PLCC-2 天藍色LED規格書 - 封裝尺寸3.2x2.8x1.9mm - 電壓3.1V - 功率0.075W - 英文技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款採用PLCC-2（塑膠引線晶片載體）表面貼裝封裝嘅高亮度天藍色LED嘅規格。呢款器件專為苛刻環境下嘅可靠同高性能而設計，具備120度廣闊視角，喺標準驅動電流10mA下，典型發光強度為200毫坎德拉（mcd）。其主要設計目標係汽車內飾應用，呢啲應用要求顏色輸出穩定、耐用性強，並且符合行業標準。呢款LED已通過汽車級元件嘅AEC-Q101標準認證，並符合RoHS同REACH環保指令。

1.1 核心優勢

• 高可靠性：通過AEC-Q101汽車應用認證，確保喺惡劣溫度同振動條件下嘅性能。
• 顏色一致：嚴格控制色度座標（0.16, 0.08），確保唔同生產批次嘅天藍色外觀均勻。
• 廣闊視角：120度發光模式，非常適合需要從多個角度睇到嘅區域照明同指示燈應用。
• 強勁ESD保護：8kV人體模型（HBM）ESD等級，增強咗處理同組裝嘅穩健性。
• 環保合規：符合RoHS同REACH要求，唔含有害物質。

2. 深入技術參數分析

以下部分詳細分析LED嘅關鍵電氣、光學同熱特性。

2.1 光度同電氣特性

下表列出咗喺標準測試條件（T_s=25°C, I_F=10mA，除非另有說明）下測量嘅關鍵參數嘅保證最小值、典型值同最大值。

• 正向電流（I_F）：建議工作電流為10mA，絕對最大額定值為20mA。工作需要至少2mA嘅電流。
• 發光強度（I_V）：典型輸出為200 mcd，指定範圍從112 mcd（最小）到450 mcd（最大）。實際輸出會分級，詳情見第4節。
• 正向電壓（V_F）：典型值為3.1V，喺10mA時範圍為2.75V至3.75V。此參數嘅測量公差為±0.05V。
• 視角（2φ_1/2）：定義為強度下降到峰值一半時嘅全角。呢款LED嘅標稱視角為120度，公差為±5度。
• 色度座標（CIE x, y）：典型色點為x=0.16，y=0.08，公差緊密為±0.005，以確保顏色一致性。

2.2 熱特性

有效嘅熱管理對於LED嘅壽命同性能穩定性至關重要。

• 熱阻（R_thJS）：提供兩個值：電氣測量值為100 K/W，實際（測量）值為130 K/W。準確嘅熱設計應使用較高嘅實際值。
• 功耗（P_d）：最大允許功耗為75 mW。
• 結溫（T_J）：最大允許結溫為125°C。
• 工作溫度範圍（T_opr）：LED嘅額定工作溫度範圍為-40°C至+110°C，適合汽車環境。

3. 絕對最大額定值

超出呢啲限制嘅壓力可能會導致永久損壞。呢款器件唔係為反向電壓操作而設計。

• 正向電流（I_F）：20 mA（直流）
• 浪湧電流（I_FM）：300 mA（t_p≤ 10μs，佔空比0.005）
• 反向電壓（V_R）：唔係為反向操作而設計
• 結溫（T_J）：125°C
• 儲存溫度（T_stg）：-40°C至+110°C
• ESD敏感度（HBM）：8 kV
• 回流焊接溫度：峰值260°C，最多30秒

4. 性能曲線分析

規格書包含多個圖表，說明LED喺唔同條件下嘅行為。

4.1 光譜同輻射分佈

個相對光譜分佈圖表顯示LED喺藍色波長區域發光，中心大約喺470-490nm，定義咗佢嘅天藍色。個輻射特性典型圖直觀咁確認咗類似朗伯分佈嘅發光模式，從而產生120度視角。

4.2 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢個圖表顯示咗二極管典型嘅指數關係。正向電壓隨電流增加而增加。設計師用呢個來計算串聯電阻值或驅動器要求，以達到所需嘅工作點（例如，~3.1V下10mA）。

