PLCC-2 黃色LED規格書 - 120°視角 - 典型2.0V - 20mA下1120mcd - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高性能、表面貼裝嘅黃色LED，採用PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝。呢款器件專為苛刻環境下嘅可靠性同性能而設計，具備120度寬視角，喺標準20mA驅動電流下，典型發光強度為1120毫坎德拉（mcd）。其主要設計目標係汽車內飾照明應用，例如儀錶板照明、開關背光同一般指示燈功能，呢啲應用對顏色輸出一致性、長期穩定性同符合汽車級標準都係至關重要嘅。

呢款LED嘅核心優勢包括通過AEC-Q101標準認證，證明咗佢適用於汽車用途嘅可靠性，以及符合RoHS（有害物質限制）同REACH（化學品註冊、評估、授權和限制）環保指令。佢仲具有2級濕度敏感等級（MSL）同2kV（人體模型）靜電放電（ESD）敏感度評級，適合標準組裝工序。

2. 深入技術參數分析

2.1 光電特性

關鍵性能指標喺標準測試條件（T_s= 25°C）下定義。正向電流（I_F）嘅工作範圍係5mA至50mA，典型值為20mA。喺呢個典型電流下，發光強度（I_V）範圍由最低710mcd到最高1400mcd，典型值為1120mcd。喺20mA時，正向電壓（V_F）規定喺1.75V至2.75V之間，典型值為2.00V。主波長（λ_d），即決定肉眼所見黃色嘅波長，介乎585nm至594nm之間，典型值為592nm。視角（φ），即發光強度降至峰值一半時嘅角度，為120度。

2.2 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。絕對最大功耗（P_d）為137mW。最大連續正向電流為50mA，而對於脈衝≤10μs且佔空比極低（D=0.005）嘅情況，允許100mA嘅浪湧電流（I_FM）。呢款器件唔係為反向偏壓操作而設計。最高結溫（T_J）為125°C，工作同儲存溫度範圍為-40°C至+110°C。回流焊最高焊接溫度為260°C，持續30秒。

2.3 熱特性

熱管理對LED性能同壽命至關重要。規格書指定咗兩個從結點到焊點嘅熱阻值：實際熱阻（R_{th JS real}）為160 K/W，同電熱阻（R_{th JS el}）為120 K/W，兩者都係喺I_F=20mA下測量。較低嘅電熱阻值通常用於同正向電壓溫度依賴性相關嘅設計計算。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會分級。

3.1 發光強度分級

發光輸出分為多個等級，每個等級代表一個特定嘅最小同最大發光強度範圍（單位為毫坎德拉，mcd）。等級跟隨字母數字代碼（例如L1、L2、M1...直至GA）。對於呢個特定型號，可能嘅輸出等級會標示出嚟，典型部件屬於"AA"級（1120至1400 mcd）。光通量測量嘅公差為±8%。

3.2 主波長分級

黃色係通過對主波長進行分級嚟控制。等級由代表納米（nm）波長範圍嘅數字代碼定義。主波長嘅公差為±1nm。呢款產品嘅特定等級確保黃色喺指定嘅585-594nm範圍內，通常約為592nm。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾幅圖表，說明器件喺唔同條件下嘅行為。

4.1 光譜分佈同輻射圖案

相對光譜分佈圖顯示喺黃色區域（約592nm）有一個峰值，光譜其他部分嘅發射極少，證實咗係純黃色。輻射圖案係一個極座標圖，展示咗120度視角，其光強度分佈係典型嘅內置透鏡PLCC封裝。

4.2 正向電流 vs. 正向電壓（IV曲線）

呢幅圖顯示咗正向電壓同電流之間嘅指數關係。對於設計限流電路至關重要。設計師可以利用呢條曲線估算工作範圍內任何給定電流下嘅V_F。

4.3 溫度依賴性

多幅圖表詳細說明咗性能隨結溫嘅變化：

• 相對發光強度 vs. 結溫：顯示光輸出隨溫度升高而降低，呢個係所有LED嘅特性。必須喺熱設計中考慮呢一點。
• 相對正向電壓 vs. 結溫：表明V_F具有負溫度係數，隨溫度升高而線性下降。呢個可以用於間接溫度感測。
• 相對波長 vs. 結溫：表示主波長隨溫度有輕微偏移（通常幾納米），對於顏色要求嚴格嘅應用非常重要。
• 主波長 vs. 正向電流：顯示顏色隨驅動電流變化嘅變化極小。

4.4 降額同脈衝處理能力

正向電流降額曲線對可靠性至關重要。佢繪製咗最大允許連續正向電流對焊盤溫度嘅關係。例如，喺焊點溫度（T_S）為110°C時，最大電流降額至約34mA。曲線明確指出唔好使用低於5mA嘅電流。允許脈衝處理能力圖定義咗唔同佔空比下脈衝電流嘅安全工作區域，允許喺多路復用或閃光應用中進行短暫嘅過電流驅動。

5. 機械同封裝信息

呢款LED採用標準PLCC-2表面貼裝封裝。機械圖（由第7節暗示）會提供精確尺寸，包括長度、寬度、高度同引腳間距。封裝採用模製塑膠主體，內置透鏡以塑造120度視角。極性由封裝形狀同/或標記指示，通常會標識陰極。

