PLCC-6 RGB LED 規格書 - 120° 視角 - 紅光 1.95V，綠光 2.75V，藍光 3.00V @20mA - 汽車級別

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款採用 PLCC-6 封裝嘅高性能表面貼裝 RGB（紅、綠、藍）LED 嘅規格。呢款器件設計用於提供鮮艷嘅混色效果，並具有 120 度嘅寬視角，適合需要均勻照明嘅應用。一個關鍵特點係佢符合 AEC-Q102 標準認證，表明佢能夠喺嚴苛嘅汽車環境中保持穩健同可靠。產品亦符合主要嘅環保同安全法規，包括 RoHS、歐盟 REACH 同無鹵素要求。

1.1 核心優勢

• 汽車級別：符合 AEC-Q102 認證，確保喺惡劣汽車環境下嘅性能。
• 高發光強度：提供高亮度水平，特別係綠色通道（典型值 2200 mcd）。
• 寬視角：120 度視角提供寬闊且均勻嘅光線分佈。
• 環保合規：符合 RoHS、REACH 同無鹵素標準（Br/Cl < 900 ppm，Br+Cl < 1500 ppm）。
• 穩固結構：具備腐蝕穩健性 B1 級別同良好嘅 ESD 保護（紅光 2kV，綠/藍光 8kV）。

1.2 目標市場

呢款 LED 主要應用於汽車內飾照明，例如儀錶板背光、開關指示燈同環境照明系統。佢嘅特性亦令佢適合一般裝飾同指示燈照明，呢啲應用都需要可靠嘅色彩表現。

2. 深入技術參數分析

以下部分對規格書中指定嘅關鍵電氣、光學同熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。

2.1 光度與電氣特性

指定參數嘅典型工作條件係喺正向電流（I_F）為 20mA 同環境溫度 25°C 下。

• 正向電壓（V_F）：每個二極管喺 20mA 時嘅典型壓降為 1.95V（紅）、2.75V（綠）同 3.00V（藍）。設計師設計每個顏色通道嘅限流電路時，必須考慮呢啲差異，以確保亮度平衡同色彩準確度。
• 發光強度（I_V）：典型輸出為 900 mcd（紅）、2200 mcd（綠）同 280 mcd（藍）。唔同顏色之間輸出嘅顯著差異，需要仔細設計驅動器或採用脈衝寬度調製（PWM）控制，以達到所需嘅白點或特定色調。
• 主波長（λ_d）：定義感知到嘅顏色。典型值為 623nm（紅）、527nm（綠）同 455nm（藍）。指定嘅公差為 ±1nm，呢個公差範圍較窄，有利於生產中嘅色彩一致性。
• 視角（φ）：定義為強度降至峰值一半時嘅離軸角度。120° 嘅規格（公差 ±5°）表示一個非常寬闊、類似朗伯體嘅發射圖案，非常適合區域照明。

2.2 絕對最大額定值與熱管理

超出呢啲限制操作可能會導致永久損壞。

• 正向電流（I_F）：絕對最大值為 50mA（紅）同 30mA（綠/藍）。推薦工作電流為 20mA。提供咗降額曲線，必須喺焊盤溫度（T_S）升高時遵循。
• 功耗（P_d）：最大額定值為 137mW（紅）同 105mW（綠/藍）。計算方式為 V_F* I_F。超出呢個限制有過熱風險。
• 結溫（T_J）：半導體結處嘅最高允許溫度為 125°C。
• 熱阻（R_{th JS}）：呢個參數（包括實際同電氣參數）表示熱量從結點傳遞到焊點嘅效率。數值越低越好。指定嘅最大值（例如，紅光為 160 K/W）為必要嘅 PCB 散熱設計（銅面積、過孔）提供依據，以保持低 T_J.

3. 性能曲線分析

規格書中嘅圖表提供咗器件喺唔同條件下行為嘅關鍵見解。

3.1 IV 曲線與相對強度

正向電流 vs. 正向電壓圖表顯示咗二極管典型嘅指數關係。紅、綠、藍嘅曲線各異，確認咗唔同嘅 V_F值。相對發光強度 vs. 正向電流圖表喺典型 20mA 點之前幾乎呈線性，超過之後效率可能會下降（效率下降），特別係對於綠光同藍光 LED。

3.2 溫度依賴性

相對發光強度 vs. 結溫圖表顯示光輸出隨溫度升高而降低。紅光 LED 對溫度變化最敏感。相對正向電壓 vs. 結溫圖表顯示 V_F具有負溫度係數，大約每攝氏度下降 2mV。呢點對於恆流驅動器好重要。相對波長偏移 vs. 結溫圖表顯示主波長隨溫度而偏移（通常為 0.1-0.3 nm/°C），呢個可能會影響精密應用中嘅色點穩定性。

3.3 光譜分佈與輻射圖案

相對光譜分佈圖表顯示現代 LED 特有嘅窄發射峰。典型輻射特性圖以視覺方式確認咗每個顏色嘅 120° 視角，具有平滑、圓潤嘅強度分佈。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

