PLCC-2 LED 67-11-PA0602H-AM 規格書 - 螢光粉轉換琥珀色/黃色 - 120度視角 - 3.1V - 60mA - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款採用PLCC-2封裝之高亮度表面黏著LED的規格。此元件運用螢光粉轉換技術，發射琥珀色/黃色光譜的光線，適用於需要高可見度與可靠性的應用。其主要設計目標為汽車內裝環境及其他工業應用，這些應用對元件在各種條件下保持穩定性能的要求至關重要。

此LED的核心優勢包括在標準驅動電流60mA下，具備高達4500毫燭光（mcd）的典型發光強度，並結合寬廣的120度視角，確保了均勻的光線分佈。此外，該元件通過了汽車應用中分離式光電半導體的AEC-Q102標準認證，確保其滿足溫度循環、耐濕性及長期運作等嚴格的可靠性要求。

2. 深入技術參數分析

2.1 光度與色彩特性

關鍵的光度參數為發光強度，在IF=60mA條件下，典型值為4500 mcd。最小值與最大值分別為2800 mcd與9000 mcd，顯示了生產上的分佈範圍。主波長由CIE 1931色度座標定義，典型值為（0.57, 0.42）。這些座標的容差為±0.005。120度（容差±5度）的寬廣視角得益於封裝與透鏡設計，提供了理想的廣角發光模式，非常適合背光與指示燈應用。

2.2 電氣與熱參數

順向電壓（VF）在60mA下的典型值為3.1V，範圍從2.50V至3.75V。絕對最大連續順向電流為80mA，功耗限制為300mW。從接面到焊點的熱阻是可靠性的關鍵參數。提供了兩個數值：\"實際\"熱阻（Rth JS real）為130 K/W，以及\"電氣\"熱阻（Rth JS el）為100 K/W。電氣方法通常源自對溫度敏感的順向電壓參數，用於現場估算接面溫度。

2.3 絕對最大額定值與可靠性

嚴格的上限定義了安全工作區域。接面溫度（TJ）不得超過125°C。在低佔空比下，元件可承受脈衝≤10μs的250mA突波電流（IFM）。其靜電放電耐受等級為8 kV（人體放電模型）。焊接製程必須遵循峰值溫度為260°C、最長30秒的回焊溫度曲線。工作與儲存溫度範圍為-40°C至+110°C。

3. 分級系統說明

LED生產過程會產生自然變異。分級系統確保客戶能獲得符合特定性能範圍的元件。

3.1 發光強度分級

發光強度被分為字母數字等級，涵蓋從11.2 mcd到超過22,400 mcd的廣大範圍。每個等級，例如\"CA\"或\"DB\"，定義了最小與最大強度值。針對此特定產品，4500 mcd的典型輸出落在\"DA\"等級（4500-5600 mcd）。規格書中標示了此產品變體的\"可能輸出等級\"。

3.2 色度座標分級

琥珀色/黃色色彩透過CIE 1931圖上的色度座標等級進行控制。定義了兩個主要等級代碼：YA與YB。每個代碼由三組（x, y）座標對定義，在色度圖上形成一個三角形。典型座標（0.57, 0.42）位於定義的區域內，元件經過分級以確保其色彩落在其中一個指定的三角形內，測量容差為±0.005。

3.3 順向電壓分級

展示了一部分順向電壓分級表，例如等級代碼\"1012\"對應的電壓範圍為1.00V至1.25V。這表示電壓分級也是產品分類的一部分，儘管提供的摘錄中未列出此琥珀色LED典型3.1V順向電壓的具體等級。

4. 性能曲線分析

4.1 光譜分佈與輻射模式

相對光譜分佈圖顯示出螢光粉轉換LED特有的寬廣發光峰值，集中在琥珀色/黃色區域，沒有來自原始發光體的尖銳藍光或紫外線峰值，表明螢光粉轉換效率良好。輻射模式圖是PLCC封裝中朗伯或近朗伯發光體的典型圖形，確認了寬廣的視角。

4.2 電流與電壓及強度關係

順向電流對順向電壓（I-V）曲線顯示了二極體典型的指數關係。相對發光強度對順向電流圖表顯示，光輸出隨電流增加呈次線性增長，強調了在指定的額定電流（60mA）下驅動LED以獲得最佳效率與壽命的重要性。

4.3 溫度依賴性

數個圖表詳細說明了溫度效應。相對順向電壓對接面溫度曲線具有負斜率，這是用於電氣熱阻測量的原理。相對發光強度對接面溫度圖表顯示強度隨溫度升高而降低，這是應用中熱管理的關鍵考量。色度座標偏移對接面溫度圖表顯示色彩隨溫度變化而產生的偏移很小，控制良好。

4.4 降額與脈衝操作

順向電流降額曲線對設計至關重要。它顯示最大允許連續順向電流必須隨著焊盤溫度（Ts）升高而降低。例如，在Ts=110°C時，最大電流僅為31mA。允許脈衝處理能力圖表定義了給定脈衝寬度（tp）與佔空比（D）下的允許突波電流（IFA），允許在多工或脈衝應用中進行短暫的過電流驅動。

5. 機械與封裝資訊

此LED採用標準的PLCC-2（塑膠引線晶片載體）表面黏著封裝。此封裝類型具有塑膠本體，兩側帶有引腳，形成\"鷗翼\"形狀以便焊接。機械圖（由第7節暗示）將定義精確的長度、寬度、高度、引腳間距及容差。封裝包含一個模製透鏡，用以塑造光線輸出以實現120度視角。

6. 焊接與組裝指南

6.1 建議焊盤與極性

提供了建議的焊盤佈局（第8節），以確保可靠的焊點與適當的散熱。焊盤設計通常包含散熱圖案。極性由封裝標記或內部晶粒結構指示；陽極與陰極必須正確連接。

6.2 回焊溫度曲線

必須遵循特定的回焊溫度曲線（第9節）。關鍵參數是峰值溫度260°C，封裝最多可承受30秒。該曲線包括預熱、浸泡、回焊與冷卻階段，以最小化熱衝擊並確保形成適當的焊點，同時不損壞LED元件。

7. 包裝與訂購資訊

LED以適合自動化取放組裝機的捲帶包裝供應。訂購資訊（第6節）與料號結構（第5節）允許選擇特定的發光強度、色彩與順向電壓等級，從而能精確匹配應用需求。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

列出的主要應用包括汽車內裝照明、開關背光及儀表板背光。AEC-Q102認證、寬廣的溫度範圍及耐硫性（B1級）使其特別適合車輛內部惡劣的環境，該環境常暴露於極端溫度、濕度及大氣污染物中。

8.2 設計考量

設計師必須考量以下幾個因素：

• 電流限制：務必使用串聯電阻或恆流驅動器來設定順向電流，並遵守絕對最大額定值與降額曲線。
• 熱管理：高熱阻需要足夠的PCB銅箔面積（散熱焊盤）來散熱並保持焊點溫度低，以維持光輸出與使用壽命。
• 靜電放電防護：雖然額定耐受8kV HBM，仍建議在組裝過程中採取標準的靜電放電處理預防措施。
• 耐硫性：對於富含硫磺環境的應用，應根據具體應用需求驗證B1級評級。

9. 技術比較與差異化

與標準非汽車級LED相比，此產品的關鍵差異在於其正式的AEC-Q102認證與指定的耐硫性。與其他汽車級LED相比，其在小巧的PLCC-2封裝中實現高亮度（典型4500mcd）並結合非常寬廣的120度視角，對於空間受限、需要廣域照明的任務（如開關背光）是一大優勢。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以連續以80mA驅動此LED嗎？

答：僅在焊盤溫度（Ts）保持在86°C或以下時可以，根據降額曲線。在較高的環境溫度下，必須降低電流。

問：\"實際\"與\"電氣\"熱阻有何不同？

答：\"實際\"熱阻（130 K/W）是直接測量的。\"電氣\"熱阻（100 K/W）是利用順向電壓的溫度係數計算得出的，作為操作期間估算接面溫度的實用方法。

問：色彩隨電流與溫度的穩定性如何？

答：圖表顯示CIE座標（Δx, Δy）隨電流與接面溫度變化而產生的偏移非常小，表明色彩穩定性良好，這對於多LED應用中保持一致的外觀非常重要。

11. 實際應用案例分析

考慮一個具有空調控制與資訊娛樂系統背光按鈕的汽車中控台。設計師會選用此LED的原因如下：其琥珀色是常見的汽車使用者介面顏色，寬廣的120度視角確保在擴散板下均勻背光，且AEC-Q102認證保證其能承受車輛的整個使用壽命。設計師必須根據車輛的12V（或24V）系統計算所需的限流電阻，並考慮電壓波動。他們還必須設計PCB，提供足夠的銅箔區域連接至LED的散熱焊盤，以管理約180mW的功耗（3.1V * 60mA），並防止過熱導致LED變暗。

12. 工作原理介紹

這是一款螢光粉轉換（PC）琥珀色LED。它通常包含一個藍色或近紫外線半導體晶片。此晶片發射短波長光線。一層直接沉積在晶片上的螢光粉材料吸收部分此原始光線，並以較長波長在黃色/紅色光譜中重新發射。未轉換的藍光與螢光粉發射的黃光/紅光混合，產生了感知的琥珀色或黃色。確切的色調由螢光粉成分與濃度決定，這些都受到嚴格控制以落在指定的色度等級內。

13. 技術趨勢與發展

此類元件的趨勢是朝向更高效率（每瓦更多流明）、改善色彩一致性（更嚴格的分級）以及在更極端條件下增強可靠性。同時也推動更高的最大接面溫度，以允許更小的外形尺寸與不那麼激進的熱管理。朝向更廣泛的環境合規性（RoHS、REACH、無鹵素）已成為標準。未來的迭代版本可能會整合更多功能，例如內建靜電放電保護或晶片上診斷，但對於像這樣的簡單指示燈LED而言，成本效益與經過驗證的可靠性仍然至關重要。