目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度學同電氣特性
- 2.2 熱特性
- 2.3 絕對最大額定值
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 光譜同輻射特性
- 3.2 電流對電壓同強度
- 3.3 溫度依賴性
- 3.4 脈衝操作
- 4. 分級系統說明
- 4.1 光強度分級
- 4.2 主波長分級
- 4.3 順向電壓分級
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 機械尺寸
- 5.2 極性識別
- 5.3 建議焊接焊盤佈局
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 迴流焊接溫度曲線
- 6.2 使用注意事項
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 零件編號解碼
- 7.2 標準包裝
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題（FAQs）
- 10.1 建議工作電流係幾多？
- 10.2 點樣計算串聯電阻值？
- 10.3 呢款LED可以用於PWM調光嗎？
- 10.4 點解熱管理咁重要？
- 11. 實用設計同使用案例
- 11.1 設計案例：汽車中央高位煞車燈（CHMSL）
- 11.2 設計案例：工業狀態指示燈面板
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款採用PLCC-4（塑膠引線晶片載體）封裝嘅高性能表面貼裝紅色LED嘅規格。呢款器件主要為要求嚴格嘅汽車內外照明環境而設計。佢嘅核心優勢包括喺標準驅動電流50mA下，擁有高達3550毫坎德拉（mcd）嘅典型光強、120度寬廣視角以提供極佳可見度，以及符合關鍵汽車同環境標準嘅堅固結構。
呢款LED通過咗AEC-Q102標準認證，確保咗汽車電子元件嘅可靠性。佢仲具備抗硫化物特性（A1級），能夠抵禦腐蝕性大氣，並符合RoHS、REACH同無鹵素指令。呢種高輸出、高可靠性同合規性嘅結合，令佢成為現代車輛照明系統嘅理想選擇。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度學同電氣特性
關鍵工作參數喺典型條件（Ts=25°C，IF=50mA）下量度，定義咗LED嘅性能範圍：
- 順向電流（IF）：建議工作電流係50mA，絕對最大額定值為70mA。為確保正常運作，指定最小電流為5mA。
- 光強度（IV）：典型值為3550 mcd，喺50mA下，最小值為2240 mcd，最大值為5600 mcd。光通量測量公差為±8%。
- 順向電壓（VF）：典型值為2.25V，喺50mA下，範圍由最小值1.75V到最大值2.75V，測量公差為±0.05V。
- 視角（2φ½）：120度，公差為±5度。呢個係光強度下降到軸向峰值一半時嘅全角。
- 主波長（λd）：對於呢款紅色LED，主波長範圍喺612nm至627nm之間，測量公差為±1nm。
2.2 熱特性
熱管理對於LED性能同壽命至關重要。提供咗兩個熱阻值：
- 實際熱阻（Rth JS real）：典型值70 K/W，最大值95 K/W。呢個係直接從接面到焊點量度得出。
- 電氣熱阻（Rth JS el）：典型值50 K/W，最大值67 K/W。呢個係用於某些計算模型嘅電氣推導值。
- 接面溫度（TJ）：最大允許接面溫度為125°C。
- 工作溫度（Topr）：工作環境溫度範圍係-40°C至+110°C。
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。任何情況下都唔可以超過。
- 功耗（Pd）：192 mW。
- 浪湧電流（IFM）：對於脈衝≤10μs、佔空比（D）為0.005嘅情況，為100 mA。
- 反向電壓（VR）：呢款器件唔係為反向偏壓操作而設計。
