PLCC-2 封装黄色LED规格书 - 120° 视角 - 典型电压2.0V - 20mA电流下典型光强1120mcd - 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）封装的高性能表面贴装黄色LED的规格。该器件专为严苛环境下的可靠性和性能而设计，具备120度的宽广视角，在20mA标准驱动电流下，典型发光强度为1120毫坎德拉（mcd）。其主要设计目标是汽车内饰照明应用，例如仪表盘照明、开关背光和通用指示灯功能，这些应用对色彩输出的一致性、长期稳定性以及符合汽车级标准至关重要。

该LED的核心优势包括通过了AEC-Q101标准认证，这验证了其汽车应用的可靠性，并符合RoHS（有害物质限制）和REACH（化学品注册、评估、授权和限制）环保指令。其湿度敏感等级为2级，静电放电敏感度等级为2kV（人体模型），适用于标准组装工艺。

2. 深入技术参数分析

2.1 光电特性

关键性能指标在标准测试条件下定义（T_s= 25°C）。正向电流（I_F）的工作范围为5mA至50mA，典型值为20mA。在此典型电流下，发光强度（I_V）范围从最小值710mcd到最大值1400mcd，典型值为1120mcd。在20mA时，正向电压（V_F）规定在1.75V至2.75V之间，典型值为2.00V。决定感知黄色的主波长（λ_d）介于585nm至594nm之间，典型值为592nm。视角（φ），即发光强度降至峰值一半的角度，为120度。

2.2 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致永久性损坏的应力极限。最大功耗（P_d）为137mW。最大连续正向电流为50mA，而浪涌电流（I_FM）在占空比极低（D=0.005）且脉冲≤10μs的条件下，允许达到100mA。该器件并非为反向偏压操作而设计。最高结温（T_J）为125°C，工作和存储温度范围为-40°C至+110°C。回流焊最高温度为260°C，持续30秒。

2.3 热特性

热管理对于LED的性能和寿命至关重要。规格书规定了从结到焊点的两个热阻值：实际热阻（R_{th JS real}）为160 K/W，以及电热阻（R_{th JS el}）为120 K/W，两者均在I_F=20mA下测量。较低的电热阻值通常用于与正向电压温度依赖性相关的设计计算。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会进行分档筛选。

3.1 发光强度分档

光输出被分为多个档位，每个档位代表一个特定的最小和最大发光强度范围（单位：毫坎德拉，mcd）。档位遵循字母数字代码（例如L1、L2、M1...直至GA）。针对此特定型号，可能的输出档位已高亮显示，典型器件属于"AA"档（1120至1400 mcd）。光通量测量的公差为±8%。

3.2 主波长分档

黄色通过主波长分档来控制。档位由代表纳米（nm）波长范围的数字代码定义。主波长的公差为±1nm。此产品的特定档位确保黄色处于规定的585-594nm范围内，典型值约为592nm。

4. 性能曲线分析

规格书提供了多张图表，说明器件在不同条件下的行为。

4.1 光谱分布与辐射模式

相对光谱分布图显示在黄色区域（约592nm）有一个峰值，在光谱其他部分发射极少，证实了纯净的黄色。辐射模式图是一个极坐标图，展示了120度视角，其光强分布是带有内置透镜的PLCC封装的典型特征。

4.2 正向电流 vs. 正向电压（IV曲线）

此图显示了正向电压与电流之间的指数关系。对于设计限流电路至关重要。该曲线允许设计者在工作范围内的任意给定电流下估算V_F。

4.3 温度依赖性

多张图表详细说明了性能随结温的变化：

• 相对发光强度 vs. 结温：显示光输出随温度升高而降低，这是所有LED的特性。必须在热设计中考虑这一点。
• 相对正向电压 vs. 结温：表明V_F具有负温度系数，随温度升高线性下降。这可用于间接温度传感。
• 相对波长 vs. 结温：表明主波长随温度有轻微偏移（通常几纳米），这对于颜色要求严格的应用很重要。
• 主波长 vs. 正向电流：显示颜色随驱动电流变化的差异极小。

4.4 降额与脉冲处理能力

正向电流降额曲线对于可靠性至关重要。它绘制了最大允许连续正向电流与焊盘温度的关系。例如，在焊点温度（T）为110°C时，最大电流需降额至约34mA。曲线明确指出不要使用低于5mA的电流。_S允许的脉冲处理能力图定义了不同占空比下脉冲电流的安全工作区域，允许在多路复用或频闪应用中进行短暂的过电流驱动。5. 机械与封装信息

该LED采用标准的PLCC-2表面贴装封装。机械图纸（由第7节暗示）将提供精确尺寸，包括长度、宽度、高度和引脚间距。封装采用模塑塑料主体，带有内置透镜，塑造了120度视角。极性通过封装形状和/或标记指示，通常标识阴极。

