目錄
1. 產品概覽
65-21-UR0200H-AM 係一款高亮度、發紅光嘅 LED，採用緊湊型 PLCC-2（塑膠引線晶片載體）表面貼裝封裝。呢個元件專為要求嚴格嘅汽車內飾照明應用而設計，結合咗高光輸出、寬視角同埋強勁嘅可靠性。佢嘅主要設計重點係儀錶板照明、儀錶組同埋一般內飾環境照明，喺變化嘅環境條件下，顏色同亮度嘅一致性至關重要。
呢款 LED 嘅核心優勢包括佢符合嚴格嘅 AEC-Q102 標準，適用於汽車應用中嘅分立光電器件，確保喺車輛內飾典型嘅惡劣條件下嘅性能同壽命。佢喺標準驅動電流 20mA 下，典型發光強度為 1120 毫坎德拉（mcd），配備 120 度寬視角，提供極佳嘅可見度。此外，產品符合 RoHS、REACH 同埋無鹵素環保指令，適合有嚴格材料規管嘅全球市場。
目標市場專注於汽車領域，應用明確列出用於汽車內飾照明同儀錶組顯示。呢個重點決定咗佢相比標準商用級 LED，喺溫度範圍、靜電放電（ESD）保護同埋長期可靠性方面有增強嘅規格。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度與電氣特性
電氣同光學性能係喺標準測試條件（Ts=25°C）下定義嘅。正向電流（IF）嘅絕對最大額定值為 50mA，典型工作點為 20mA，最低建議工作電流為 5mA。喺 20mA 時，發光強度（IV）範圍從最低 710mcd 到典型 1120mcd，最大規格可達 1800mcd，表明生產批次之間可能存在性能差異。喺呢個電流下，正向電壓（VF）介乎 1.75V 至 2.75V 之間，典型值為 2.0V。主波長（λd）喺紅色光譜範圍內，規格為 612nm 至 627nm，典型值為 622nm。視角（2θ½）為一致嘅 120 度，標明公差為 ±5°。
2.2 熱力與可靠性參數
熱管理對於 LED 性能同壽命至關重要。器件有兩個指定嘅熱阻值："實際"熱阻（Rth JS real）最大值為 160 K/W，同埋 "電氣"熱阻（Rth JS el）最大值為 125 K/W。差異可能源於測量方法，電氣方法係行業常用嘅估算方法。絕對最高結溫（TJ）為 125°C。工作同儲存溫度範圍指定為 -40°C 至 +110°C，呢點對於必須喺極端氣候下運作嘅汽車應用至關重要。器件可以承受高達 2kV 嘅 ESD（人體模型）脈衝，提供基本嘅處理保護。
2.3 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。最大功耗（Pd）為 137 mW。浪湧電流能力（IFM）對於 ≤10μs 嘅脈衝（極低佔空比 D=0.005）為 100mA。器件唔係為反向偏壓操作而設計。回流焊接期間嘅最高焊接溫度為 260°C，持續 30 秒，呢個係無鉛焊接工藝嘅標準曲線。
3. 分級系統說明
為確保大規模生產嘅一致性，LED 會根據性能分級。規格書提供咗三個關鍵參數嘅詳細分級表。
3.1 發光強度分級
發光強度使用字母數字代碼系統（例如 L1、L2、M1... 直至 GA）進行分級。每個級別涵蓋特定嘅最小同最大發光強度範圍（以毫坎德拉 mcd 為單位）。對於 65-21-UR0200H-AM，突出顯示嘅可能輸出級別包括 V1（710-900 mcd）、V2（900-1120 mcd）、AA（1120-1400 mcd）同埋 AB（1400-1800 mcd）。咁樣設計師就可以根據應用所需嘅亮度水平選擇部件，相關測量公差為 ±8%。
3.2 主波長分級
決定紅光感知顏色嘅主波長亦都進行分級。級別由四位數代碼（例如 1215、1518、1821）標識。每個代碼對應一個 3 納米嘅波長範圍。對於呢個特定部件，可能嘅級別係 1215（612-615 nm）、1518（615-618 nm）、1821（618-621 nm）、2124（621-624 nm）、2427（624-627 nm）同埋 2730（627-630 nm）。主波長測量嘅公差為 ±1nm。呢種嚴格嘅分級確保咗顯示屏或照明陣列中多個 LED 嘅顏色均勻性。
3.3 正向電壓分級
正向電壓使用類似 1517、1720、2022 等代碼進行分級，代表以 0.25V 為增量嘅電壓範圍（例如 1.50-1.75V、1.75-2.00V、2.00-2.25V）。了解 VF分級對於設計高效嘅電流驅動電路同埋管理功耗非常重要。
4. 性能曲線分析
規格書包含多個圖表，說明關鍵參數如何隨操作條件變化。
4.1 IV 曲線與相對發光強度
正向電流與正向電壓圖顯示典型嘅指數關係，對於選擇合適嘅限流電阻或恆流驅動器至關重要。相對發光強度與正向電流圖表明，光輸出隨電流增加而超線性增加，但超過建議嘅 20mA 操作可能會降低效率並增加熱量。
4.2 溫度依賴性
幾個圖表詳細說明熱效應。相對發光強度與結溫曲線顯示，光輸出隨溫度升高而降低——對於環境溫度可能很高嘅汽車應用來說，呢點係一個關鍵考慮因素。相對正向電壓與結溫圖顯示 VF具有負溫度係數，隨溫度升高而線性下降。呢個特性有時可以用於間接溫度感測。主波長與結溫圖表明，隨著溫度升高，會出現輕微嘅紅移（波長增加）。
4.3 光譜分佈與降額
