紅色LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 順向電壓1.9-2.5V - 功率125mW - 發光強度1500-2800mcd - 通過AEC-Q102認證

1. 產品概述

呢款高亮度紅色LED採用AlGaInP半導體技術，封裝成緊湊嘅PLCC4規格，尺寸為3.50mm x 2.80mm x 1.85mm。專為要求嚴格嘅汽車內外照明應用而設計，符合AEC-Q102應力測試認證標準，確保喺惡劣操作環境下仍具備可靠穩定性。LED嘅主波長範圍為627.5nm至635nm，典型視角達120°，能夠提供寬廣區域嘅均勻照明。喺50mA電流下，正向電壓為1.9V至2.5V，發光強度介乎1500mcd至2800mcd，能夠平衡效率同亮度，滿足各種信號及指示燈照明需求。

2. 技術參數分析

2.1 電氣與光學特性

喺測試電流為50mA同環境溫度25°C嘅情況下，電氣同光學參數定義如下：

• 正向電壓 (VF)：最低1.9V，典型值冇提供，最高2.5V。測量公差為±0.1V。
• 反向電流 (IR)：喺反向電壓5V時，最高10µA，確保低漏電。
• 主導波長 (λD): 627.5nm 至 635nm，涵蓋深紅色區域。測量公差 ±0.005nm。
• 發光強度 (IV): 1500mcd 至 2800mcd，測量公差 ±10%。
• 視角 (2θ1/2): 典型值 120°，提供寬廣散射，適用於指示燈同背光應用。
• 熱阻 (Rth JS real): 典型值 160°C/W，最大值 180°C/W（接點至焊點）。電氣測量方法得出典型值 80°C/W，最大值 90°C/W。

2.2 絕對最大額定值

喺25°C焊點溫度下，裝置操作唔可以超出以下限制：

• 功率消耗：175mW
• 正向電流：70mA（連續），100mA峰值（1/10工作週期，10ms脈衝寬度）
• 反向電壓：5V
• ESD (HBM)：2000V
• 操作溫度：-40°C 至 +100°C
• 儲存溫度：-40°C 至 +100°C
• 接面溫度：120°C

需注意功耗唔可以超過絕對最大額定值。操作時嘅最大電流應喺量度封裝溫度後確定，以確保接面溫度保持喺上限以下。

3. Binning 系統

3.1 正向電壓分檔 (IF=50mA)

正向電壓分為六個檔位：B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）、E1（2.4-2.5V）。

3.2 發光強度分檔

強度檔位定義為M2（1500-1800mcd）、N1（1800-2300mcd）、N2（2300-2800mcd）。

3.3 波長分檔

主波長檔位：F2（627.5-630nm）、G1（630-632.5nm）、G2（632.5-635nm）。

呢啲檔位容許客戶選擇公差較細嘅元件，從而在大量生產中保持顏色同亮度一致。產品標籤上嘅檔位代碼標示咗VF、IV同波長等級嘅確切組合。

4. 性能曲線

4.1 正向電壓 vs. 正向電流（V-I 曲線）

正向電壓隨電流非線性增加。喺1.9V時，電流接近零；喺2.5V時，電流大約達到60mA。條曲線顯示喺50mA時，典型正向電壓約為2.2V。

4.2 相對發光強度 vs. 正向電流

相對強度隨正向電流增加，直至60mA都幾乎呈線性關係。喺50mA時，相對強度約為100%（參考點）。透過降低電流嚟調光係有效嘅，但要注意喺呢個範圍內色度偏移係好細。

4.3 接面溫度影響

隨著接面溫度由-40°C升至120°C，相對發光強度喺120°C時比室溫下降約20%。正向電壓偏移（ΔVF）隨溫度呈負向變化，喺整個範圍內下降約0.2V。主波長隨溫度升高而輕微向長波方向偏移（約4-5nm）。呢啲特性對高溫汽車環境嘅熱管理好重要。

4.4 焊接溫度降額

最大正向電流必須隨焊點溫度升高而降低。喺焊點溫度100°C時，容許電流由25°C時嘅70mA下降至約20mA。

4.5 輻射方向圖

輻射圖顯示典型嘅朗伯體分佈，半功率角為±60°，確認咗寬達120°嘅視角。強度喺整個發射錐體內均勻一致。

4.6 頻譜分佈

光譜分佈嘅峰值大約喺630nm，半高全寬（FWHM）約為20-25nm。冇觀察到二次發射，確保顏色純度。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED封裝喺PLCC4封裝入面，尺寸：長3.50mm、闊2.80mm、高1.85mm。封裝頂視圖有個極性標記（圓點）表示陰極。底視圖顯示四個端子：根據極性圖，焊墊1（陰極）、焊墊2（陽極）、焊墊3（陽極）、焊墊4（陰極）。極性亦由封裝角落嘅倒角標示。

5.2 建議焊盤圖案

建議嘅PCB焊盤圖案包括四個焊墊：兩個內側陽極焊墊（每個2.20mm x 0.80mm）同兩個外側陰極焊墊（每個2.60mm x 0.80mm）。整體佔地面積係4.60mm x 1.60mm，焊墊之間間距0.70mm。除非另有註明，公差為±0.05mm。

5.3 載帶與捲盤

器件以8mm寬承載帶供應，帶有4mm間距嘅鏈輪孔。膠帶尺寸：寬度8.00mm，口袋間距4.00mm，腔體尺寸3.50mm x 2.80mm x 1.85mm。每個卷軸（直徑330mm）包含2000件。卷軸轂內徑為60mm，轂孔直徑為13.6mm。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

建議嘅回流焊接溫度曲線（無鉛）如下：

• 平均升溫速率：由Tsmin（150°C）到Tp最高3°C/s
• 預熱：150°C 至 200°C，持續60至120秒
• 高於217°C (TL) 嘅時間：最長60秒
• 峰值溫度 (Tp)：260°C，最長持續10秒
• 冷卻降溫速率：最高6°C/s
• 由25°C升至峰值溫度嘅時間：最長8分鐘

回流焊接次數唔應該超過兩次。如果兩次焊接之間相隔超過24小時，LED可能會吸收水分而受損。加熱期間請勿施加機械應力。

6.2 手焊

如需手動焊接，請使用溫度低於300°C嘅烙鐵，焊接時間少於3秒，並且只焊接一次。

6.3 儲存與濕敏等級

濕敏等級為Level 2。打開鋁袋前，需喺≤30°C及≤75% RH條件下儲存，由製造日期起計最長一年。打開後，需喺24小時內於≤30°C及≤60% RH條件下使用。若超出儲存條件，必須以60±5°C烘烤超過24小時。

7. 包裝與訂購資訊

產品以每卷2000件嘅數量包裝。每卷均密封於防潮袋內，附有乾燥劑及濕度指示卡。外層紙箱包含多卷。每卷及每個袋上均標示有零件編號、規格編號、批號、分 bin 代碼、數量及日期代碼。分 bin 代碼編碼咗發光強度、色度（波長）及正向電壓嘅具體等級。

8. 應用建議

8.1 典型應用

汽車內部照明（儀表板指示燈、環境照明）、外部照明（煞車燈、方向燈、尾燈）、開關及一般信號指示。寬廣嘅視角同高亮度令佢適合用喺側光式面板同背光照明。

8.2 設計考量

• 熱管理： 考慮到熱阻為160°C/W，喺接近最大電流驅動時，需要足夠嘅散熱措施。保持焊點溫度低於100°C，以確保接面溫度維持喺120°C以下。
• 電流限制： 務必使用串聯電阻或恆流驅動器以防止過流。由於I-V曲線陡峭，微小的電壓變化會導致較大的電流波動。
• 靜電防護： 該元件的額定值為2kV HBM。在處理和組裝過程中，請採取適當的靜電防護措施。
• 硫及鹵素限制： 為避免腐蝕和光通量衰減，請將硫含量控制在100ppm以下，溴含量控制在900ppm以下，氯含量控制在900ppm以下，且總含量不超過1500ppm。
• 揮發性有機化合物（VOCs）： 避免使用會釋出有機蒸氣的黏合劑或灌封膠，因為這些蒸氣可能滲入有機矽封裝體並導致變色。
• 清潔： 建議使用異丙醇清潔焊後殘留物。請勿使用超聲波清潔，以免損壞LED。

9. 技術比較

相比傳統基於GaAsP或GaP嘅紅色LED，呢款AlGaInP器件提供顯著更高嘅發光效率（典型值喺50mA下達1500-2800mcd）同更佳嘅溫度穩定性。採用PLCC4表面貼裝封裝，配合寬達120°嘅視角，為空間受限嘅汽車模組提供設計靈活性。通過AEC-Q102認證，確保符合嚴格嘅汽車可靠性要求，包括熱衝擊、壽命測試同高濕度運行。

10. 常見問題

問：呢款LED嘅最大建議工作電流係幾多？
答：絕對最大連續正向電流係70mA，但為咗可靠嘅長壽命運行，必須根據環境溫度同熱管理進行降額使用。一般情況下，配合足夠嘅散熱，50mA係一個安全嘅標稱電流。

問：呢款LED可以用PWM訊號驅動嗎？
答：可以，呢粒LED可以透過脈衝寬度調變嚟調光。請確保峰值電流唔超過100mA，而工作週期要限制喺令平均功率低過175mW。

問：唔同亮度分檔之間嘅顏色一致性係點？
答：波長分檔同亮度分檔係獨立嘅。客戶需要同時選擇波長同亮度分檔，以確保顏色同亮度一致。喺指定範圍內，電流同溫度引起嘅典型波長偏移係好細。

11. 實際應用案例

案例1：汽車尾燈組合燈
設計師用咗18粒呢款紅色LED，以3串6並嘅配置用喺尾燈。每串由恆流IC以40mA驅動。熱模擬顯示，喺環境溫度50°C下，接面溫度保持低過85°C。寬廣嘅視角令到唔需要二次光學元件。

案例2：車廂環境照明
對於中控台嘅氛圍燈，兩個LED被放置喺導光條後面。120°嘅發光角度確保咗沿住導光條嘅均勻照明。低順向電壓容許直接由3.3V電源供電，每個LED配一個22Ω電阻，喺30mA下每個LED可達到1500mcd。

12. 運作原理

紅色LED採用AlGaInP（鋁鎵銦磷化物）作為活性層材料，呢種係直接能隙半導體。當施加順向偏壓時，n型層嘅電子會同p型層嘅電洞複合，以光子形式釋放能量。AlGaInP嘅能隙能量可以透過調整銦嘅成分來調節，從而發出紅光區域（約630nm）嘅光。多量子井結構提升咗複合效率，即使喺中等電流下都能產生高發光強度。透明基板同優化嘅晶片設計改善咗光提取效率。

13. 發展趨勢

汽車應用中紅色LED嘅趨勢係邁向更高效率（lm/W）同更細小嘅封裝尺寸，以實現更緊湊嘅照明設計。AlGaInP磊晶生長同晶片成形技術嘅改進，持續推動紅色LED嘅發光效率突破100 lm/W。此外，喺封裝內整合ESD保護已經變得常見。採用AEC-Q102同類似標準確保呢啲LED能夠承受惡劣嘅汽車環境。未來發展可能包括喺單一PLCC封裝內使用多個晶片嘅全光譜可調紅-琥珀-綠模組。