6. 焊接同組裝指引

6.1 推薦焊盤佈局

提供推薦嘅焊盤圖形（land pattern），以確保正確焊接、機械穩定性同從LED到印刷電路板（PCB）嘅最佳熱傳遞。

6.2 回流焊溫度曲線

規格書指定咗峰值溫度為260°C、最長30秒嘅回流焊溫度曲線。呢個係標準無鉛（Pb-free）焊接曲線。必須遵守呢個曲線，以防止對塑膠封裝同內部晶片及鍵合線造成熱損壞。

6.3 使用注意事項

一般處理注意事項包括組裝期間使用適當嘅ESD保護、避免對透鏡施加機械應力，以及根據其MSL-2等級，確保器件使用前儲存喺乾燥環境中。

7. 包裝同訂購信息

包裝信息（第10節）詳細說明咗LED嘅供應方式，通常係以帶狀包裝（tape-and-reel）形式，用於自動貼片組裝。型號結構（57-21-UY0200H-AM）編碼咗關鍵屬性，例如封裝類型、顏色、亮度等級同其他變體代碼。訂購信息部分解釋咗下單時如何指定所需嘅發光強度同波長等級。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

主要應用係汽車內飾照明，包括：

• 儀錶組合同儀錶板背光。
• 按鈕、開關同控制面板背光。
• 一般狀態同指示燈。
• 氛圍照明點綴。

8.2 設計考慮因素

電流驅動：強烈建議使用恆流驅動器，而非串聯電阻嘅恆壓源，以獲得更好嘅穩定性同壽命。設計應參考IV曲線同絕對最大額定值。熱管理：必須使用降額曲線同熱阻值來計算應用中嘅最高結溫。需要足夠嘅PCB銅面積（散熱焊盤）同可能嘅氣流，以保持焊點溫度較低，特別係喺以或接近最大電流驅動時。光學設計：120度視角提供寬廣照明。對於聚焦光線，可能需要二次光學元件。對於需要多個LED外觀一致嘅應用，應考慮唔同等級之間發光強度同波長嘅變化。

9. 技術比較同差異化

同通用非汽車級PLCC-2 LED相比，呢款器件嘅關鍵區別在於其AEC-Q101認證同擴展嘅工作溫度範圍（-40°C至+110°C），呢啲係汽車電子嘅強制要求。對於標準PLCC-2黃色LED嚟講，1120mcd嘅典型發光強度相對較高，提供良好嘅亮度效率。全面嘅分級結構為製造商提供咗對最終產品顏色同亮度一致性更嚴格嘅控制。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：我可唔可以直接用5V或12V汽車電源軌驅動呢款LED？答：唔可以。你必須使用限流電路。需要一個簡單嘅串聯電阻（使用歐姆定律計算：R = (V_supply- V_F) / I_F)），或者更好嘅係，一個專用嘅恆流LED驅動器IC，以將電流設定到所需水平（例如20mA）。

問：點解會有最小電流規格（5mA）？答：以極低電流驅動LED可能導致光輸出唔穩定同顏色偏移。5mA嘅最小值確保可靠同一致嘅操作。

問：我應該點樣理解兩個唔同嘅熱阻值？答：電熱阻（120 K/W）係從正向電壓隨溫度變化推導出嚟，用於電氣建模。實際熱阻（160 K/W）係對從結點到焊點熱流更直接嘅量度，應用作主要熱設計計算，以估算結溫升（ΔT_J= P_d× R_{th JS real}）。

問：MSL 2對於儲存意味住乜嘢？答：濕度敏感等級2意味住封裝可以儲存喺乾燥環境中（

11. 實用設計案例分析

場景：設計一個需要4個黃色LED嘅儀錶板開關背光。目標：喺炎熱環境（PCB最高環境溫度約85°C）下，保持中等亮度一致，壽命長。設計步驟： 1. 電流選擇：選擇15mA（低於20mA典型值）以減少發熱並增加壽命，同時仍提供足夠光線。 2.驅動電路：使用一個能夠提供60mA（4x15mA）嘅單一恆流驅動器IC，以確保流經所有LED嘅電流相同，從而亮度均勻。 3.熱分析：計算每個LED嘅功耗：P_d≈ V_F× I_F= 2.0V × 0.015A = 30mW。結溫升：ΔT_J= 0.03W × 160 K/W = 4.8K。假設焊點環境溫度T_ambient= 85°C，則T_J≈ 90°C，遠低於125°C嘅最高值。 4.分級：下單時指定嚴格嘅發光強度等級（例如R1或R2）同特定嘅主波長等級，以保證所有四個開關嘅視覺一致性。

12. 工作原理

呢款係一款半導體發光二極管（LED）。當施加超過其帶隙電壓嘅正向電壓時，電子同空穴喺半導體晶片嘅有源區復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。半導體嘅特定材料成分（通常基於AlInGaP用於黃光）決定咗發射光嘅波長，從而決定顏色。PLCC封裝嘅內置環氧樹脂透鏡封裝咗晶片，提供機械保護，並塑造輸出光束。

13. 技術趨勢

呢類元件嘅總體趨勢係朝向更高嘅發光效率（每瓦電輸入產生更多光輸出）、改善嘅顏色一致性同飽和度，以及增強嘅可靠性指標。封裝技術正不斷發展，以實現更高功率密度同更好嘅熱管理。此外，與板上控制電路（如I2C可尋址LED）嘅集成變得越來越普遍，儘管呢款特定器件係一個標準嘅分立元件。隨著汽車照明變得更加複雜同普及，對AEC-Q101認證元件嘅需求持續增長。