相對光譜分佈圖確認咗以 622nm 為中心嘅單色紅光輸出。正向電流降額曲線對於熱設計至關重要；佢顯示最大允許連續正向電流必須隨著焊盤溫度升高而降低。例如，喺焊盤溫度 110°C 時，最大連續電流僅為 35mA。允許脈衝處理能力圖提供咗以不同佔空比嘅脈衝電流驅動 LED 嘅指引，允許喺多路復用應用中實現更高嘅瞬時亮度。
5. 機械與封裝資料
LED 使用標準 PLCC-2 表面貼裝封裝。雖然第 15 頁嘅確切機械圖紙冇喺度複製，但典型嘅 PLCC-2 尺寸喺業內係眾所周知嘅。封裝包括一個帶有兩個引腳嘅模製塑膠主體。極性由封裝形狀或頂部標記指示，通常標識陰極。規格書仲包括第 16 頁嘅 "推薦焊接焊盤" 佈局，呢個對於 PCB 設計至關重要，以確保正確焊接、散熱同埋機械穩定性。
6. 焊接與組裝指引
呢個元件專為與無鉛焊料兼容嘅回流焊接工藝而設計。第 16 頁指定嘅曲線（回流焊接曲線）允許峰值溫度 260°C，持續最多 30 秒。呢個係標準嘅 IPC/JEDEC 曲線。設計師必須確保佢哋嘅組裝過程喺呢啲限制範圍內，以防止封裝損壞或內部晶片同埋線焊退化。"使用注意事項" 部分（第 19 頁）可能包含重要嘅處理、儲存同埋清潔說明，以保持可靠性，例如避免暴露喺含硫環境中，因為硫會腐蝕鍍銀引腳（參考第 20 頁嘅 "硫測試標準"）。
7. 包裝與訂購資料
"包裝資料"（第 17 頁）詳細說明 LED 嘅供應方式，通常係喺壓花載帶上捲成卷盤，適合自動貼片組裝設備。部件編號 65-21-UR0200H-AM 遵循可能嘅內部編碼系統，該系統可能封裝咗封裝類型、顏色、性能級別同埋其他屬性嘅資訊。"訂購資料" 部分（第 14 頁）會提供對應於不同發光強度、波長同埋正向電壓級別嘅具體訂購代碼，允許為生產進行精確選擇。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
如前所述，主要應用係汽車內飾照明同埋儀錶組。呢個包括中控台上按鈕、開關同埋圖標嘅背光照明，門把手同埋腳坑嘅照明，以及最關鍵嘅，作為儀錶組內嘅指示燈同埋警告燈。120 度嘅寬視角使其適合 LED 可能唔係正面觀看嘅應用。
8.2 設計考慮因素
使用呢款 LED 進行設計時，工程師必須考慮以下幾個因素：電流驅動：使用恆流驅動器或設定為 20mA（典型值）嘅限流電阻，以確保一致嘅亮度同埋壽命。熱管理：必須遵守降額曲線。確保足夠嘅 PCB 銅面積或散熱過孔，將熱量從焊盤導走，特別係喺高環境溫度環境中，例如陽光直射下嘅汽車儀錶板。光學設計：寬視角可能需要導光板或擴散器來為特定指示目的塑造光束。ESD 保護：雖然額定值為 2kV HBM，但喺 PCB 上加入基本嘅 ESD 保護對於汽車電子產品係良好做法。
9. 技術比較與差異
與標準商用 PLCC-2 紅色 LED 相比，65-21-UR0200H-AM 通過其汽車級認證區分開來。主要差異包括：AEC-Q102 認證：呢個涉及一系列壓力測試（高溫工作壽命、溫度循環、耐濕性等），商用部件唔會進行呢啲測試。擴展溫度範圍：從 -40°C 到 +110°C 嘅操作超過咗商用部件典型嘅 -40°C 到 +85°C 或 +100°C 範圍。耐腐蝕性：耐腐蝕性 "Class B1" 嘅規格表明針對汽車環境中常見嘅特定氣體污染物進行咗測試。更嚴格嘅分級同埋規格：參數通常以更嚴格嘅公差同埋更全面嘅分級來指定，以確保系統級別嘅一致性。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：我可以連續以 50mA 驅動呢款 LED 嗎？
答：唔可以。50mA 嘅絕對最大額定值係一個應力極限。為咗可靠嘅長期操作，你必須根據焊盤溫度遵循降額曲線。喺典型環境條件下，20mA 係推薦嘅連續電流。
問："實際"同埋"電氣"熱阻有咩區別？
答："電氣"方法使用對溫度敏感嘅正向電壓作為代理來計算熱阻，通常用於規格制定。"實際"方法可能涉及更直接嘅熱測量。對於設計目的，使用較高嘅值（160 K/W）進行熱計算會更保守。
問：我點樣解讀訂單中嘅發光強度級別代碼（例如 AA）？
答：級別代碼保證 LED 嘅發光強度喺該級別嘅指定範圍內（例如 AA = 1120-1400 mcd）。你必須訂購你應用所需亮度一致性嘅特定級別代碼。
問：需要反向保護二極管嗎？
答：需要。規格書明確指出器件 "唔係為反向操作而設計"。如果存在施加反向電壓嘅任何可能性（呢個喺汽車電源系統中很常見），串聯一個阻斷二極管或喺 LED 兩端並聯一個分流二極管係必不可少嘅。
11. 實用設計案例分析
場景：為汽車儀錶組設計一個紅色 "引擎檢查" 警告指示燈。
選擇：選擇 65-21-UR0200H-AM 係因為佢符合 AEC-Q102、高亮度同埋紅色。可以選擇 612-621nm 範圍內嘅波長級別，以獲得標準紅色外觀。
電路設計：儀錶組嘅電源標稱值為 12V（範圍可從 9V 到 16V）。為咗成本效益，選擇一個簡單嘅串聯電阻。使用典型 VF喺 20mA 時為 2.0V：R = (12V - 2.0V) / 0.020A = 500Ω。選擇一個標準 510Ω 電阻，產生約 19.6mA 嘅電流，呢個係可以接受嘅。計算電阻額定功率：P = I2R = (0.0196)2* 510 ≈ 0.2W，所以一個 1/4W 電阻就足夠。