- ESD敏感度（HBM）：2 kV，根據人體模型（R=1.5kΩ，C=100pF）測試。
- 焊接溫度：可承受260°C迴流焊接30秒。
3. 性能曲線分析
3.1 光譜同輻射特性
相對光譜分佈圖表顯示LED主要喺光譜嘅紅色區域發光，中心圍繞其主波長。典型輻射特性圖說明咗空間強度分佈，確認咗光強度下降到軸向峰值50%時嘅120度視角。
3.2 電流對電壓同強度
順向電流對順向電壓（I-V）曲線展示咗二極體典型嘅指數關係。喺50mA時，電壓約為2.25V。相對光強度對順向電流圖表顯示光輸出隨電流增加而增加，但喺較高電流時可能因熱效應而變得次線性。
3.3 溫度依賴性
幾個圖表詳細說明咗性能隨溫度嘅變化：
- 相對順向電壓對接面溫度：順向電壓隨接面溫度升高而線性下降，呢個特性可用於溫度感測。
- 相對光強度對接面溫度：光輸出隨溫度上升而下降。保持低接面溫度對於穩定亮度至關重要。
- 主波長偏移對接面溫度：峰值發射波長隨溫度而偏移，對於顏色要求嚴格嘅應用非常重要。
- 順向電流降額曲線：呢個關鍵圖表顯示，最大允許順向電流必須隨焊盤溫度升高而降低。例如，喺最高焊盤溫度110°C時，電流必須降額至57mA。
3.4 脈衝操作
允許脈衝處理能力圖表定義咗脈衝電流嘅安全工作區域。佢顯示對於非常短嘅脈衝寬度（tp），允許更高嘅峰值電流（IF），具體取決於佔空比（D）。
4. 分級系統說明
為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。
4.1 光強度分級
LED根據其喺典型電流下量度嘅光強度進行分組。分級範圍從BB（2240-2800 mcd）到CB（3550-4500 mcd）。典型部件（3550 mcd）屬於CA級（2800-3550 mcd）。提供相應嘅流明光通量值以供參考。
4.2 主波長分級
主波長以3nm為步進進行分級，從1215（612-615nm）到2427（624-627nm）。咁樣可以選擇具有非常特定色點嘅LED。
4.3 順向電壓分級
順向電壓以0.25V為步進進行分級，從代碼1720（1.75-2.00V）到2527（2.50-2.75V）。匹配VF分級有助於設計平衡嘅並聯LED串。
5. 機械同封裝資訊
5.1 機械尺寸
LED採用標準PLCC-4表面貼裝封裝。典型尺寸約為長3.5mm、闊2.8mm、高1.9mm（包括透鏡）。詳細嘅帶公差尺寸圖會喺完整規格書嘅專用機械圖部分搵到。
5.2 極性識別
PLCC-4封裝有一個斜角或凹口角，表示陰極（負極）引腳。正確方向對於電路運作至關重要。
5.3 建議焊接焊盤佈局
建議使用焊盤圖案設計，以確保可靠焊接、適當散熱同迴流過程中的對齊。呢個圖案通常包括四個電氣引腳嘅焊盤同一個用於散熱嘅中央熱焊盤。
6. 焊接同組裝指引
6.1 迴流焊接溫度曲線
元件兼容標準紅外線或對流迴流焊接製程。指定嘅溫度曲線包括預熱區、保溫區、峰值溫度不超過260°C持續30秒嘅迴流區，以及受控冷卻區。遵循呢個曲線可以防止熱衝擊並確保焊點完整性。
6.2 使用注意事項
- ESD保護：雖然額定值為2kV HBM，但組裝期間仍應遵守標準ESD處理預防措施。
- 電流限制：務必使用串聯電阻或恆流驅動器將順向電流限制喺所需值，切勿直接連接到電壓源。
- 熱設計：實施足夠嘅PCB銅面積或散熱措施，特別係喺高電流或高環境溫度下操作時，以保持接面溫度喺限制範圍內。
- 清潔：使用兼容嘅清潔溶劑，唔好損壞塑膠封裝或透鏡。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 零件編號解碼
零件編號67-41-UR050 1H-AM結構如下：
67-41：產品系列。
UR：顏色（紅色）。
050：測試電流（50mA）。
1：引線框架類型（1=金）。
H：亮度等級（高）。
AM：指定汽車應用。
7.2 標準包裝
