目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數深度解析
- 2.1 光度與電氣特性
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 熱特性
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 IV曲線與發光效率
- 3.2 溫度依賴性
- 3.3 光譜分佈與輻射模式
- 4. 分檔系統說明
- 4.1 發光強度分檔
- 4.2 主波長分檔
- 4.3 正向電壓分檔
- 5. 機械與封裝信息
- 5.1 機械尺寸
- 5.2 推薦焊盤佈局
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴流焊溫度曲線
- 6.2 使用注意事項
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝與訂購資料
- 7.1 包裝規格
- 7.2 型號結構
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術對比與差異化
- 10. 常見問題解答(基於技術參數)
- 11. 實際設計與使用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概述
本文檔詳細闡述了型號為1608-UY0100M-AM的PLCC-2封裝表面貼裝LED的規格參數。其核心應用領域聚焦於汽車內飾照明,在此類應用中,器件在不同環境條件下的可靠性與性能至關重要。該器件發射黃色光,其顯著特點是緊湊的1608封裝尺寸(1.6mm x 0.8mm)。其核心優勢包括:120度寬視角,確保光照均勻;符合AEC-Q102等嚴苛的汽車級認證標準;並遵循RoHS、REACH及無鹵素等環保法規要求。
2. 技術參數深度解析
2.1 光度與電氣特性
關鍵工作參數定義在正向電流(IF)喺10mA嘅條件下。典型發光強度為330 mcd,最小值為280 mcd,最大值為520 mcd,呢個表明可能存在分檔差異。正向電壓(VF)典型值為2.1V,範圍喺1.5V至2.75V之間。主波長(λd)中心值為591nm(黃色光譜),容差為±1nm。視角規定為120度。
2.2 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。絕對最大正向電流為20mA,對於≤10μs嘅脈衝,其浪湧電流能力為50mA。最大功耗為50mW。器件可喺-40°C至+110°C嘅溫度範圍內工作同儲存,最高結溫為125°C。該器件並非為反向電壓工作而設計。ESD敏感度等級為2kV(人體放電模型)。回流焊期間嘅最高焊接溫度為260°C,持續30秒。
2.3 熱特性
熱管理對於LED嘅壽命同性能穩定性至關重要。規格書提供咗兩個熱阻值:從結到焊點嘅實際熱阻(Rth JS real)为150 K/W,而通过电学法推导出的值(Rth JS el)為120 K/W。此參數對於計算給定工作條件下的結溫升以及在應用中進行恰當的散熱設計至關重要。
3. 性能曲線分析
3.1 IV曲線與發光效率
正向電流與正向電壓關係圖顯示了典型的指數關係。在10mA的典型工作點,VF約為2.1V。相對發光強度與正向電流的關係曲線表明,光輸出隨電流增加而增加,但在較高電流下可能表現出非線性行為和效率下降,這強調了在推薦限值內工作的重要性。
3.2 溫度依賴性
多張圖表說明了器件性能隨結溫(Tj)嘅變化。相對發光強度隨溫度升高而降低,呢個係LED嘅常見特性。正向電壓具有負溫度系數,隨溫度升高線性下降。主波長亦會隨溫度漂移,呢個係喺顏色敏感應用中需要考慮嘅因素。正向電流降額曲線要求喺焊盤溫度超過25°C時,必須降低最大允許電流,以防止超過最高結溫。
3.3 光譜分佈與輻射模式
相對光譜分佈圖確認咗發射光位於黃色波長區域,中心波長約591nm。輻射模式圖直觀地展示咗120度視角,顯示咗光強度嘅角度分佈。
4. 分檔系統說明
LED參數被分組為不同級別,以確保同一生產批次內的一致性。有三個關鍵參數進行了分級。
4.1 發光強度分檔
發光強度由'Q'檔(71-82 mcd)至'B'檔(1800-2800 mcd)分組。對於此特定型號(1608-UY0100M-AM),高亮顯示的可能輸出檔位在'T'組內,具體為T-X(280-330 mcd)、T-Y(330-390 mcd)和T-Z(390-450 mcd),這與特性表中所述的330 mcd典型值相符。
4.2 主波長分檔
波長以3nm為步長進行分檔,用四位數字編碼(例如,9194代表591-594nm)。此黃色LED的可能檔位高亮顯示在8891(588-591nm)至9700(597-600nm)的範圍內,與之前指定的典型值591nm和585-594nm範圍一致。
4.3 正向電壓分檔
正向電壓以大約0.25V為步長進行分檔,用四位數字編碼(例如,1720代表1.75-2.00V)。VF典型值2.1V位於2022檔位(2.00-2.25V)範圍內。
5. 機械與封裝信息
5.1 機械尺寸
該LED採用標準PLCC-2(塑料有引線芯片載體)表面貼裝封裝,公制尺寸為1608(長1.6mm x 闊0.8mm)。精確的尺寸圖包括本體高度、引腳尺寸和公差,這些對於PCB焊盤設計和組裝間隙至關重要。
5.2 推薦焊盤佈局
提供了推薦的PCB焊盤圖形(封裝)。這包括焊盤尺寸、間距和形狀,這些均針對回流焊過程中形成可靠的焊點進行了優化,確保正確的機械固定以及熱/電連接。
5.3 極性識別
PLCC-2封裝有特定嘅標記或物理特徵(例如缺口或切角)嚟指示陰極。喺PCB上貼裝時正確嘅極性方向對於器件正常運作至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴流焊溫度曲線
規定了詳細的回流焊溫度曲線,峰值溫度不超過260°C,最長持續30秒。該曲線包括預熱、保溫、回流和冷卻階段,並定義了升溫速率和液相線以上的時間。遵循此曲線對於防止LED封裝或芯片受到熱損傷至關重要。
6.2 使用注意事項
提供咗一般性嘅操作同應用說明。呢啲包括警告唔好施加反向電壓、確保喺絕對最大額定值內工作、喺操作過程中實施適當嘅ESD保護,以及遵循基於環境溫度嘅電流降額指引。
6.3 儲存條件
器件應儲存在-40°C至+110°C的儲存溫度範圍內,並控制濕度(如MSL-3等級所示),以防止吸濕導致迴流焊時產生「爆米花」現象。
7. 包裝與訂購資料
7.1 包裝規格
LED以編帶盤裝形式提供,這是自動化貼片機的標準格式。包裝資訊詳細說明了捲盤尺寸、載帶寬度、料袋間距以及器件在載帶上的方向。
7.2 型號結構
型號1608-UY0100M-AM可以解讀為:"1608"表示封裝尺寸,"UY"可能表示顏色(黃色),"0100"可能與性能代碼相關,而"M-AM"可能指定了分檔、包裝或其他變體。確切的解讀邏輯因具體型號而異。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
主要且明確的應用是汽車內飾照明。這包括儀錶板背光、開關照明、氛圍燈和指示燈。AEC-Q102認證和寬廣的工作溫度範圍使其適用於車內惡劣環境。
8.2 設計考量
使用此LED進行設計時,工程師必須考慮幾個因素:必須進行限流;應使用串聯電阻或恆流驅動器將IF設定到所需水平(例如,10mA以獲得典型亮度)。如果在高環境溫度或高電流下工作,則需要利用熱阻和降額曲線進行熱設計。對於均勻照明陣列,可能需要指定嚴格的發光強度和波長分檔代碼。寬視角有利於區域照明,但對於特定的光束模式可能需要漫射器或導光板。
9. 技術對比與差異化
與通用的非汽車級LED相比,此器件的關鍵差異化在於其正式的AEC-Q102認證,這涉及在熱衝擊、濕度和其他應力下進行長期可靠性的嚴格測試。其B1級耐腐蝕等級表明對含硫氣氛的耐受性增強,這在汽車環境中很有價值。其符合最新的環保法規(RoHS、REACH、無鹵素)也是獲得全球市場認可的重要優勢。
10. 常見問題解答(基於技術參數)
問:建議嘅工作電流係幾多?
答:規格書喺10mA下定義特性參數,呢個係典型工作點。絕對最大值為20mA,但為咗獲得長壽命同高效率,通常建議喺10mA或以下工作。
問:點樣控制亮度?
答:亮度(發光強度)主要透過正向電流(IF)控制。脈衝寬度調變(PWM)亦可用於調光,且不會顯著改變色點。
問:為何正向電壓分檔很重要?
答:在多個LED串聯並由恆壓源驅動的應用中,VF差異會導致電流分佈不均同亮度不一致。使用相同VF檔位嘅LED可確保均勻性。
問:此LED可用於戶外嗎?
答:雖然佢具有寬廣嘅溫度範圍,但規格書明確指定為"汽車內飾照明"。對於戶外使用,需要額外評估其對紫外線輻射、濕氣侵入同更極端溫度嘅防護能力,此時戶外級產品可能更合適。
11. 實際設計與使用案例
案例:儀表板按鈕背光
在汽車儀表板中,多個按鈕需要柔和、均勻的黃色背光。設計師會使用多個1608-UY0100M-AM LED。他們會將這些LED串聯(如果驅動電壓允許)或並聯並各自串聯電阻,以確保電流一致。120°視角有助於將單個放置在按鈕下方的LED的光線均勻地照亮按鈕。設計師必須計算所需的電流(可能每個LED為5-10mA),以達到期望的亮度,同時不會在柔性PCB上造成過度的功耗或熱量。AEC-Q102認證使設計師對元件能夠承受車輛全壽命週期內的溫度循環和振動充滿信心。
12. 工作原理簡介
這是一種半導體發光二極管(LED)。當施加超過其帶隙能量的正向電壓時,電子和空穴在半導體芯片(可能基於AlInGaP或類似材料以產生黃光)的有源區內複合。這種複合以光子(光)的形式釋放能量。特定的材料成分和摻雜決定了發射光的主波長,在本例中為黃色光譜(約591nm)。PLCC-2封裝容納了半導體芯片,通過兩個引腳提供電氣連接,並包含一個模塑塑料透鏡,用於塑形輸出光束以實現120度視角。
13. 技術趨勢
汽車內飾照明LED嘅趨勢係向更高效率(每瓦更多流明)發展,從而實現更光嘅顯示效果、更低嘅功耗同更少嘅熱量產生。同時亦都向更細嘅封裝尺寸(如1008或0806)發展,以實現更緊湊同時尚嘅設計。此外,喺單個封裝中集成多色LED(RGB)以實現動態、可定制嘅氛圍照明正變得越來越流行。更高嘅可靠性標準同更廣泛嘅環保合規性仍然係汽車領域嘅持續驅動力。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱「亮度」。 | 決定盞燈夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強度降至一半時嘅角度,決定光束嘅闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,數值低偏黃/暖,數值高偏白/冷。 | 決定照明氛圍同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,適用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似「啟動門檻」。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 正向電流(Forward Current) | If | 令LED正常發光嘅電流值。 | 通常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則會過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能夠承受嘅最大反向電壓,超過就可能會擊穿。 | 電路中需要防止反接或者電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從晶片傳到焊點的阻力,數值越低散熱越好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱設計,否則結溫會升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗靜電打擊能力,數值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅「使用壽命」。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 熒光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同熒光粉會影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分級內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分級 | 代碼如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼如 6W、6X | 按正向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提升系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落在極小範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應的座標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(如鉛、汞)。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 針對照明產品嘅能源效益與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |