目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度學同光學特性
- 2.2 電氣同熱力參數
- 3. 絕對最大額定值同可靠性
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
- 4.2 相對發光強度 vs. 正向電流
- 4.3 溫度依賴性
- 4.4 正向電流降額曲線
- 4.5 允許脈衝處理能力
- 5. 分級系統解釋
- 5.1 發光強度分級
- 5.2 主波長分級
- 5.3 正向電壓分級
- 6. 機械、封裝同組裝資訊
- 6.1 機械尺寸同極性
- 6.2 推薦焊接焊盤同回流焊溫度曲線
- 6.3 包裝資訊
- 7. 應用指南同設計考慮
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 熱管理
- 7.3 使用注意事項
- 8. 技術比較同常見問題
- 8.1 同標準LED嘅區別
- 8.2 基於參數嘅常見問題
- 9. 工作原理同趨勢
- 9.1 基本工作原理
- 9.2 行業趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高性能、黃色發光嘅側視LED，採用PLCC-2表面貼裝封裝。主要為要求苛刻嘅環境設計，具有堅固結構、高發光強度同寬視角，係空間有限同可靠性至關重要嘅背光同指示燈應用嘅理想選擇。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED元件嘅主要優勢包括其緊湊嘅側視外形，可以從PCB邊緣發光，封裝尺寸下嘅出色光輸出，以及增強嘅可靠性認證。佢專門為需要長期耐用性同性能穩定性嘅市場而設計。主要目標應用係汽車內飾照明，例如開關背光、儀表板指示燈同控制面板。其認證令佢適合其他需要抵抗硫磺同高工作溫度等環境因素嘅應用。
2. 深入技術參數分析
透徹理解電氣、光學同熱力參數對於正確電路設計同確保長期可靠性至關重要。
2.1 光度學同光學特性
LED嘅核心性能係喺標準測試條件下定義，即正向電流 (IF) 為50mA。
- 典型發光強度 (IV):2800 毫坎德拉 (mcd)。呢個係特定方向上感知亮度嘅量度。保證嘅最小值係2240 mcd，最大值可以達到4500 mcd，表明分級系統涵蓋咗潛在嘅單元間差異。
- 視角 (2θ½):120 度。呢個寬視角確保咗喺廣闊區域上嘅均勻照明，對於需要橫向散光嘅側視應用至關重要。
- 主波長 (λd):591 nm (典型值)，範圍從588 nm到594 nm。呢個參數定義咗黃光嘅感知顏色。嚴格嘅公差 (±1nm) 確保咗唔同生產批次之間顏色輸出嘅一致性。
光通量測量嘅標稱公差為±11%，所有測量均參考25°C嘅焊盤溫度。
2.2 電氣同熱力參數
- 正向電壓 (VF):2.20V (典型值) @ 50mA，範圍從1.75V到2.75V。呢個參數對於設計限流電路至關重要。測量公差為±0.05V。
- 正向電流 (IF):該器件額定連續正向電流介乎5 mA (最小工作電流) 同70 mA (絕對最大值) 之間。典型工作電流為50mA。
- 熱阻:提供兩個數值:
- 實際 RthJS:85 K/W (典型值), 100 K/W (最大值)。呢個代表從半導體結到焊點嘅實際熱阻。
- 電氣 RthJS:60 K/W (典型值), 85 K/W (最大值)。呢個通常係從電氣測量方法得出，通常低於實際值。設計師應該使用實際 RthJS數值 (85 K/W) 進行準確嘅熱管理計算，以確保結溫 (TJ) 唔超過其最大額定值。
3. 絕對最大額定值同可靠性
超過呢啲限制可能會對器件造成永久性損壞。
- 功耗 (Pd):192 mW。
- 結溫 (TJ):125 °C。
- 工作溫度 (Topr):-40 °C 至 +110 °C。呢個寬範圍對於汽車應用至關重要。
- 儲存溫度 (Tstg):-40 °C 至 +110 °C。
- ESD 靈敏度 (HBM):2 kV。呢個表示中等水平嘅靜電放電保護。組裝期間仍應遵循適當嘅ESD處理程序。
- 浪湧電流 (IFM):100 mA，適用於脈衝 ≤10 μs 且佔空比極低 (D=0.005) 嘅情況。
- 防硫磺能力:A1級。呢個認證表明LED嘅樹脂同材料能夠抵抗含硫大氣引起嘅腐蝕，呢個係某些工業同汽車環境中常見嘅問題。
- 焊接:可承受260°C回流焊接30秒。
- 合規性:該元件符合RoHS、REACH標準，並且係無鹵素 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾張圖表，說明器件喺唔同條件下嘅行為。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
圖表顯示咗LED典型嘅指數關係。喺推薦嘅50mA工作點，電壓圍繞2.2V。設計師必須確保驅動電路能夠喺呢個電壓窗口內提供穩定電流。
4.2 相對發光強度 vs. 正向電流
呢條曲線表明光輸出隨電流增加而增加，但喺較高電流 (接近70mA) 時開始顯示飽和跡象。喺50mA下工作可以喺亮度同效率/熱量產生之間取得良好平衡。
4.3 溫度依賴性
三張關鍵圖表說明熱效應: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60-70%。呢個必須喺高溫環境嘅亮度計算中考慮在內。相對正向電壓 vs. 結溫:正向電壓具有負溫度係數，大約每°C降低2mV。呢個特性有時可以用於間接溫度感測。相對波長 vs. 結溫:主波長隨溫度輕微偏移 (大約 +0.1 nm/°C)。對於黃色指示燈應用，呢個通常可以忽略不計，但對於顏色關鍵嘅用途需要留意。
4.4 正向電流降額曲線
呢張係可靠性嘅關鍵圖表。佢顯示咗最大允許連續正向電流作為焊盤溫度 (TS) 嘅函數。例如，喺焊盤溫度110°C時，最大允許電流降至55mA。喺絕對最高焊盤溫度時，電流必須降低到5mA。必須使用呢條曲線來確保LED喺其工作溫度下唔會被過度驅動。
4.5 允許脈衝處理能力
呢張圖表定義咗LED喺唔同佔空比下可以處理嘅最大單脈衝電流，適用於非常短嘅持續時間 (微秒到毫秒)。佢允許需要短暫、高強度閃光嘅設計。
5. 分級系統解釋
為咗管理製造差異，LED會根據性能分級。零件編號可能包含指定其關鍵參數分級嘅代碼。
5.1 發光強度分級
提供嘅表格列出咗廣泛嘅分級結構，從L1 (11.2-14 mcd) 到GA (18000-22400 mcd)。典型零件，具有2800 mcd，屬於CA分級 (2800-3550 mcd)。設計師必須指定所需嘅強度分級，以確保產品中所有單元嘅亮度一致。
5.2 主波長分級
波長以3nm為步長進行分級。典型值591 nm對應於8891分級 (588-591 nm) 或9194分級 (591-594 nm)。指定嚴格嘅波長分級對於顏色一致性至關重要，特別係喺多LED陣列中。
5.3 正向電壓分級
片段顯示電壓分級代碼 "1012"，範圍為1.0V至1.2V，呢個似乎同典型值2.2V唔一致。呢個可能係提供文本中嘅錯誤，或者係指唔同嘅產品變體。通常，VF會以0.1V或0.2V為步長進行分級 (例如，2.0-2.2V, 2.2-2.4V)。
6. 機械、封裝同組裝資訊
6.1 機械尺寸同極性
LED使用標準PLCC-2表面貼裝封裝。確切尺寸 (長、寬、高) 同焊盤佈局喺機械圖部分定義。封裝包括一個成型透鏡以實現120度視角。極性由封裝體上嘅陰極標記指示；反向偏置連接器件唔係為操作而設計。
6.2 推薦焊接焊盤同回流焊溫度曲線
提供推薦嘅焊盤圖案 (焊接焊盤設計) 以確保正確焊接同機械穩定性。回流焊溫度曲線指定為峰值溫度260°C，最多30秒。遵守呢個溫度曲線對於防止對塑料封裝同內部芯片粘接造成熱損壞至關重要。
6.3 包裝資訊
LED以帶狀包裝供應，兼容自動貼片組裝設備。捲盤規格 (帶寬、口袋間距、捲盤直徑) 已標準化，以適應常見嘅SMT組裝機。
