1608-UG0100M-AM 綠色 LED 規格書 - PLCC-2 封裝 - 1.6x0.8mm - 2.65V @10mA - 120° 視角 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

1608-UG0100M-AM 是一款專為表面黏著應用設計的高亮度綠色發光二極體 (LED)。它採用 PLCC-2 (塑膠引腳晶片載體) 封裝，這是 SMD LED 常見且可靠的封裝形式。此元件的應用重點在於汽車內裝照明，表明其設計符合嚴苛環境下對可靠性和性能的嚴格要求。其緊湊的 1608 尺寸 (1.6mm x 0.8mm) 使其適合需要穩定、明亮綠色照明的空間受限設計。

此 LED 的核心優勢包括在標準驅動電流 10mA 下，具備 700 毫燭光 (mcd) 的高典型發光強度，以及寬廣的 120 度視角。這確保了從各個角度都能獲得良好的可見度，對於儀表板背光、開關指示燈或氣氛照明至關重要。此外，該元件符合 AEC-Q101 標準認證，這是汽車應用中分離式半導體的關鍵基準，確保其能夠承受汽車產業的極端溫度、振動和壽命要求。符合 RoHS、REACH 和無鹵素指令使其對環境友善，並適用於全球市場。

2. 深入技術參數分析

2.1 光學與電氣特性

關鍵操作參數定義了 LED 在標準條件下（通常在接面溫度 25°C 和順向電流 10mA 下）的性能。發光強度 (Iv)的典型值為 700 mcd，最小值為 520 mcd，最大值為 820 mcd。測量公差為 8%。此參數是人眼感知的光輸出亮度。

順向電壓 (Vf)在 10mA 下，典型測量值為 2.65V，範圍從 2.25V 到 3.25V。規定了 ±0.05V 的嚴格測量公差。LED 上的這個電壓降對於計算功耗和設計限流電路至關重要。主波長 (λd)定義了感知的顏色，中心波長為 525nm (綠色)，範圍從 520nm 到 530nm，公差為 ±1nm。視角

為 120 度，定義為發光強度降至峰值一半時的離軸角度（半峰全寬 - FWHM）。允許的公差為 ±5 度。2.2 絕對最大額定值與熱管理這些額定值定義了可能導致永久損壞的極限。

絕對最大順向電流 (IF)

為 30mA DC。對於極短脈衝 (≤10μs) 和低工作週期 (0.005)，允許更高的突波電流 (IFM)50mA。該元件不設計用於反向電壓操作。熱管理對於 LED 壽命至關重要。最大接面溫度 (Tj)

為 125°C。元件可在環境溫度 -40°C 至 +110°C 下運作。提供了兩個熱阻 (Rth JS)值：210 K/W (實際測量值) 和 190 K/W (電氣計算值)。此參數表示熱量從半導體接面傳遞到焊點的效率；數值越低越好。最大功耗 (Pd)為 97.5 mW，是使用最大順向電壓和電流計算得出的。該元件提供高達 2 kV (人體放電模型) 的 ESD 保護，並能承受 260°C 峰值溫度 30 秒的回焊焊接。3. 分級系統說明

為確保量產的一致性，LED 會根據性能進行分級。此規格書定義了三個關鍵參數的分級。

3.1 發光強度分級

發光強度按字母 (Q, R, S, T, U, V, A, B) 和數字 (1, 2, 3) 分組，每個分級涵蓋特定的 mcd 範圍。對於 1608-UG0100M-AM，標示了可能的輸出分級，對應於典型的 700mcd 規格。這落在 U2 (520-610 mcd)、U3 (610-710 mcd) 或 V1 (710-820 mcd) 分級內，具體取決於生產批次。

3.2 主波長分級

顏色一致性通過主波長分級進行管理。分級由一個 4 位數代碼定義，代表最小和最大波長（單位：奈米）。對於此綠色 LED，相關的分級在 520-535nm 範圍內，典型 525nm 元件的特定分級可能是 "2025" (520-525nm) 或 "2530" (525-530nm)。

3.3 順向電壓分級

順向電壓使用一個 4 位數代碼進行分級，代表最小和最大電壓（單位：十分之一伏特，例如 "2225" 表示 2.2V 至 2.5V）。對於典型的 Vf 2.65V，對應的分級將是 "2527" (2.50-2.75V) 或 "2730" (2.75-3.00V)。了解 Vf 分級有助於設計精確的驅動電路，特別是對於需要多個 LED 亮度均勻的應用。

4. 性能曲線分析

提供的圖表深入展示了 LED 在不同條件下的行為。

4.1 IV 曲線與相對發光強度

順向電流 vs. 順向電壓

圖表顯示了二極體典型的指數關係。在 10mA 時，電壓約為 2.65V。該曲線允許設計師估算其他驅動電流下的 Vf。

相對發光強度 vs. 順向電流圖表顯示，光輸出隨電流增加呈超線性增長，直到某一點。雖然以較高電流驅動會增加亮度，但也會增加熱量，並可能加速流明衰減。4.2 溫度依存性相對發光強度 vs. 接面溫度圖表至關重要。它顯示隨著接面溫度升高，光輸出會減少。這稱為熱淬滅。為了獲得可靠的性能，有效的散熱和適當的驅動電流管理對於保持低接面溫度至關重要。

相對順向電壓 vs. 接面溫度

圖表顯示負溫度係數；Vf 隨溫度升高而降低。此特性有時可用於溫度感測。主波長 vs. 接面溫度圖表顯示顏色隨溫度變化有輕微偏移（通常幾奈米），這對於顏色要求嚴格的應用很重要。4.3 降額與脈衝操作順向電流降額曲線

規定了基於焊墊溫度的最大允許連續順向電流。隨著焊墊溫度升高，允許的電流線性下降，直到在 110°C 時達到 30mA。圖表明確指出不要使用低於 3mA 的電流。允許的脈衝處理能力圖表顯示，對於極短的脈衝寬度（微秒到毫秒），只要工作週期足夠低以防止過熱，LED 可以處理顯著高於 30mA DC 最大值的電流。

4.4 光譜分佈

相對光譜分佈圖表繪製了每個波長發射的光強度。對於綠色 LED，這顯示在綠色區域 (~525nm) 有一個峰值，在其他顏色波段發射非常少。此峰值的窄度有助於顏色純度。輻射典型圖特性（極座標圖）以視覺方式呈現 120 度視角，顯示強度如何在空間中分佈。5. 機械結構、封裝與組裝資訊

5.1 機械尺寸與極性

該元件採用標準的 PLCC-2 表面黏著封裝，尺寸為 1608 (1.6mm x 0.8mm)。機械圖（參見 PDF）提供了封裝本體、引腳位置和透鏡的確切尺寸。正確的極性至關重要。PLCC-2 封裝通常有一個標記的陰極（通常是透鏡上的凹口、圓點或綠色標記，或封裝上的倒角）。建議的焊墊佈局確保在回焊過程中形成適當的焊點並提供熱緩解。5.2 焊接與組裝指南此 LED 適用於峰值溫度 260°C、持續 30 秒的回焊焊接，這符合常見的無鉛焊接 IPC 標準。應遵循詳細的回焊溫度曲線以避免熱衝擊。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，並確保使用適當的焊膏和鋼網設計。濕度敏感等級 (MSL) 為 2，這意味著元件在回焊前，可以在 ≤30°C/60% RH 條件下儲存長達一年而無需烘烤。5.3 包裝與訂購資訊該元件以捲帶包裝供應，便於自動化組裝。包裝資訊指定了捲盤尺寸、帶寬、料袋間距和方向。料號 1608-UG0100M-AM 遵循可能的編碼慣例："1608" 表示尺寸，"U" 表示顏色（可能為超綠），"G" 表示綠色，"0100" 可能與強度或版本有關，"M" 可能表示包裝，而 "AM" 可能表示汽車等級。訂購資訊將指定所需的發光強度、波長和順向電壓分級代碼，以確保交付確切的性能特性。

6. 應用備註與設計考量

6.1 主要應用：汽車內裝照明

此 LED 專為汽車內裝照明設計。這包括儀表板背光、中控台按鈕、氣氛腳部空間照明、門把照明和排檔桿指示燈等應用。AEC-Q101 認證、寬廣的工作溫度範圍 (-40°C 至 +110°C) 和高可靠性使其適合這些不允許故障的嚴苛環境。

6.2 電路設計考量

電流驅動：

LED 是電流驅動裝置。必須使用恆流源或與電壓源串聯的限流電阻，以防止熱失控。設計應基於典型的 Vf 和所需的 If，並考慮分級變化。

熱設計：

PCB 佈局應包含足夠的熱緩解。焊墊，特別是散熱焊墊（如果存在），應連接到銅箔以散熱。順向電流應根據預期的操作環境溫度和 PCB 的熱阻進行降額。

ESD 保護：

雖然 LED 具有 2kV HBM ESD 保護，但在容易發生較高 ESD 事件的環境中（例如汽車線束），可能需要額外的外部保護（例如 TVS 二極體或電阻）。

6.3 光學設計考量

120 度視角適合直接觀看或與導光板和擴散片一起使用。對於需要更聚焦光束的應用，則需要二次光學元件（透鏡）。綠色對於狀態指示燈很有效，並且常與其他顏色結合用於多色顯示。7. 技術比較與差異化

與標準商用級綠色 LED 相比，1608-UG0100M-AM 的關鍵差異在於其汽車級認證 (AEC-Q101)

。這涉及對高溫操作壽命 (HTOL)、溫度循環、耐濕性以及其他通用元件未經受的應力進行嚴格測試。其 700mcd 的典型發光強度在其封裝尺寸中具有競爭力。與 0402 等更小的晶片尺寸封裝相比，PLCC-2 封裝提供了更好的引腳剛性和潛在的更好熱性能，使其更能承受汽車振動。指定的分級結構為設計師提供了可預測的性能參數，這對於維持汽車照明系統中多個單元之間顏色和亮度匹配的一致性至關重要。8. 常見問題 (FAQ)

問：此 LED 的最小驅動電流是多少？

答：規格書明確指出請勿使用低於 3mA 的電流。順向電流 (IF) 的最小額定值為 3mA。低於此值操作可能導致不穩定或無光輸出。

問：我可以在沒有電阻的情況下使用 3.3V 電源驅動此 LED 嗎？

答：不行。由於典型 Vf 為 2.65V，將其直接連接到 3.3V 會試圖通過 LED 驅動不受控的電流，很可能超過 30mA 的絕對最大額定值並導致立即故障。始終需要限流電阻或恆流驅動器。問：如何解讀發光強度分級代碼 "U2"？答：分級代碼 "U2" 指的是分級表中定義的特定發光強度範圍。對於 "U" 組，分級 "2" 對應於在標準條件下 (IF=10mA, Tj=25°C) 測量時，最小值為 520 mcd，最大值為 610 mcd。

問：此 LED 是否適合汽車外部照明？

答：規格書將應用指定為汽車內裝照明。外部照明（例如尾燈、方向燈）通常需要不同的封裝、更高的功率、不同的顏色，以及針對濕氣侵入和抗紫外線的不同認證測試。此元件未指定用於外部用途。

問：實際和電氣熱阻值之間有何區別？

答：實際熱阻 (210 K/W) 是使用物理方法（例如溫度感測器）直接測量的。電氣熱阻 (190 K/W) 是通過測量順向電壓隨溫度的變化（使用 Vf 溫度係數）間接計算得出的。電氣方法通常更快，但可能有不同的假設。為了進行保守的熱設計，應使用較高的（實際）值。

9. 實務設計與使用範例

範例 1：儀表板開關背光。

設計師需要照亮 10 個綠色指示燈開關。他們計劃從車內的 5V 電源軌以 10mA 驅動每個 LED。使用典型的 Vf 2.65V，所需的串聯電阻值為 R = (5V - 2.65V) / 0.01A = 235 歐姆。將選擇標準的 240 歐姆電阻。每個電阻消耗的功率為 (5V-2.65V)*0.01A = 0.0235W，因此一個小的 1/10W 電阻就足夠了。PCB 佈局會將 LED 和電阻放在一起，並在 LED 焊墊下方放置連接到內部接地層的散熱通孔以利散熱。

範例 2：用於調光的脈衝寬度調變 (PWM)。

對於需要亮度控制的氣氛照明，可以使用 PWM 信號驅動 LED。在開啟脈衝期間的順向電流可以設定為 15-20mA 以實現更高的峰值亮度，而平均電流（以及亮度和熱量）則由工作週期控制。必須參考脈衝處理能力圖表，以確保所選的脈衝寬度和峰值電流在所選工作週期的安全限制內。

10. 運作原理與技術趨勢

10.1 基本運作原理

發光二極體 (LED) 是一種半導體 p-n 接面二極體。當施加順向電壓時，來自 n 型材料的電子在主動區與來自 p 型材料的電洞復合。這種復合以光子（光）的形式釋放能量。發射光的特定波長（顏色）由所用半導體材料的能隙決定（例如，氮化銦鎵用於綠色）。PLCC 封裝容納半導體晶片，通過引腳提供電氣連接，並包括一個模製塑膠透鏡，用於塑造光輸出並保護晶片。

10.2 產業趨勢汽車內裝照明 LED 的趨勢是朝向更高效率（每瓦更多流明），這降低了功耗和熱負載。同時也朝向更小的封裝尺寸（例如 1006/0402），以實現更隱蔽的照明和更緊密的整合。先進功能包括在 LED 封裝內整合驅動器 IC，以簡化控制。此外，對在寬廣溫度範圍內精確且一致的顯色性需求正在增加，這推動了螢光粉技術（用於白光 LED）和外延晶圓生長一致性（用於像此綠色 LED 這樣的單色 LED）的改進。對更複雜、具有動態多色區域的氣氛照明的需求也影響了具有更嚴格分級和更好性能穩定性的 LED 的發展。

Example 2: Pulse-Width Modulation (PWM) for Dimming.For ambient lighting that requires brightness control, the LED can be driven with a PWM signal. The forward current during the "on" pulse can be set to 15-20mA to achieve higher peak brightness, while the average current (and thus brightness and heat) is controlled by the duty cycle. The pulse handling capability chart must be consulted to ensure the chosen pulse width and peak current are within safe limits for the selected duty cycle.

. Operational Principle and Technology Trends

.1 Basic Operating Principle

A Light Emitting Diode (LED) is a semiconductor p-n junction diode. When a forward voltage is applied, electrons from the n-type material recombine with holes from the p-type material in the active region. This recombination releases energy in the form of photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the energy bandgap of the semiconductor materials used (e.g., Indium Gallium Nitride for green). The PLCC package houses the semiconductor die, provides electrical connections via leads, and includes a molded plastic lens that shapes the light output and protects the die.

.2 Industry Trends

The trend in automotive interior lighting LEDs is towards higher efficiency (more lumens per watt), which reduces power consumption and thermal load. There is also a move towards smaller package sizes (e.g., 1006/0402) for more discreet lighting and tighter integration. Advanced features include integrated driver ICs within the LED package for simplified control. Furthermore, the demand for precise and consistent color rendering across wide temperature ranges is increasing, driving improvements in phosphor technology (for white LEDs) and epitaxial wafer growth consistency (for monochromatic LEDs like this green one). The push for more sophisticated ambient lighting with dynamic multi-color zones also influences the development of LEDs with tighter binning and better performance stability.