LED通常以壓紋帶同捲盤形式供應，兼容自動貼片組裝設備。標準捲盤數量係行業標準，例如每捲2000或4000件。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 汽車外部照明：日間行車燈（DRL）、側標誌燈、中央高位煞車燈（CHMSL），以及徽章或裝飾嘅內部照明。
- 汽車內部照明：儀表板背光、開關照明、腳部空間照明同環境照明。
- 通用指示燈應用：工業設備、消費電子產品或需要高亮度同可靠性嘅標誌中嘅狀態指示燈。
8.2 設計考慮因素
- 驅動器選擇：對於汽車應用，考慮可以處理負載突降、反向電池保護同PWM調光（如果需要）嘅驅動器。
- 光學設計：寬廣視角可能需要二次光學元件（透鏡、導光板）來塑造光束，以適應DRL等特定應用。
- 串聯/並聯配置：連接多個LED時，考慮並聯串嘅電壓分級，並確保驅動器能夠提供所需嘅總電流同電壓。
9. 技術比較同差異化
同標準非汽車PLCC-4 LED相比，呢款器件提供關鍵優勢：
- 汽車認證（AEC-Q102）：經過溫度循環、濕度同操作壽命嘅嚴格壓力測試，確保喺惡劣汽車環境中嘅可靠性。
- 抗硫化物特性（A1級）：材料同結構能夠抵抗含硫大氣嘅腐蝕，呢種情況喺某些地理區域常見。
- 擴展溫度範圍：額定工作溫度範圍為-40°C至+110°C，超過典型商業級LED嘅範圍。
- 高光強度：喺50mA下3550 mcd嘅典型輸出高於許多標準紅色PLCC-4 LED，為給定電流提供更多光線。
10. 常見問題（FAQs）
10.1 建議工作電流係幾多？
典型工作電流係50mA。可以喺5mA到絕對最大值70mA之間操作，但性能參數（強度、電壓）係喺50mA下指定嘅。如果喺高環境溫度下操作，務必參考降額曲線。
10.2 點樣計算串聯電阻值？
使用歐姆定律：R = (Vsupply- VF) / IF。對於12V汽車電源，使用典型VF2.25V（50mA時）：R = (12V - 2.25V) / 0.05A = 195歐姆。選擇最接近嘅標準值（例如200歐姆），並確保電阻嘅功率額定值足夠（P = I2R = 0.5W）。
10.3 呢款LED可以用於PWM調光嗎？
可以，LED非常適合PWM調光。確保PWM頻率足夠高以避免可見閃爍（通常>200Hz）。驅動器必須能夠喺選定頻率下切換所需電流。
10.4 點解熱管理咁重要？
過高嘅接面溫度會降低光輸出（流明衰減）、縮短操作壽命，並可能導致主波長偏移。適當嘅散熱措施可以保持性能同可靠性。
11. 實用設計同使用案例
11.1 設計案例：汽車中央高位煞車燈（CHMSL）
對於需要高亮度同快速響應嘅CHMSL，可以將多個LED排列成一行。使用額定用於汽車電壓範圍嘅恆流驅動器，可以確保無論電池電壓如何波動，亮度都保持一致。120度嘅寬廣視角為車輛後方各個角度提供極佳嘅可見度。AEC-Q102認證確保燈光喺車輛整個使用壽命期間，喺所有氣候條件下都能可靠運作。
11.2 設計案例：工業狀態指示燈面板
喺工業控制面板中，呢啲LED可以作為高亮度狀態或故障指示燈。佢哋嘅抗硫化物特性令佢哋適合可能接觸化學品嘅環境。PLCC-4封裝允許喺PCB上進行緊湊嘅表面貼裝設計。設計師可以選擇特定嘅波長分級，以保持面板上所有指示燈嘅紅色一致性。
12. 工作原理介紹
呢款器件係發光二極體（LED）。佢基於半導體材料中嘅電致發光原理運作。當順向電壓施加喺p-n接面時，電子同電洞復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。所用嘅特定半導體材料決定咗發光顏色；喺呢個情況下，係產生主波長介乎612-627nm之間紅光嘅材料。塑膠封裝包含一個模製環氧樹脂透鏡，用於塑造光輸出並提供環境保護。
13. 技術趨勢
汽車同高可靠性LED嘅趨勢繼續朝向更高光效（每瓦電輸入產生更多光輸出）、改善熱性能（允許喺更細封裝中使用更高驅動電流），以及增強顏色一致性同飽和度。亦都專注於開發有助於更好光學控制同二次光學元件集成嘅封裝。微型化嘅驅動力持續存在，同時需要簡化終端設計師熱管理嘅封裝，例如具有外露熱焊盤或先進基板材料嘅封裝。
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。 |