PLCC-2 超紅光 LED 規格書 - 2.0x1.25x0.8mm - 電壓 2.0V - 功率 40mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細介紹咗一款採用 PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝嘅高亮度、表面貼裝超紅光 LED 嘅技術規格。呢款元件主要為要求嚴格嘅汽車內飾應用而設計，結合咗可靠性能與行業標準合規性。其緊湊外形同堅固結構，令佢好適合用喺車廂內空間有限但至關重要嘅照明功能。

呢款 LED 嘅核心優勢包括 120 度寬視角，提供均勻照明；喺標準 20mA 驅動電流下，典型發光強度為 600 毫坎德拉（mcd）；以及符合嚴格嘅汽車同環保標準，例如 AEC-Q102、RoHS、REACH 同無鹵素要求。呢啲特點令佢成為汽車環境中追求長壽命同高性能嘅設計師嘅可靠選擇。

2. 深入技術參數分析

2.1 光學與電氣特性

關鍵操作參數定義咗 LED 嘅性能範圍。順向電流（IF）嘅典型工作點係 20mA，最小值為 5mA，絕對最大額定值為 50mA。喺 20mA 時，典型順向電壓（VF）係 2.0V，範圍由最低 1.75V 到最高 2.75V。呢種低電壓操作有助於高效使用電力。

主要光學輸出特性係發光強度（IV）為 600 mcd（典型值），喺標準測試條件下，最小值為 450 mcd，最高可達 1120 mcd。光線發射屬於超紅光光譜，主波長（λd）典型值為 630 nm，喺 627 nm 到 639 nm 之間變化。120 度嘅寬視角（±5° 公差）確保咗寬廣、均勻嘅光線分佈，呢點對於面板同指示燈照明至關重要。

2.2 熱特性與絕對最大額定值

熱管理對於 LED 壽命至關重要。呢款器件有兩個熱阻值：實際熱阻（Rth JS real）為 160 K/W（最大值），同電氣熱阻（Rth JS el）為 125 K/W（最大值）。呢啲數值表示從結點到焊點每瓦功耗嘅溫升。

絕對最大額定值定義咗唔可以超過嘅操作極限，以防止永久損壞。最大功耗（Pd）為 137 mW。器件可以承受 100 mA 嘅浪湧電流（IFM），適用於脈衝 ≤ 10 μs 且佔空比非常低（0.005）嘅情況。結溫（TJ）唔可以超過 125°C，而操作同儲存溫度範圍指定為 -40°C 至 +110°C，確認咗佢適合汽車應用。ESD 敏感度（HBM）額定值為 2 kV。

3. 性能曲線分析

3.1 光譜與電流電壓關係

相對光譜分佈圖顯示咗一條窄而尖嘅發射曲線，中心喺 630 nm 附近，呢個係高純度紅光 LED 嘅特徵。順向電流對順向電壓（IF-VF）曲線展示咗二極體嘅指數特性。相對發光強度對順向電流嘅圖表顯示，光輸出隨電流增加近乎線性增長，直到典型嘅 20mA 點，喺更高電流時由於熱效應增加而逐漸下降。

3.2 溫度依賴性

相對於溫度嘅性能係一個關鍵設計考量。相對發光強度對結溫嘅圖表顯示負相關；隨著溫度升高，光輸出減少。呢個係 LED 嘅典型行為。相反，順向電壓顯示負溫度係數，隨著結溫升高而線性下降。主波長亦會隨溫度偏移，通常隨著結溫升高而增加（紅移）。呢啲曲線對於設計具有溫度補償嘅電路以保持穩定亮度同顏色至關重要。

3.3 降額與脈衝操作

順向電流降額曲線對於可靠性至關重要。佢根據焊盤溫度（TS）規定咗最大允許連續順向電流。例如，喺焊盤溫度為 110°C 時，最大允許連續電流為 35mA。圖表亦指定咗最小操作電流為 5mA。允許脈衝處理能力圖表為脈衝操作提供指引，顯示咗唔同脈衝寬度同佔空比下允許嘅峰值脈衝電流，呢個對於多工或 PWM 調光應用好有用。

