2820 SMD LED 規格書 - 2.8x2.0mm 封裝 - 琥珀色 - 典型3.0V - 150mA時0.45W - 粵語技術文件

1. 產品概覽

2820-PA1501M-AM系列係一款高性能表面貼裝LED，主要為要求嚴格嘅汽車照明應用而設計。佢採用螢光粉轉換技術，產生穩定嘅琥珀色光輸出。器件封裝喺緊湊嘅2.8mm x 2.0mm SMD封裝內，喺尺寸同光輸出之間取得平衡。其核心優勢包括符合嚴格嘅AEC-Q102汽車認證標準、高達8KV（HBM）嘅靜電放電（ESD）保護，以及遵守RoHS、REACH同無鹵素要求等環保法規。目標市場係汽車內外照明，呢度可靠性、顏色一致性同惡劣條件下嘅性能至關重要。

2. 深入技術參數分析

2.1 光度與電氣特性

LED嘅性能係喺150 mA標準測試電流下進行表徵。典型光通量為45流明（lm），根據分級結構，最小值為39 lm，最大值為60 lm。喺呢個電流下，正向電壓（Vf）典型值為3.00伏特，範圍由2.75V至3.5V。呢個參數對於驅動器設計同熱管理至關重要。器件提供120度嘅寬視角，實現寬闊且均勻嘅光分佈。色度座標圍繞CIE x=0.575同CIE y=0.418，定義咗其特定嘅琥珀色調。所有光度測量嘅公差為±8%，正向電壓測量嘅公差為±0.05V。

2.2 絕對最大額定值與熱特性

為確保長期可靠性，器件絕對唔可以喺超出其絕對最大額定值嘅條件下操作。最大連續正向電流為350 mA，峰值浪湧電流（tp ≤ 10 μs）能力為750 mA。最大功耗為1225 mW。結溫（Tj）唔可以超過150°C，工作溫度範圍為-40°C至+125°C。提供兩個熱阻值：從結到焊點嘅實際熱阻（Rth JS real）最大值為22 K/W，而基於電氣方法得出嘅值（Rth JS el）最大值為15 K/W。呢啲數值對於計算必要嘅散熱設計至關重要，以確保操作期間Tj維持喺安全限度內。

3. 分級系統解釋

LED會根據關鍵參數進行分級，以確保應用設計嘅一致性。

3.1 光通量分級

光通量分級標示為F3、F4同F5。F3級涵蓋39 lm至45 lm嘅光通量，F4級涵蓋45 lm至52 lm，F5級涵蓋52 lm至60 lm。咁樣設計師就可以根據其特定應用所需嘅亮度水平來選擇LED。

3.2 正向電壓分級

電壓分級有助於喺多LED陣列中匹配LED以實現電流均分。分級包括2730（2.75V - 3.00V）、3032（3.00V - 3.25V）同3235（3.25V - 3.50V）。使用相同或相近電壓分級嘅LED可以最大限度地減少電流不平衡。

3.3 顏色分級

琥珀色被嚴格控制在兩個主要分級內：YA同YB。每個分級都由CIE 1931色度圖上嘅一個四邊形區域定義。YA同YB級有特定嘅座標邊界，確保發出嘅琥珀色喺視覺一致且可接受嘅範圍內。提供嘅典型座標（x=0.575，y=0.418）作為中心參考點。

4. 性能曲線分析

4.1 IV曲線與相對光通量

正向電流與正向電壓圖顯示咗LED典型嘅指數關係。喺150 mA時，Vf圍繞3.0V。相對光通量與正向電流圖表明，光輸出隨電流增加而次線性增加。雖然以更高電流驅動會產生更多光，但亦會產生更多熱量，影響效率同壽命。

4.2 溫度依賴性

相對於結溫嘅性能圖對於汽車應用至關重要。相對光通量與結溫曲線顯示，光輸出隨溫度升高而降低。喺125°C時，相對光通量大約係25°C時數值嘅70-80%。正向電壓具有負溫度係數，隨溫度升高而線性下降。色度座標偏移圖顯示，隨電流同溫度增加，變化極小，表明良好嘅顏色穩定性。

4.3 光譜分佈與輻射圖案

相對光譜分佈圖確認咗螢光粉轉換光譜，係琥珀色LED嘅典型特徵，具有寬闊嘅發射峰。視角圖說明咗類似朗伯體嘅發射圖案，半峰全寬（FWHM）為120度，確認咗寬闊、均勻嘅光分佈。

4.4 降額與脈衝處理能力

正向電流降額曲線規定咗基於焊盤溫度（Ts）嘅最大允許連續電流。例如，喺Ts=125°C時，最大IF為350 mA。曲線規定最小工作電流為20 mA。允許脈衝處理能力圖定義咗適用於極短脈衝寬度（tp）同各種佔空比（D）嘅允許峰值脈衝電流（IFP），呢個對於PWM調光或閃光應用非常有用。

5. 機械與封裝資料

5.1 物理尺寸

LED封裝尺寸為長2.8mm，寬2.0mm。機械圖提供詳細尺寸，包括總高度、透鏡幾何形狀同引腳尺寸。除非另有說明，所有公差均為±0.1mm。緊湊尺寸有助於高密度PCB佈局。

5.2 推薦焊盤佈局

提供焊盤圖案設計，以確保可靠焊接同最佳熱性能。設計包括兩個電氣端子嘅焊盤同一個中心散熱焊盤。散熱焊盤對於將熱量從LED結高效傳遞到PCB至關重要。遵循呢個推薦佈局有助於防止立碑現象，提高焊點可靠性，並最大化散熱效果。

5.3 極性識別

陰極通常喺器件上標記，通常係封裝底部嘅凹口、圓點或綠色標記，如機械圖所示。組裝期間必須正確識別極性方向，以防止器件損壞。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊溫度曲線

LED嘅最高焊接溫度額定值為260°C，持續30秒。應遵循詳細嘅回流焊溫度曲線，通常包括預熱、保溫、回流（峰值溫度唔超過260°C）同冷卻階段。該曲線必須兼容JEDEC標準中嘅濕度敏感等級（MSL）2組件，即如果器件喺回流焊前暴露喺環境條件下超過其車間壽命，則必須進行烘烤。

6.2 使用注意事項

主要注意事項包括：避免對透鏡施加機械應力、防止光學表面污染、使用適當嘅ESD處理程序，以及確保PCB同焊膏清潔以防止硫誘導腐蝕（器件符合硫測試A1級）。

6.3 儲存條件

儲存溫度範圍為-40°C至+125°C。對於長期儲存，如果包裝袋已打開且暴露時間超過MSL 2車間壽命，組件應連同乾燥劑存放喺其原始防潮袋中。

7. 包裝與訂購資料

7.1 包裝規格

LED以帶狀包裝（Tape and Reel）形式供應，用於自動化組裝。包裝資料詳細說明咗捲盤尺寸、載帶寬度、口袋間距以及載帶上組件嘅方向。

7.2 零件編號與型號命名規則

零件編號2820-PA1501M-AM遵循邏輯結構："2820"表示封裝尺寸，"PA"可能代表螢光粉轉換琥珀色，"150"可能指標稱測試電流（mA），"1M"可能表示特定光通量/顏色分級或版本，"AM"確認琥珀色。訂購資料允許選擇特定嘅光通量分級（F3/F4/F5）同正向電壓分級（2730/3032/3235），以滿足精確嘅應用要求。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

主要應用係汽車照明。呢個包括內飾應用，例如儀表板背光、開關照明同氛圍燈。外部應用包括側標誌燈、轉向信號指示燈（取決於當地法規同所需光強），以及當用於燈組或配合適當光學器件時嘅日間行車燈（DRL）。

8.2 設計考慮因素

設計師必須考慮以下幾個因素：熱管理：使用熱阻值同降額曲線來設計足夠嘅PCB散熱器（銅箔鋪設），對於高功率或高環境溫度應用，可能需要考慮使用金屬基板PCB（MCPCB）。電流驅動：使用恆流驅動器以獲得穩定光輸出。驅動器設計應能適應正向電壓分級範圍。光學：120度視角可能需要二次光學器件（透鏡、導光板）來實現特定應用所需嘅光束圖案。PCB佈局：嚴格遵循推薦嘅焊盤設計，特別係散熱焊盤連接，應將其連接到具有多個通孔到內層或底層嘅大面積銅區域以進行熱擴散。