器件採用標準 PLCC-6（塑料引線晶片載體）表面貼裝封裝。機械圖紙指定咗精確嘅長度、寬度、高度同引腳間距。呢啲資訊對於 PCB 焊盤設計至關重要，確保正確放置同焊接。

4.2 推薦焊盤與極性

提供咗焊盤圖案建議，以確保可靠嘅焊點同機械穩定性。引腳圖標識咗三個 LED 晶片（紅、綠、藍）各自嘅陽極同陰極，以及共陰極配置，呢啲對於正確電路連接係必不可少嘅。

5. 焊接與組裝指引

5.1 回流焊接溫度曲線

規格書指定咗峰值溫度為 260°C、最長 30 秒嘅回流曲線。呢個係標準無鉛回流曲線。必須遵循呢個曲線，以防止對塑料封裝或 LED 晶粒造成熱損壞。

5.2 使用注意事項

• ESD 處理：雖然器件具有內置 ESD 保護（2kV/8kV HBM），但喺處理同組裝期間仍應遵循標準 ESD 預防措施。
• 電流控制：必須使用恆流源驅動 LED，而唔係恆壓源，以防止熱失控。
• 儲存：濕度敏感等級（MSL）為 3。呢個意味住如果包裝已經打開並暴露喺環境濕度中超過指定時間（通常為 168 小時），則必須喺焊接前對器件進行烘烤。

6. 應用建議與設計考量

6.1 典型應用電路

對於汽車 12V 系統，典型電路涉及一個穩壓器（例如降至 5V 或 3.3V），然後為每個 RGB 通道配備獨立嘅恆流驅動器或限流電阻。使用微控制器嘅 PWM 控制係實現動態混色同調光嘅標準方法。

6.2 散熱設計考量

考慮到熱阻同功耗，PCB 必須充當散熱片。呢個涉及使用足夠嘅銅箔連接至 LED 焊盤嘅散熱焊盤，並可能使用熱過孔連接至內層或底層以散熱。如果唔管理熱量，將會降低光輸出、偏移顏色並縮短使用壽命。

6.3 光學設計考量

120° 視角通常喺環境照明中無需二次光學元件。對於更聚焦嘅光線，可以使用外部透鏡或導光板。必須喺軟件/固件中校準三種顏色嘅唔同強度，以達到目標白點（例如 D65）。

7. 常見問題（基於技術參數）

7.1 點樣用呢款 RGB LED 產生白光？

白光係通過以特定強度比例混合三原色而產生嘅。由於唔同嘅發光效率（綠光最亮，藍光喺 20mA 時最暗），你唔可以簡單地用相同電流驅動所有三個通道。你必須校準驅動電流或 PWM 佔空比。例如，你可能需要以 20mA 驅動紅光，以較低電流或佔空比驅動綠光，並以 20mA 或更高電流驅動藍光，然後進行調整，直到喺目標上達到所需嘅白色色度。

7.2 可唔可以用高過 20mA 嘅電流驅動嚟增加亮度？

可以，但你必須嚴格參考正向電流降額曲線。隨著焊盤溫度升高，最大允許電流會降低。例如，紅光 LED 嘅絕對最大值係 50mA，但呢個只允許喺焊盤溫度等於或低於 103°C 時。喺 110°C 時，最大電流僅為 35mA。超出呢啲限制會使結點過熱，導致快速退化。

7.3 需唔需要加散熱片？

對於單個以 20mA 工作嘅 PLCC-6 封裝 LED，通常唔需要專用嘅金屬散熱片。然而，一個設計良好嘅 PCB 散熱焊盤絕對係必要嘅，並且充當主要散熱片。對於 LED 陣列或喺高環境溫度下操作，必須根據總功耗同熱阻路徑評估額外嘅熱管理措施。

8. 工作原理與技術趨勢

8.1 基本工作原理

LED 係一種半導體二極管。當施加超過其帶隙能量嘅正向電壓時，電子會喺有源區與電洞復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。光嘅顏色（波長）由所用半導體材料嘅帶隙能量決定（例如，紅光用 AlInGaP，綠光同藍光用 InGaN）。PLCC 封裝包含 LED 晶粒、一個反射腔同一個透明環氧樹脂透鏡，用於塑造光輸出。

8.2 行業趨勢

受內飾環境照明、外部信號燈同像素化頭燈等高級應用嘅推動，汽車 LED 市場持續增長。趨勢包括：

• 更高效率：持續發展旨在提高每瓦流明數（lm/W），減少能耗同熱負荷。
• 改善色彩一致性：對波長同光通量進行更嚴格嘅分檔，以確保多 LED 應用中嘅外觀均勻性。
• 先進封裝：開發具有更低熱阻同更高光提取效率嘅封裝。
• 集成解決方案：集成驅動器同控制器嘅 LED 模組不斷增長，簡化咗汽車一級供應商嘅設計。

呢款 PLCC-6 RGB LED 代表咗一個成熟、可靠嘅解決方案，符合當前汽車照明設計嘅核心要求，強調可靠性、法規合規性同性能。