4.3 相對發光強度 vs. 正向電流

喺0-20mA範圍內，光輸出幾乎同電流成線性關係。將LED驅動到10mA以上會按比例產生更高亮度，但會增加功耗同結溫，呢點必須要管理好。

4.4 溫度依賴性

兩個關鍵圖表說明溫度影響：

• 相對發光強度 vs. 結溫：光輸出隨溫度升高而降低。喺最高結溫125°C時，輸出大約係25°C時嘅40-50%。
• 相對正向電壓 vs. 結溫：正向電壓具有負溫度係數，大約下降2mV/°C。呢個可以用於某啲應用中嘅結溫監測。
• 色度偏移 vs. 結溫：色度座標（x, y）隨溫度輕微偏移，但喺工作範圍內變化極小，如圖上嘅細小Δ值所示。

4.5 降額同脈衝處理

個正向電流降額曲線規定當焊盤溫度升高時，必須降低最大允許連續正向電流。喺最高環境/焊點溫度110°C時，電流必須限制喺20mA。個允許脈衝處理能力圖表顯示，對於非常短嘅脈衝寬度（≤10μs）同低佔空比，可以施加更高嘅峰值電流（高達300mA），適用於多路復用或閃光應用。

5. 分級系統說明

為咗管理生產差異，LED會根據發光強度進行分級。

5.1 發光強度分級

呢款器件使用字母數字分級代碼（例如R1、R2、S1）。每個級別涵蓋特定嘅最小到最大發光強度範圍，以毫坎德拉（mcd）為單位。對於呢款產品，可能嘅輸出級別已標出，範圍從R1（112-140 mcd）到T2（355-450 mcd）。典型值200 mcd屬於S1（180-224 mcd）或S2（224-280 mcd）級別。設計師應指定所需嘅級別，或者準備好接受標出範圍內嘅強度變化。

5.2 顏色分級

參考咗標準嘅天藍色分級結構，確保所有單元都喺色度圖上指定嘅CIE（0.16, 0.08）±0.005公差框內。呢種嚴格控制對於需要跨多個LED顏色匹配嘅應用至關重要。

6. 機械同封裝信息

6.1 封裝尺寸

LED封裝喺標準PLCC-2表面貼裝封裝內。關鍵尺寸包括主體尺寸約為3.2mm x 2.8mm，高度為1.9mm。應參考詳細機械圖紙以獲取精確公差同焊盤圖案設計。

6.2 極性識別

PLCC-2封裝有內置極性指示器，通常係陰極（-）側嘅凹口或斜角。組裝期間正確嘅方向至關重要。

6.3 推薦焊盤佈局

提供咗焊盤圖案建議，以確保可靠焊接同適當機械穩定性。遵循呢個焊盤圖案對於喺回流焊接過程中形成良好焊點同防止立碑現象至關重要。

7. 焊接同組裝指南

7.1 回流焊接溫度曲線

LED兼容標準紅外或對流回流工藝。指定嘅溫度曲線包括峰值溫度260°C，最多30秒。高於220°C嘅時間應受控制。遵守呢個溫度曲線可防止對塑膠封裝同半導體晶片造成熱損壞。

7.2 使用注意事項

• ESD處理：由於具有8kV HBM等級，喺處理同組裝期間應使用標準ESD預防措施。
• 清潔：如果焊接後需要清潔，請使用唔會損壞塑膠透鏡嘅兼容溶劑。
• 電流限制：始終使用串聯電阻或恆流驅動器操作LED，以防止超過最大正向電流，特別係考慮到V_F.

8. 包裝同訂購信息

LED以帶狀同捲盤形式供應，用於自動組裝。使用標準捲盤數量（例如，每捲2000或4000件）。零件號67-11-SB0100L-AM編碼咗關鍵屬性：可能係封裝（67）、顏色（SB代表天藍色）同特定性能級別。設計師必須參考詳細訂購信息，為其應用選擇正確嘅發光強度級別。

9. 應用建議

9.1 典型應用場景

• 汽車內飾照明：儀表板背光、開關照明、腳坑燈同氛圍燈。AEC-Q101認證同寬廣溫度範圍使其成為理想選擇。
• 消費電子產品：狀態指示燈、需要藍色指示燈嘅設備按鈕或面板背光。
• 工業指示燈：需要清晰明亮信號嘅機械上嘅面板燈或狀態指示燈。

9.2 設計考慮因素

• 熱管理：使用實際熱阻（130 K/W）進行計算。確保PCB提供足夠散熱，特別係喺電流高於10mA或高環境溫度下驅動時。必須遵循降額曲線。
• 電流驅動：為咗穩定嘅光輸出同長壽命，盡可能使用恆流驅動器而非簡單電阻，特別係喺電源電壓可能變化嘅汽車環境中。
• 光學設計：120度視角非常廣闊。對於聚焦照明，可能需要外部二次光學元件（透鏡）。
• 級別選擇：對於需要跨多個LED亮度均勻嘅應用，指定緊密嘅發光強度級別或實施電子亮度校準。

