 线性灯带

对于一根包含60颗LED(5卷,每卷12颗)的1米灯带,若以100 mA总电流驱动(60 × 110 mA = 6.6 A不切实际;通常采用带独立电阻的并联支路)。更可行的设计是3路并联,每路20颗LED,每路带一个限流电阻,总电流为330 mA(3 × 110 mA)。光输出将超过6600 lm(3路 × 20颗LED × 110 lm = 6600 lm)。良好的散热至关重要。

12. 工作原理

白光LED基于荧光粉转换原理工作:基于氮化镓(GaN)的蓝色LED芯片发出约450 nm的蓝光。该蓝光部分被黄色荧光粉(通常为YAG:Ce)吸收,后者在宽泛的黄绿色波段重新发光。残余蓝光与黄色荧光粉发射光的组合产生白光。通过调整荧光粉的成分和浓度,可实现从暖白(2700K)到冷白(6500K)的不同相关色温(CCT)。显色指数(CRI)由荧光粉的光谱宽度决定;高CRI器件通常使用多种荧光粉(例如添加红色荧光粉)来填补光谱间隙。

13. 发展趋势

The market trend for PLCC-2 white LEDs includes further miniaturization (e.g., 1.6×1.6mm packages) while maintaining similar optical performance. Efficacy improvements are driven by better chip efficiency and phosphor quantum yield (target >210 lm/W at 100 mA for mid-power LEDs). Higher CRI versions (CRI 90-95) are becoming common for premium indoor lighting. Additionally, the integration of smart control (e.g., tunable white) is increasing, requiring compatible LED binning and narrow color consistency. The automotive sector is also adopting similar packages for interior lighting. Reliability demands continue to push for lower thermal resistance and better sulfur/moisture resistance through advanced packaging techniques.

LED规格术语

LED技术术语完整解析

光电性能

术语 单位/表示方式 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。 直接决定能效等级和用电成本。
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 光的冷暖感,数值越低越偏黄/暖,数值越高越偏白/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 麦克亚当椭圆步数,例如“5步” 颜色一致性指标,步数越小表示颜色越一致。 确保同一批次LED灯珠的颜色均匀一致。
主波长 纳米(nm),例如620nm(红色) 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 显示不同波长上的强度分布。 影响显色性与色彩质量。

电学参数

术语 符号 简要说明 设计考量
正向电压 Vf 点亮LED所需的最小电压,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 If LED正常工作时的电流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脉冲电流 Ifp 短时耐受的峰值电流,用于调光或闪烁控制。 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,超过可能导致击穿。 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,尤其对于敏感型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,寿命可能翻倍;温度过高会导致光衰和色偏。
光通量衰减 L70 / L80(小时) 亮度下降至初始值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。 表示长期使用中的亮度保持能力。
色偏 Δu′v′ 或 MacAdam 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 长期高温导致的性能劣化。 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 特性 & 应用领域
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 外壳材料保护芯片,并提供光学/热接口。 EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更佳,寿命更长。
芯片结构 正面,倒装芯片 芯片电极布局。 倒装芯片:散热更佳,效率更高,适用于大功率场景。
荧光粉涂层 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖蓝光芯片,将部分光转换为黄/红光,混合形成白光。 不同的荧光粉会影响光效、色温和显色指数。
透镜/光学器件 平面、微透镜、TIR 表面光学结构用于控制光分布。 决定视角和光分布曲线。

Quality Control & Binning

术语 分档内容 简要说明 目的
光通量档位 代码示例:2G、2H 按亮度分组,每组设有最小/最大流明值。 确保同批次产品亮度均匀。
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,确保范围紧密。 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(基于TM-21)。
TM-21 寿命估算标准 基于LM-80数据估算实际工况下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA 照明工程学会 涵盖光学、电气、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。