4. 分級系統說明

LED 根據三個關鍵參數進行分級，以確保生產批次嘅一致性同設計匹配。

4.1 發光強度分級

發光強度分為字母數字級別，範圍從 L1（11.2-14 mcd）到 GA（18000-22400 mcd）。對於呢個特定型號（65-21-SR0200H-AM），可能嘅輸出級別已標示，並屬於 U1（450-560 mcd）同 U2（560-710 mcd）範圍內，與典型 600 mcd 規格一致。呢樣允許設計師喺需要時選擇亮度公差更緊嘅部件。

4.2 主波長分級

主波長使用四位數代碼進行分級。級別涵蓋從 459 nm 到 639 nm 嘅寬廣光譜。呢款超紅光 LED 嘅相關級別喺 627-639 nm 範圍內標示，具體包括代碼 2730（627-630 nm）、3033（630-633 nm）、3336（633-636 nm）同 3639（636-639 nm）。呢個確保咗唔同生產批次之間嘅顏色一致性。

4.3 順向電壓分級

順向電壓使用四位數代碼進行分級，代表以十分之一伏特為單位嘅最小同最大電壓。級別範圍從 1012（1.00-1.25V）到 2730（2.70-3.00V）。對於呢款典型VF為 2.0V 嘅 LED，相關級別可能係 1720（1.75-2.00V）同 2022（2.00-2.25V）。匹配電壓級別可以簡化並聯陣列中嘅限流電路設計。

5. 機械與封裝資料

LED 封裝喺標準 PLCC-2 表面貼裝封裝內。機械圖（由機械尺寸部分參考暗示）通常會顯示一個兩側有引腳嘅封裝。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度、引腳間距，以及模製透鏡嘅尺寸/位置。呢個封裝設計用於兼容大批量電子製造中常用嘅自動貼片同迴流焊接製程。

6. 焊接與組裝指引

6.1 迴流焊接溫度曲線

規格書指定迴流焊接最高溫度為 260°C，持續 30 秒。呢個係指喺引腳/焊點測量到嘅峰值溫度。通常會提供推薦嘅迴流溫度曲線，概述預熱、保溫、迴流同冷卻階段，以防止熱衝擊並確保可靠嘅焊點，同時唔損壞 LED 嘅內部結構或環氧樹脂透鏡。

6.2 推薦焊接焊盤佈局

提供推薦嘅焊接焊盤佈局，以確保適當嘅機械穩定性同焊錫角形成。呢個焊盤設計優化咗焊點強度同從 LED 散熱焊盤（如有）或引腳到印刷電路板（PCB）嘅熱傳遞路徑。遵循呢個佈局對於製造良率同長期可靠性至關重要。

6.3 使用注意事項

一般注意事項包括處理時避免使用尖銳工具，以防止損壞透鏡或引腳。根據 MSL（濕度敏感等級）3 級，應將元件儲存喺乾燥、防靜電環境中，如果喺迴流焊接前暴露喺環境條件下超過其車間壽命，則需要烘烤元件。亦應避免直接暴露喺高強度紫外光或某些化學品下。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

如 PDF 所示，主要應用係汽車內飾照明。呢個包括儀錶板開關、門把手、換檔指示器、音響系統控制同氛圍燈嘅照明。第二個關鍵應用係儀錶組照明，指儀錶組或儀錶板儀錶，需要為圖標、指針同警告符號提供一致、可靠嘅背光。

7.2 設計考量

使用呢款 LED 進行設計時，請考慮以下幾點：始終使用串聯限流電阻或恆流驅動器來設定順向電流，通常為 20mA 以獲得標稱亮度。計算電阻值或驅動器輸出電壓時，要考慮順向電壓級別及其公差。考慮熱管理，特別係喺密閉空間或高環境溫度下；使用降額曲線調整最大驅動電流。對於多個 LED 嘅均勻照明，請從相同或相鄰嘅發光強度同波長級別中選擇元件。寬視角減少咗喺許多漫射照明應用中對二次光學元件嘅需求。

8. 技術比較與差異

與通用非汽車 PLCC-2 LED 相比，呢款元件嘅關鍵區別在於其正式認證。AEC-Q102 認證表示佢已通過為汽車應用中分離式光電器件定義嘅一系列壓力測試，包括高溫操作壽命、溫度循環同耐濕性。腐蝕穩健性 B1 級評級表示增強咗對硫等腐蝕性氣體嘅抵抗力，呢啲氣體可能存在於某些汽車環境中。120 度寬視角同 600mcd 典型強度嘅結合，為內飾應用提供咗亮度同擴散性嘅良好平衡。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以將呢款 LED 驅動到 30mA 以獲得更高亮度嗎？

答：雖然絕對最大額定值係 50mA，但典型操作電流係 20mA。驅動到 30mA 係可能嘅，但會增加結溫並加速光通量衰減。你必須根據你應用嘅焊盤溫度參考降額曲線，以確保結溫保持喺 125°C 以下。

問：實際熱阻同電氣熱阻有咩區別？

答：實際熱阻（Rth JS real）係使用物理溫度傳感器測量嘅。電氣熱阻（Rth JS el）係使用 LED 嘅順向電壓溫度係數計算得出嘅。為設計目的，應使用更保守（更高）嘅數值，呢個情況下係 160 K/W，進行最壞情況熱分析。

問：係咪需要反向保護二極體？

答：規格書指出器件並非為反向操作而設計。施加反向電壓可能會損壞佢。喺可能出現反向電壓嘅電路中（例如，汽車負載突降情況），強烈建議使用外部保護，例如串聯二極體或 TVS 二極體。

10. 實用設計案例

考慮設計一個汽車空調控制面板嘅背光，有 10 個相同指示燈。每個指示燈使用一個 LED。供電電壓係車輛嘅 12V 標稱系統。為確保長壽命，設計目標係焊盤溫度最高為 85°C。從降額曲線睇，喺 85°C 時，最大連續電流約為 45mA。選擇每個 LED 15mA 嘅安全操作點可以提供餘量並減少熱應力。假設典型VF為 2.0V，喺 12V 電源上每個 LED 所需嘅串聯電阻值為 (12V - 2.0V) / 0.015A = 667 Ω（使用 680 Ω 標準值）。每個電阻嘅功耗為 (10V)^2 / 680Ω ≈ 0.147W，所以 1/4W 電阻就足夠。為確保顏色同亮度均勻性，請喺採購時指定來自相同發光強度級別（例如 U1）同主波長級別（例如 2730）嘅 LED。

11. 工作原理

呢個係發光二極體（LED），一種半導體 p-n 結器件。當施加超過結內建電勢嘅順向電壓時，電子同電洞會注入穿過結。當呢啲電荷載子復合時，能量以光子（光）嘅形式釋放。半導體層嘅特定材料成分（對於紅光 LED 通常基於砷化鋁鎵 - AlGaAs）決定咗發射光嘅波長（顏色）。PLCC-2 封裝封裝咗半導體晶片，提供機械保護，包含一個模製環氧樹脂透鏡以塑造光輸出，實現 120 度視角，並提供用於電氣連接同散熱嘅引腳。

12. 行業趨勢

汽車內飾照明嘅趨勢繼續朝向更高集成度、更智能控制同增強用戶體驗發展。LED 越來越多地用於唔單止功能，仲用於氛圍同品牌塑造。呢個推動咗對更高效率（每瓦更多流明）、更緊嘅顏色同亮度分級以確保外觀一致，以及增強可靠性指標以匹配更長車輛保修期嘅 LED 嘅需求。亦越來越多地將 LED 與內置驅動器或控制 IC（如 iC-LED）集成，以簡化電路設計並實現先進功能，例如用於動態照明效果嘅單獨可尋址性。呢度描述嘅元件，憑藉其汽車認證同一致性能，融入咗呢個不斷發展嘅生態系統嘅基礎層，為簡單同複雜嘅照明系統提供可靠嘅原始光源。