9. 技術比較與差異化

與標準商用級LED相比，2820-PA1501M-AM系列通過其汽車級認證（AEC-Q102）實現差異化。呢個涉及更嚴格嘅溫度循環、耐濕性、高溫工作壽命（HTOL）同其他應力測試。8KV ESD額定值高於典型商用部件。其耐硫性（A1級）係汽車同工業環境中嘅關鍵優勢，呢啲環境中大氣硫可能腐蝕鍍銀組件。相對較高嘅光通量輸出（典型45 lm）結合細小嘅2820封裝，提供良好嘅發光效率同設計靈活性。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以連續以350 mA驅動呢個LED嗎？

答：根據降額曲線，只有當焊盤溫度（Ts）等於或低於25°C時，你先可以以350 mA驅動佢。喺實際應用中，Ts更高，最大允許連續電流會更低。請務必參考降額曲線。

問：Rth JS real 同 Rth JS el 有咩區別？

答：Rth JS real 係使用溫度敏感參數（如正向電壓）測量得出，代表實際熱路徑。Rth JS el 係從電氣參數計算得出，通常較低。為咗保守嘅熱設計，請使用較高嘅 Rth JS real 值（最大22 K/W）。

問：我點樣選擇正確嘅分級？

答：對於需要一致亮度嘅應用，指定嚴格嘅光通量分級（例如F4）。對於電流均分至關重要嘅陣列，指定嚴格嘅正向電壓分級。對於顏色要求嚴格嘅應用，指定顏色分級（YA或YB）。

問：呢個LED適合PWM調光嗎？

答：適合，脈衝處理能力圖顯示佢可以喺低佔空比下處理高峰值電流。確保脈衝寬度同頻率喺指定限度內，以避免過熱。

11. 實用設計與使用範例

範例1：汽車內飾氛圍燈條：一個設計喺柔性PCB上串聯使用20個LED。設計師選擇F4光通量分級以確保亮度一致，並選擇3032電壓分級以實現良好匹配。使用提供150 mA嘅恆流驅動器。柔性PCB附著喺金屬機殼上以散熱，將Ts保持喺80°C以下，根據降額曲線，呢個允許安全嘅工作電流。

範例2：外部側標誌燈：設計使用3個LED。由於引擎蓋下環境溫度較高，設計師使用金屬基板PCB（MCPCB）。使用Rth JS real = 22 K/W同預期環境溫度進行熱模擬，以確保Tj保持喺125°C以下。寬闊嘅120度視角消除咗對二次擴散透鏡嘅需求，簡化咗外殼設計。

12. 工作原理簡介

呢個LED係螢光粉轉換類型。核心半導體芯片發出短波長光（通常係藍色或近紫外光）。呢啲光被沉積喺芯片上或周圍嘅一層螢光粉材料吸收。然後螢光粉以更長嘅波長重新發射光。通過仔細選擇螢光粉成分，來自芯片同螢光粉嘅組合光被感知為琥珀色。與直接發射嘅彩色LED（例如用於琥珀色/紅色嘅AlInGaP）相比，呢種方法可以精確控制色點，並且通常提供更好嘅穩定性同一致性。表面貼裝封裝集成咗芯片、螢光粉同一個成型嘅矽膠或環氧樹脂透鏡，該透鏡塑造光輸出並提供環境保護。

13. 技術趨勢與發展

汽車LED照明嘅趨勢係朝向更高效率（每瓦更多流明）、更大功率密度（更細封裝發出更多光）同極端條件下更高可靠性。螢光粉技術不斷進步，提供更高轉換效率同更好嘅顏色穩定性（隨溫度同時間變化）。封裝技術不斷發展以改善熱性能，允許更高驅動電流而不影響壽命。此外，將驅動電子元件同多個LED芯片集成到單一模組係一個增長趨勢。遵守AEC-Q102等標準同特定耐硫測試，反映咗行業對惡劣汽車環境中量化且保證嘅可靠性嘅推動。