10. 技術比較同差異化

同通用藍色LED相比，呢款器件為專業應用提供咗明顯優勢：

• vs. 非汽車LED：AEC-Q101認證涉及熱衝擊、濕度同壽命嘅嚴格壓力測試，呢啲係標準商用LED唔會經歷嘅。
• vs. 更寬視角LED：同窄角器件相比，120度視角提供出色嘅離軸可見度，減少咗區域照明所需嘅LED數量。
• vs. 寬鬆顏色公差LED：緊密嘅±0.005 CIE公差確保顏色一致性，呢點喺顏色不匹配視覺上明顯嘅多LED陣列中至關重要。

11. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以連續以20mA驅動呢款LED嗎？

答：可以，但前提係焊盤溫度保持喺或低於25°C（根據降額曲線）。喺實際應用中，如果環境溫度較高，你必須降低電流。喺最高工作溫度110°C時，電流唔可以超過20mA，呢個係絕對最大額定值。

問：對於12V電源，我應該用幾大嘅電阻值？

答：對於典型V_F喺10mA時為3.1V：R = (12V - 3.1V) / 0.01A = 890歐姆。使用最接近嘅標準值（例如，910歐姆），並確保電阻功率額定值足夠：P = (12V-3.1V)*0.01A ≈ 0.089W（1/8W或1/4W電阻適合）。

問：溫度點樣影響亮度？

答：亮度隨結溫升高而降低。請參考相對發光強度 vs. 結溫圖表。良好嘅熱設計對於保持穩定光輸出至關重要。

問：呢款LED適合汽車外部使用嗎？

答：呢份規格書指定應用為汽車內飾照明。外部使用通常需要更高嘅防護等級（IP）、唔同嘅顏色規格，並且通常需要唔同嘅封裝結構來承受天氣、紫外線照射同更極端嘅溫度。請諮詢特定嘅外部級別LED產品。

12. 實用設計案例研究

場景：設計一個帶有5個相同天藍色LED嘅發光汽車波棍面板。

設計步驟：

1. 電氣設計：假設來自車身控制模組嘅穩定5V電源軌。目標I_F= 10mA以平衡亮度同壽命。計算串聯電阻：R = (5V - 3.1V) / 0.01A = 190Ω。使用200Ω標準電阻。

2. 熱分析：每個LED嘅功率：P_d= V_F* I_F= 3.1V * 0.01A = 31mW。假設R_thJS=130 K/W，ΔT_J= 0.031W * 130 K/W ≈ 4°C高於焊點嘅溫升。如果面板PCB溫度最高達到85°C，T_J≈ 89°C，遠低於125°C限制。

3. 光學/機械：將LED放置喺漫射亞加力面板後面。120度視角確保面板表面照明均勻，冇暗點。

4. 採購：指定所需嘅發光強度級別（例如S1或S2），以確保所有5個LED亮度匹配。訂購帶狀同捲盤形式以進行自動組裝。

13. 工作原理介紹

呢款係一款半導體發光二極管（LED）。當施加超過其帶隙電壓（呢款藍色LED約為3.1V）嘅正向電壓時，電子同空穴喺半導體晶片（通常基於InGaN材料以發出藍光）嘅有源區域內復合。呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。半導體層嘅特定成分決定咗發射光嘅波長（顏色）。塑膠PLCC封裝封裝咗晶片，提供機械保護，包含一個成型透鏡將光輸出塑造成120度模式，並容納用於電氣連接嘅引線框架。

14. 技術趨勢

呢類LED嘅發展係光電子學更廣泛趨勢嘅一部分：

• 效率提升：持續嘅材料科學研究旨在提高藍色及其他顏色LED嘅發光效率（流明每瓦），喺相同光輸出下降低功耗。
• 小型化：雖然PLCC-2係標準封裝，但存在向更細小嘅晶片級封裝（CSP）發展嘅趨勢，適用於高密度應用，儘管通常以犧牲熱性能同易於處理為代價。
• 可靠性增強：AEC-Q101等標準不斷發展，推動汽車同工業市場喺更極端條件下嘅更長壽命同性能。
• 集成解決方案：一個增長趨勢係將LED晶片、驅動IC同控制邏輯集成到單個智能模組化封裝中，簡化終端用戶嘅設計。