目錄
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）表面貼裝封裝嘅高性能超紅光LED嘅規格。呢款器件主要係為咗滿足要求嚴格嘅汽車照明應用而設計，包括車內同車外照明。佢嘅核心優勢包括高發光強度、寬視角，以及符合嚴格汽車級可靠性標準嘅堅固結構，例如AEC-Q102、抗硫化物（A1級），並且符合RoHS、REACH同無鹵素要求。目標市場包括開發先進照明系統嘅汽車原廠設備製造商同第一級供應商。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度學同電氣特性
呢款LED嘅性能係喺典型正向電流（IF）50mA下進行表徵。典型發光強度（IV）為1800毫坎德拉（mcd），最小值為1400 mcd，最大值為2800 mcd，表明亮度可能會有分級。典型正向電壓（VF）為2.35V，範圍由2.0V到2.75V，呢個參數對於驅動電路設計同功率損耗計算至關重要。主波長（λd）中心喺630 nm（超紅光譜），範圍由627 nm到639 nm。一個關鍵特點係非常寬嘅120度視角（φ），提供廣闊而均勻嘅照明，適合用於信號指示同環境照明。
2.2 絕對最大額定值同熱管理
絕對唔可以超過關鍵極限，以確保器件壽命。絕對最大連續正向電流為70 mA，脈衝≤10 μs時嘅浪湧電流（IFM）為100 mA。最高結溫（TJ）為125°C，工作溫度範圍（Topr）由-40°C到+110°C，適合惡劣嘅汽車環境。熱管理至關重要；由結到焊點嘅熱阻（Rth JS）有兩個指定值：一個係實際測量值（典型值70 K/W，最大值95 K/W），另一個係電氣測量值（典型值50 K/W，最大值67 K/W）。呢個參數直接將功率損耗（Pd = VF * IF）同結溫升聯繫起嚟。降額曲線顯示，隨住焊盤溫度升高，正向電流必須降低，例如喺焊盤溫度110°C時要降至57 mA。
3. 分級系統說明
為咗確保生產一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。
3.1 發光強度分級
定義咗三個強度組別：AB（1400-1800 mcd）、BA（1800-2240 mcd）同BB（2240-2800 mcd）。亦提供咗相應嘅光通量範圍（僅供參考）。
3.2 主波長分級
波長以3納米為步長進行分級，由2730（627-630 nm）到3639（636-639 nm）。咁樣就可以揀選具有非常特定色點嘅LED。
3.3 正向電壓分級
電壓分級以0.25V為增量定義，由1720（1.75-2.00V）到2527（2.50-2.75V）。匹配VF分級對於多LED陣列中嘅電流平衡可能好重要。
4. 性能曲線分析
4.1 IV曲線同相對強度
正向電流對正向電壓圖顯示出典型嘅指數關係。相對發光強度對正向電流曲線喺典型50mA以下幾乎係線性嘅，表明喺正常工作範圍內效率良好。
4.2 溫度依賴性
有幾張圖表說明熱性能。相對正向電壓對結溫具有負溫度係數，喺150°C範圍內下降約0.2V，可以用於溫度感測。相對發光強度對結溫顯示輸出隨溫度升高而下降，係熱設計嘅關鍵因素。主波長偏移對結溫表明加熱時會發生紅移（波長增加），呢個係AlInGaP LED嘅典型現象。
4.3 光譜分佈同輻射圖案
波長特性圖顯示喺630 nm附近有一個窄嘅光譜峰值，確認咗純紅色。典型輻射特性圖直觀地展示咗120度視角圖案。
4.4 脈衝處理能力
一張圖表詳細說明咗唔同佔空比下嘅允許脈衝電流對脈衝寬度。呢個對於設計脈衝操作電路（例如PWM調光或通訊系統）至關重要。
5. 機械同封裝資訊
呢款LED採用標準PLCC-4封裝。機械圖（由章節參考暗示）會指定精確尺寸（通常約為3.5mm x 3.0mm x 1.9mm）、引腳間距同透鏡幾何形狀。極性由封裝形狀同/或頂部或底部嘅標記指示。提供咗推薦嘅焊接焊盤佈局，以確保回流焊期間形成可靠嘅焊點同適當嘅散熱。
6. 焊接同組裝指引
呢款器件額定用於峰值溫度260°C、持續30秒嘅回流焊接，遵循具有受控升溫、保溫同冷卻速率嘅標準曲線。注意事項包括避免對透鏡施加機械應力、防止污染，以及確保熱焊盤正確焊接以實現最佳熱傳遞。儲存條件應喺指定嘅-40°C至+110°C範圍內，並處於乾燥環境中。
7. 包裝同訂購資訊
包裝通常採用帶卷盤形式，以便自動化組裝。零件編號結構解碼如下：67-41（系列）、SR（超紅光顏色）、050（50mA測試電流）、1（金引線框架）、H（高亮度級別）、AM（汽車應用）。呢個編碼可以精確識別器件嘅性能特徵。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
主要應用係汽車外部照明（例如，中央高位煞車燈 - CHMSL、後組合燈、側標誌燈）同內部照明（例如，儀表板背光、開關照明、環境照明）。高亮度同寬視角使其適合直接觀看同導光管/光導應用。
8.2 設計考慮因素
設計師必須考慮限流，通常使用恆流驅動器或串聯喺穩定電壓源上嘅電阻。熱管理至關重要；PCB佈局必須提供足夠嘅熱焊盤，並可能需要熱通孔來散熱。2kV（HBM）嘅ESD敏感度要求組裝期間採取標準嘅ESD處理預防措施。對於富含硫化物嘅環境，應根據特定應用環境驗證A1級抗硫化物評級。
9. 技術比較同差異化
同標準紅光LED相比，呢款器件嘅超紅光配方提供更高嘅發光強度同更飽和嘅顏色。PLCC-4封裝比0603或0805等更細嘅封裝提供更堅固嘅機械同熱介面。AEC-Q102認證、寬溫度範圍同抗硫化物嘅結合，專門針對汽車用途，使其有別於可能無法承受惡劣汽車生命週期嘅商業級元件。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：我應該使用咩驅動電流？
答：典型工作電流係50mA，提供指定嘅1800mcd。可以連續驅動至高達70mA以獲得更高輸出，但必須根據圖表應用熱降額。唔好喺低於5mA下操作。
問：我應該點樣理解兩個唔同嘅熱阻值？
答：實際Rth JS係物理測量值，更為保守。電氣Rth JS係從電氣參數推導出嚟，可能更低。為咗可靠嘅熱設計，建議使用較高嘅實際值（最大值95 K/W）。
問：我可以用PWM進行調光嗎？
答：可以，脈衝處理能力圖提供咗指引。例如，喺1%佔空比（D=0.01）下，允許顯著高於70mA嘅短脈衝，從而實現有效嘅PWM調光。
問：需要散熱器嗎？
答：對於50mA或以上嘅連續操作，特別係喺高環境溫度下，通過PCB熱焊盤進行有效散熱至關重要，以保持結溫低於125°C並維持光輸出同壽命。
11. 實用設計同使用案例
案例：設計中央高位煞車燈（CHMSL）
設計師需要15粒LED用於CHMSL陣列。佢哋揀選BA強度級別（1800-2240 mcd）同3033波長級別（630-633 nm）嘅LED以確保顏色一致性。使用13.8V車輛電氣系統並以每粒LED 50mA為目標，佢哋設計咗一個電路，包含三條並聯支路，每條支路有5粒LED串聯。根據典型VF 2.35V（5 * 2.35V = 11.75V）為每條支路計算串聯電阻值。電阻值為（13.8V - 11.75V）/ 0.05A = 41歐姆。設計咗一個PCB，喺LED熱焊盤下方有大面積銅箔作為散熱器，根據降額曲線，將焊盤溫度保持喺80°C以下，以允許全50mA操作。
12. 工作原理介紹
呢款係基於磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體嘅發光二極管。當施加超過其能隙能量嘅正向電壓時，電子同電洞喺有源區複合，以光子形式釋放能量。AlInGaP層嘅特定成分決定咗能隙能量，對應於發出嘅紅光波長（約630 nm）。PLCC封裝嘅環氧樹脂透鏡塑造光輸出，以實現120度視角。
13. 技術趨勢同發展
汽車LED嘅趨勢係朝向更高效率（每瓦更多流明）、更高功率密度同更大集成度（例如，多晶片封裝、集成驅動器）。亦推動喺溫度同壽命期間增強顏色穩定性。此外，新嘅封裝形式具有改進嘅熱性能，例如陶瓷基板或先進模塑封裝，正喺湧現，以處理自適應駕駛光束（ADB）同微投影等應用所需嘅更高功率水平。遵守AEC-Q102等標準同特定化學耐受性（硫化物、濕度）繼續係汽車級元件嘅關鍵區別因素。
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。 |