6. 焊接与组装指南

6.1 推荐焊盘布局

提供了推荐的焊盘图形，以确保正确的焊接、机械稳定性以及从LED到印刷电路板的最佳热传递。

6.2 回流焊温度曲线

规格书规定了峰值温度为260°C、最长30秒的回流焊温度曲线。这是标准的无铅焊接曲线。必须遵守此曲线，以防止对塑料封装以及内部芯片和键合线造成热损伤。

6.3 使用注意事项

一般操作注意事项包括在组装过程中使用适当的ESD防护、避免对透镜施加机械应力，以及根据其MSL-2等级确保器件在使用前储存在干燥环境中。

7. 包装与订购信息

包装信息（第10节）详细说明了LED的供应方式，通常采用卷带包装，用于自动贴片组装。型号结构（57-21-UY0200H-AM）编码了关键属性，如封装类型、颜色、亮度档位和其他变体代码。订购信息部分解释了在下单时如何指定所需的发光强度和波长档位。

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：仪表组和仪表盘背光。

• 按钮、开关和控制面板的背光。
• 通用状态和指示灯。
• 氛围灯点缀。
• 其AEC-Q101认证使其适用于这些温度变化大、振动剧烈的严苛汽车环境。

电流驱动：

强烈建议使用恒流驱动器，而不是带串联电阻的恒压源，以获得更好的稳定性和寿命。设计应参考IV曲线和绝对最大额定值。热管理：必须使用降额曲线和热阻值来计算应用中的最高结温。需要足够的PCB铜箔面积（散热焊盘）和可能的气流来保持焊点温度较低，尤其是在以最大电流或接近最大电流驱动时。光学设计：120度视角提供了宽广的照明。对于聚焦光，可能需要二次光学元件。对于需要多个LED外观一致的应用，应考虑不同档位间发光强度和波长的差异。9. 技术对比与差异化

与通用的非汽车级PLCC-2 LED相比，该器件的关键差异化在于其

AEC-Q101认证和扩展的工作温度范围（-40°C至+110°C），这对于汽车电子是强制性的。对于标准的PLCC-2黄色LED，1120mcd的典型发光强度相对较高，提供了良好的亮度效率。全面的分档结构为制造商在其最终产品中更严格地控制颜色和亮度一致性提供了保障。10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以直接用5V或12V汽车电源轨驱动这个LED吗？

答：不可以。必须使用限流电路。需要一个简单的串联电阻（使用欧姆定律计算：R = (V电源_{- V}) / I_F) 或者，更推荐使用专用的恒流LED驱动IC，将电流设定到所需水平（例如20mA）。_F问：为什么有最小电流规格（5mA）？

答：在极低电流下驱动LED可能导致光输出不稳定和颜色偏移。5mA的最小值确保了可靠且一致的操作。问：如何理解两个不同的热阻值？

答：电热阻（120 K/W）源自正向电压随温度的变化，用于电气建模。实际热阻（160 K/W）是更直接衡量从结到焊点热流的指标，应用于主要的热设计计算，以估算结温升（ΔT= P_J× R_dth JS real_）。问：MSL 2对于存储意味着什么？

答：湿度敏感等级2级意味着该封装可以储存在干燥环境（11. 实用设计案例分析

场景：

设计一个需要4个黄色LED的仪表盘开关背光。目标：在高温环境（PCB最高环境温度约85°C）下实现一致的中等亮度、长寿命。设计步骤：电流选择： 1. 选择15mA（低于20mA典型值）以减少发热并延长寿命，同时仍提供足够的光线。 2.驱动电路：使用一个能够提供60mA（4x15mA）的单一恒流驱动IC，以确保所有LED电流相同，亮度均匀。 3.热分析：计算每个LED的功耗：P≈ V_d× I_F= 2.0V × 0.015A = 30mW。结温升：ΔT_F= 0.03W × 160 K/W = 4.8K。假设焊点处环境温度T_Jambient_{= 85°C，则T}≈ 90°C，远低于125°C的最高结温。 4._J分档：在下单时指定一个严格的发光强度档位（例如R1或R2）和特定的主波长档位，以保证所有四个开关的视觉一致性。12. 工作原理

这是一种半导体发光二极管（LED）。当施加超过其带隙电压的正向电压时，电子和空穴在半导体芯片的有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。半导体的特定材料成分（对于黄光通常基于AlInGaP）决定了发射光的波长，从而决定了颜色。PLCC封装的内置环氧树脂透镜封装了芯片，提供机械保护，并塑造了光输出光束。

13. 技术趋势

此类组件的总体趋势是朝着更高的发光效率（每瓦电输入产生更多光输出）、改进的颜色一致性和饱和度，以及增强的可靠性指标发展。封装技术正在演进，以实现更高的功率密度和更好的热管理。此外，与板载控制电路（如I2C可寻址LED）的集成变得越来越普遍，尽管此特定器件是标准的独立元件。随着汽车照明变得更加复杂和普及，对AEC-Q101认证组件的需求持续增长。

The general trend in such components is towards higher luminous efficacy (more light output per watt of electrical input), improved color consistency and saturation, and enhanced reliability metrics. Packaging is evolving to allow for higher power density and better thermal management. Furthermore, integration with onboard control circuitry (like I2C addressable LEDs) is becoming more common, though this particular device is a standard, discrete component. The demand for AEC-Q101 qualified components continues to grow as automotive lighting becomes more sophisticated and widespread.