7. 應用指南同設計考慮
7.1 典型應用電路
呢款LED需要一個恆流源或者一個同電壓源串聯嘅限流電阻。電阻值可以使用歐姆定律計算: R = (Vsupply- VF) / IF. 使用最大 VF(2.75V) 進行呢個計算可以確保即使存在單元間差異，電流也唔會超過限制。對於5V電源同50mA目標: R = (5V - 2.75V) / 0.05A = 45 歐姆。一個47歐姆嘅標準電阻係合適嘅。電阻嘅額定功率至少應為 P = I2R = (0.05)2* 47 = 0.1175W，所以一個1/4W電阻就足夠。
7.2 熱管理
有效散熱對於保持亮度同壽命至關重要。使用實際 RthJS85 K/W: 如果LED消耗 Pd= VF* IF= 2.2V * 0.05A = 0.11W，從結到焊點嘅溫升係 ΔT = Rth* P = 85 * 0.11 ≈ 9.4°C。如果PCB焊盤溫度係80°C，結溫 TJ會係 ~89.4°C，呢個喺125°C限制之內。設計師必須確保PCB本身能夠散熱，以盡可能保持焊盤溫度低。
7.3 使用注意事項
- 始終注意極性以防止損壞。
- 唔好喺低於5mA下操作，如降額曲線所示。
- 喺處理同組裝期間實施適當嘅ESD保護。
- 精確遵循推薦嘅回流焊溫度曲線。
- 考慮溫度對最終應用中發光強度同波長嘅影響。
- 對於汽車用途，確保電路設計能夠適應車輛電氣系統特有嘅負載突降同其他瞬態現象。
8. 技術比較同常見問題
8.1 同標準LED嘅區別
呢款LED通過其組合區別於其他產品:側視外形, 高亮度 (2800mcd)喺細小封裝中，以及堅固性認證 (AEC-Q102, 硫磺 A1). 同標準頂視PLCC-2 LED相比，佢從側面發光，實現獨特嘅光學設計。同其他側視LED相比，其AEC-Q102認證專門針對汽車電子嘅嚴格可靠性要求。
8.2 基於參數嘅常見問題
問: 我可以唔用電阻直接用3.3V驅動呢個LED嗎？
答: 唔可以。典型 VF為2.2V，直接連接到3.3V會導致過大電流流過，可能超過絕對最大額定值並損壞LED。始終需要限流電阻或穩壓器。
問: 點解發光強度用mcd而唔係流明測量？
答> 毫坎德拉 (mcd) 測量發光強度，即特定方向上發出嘅光。流明測量總光通量 (所有方向上嘅光)。對於像側視LED咁樣具有定義視角嘅定向元件，mcd係更相關嘅指標。如果已知角度分佈，可以估算總通量。
問: "防硫磺能力 A1級" 對我嘅設計意味住乜嘢？
答> 呢個意味住LED嘅封裝樹脂同材料經過配方，能夠抵抗硫化氫同其他含硫氣體引起嘅變暗或腐蝕。呢個喺汽車 (某些車廂材料可能釋放硫氣體)、工業環境或高污染地區等應用中至關重要。佢增強咗長期可靠性並保持光輸出。
問: 我點樣解讀零件編號中嘅分級代碼？
答> 零件編號 (例如，57-21R-UY0501H-AM) 包含嵌入式代碼。雖然呢度冇提供完整細分，但像 "UY" 咁樣嘅片段可能表示顏色 (黃色)，其他字符指定發光強度分級 (例如，CA 代表2800mcd) 同波長分級。請查閱製造商嘅完整訂購指南以進行精確解碼。
9. 工作原理同趨勢
9.1 基本工作原理
呢個係一個半導體發光二極管。當施加超過其帶隙能量嘅正向電壓時，電子同空穴喺半導體芯片 (通常基於像AlInGaP咁樣用於黃光嘅材料) 嘅有源區複合，以光子 (光) 嘅形式釋放能量。特定嘅材料成分同摻雜決定咗發射光嘅主波長 (顏色)。
9.2 行業趨勢
呢類元件嘅趨勢係朝向更高效率(每瓦電輸入更多光輸出),更高功率密度喺更細小嘅封裝中，以及增強嘅可靠性規格以滿足汽車 (AEC-Q102)、工業同戶外應用嘅需求。集成內置靜電保護等功能，以及更嚴格嘅顏色同通量一致性分級也係常見嘅。正如呢份規格書所示，邁向無鹵素同環保合規材料係全球法規驅動嘅標準行業要求。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |