LED RED 3.5x2.8x1.85mm 2.3V 70mA 196mW 621nm PLCC4 汽車級 - AEC-Q101 認證

1. 產品概述

1.1 一般說明

呢款紅色LED採用AlGaInP技術，封裝為PLCC4，尺寸係3.50mm x 2.80mm x 1.85mm。專為汽車內外照明而設計，符合AEC-Q101應力測試認證指引，適用於汽車級離散半導體。

1.2 功能特點

• PLCC4封裝
• 極寬視角：120度
• 適用於所有SMT組裝及焊接製程
• 可提供編帶及捲盤包裝（2000件/捲）
• 濕敏等級：第2級
• 符合RoHS及REACH要求
• 基於AEC-Q101嘅汽車級認證

1.3 應用範圍

汽車照明：車廂氛圍燈、外部尾燈、煞車燈、方向燈及側邊標誌燈。

2. 封裝尺寸與機械資訊

2.1 封裝外形

呢款LED封裝嘅長度係3.50毫米，闊度係2.80毫米，高度係1.85毫米。俯視圖顯示有一個極性標記，用嚟指示陰極嘅位置。底部視圖就有四個焊墊，按照圖紙排列。除非另有標明，所有尺寸都以毫米為單位，公差係±0.2毫米。

2.2 焊接圖案

建議嘅焊墊佈局已經喺數據手冊（圖1-5）入面提供。整體佔地面積係4.60毫米 x 2.60毫米。每個焊墊嘅尺寸係0.80毫米 x 0.70毫米。適當嘅對位同焊墊設計可以確保良好嘅焊點可靠性同導熱性能。

3. 技術參數

3.1 25°C 下嘅電氣/光學特性

3.2 絕對最大額定值

• 功率耗散：196 mW
• 正向電流：70 mA（峰值100 mA，1/10佔空比，10ms）
• 反向電壓：5 V
• ESD (HBM)：2000 V
• 工作溫度：-40 至 +100 °C
• 儲存溫度：-40 至 +100 °C
• 接面溫度：120 °C

4. 分級系統

4.1 正向電壓分級

喺 IF=50mA 條件下，正向電壓會分為以下檔位：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）、E2（2.5-2.6V）。

4.2 發光強度分級

發光強度分檔：N1（1800-2300 mcd）、N2（2300-2800 mcd）、O1（2800-3500 mcd）。

4.3 主波長分級

波長區間：D2 (617.5-620 nm)、E1 (620-622.5 nm)、E2 (622.5-625 nm)。

5. 典型光學特性曲線

數據手冊提供咗幾條喺25°C下嘅特性曲線。圖1-7顯示正向電壓與正向電流嘅關係：電流喺臨界值約2.0V之後呈指數上升。圖1-8顯示相對強度與正向電流嘅關係：強度隨住電流增加而上升，直至70mA。圖1-9顯示焊接溫度與相對強度嘅關係：喺100°C時，強度下降到大約80%。圖1-10顯示焊接溫度與正向電流降額嘅關係：最大電流由25°C時嘅70mA減少到100°C時嘅約40mA。圖1-11顯示正向電壓隨溫度下降（約 -2mV/°C）。圖1-12係輻射圖案，視角為120°。圖1-13顯示主導波長隨電流輕微增加（約2nm偏移）。圖1-14顯示光譜中心喺621 nm。

6. 包裝資訊

6.1 載帶與捲盤尺寸

LED封裝喺載帶入面，尺寸按圖2-1規定。卷軸直徑330 mm，輪轂直徑100 mm，寬度8.0 mm。每卷數量為2000件。

6.2 標籤規格

每個卷軸都有一張標籤，標明零件編號、規格編號、批號、分 bin 碼（光通量、色度、正向電壓、波長）、數量同日期代碼。

6.3 防潮包裝

卷軸密封喺防潮袋入面，附有乾燥劑同濕度指示卡。濕敏等級為2，符合JEDEC標準。

6.4 可靠性測試條件

根據JEDEC標準嘅可靠性測試包括：MSL2預處理（85°C/60%RH，168小時）、熱衝擊（-40°C至125°C，1000次循環）、壽命測試（100°C，50mA，1000小時）以及高溫高濕測試（85°C/85%RH，50mA，1000小時）。驗收標準：0/1。

6.5 失效準則

During reliability, failure is defined as: forward voltage > 1.1× upper spec limit, reverse current > 2× upper spec limit, luminous flux < 0.7× lower spec limit.

7. SMT回流焊接指引

7.1 回流焊接曲線

典型無鉛回流曲線：預熱由150°C升至200°C需時60-120秒，以最高3°C/秒嘅速率升溫至217°C，喺217°C以上停留時間最長60秒，峰值溫度260°C最多維持10秒。冷卻降溫速率最高6°C/秒。由25°C升至峰值嘅總時間最長8分鐘。只允許進行兩次回流焊接。如果兩次焊接之間隔超過24小時，就需要進行烘烤。

7.2 烙鐵焊接與維修

Manual soldering: temperature <300°C, time <3 seconds, one time only. Repairing should be avoided; if necessary, use a double-head soldering iron to prevent damage.

7.3 注意事項

焊接時請勿對矽膠透鏡施加壓力。避免安裝在彎曲的PCB上。回焊後請勿施加機械應力或快速冷卻。

8. 處理注意事項

8.1 環境考量

操作環境及配合材料必須確保硫含量低於100 ppm。溴單一含量低於900 ppm，氯含量低於900 ppm，總鹵素含量低於1500 ppm。來自固定裝置的VOCs可能導致矽膠變色；請僅使用經測試兼容的材料。

8.2 散熱設計

妥善的熱管理至關重要。熱力會降低發光效率並導致色偏。接面溫度不得超過120°C。請使用足夠的PCB銅面積或散熱器。

8.3 清潔

建議使用異丙醇進行清潔。不建議使用超聲波清洗。請確保溶劑不會侵蝕矽膠封裝。

8.4 儲存條件

Before opening: store at <30°C, <75% RH for up to one year. After opening: <30°C, <60% RH, use within 24 hours. If exceeded, bake at 60±5°C for >24 hours.

8.5 靜電防護

此LED對ESD敏感（2000V HBM）。請採取適當ESD防護措施：使用接地腕帶、離子風機及導電工作檯。

9. 應用設計考量

9.1 電路設計

每個LED應串聯限流電阻，確保電流低於70 mA。正向電壓會隨溫度及分檔而變化，需考慮最差情況下的VF值。避免施加反向電壓。

9.2 熱管理

設計PCB時要將LED焊點嘅熱量散走。使用熱導孔同銅平面有幫助。跟隨降額曲線（圖1-10）嚟決定實際操作溫度下嘅最大電流。

9.3 材料兼容性

使用免清洗助焊劑，並避免會侵蝕矽膠嘅化學物質。確保燈具材料唔含有高硫或鹵素。

10. 運作原理

AlGaInP（鋁鎵銦磷）係一種直接能隙半導體材料，用於高效率嘅紅色LED。喺正向偏壓下，電子同電洞喺活性區域複合，釋放出能量對應能隙嘅光子。主導波長621 nm對應深紅色。PLCC4封裝容納LED晶片，並提供電氣連接同機械保護。

11. 技術比較

相比GaAsP或GaP紅色LED，AlGaInP LED提供更高嘅發光效率（可達100 lm/W或以上）、更佳嘅溫度穩定性同更長嘅使用壽命。AEC-Q101認證確保喺嚴苛汽車環境下嘅可靠性，令佢優於商業級LED。

12. 常見技術問題

問： 典型嘅正向電壓係幾多？
答： 2.3 V（喺50 mA下），但分級容許範圍係2.0-2.6 V。
問： 我可唔可以連續用70 mA驅動？
答： Yes, with adequate heat sinking; ensure junction temperature <120°C.
問： 主導波長嘅公差係幾多？
答： ±2.25 nm（由最低617.5到最高625）。
問： 可以過幾多次回流焊？
答： 最多兩次。

13. 實際應用案例

考慮一個汽車尾燈，用咗20粒呢款LED，分成兩組並聯，每組10粒串聯。每組用50 mA驅動，並串聯一個電阻。鋁基板配合導熱孔確保有效散熱。寬闊嘅發光角度提供均勻照明。LED用保形塗層密封，以防潮濕。呢個設計符合汽車對亮度同可靠性嘅要求。

14. 發展趨勢

汽車LED行業正朝向更高效率、更細小封裝同更高操作溫度嘅方向發展。晶片級封裝同覆晶技術正逐漸興起。隨著熱管理技術嘅改善，驅動電流可能會增加。PLCC4封裝因其堅固耐用同易於組裝而仍然受歡迎。符合AEC-Q101呢類汽車標準已成為強制要求。