熱力檢查：LED 將安裝喺儀錶組嘅 PCB 上。假設車內最高環境溫度為 85°C，計算出焊盤處 PCB 溫升為 15°C，焊盤溫度為 100°C。參考降額曲線，喺 100°C 時允許嘅最大連續電流約為 40mA。我哋嘅設計電流約為 20mA，遠低於呢個限制，提供良好嘅安全邊際。
光學設計：設計一個光管或小型擴散帽，利用 120 度視角，將光從 PCB 上嘅 SMD LED 引導到儀錶組面板上嘅正面指示圖標。
12. 工作原理
呢個器件係一個發光二極管（LED），一種半導體 p-n 結二極管。當施加超過二極管內建電勢（對於呢款紅色 LED 約為 1.75-2.75V）嘅正向電壓時，電子同埋電洞被注入跨越結區。呢啲電荷載流子復合，對於呢種特定材料成分（可能基於 AlGaInP），一部分復合能量以光子（光）嘅形式釋放，其波長對應於半導體材料嘅帶隙能量，從而產生主波長約為 622nm 嘅紅光。塑膠 PLCC-2 封裝封裝咗半導體晶片，提供機械保護，並包含一個模製透鏡，將發射嘅光塑造成指定嘅 120 度視角圖案。
13. 技術趨勢
喺汽車 LED 領域，可以觀察到幾個趨勢。持續推動緊更高嘅發光效率（每電瓦更多光輸出），允許更亮嘅顯示或更低嘅功耗同埋熱量產生。改進嘅顏色一致性同埋更嚴格嘅分級隨著顯示屏變得更加精密而變得至關重要。增強嘅可靠性同埋穩健性仍然至關重要，封裝材料持續發展以承受更高溫度同埋更惡劣嘅環境壓力，包括抵抗新型污染物。此外，驅動電子同埋控制直接與 LED 封裝集成（例如，帶有集成 IC 用於 PWM 調光或診斷嘅智能 LED）係一個增長趨勢，儘管呢個特定部件仍然係一個分立嘅、無驅動器嘅元件。
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"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，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，例如"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冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 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發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（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。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 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，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，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芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、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） | %（例如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 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 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 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | 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。 | 唔同螢光粉影響光效、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 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 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 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 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，每組有對應嘅坐標範圍。 | 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（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |