PLCC-6 RGB LED 數據手冊 - 120° 可視角度 - 紅色 1.95V/900mcd，綠色 2.75V/2200mcd，藍色 3.0V/320mcd @20mA - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明一款採用PLCC-6封裝的高性能表面貼裝RGB（紅、綠、藍）LED的技術規格。該器件專為要求嚴苛的應用而設計，特別是在汽車領域，其可靠性、一致性能及環境穩健性至關重要。其主要功能是為車廂環境照明、開關背光及其他指示功能提供鮮豔的多色照明。

此元件的核心優勢包括其緊湊的PLCC-6封裝尺寸、120度寬廣視角以提供極佳可見度，以及每個顏色通道獨立的高發光強度輸出。其設計符合嚴格的汽車級別認證要求，確保在惡劣操作環境下的長期性能。

目標市場主要為汽車電子製造商，特別應用於車廂照明模組、儀表板照明、環境照明系統及觸覺開關背光。其符合行業標準，亦適用於其他高可靠性的消費及工業應用。

2. 深入技術參數分析

2.1 光度與電氣特性

器件性能定義於標準測試條件下（Ts=25°C）。所有三種顏色的正向電流（I_F）典型工作點為20mA，紅光的最大額定值為50mA，綠光和藍光則為30mA。紅光的最小正向電流為5mA，綠光/藍光為3mA，低於此值不建議操作。

發光強度（I_V）： 此為關鍵性能指標。在20mA下，典型值為900 mcd（紅光）、2200 mcd（綠光）及320 mcd（藍光）。綠光通道輸出最高，其次為紅光，再次為藍光。光通量測量公差為±8%。

正向電壓（V_F）： 在20mA下，每顆二極管的典型壓降為：紅光1.95V、綠光2.75V、藍光3.00V。這些數值對於驅動電路設計及功耗計算至關重要。正向電壓測量公差為±0.05V。

主波長（λ_d）： 定義感知顏色。典型值為626nm（紅光）、527nm（綠光）及455nm（藍光），公差嚴格控制在±1nm。這確保了不同生產批次顏色輸出的穩定性。

視角（φ）： 三種顏色均為一致的120度，容差為±5°。此寬廣視角能在廣闊區域提供均勻照明。

2.2 熱力與可靠性特性

熱阻 (R_{th JS}）： 此參數表示熱量從LED結點傳遞至焊點的效能。提供兩個數值：實際值（以光學方式量測）與電氣值（以電壓法量測）。紅色通道的最大實際熱阻為160 K/W，而綠色與藍色則為130 K/W。電氣熱阻較低，分別為125 K/W（紅色）及100 K/W（綠色/藍色）。數值越低，對熱管理越有利。

絕對最大額定值： 此為絕對不可超越的應力極限，即使瞬間超出亦不允許。關鍵極限包括最高結溫 (T_J) 為125°C，以及工作溫度範圍 (T_opr) 由 -40°C 至 +110°C，以及儲存溫度 (T_stg) 由 -40°C 至 +110°C。此裝置可承受高達 2kV 的 ESD (HBM) 以及 260°C 持續 30 秒的回流焊接溫度。

功耗 (P_d）： 紅色 LED 的最大允許功耗為 137 mW，綠色及藍色 LED 則為 105 mW。超出此限制可能會損壞裝置。

3. 分級資訊與零件編號系統

本產品採用分級系統，根據關鍵光學及電氣參數對 LED 進行分類，以確保最終用戶使用的一致性。雖然完整的分級矩陣詳列於數據表中，但分級的主要參數通常包括：

• 發光強度分級： LED會根據其在特定電流（例如20mA）下量度到的光輸出進行分檔。這確保了組裝件中的亮度水平一致。
• 主波長 / 色度分檔： LED會根據其在CIE色度圖上的精確波長或色度坐標進行分組。這對於實現一致且準確的色彩至關重要，特別是在多LED陣列或需要匹配特定色彩要求時。
• 正向電壓分檔： 按V_{F 進行分類有助於設計更高效的驅動電路，並且對於並聯配置中的電流平衡可能非常重要。}

部件編號 67-63L-RGB0200H-A04-2T-AM 此編碼包含分檔及其他產品屬性。特定的字母數字代碼（如「A04」和「2T」）對應於此單一封裝內紅、綠、藍晶片的強度、波長和電壓所選定的分檔。訂購資訊部分提供了採購時解讀此代碼的關鍵。

4. 性能曲線分析

4.1 IV曲線與相對發光強度

正向電流對正向電壓圖顯示了二極管典型的指數關係。紅光LED的開啟電壓最低，其次是綠光，然後是藍光。此圖對於選擇合適的限流電阻或設計恆流驅動器至關重要。

相對發光強度對正向電流圖表明，光輸出隨電流增加而增加，但並非線性關係。在較高電流下趨於飽和。此曲線有助設計師在考慮效率和器件壽命的前提下，為達致所需亮度優化驅動電流。

4.2 溫度依賴性

相對發光強度對接面溫度： 光輸出會隨接面溫度上升而下降。下降速率因顏色而異；圖表顯示藍色通常比紅色或綠色對溫度更敏感。這是終端應用中熱管理的一個關鍵考量。

相對正向電壓 vs. 接面溫度： 正向電壓具有負溫度係數——它會隨溫度升高而下降。此特性有時可用於間接溫度感測。

相對波長偏移 vs. 接面溫度： 主波長會隨溫度偏移。一般而言，波長會隨溫度上升而增加（偏移至較長波長，即「紅移」）。在對顏色要求嚴格的應用中，必須考慮此偏移。

4.3 光譜與輻射特性

相對光譜分佈圖繪製了每種顏色在可見光譜範圍內發射的光強度。它顯示了紅、綠、藍色光的純度與峰值波長。可從這些峰值推斷其半高全寬（FWHM），以表示色彩飽和度。

輻射典型圖示特性（紅、綠、藍色）說明了光的空間分佈——即輻射模式。120°視角定義為光強度降至峰值（軸上）50%時的全角。這些極座標圖對於光學設計（例如選擇擴散片或透鏡）至關重要。

4.4 正向電流降額

紅、綠、藍三色的獨立降額曲線顯示了最大允許正向電流與焊盤溫度（T_S）的函數關係。隨著T_S 升高，最大允許I_F 必須降低，以防止結溫超過其125°C的限制。例如，紅色LED的最大電流從103°C時的50mA降至110°C時的35mA。這些曲線對於在汽車內飾等高溫環境中可靠運行是必需的。

5. 機械、封裝與組裝資料

5.1 機械尺寸與極性

該元件採用標準PLCC-6（塑料引線晶片載體）封裝。機械圖提供了精確尺寸，包括本體長度、寬度、高度、引腳間距和焊盤位置。PCB焊盤設計必須嚴格遵守這些尺寸。封裝包含一個極性指示器，通常是靠近引腳1的凹口或圓點，對應紅色LED的陰極。引腳配置（哪個引腳控制紅、綠、藍及共陽極/陰極）在圖紙中有明確定義。

5.2 建議焊接焊盤與回流焊溫度曲線

提供建議的焊接焊盤圖案，以確保在迴流焊過程中形成正確的焊點、保持機械穩定性及實現最佳熱傳遞。遵循此圖案可最大限度地減少墓碑效應並提高可靠性。

迴流焊溫度曲線規定了組裝的關鍵參數：預熱、恆溫、迴流峰值溫度（最高260°C，持續30秒）及冷卻速率。此曲線設計兼容標準無鉛（RoHS）焊膏，同時防止對LED造成熱損傷。

5.3 封裝與處理

本器件以載帶及捲盤包裝供應，適用於自動貼片組裝。包裝資訊詳列捲盤尺寸、載帶寬度、口袋間距及方向。其潮濕敏感度等級（MSL）為3級，意味著若在焊接前暴露於環境空氣超過168小時，必須對元件進行烘烤，以防止迴流焊過程中出現「爆米花」現象。

6. 應用指引與設計考量

6.1 典型應用場景

• 汽車內飾氛圍照明： 腳部空間燈、儀表板裝飾燈、門板照明。其寬廣視角及混色能力非常適合營造柔和、漫射的照明效果。
• 開關及控制鍵背光： 用於照亮按鈕、旋鈕及觸控介面。其高亮度確保了在不同光照條件下的可見性。
• 狀態指示燈及組合儀表： 用於系統狀態、警告或資訊娛樂反饋的多色指示燈。

6.2 關鍵設計考量

• 電流驅動： 每個顏色通道必須使用恆流驅動器或適當的限流電阻。切勿直接連接至電壓源。高溫環境下請參考降額曲線。
• 熱管理： PCB佈局必須有助於散熱。請使用建議的焊盤設計，確保連接至散熱焊盤的銅箔面積充足，並考慮工作環境溫度。熱管理不善會導致光輸出降低、色偏及使用壽命縮短。
• 靜電放電保護： 雖然其額定值為2kV HBM，但在組裝和處理過程中仍應遵守標準的靜電防護措施。
• 混色： 由於紅、綠、藍通道的發光效能不同，為實現白色或其他特定顏色，必須仔細校準各通道的不同驅動電流。動態混色通常使用帶有PWM控制的微控制器。

7. 合規與物料資料

本產品之設計與認證符合多項重要業界標準：

• AEC-Q102： 此乃汽車應用中分離式光電半導體之應力測試認證。符合此標準確保產品在汽車溫度循環、濕度、震動等情況下之可靠性。
• 符合RoHS標準： 本器件不含鉛、汞、鎘等受限制之有害物質。
• 符合REACH標準： 遵循歐盟關於化學品註冊、評估、授權和限制之法規。
• 無鹵素： The packaging material has very low Bromine (Br) and Chlorine (Cl) content (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm), which is important for environmental and safety reasons during disposal or in case of fire.
• 耐腐蝕性： 符合B1級要求，表示具有一定程度嘅抗腐蝕氣氛能力。

8. 注意事項與抗硫性

「使用注意事項」部分概述咗一般嘅處理同操作警告，例如避免對鏡頭施加機械壓力、防止污染，以及安裝時確保正確嘅極性。

特別註明關於 抗硫性。 部分LED封裝中使用的銀基材料，在接觸含硫環境（例如工業環境、某些橡膠）時可能發生腐蝕。數據手冊中提及的硫測試標準，表明該器件已通過測試或設計具備一定程度的抗腐蝕能力，這對某些應用的長期可靠性至關重要。