目錄
- 1. 產品概述
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度與光學特性
- 2.2 電氣與熱特性
- 2.3 絕對最大額定值與可靠性
- 3. 分級系統說明 LED 會根據關鍵性能參數進行分級，以確保同一生產批次內的一致性。 3.1 發光強度分級 發光強度以字母數字分級代碼（例如 L1、M1、N1...）進行分類。此特定料號的分級，如特性表所示（典型值 355 mcd），屬於 "T1" 分級，涵蓋範圍從 280 mcd 到 355 mcd。分級結構從極低強度（L1：11.2-14 mcd）延伸到極高強度，為不同的亮度需求提供了廣泛的選擇。 3.2 主波長分級 藍色光色透過主波長分級進行控制。此元件 468 nm 的典型值將其歸類於 "6367" 分級（範圍 463 nm 至 467 nm），或根據確切的最小/最大值，可能屬於 "6771" 分級（467-471 nm）。這種嚴格的控管（±1 nm 容差）確保了組裝中個別 LED 之間的色差極小化。 4. 性能曲線分析 4.1 順向電流 vs. 順向電壓（IV 曲線） 提供的圖表顯示了順向電流與順向電壓之間的非線性關係。此曲線是藍光 LED 的典型特性，開啟電壓約為 2.7V，之後斜率相對陡峭。此數據對於設計限流電路以確保穩定運作至關重要。 4.2 溫度相依性 數個圖表詳細說明了性能隨溫度的變化。順向電壓具有負溫度係數，相對於其在 25°C 時的值，大約以 2 mV/°C 的速率下降。相反地，發光強度隨著接面溫度上升而降低；在 100°C 時，輸出約為其 25°C 值的 80-85%。主波長也會隨溫度輕微偏移（藍光 LED 通常為 +0.05 至 +0.1 nm/°C）。 4.3 光譜分佈與輻射圖型 相對光譜分佈圖顯示在藍光波長區域（約 468 nm）有一個峰值，並具有基於 InGaN 的 LED 典型的半高全寬（FWHM）。輻射圖型圖直觀地確認了 120° 視角，顯示出類似朗伯分佈的發光圖型。 4.4 降額與脈衝操作 順向電流降額曲線規定了最大允許連續電流與焊墊溫度（TS）的函數關係。例如，在 TS 為 110°C 時，最大電流為 30 mA。另一張圖表定義了允許的脈衝處理能力，顯示了對於給定脈衝寬度（tp）和佔空比（D）所允許的峰值脈衝電流（IFP）。 5. 機械與封裝資訊
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴焊溫度曲線
- 6.2 使用注意事項
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 11. 實務設計與使用案例
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概述
67-11-UB0200H-AM 是一款高可靠性、表面黏著 LED 元件，專為要求嚴苛的汽車內飾應用而設計。此元件採用 PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝，為背光與指示燈功能提供了穩健的解決方案，特別適用於在變化環境條件下需要穩定性能的場合。其核心優勢包括：120 度寬視角帶來優異的可視性、符合嚴格的車規元件標準 AEC-Q101 認證，以及遵循 RoHS 和 REACH 環保指令。主要目標市場為汽車電子，關鍵應用包括儀表板照明、開關背光以及一般內飾氛圍照明。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度與光學特性
此 LED 發射藍光，典型主波長（λd）為 468 nm，範圍從 463 nm 到 475 nm。關鍵的光度參數是其發光強度，在標準測試電流 20 mA 驅動下，典型值為 355 毫燭光（mcd）。此分級的最小值和最大值分別為 224 mcd 和 560 mcd，顯示了生產上的分佈範圍。一個定義性特徵是其非常寬廣的 120 度視角（φ），即發光強度降至峰值一半時的離軸角度。這確保了在廣闊區域內的均勻照明。
2.2 電氣與熱特性
順向電壓（VF）在 20 mA 下典型值為 3.1 伏特，範圍從 2.75 V 到 3.75 V。絕對最大連續順向電流（IF）為 30 mA，建議工作電流為 20 mA。此元件不設計用於反向偏壓操作。熱管理對於 LED 壽命至關重要。接面到焊點的熱阻指定了兩個數值：電氣測量值（Rth JS el）最大值為 100 K/W，以及實際測量值（Rth JS real）最大值為 130 K/W。最大允許接面溫度（TJ）為 125°C。
2.3 絕對最大額定值與可靠性
嚴格的限制定義了安全工作區域：功率耗散（Pd）不得超過 112 mW。此元件可承受 ≤ 10 µs 且佔空比極低（0.005）的 300 mA 突波電流（IFM）。工作與儲存溫度範圍為 -40°C 至 +110°C，適用於汽車環境。靜電放電（ESD）防護等級為 8 kV（人體放電模型），元件潮濕敏感度等級（MSL）為 2 級。
3. 分級系統說明
LED 會根據關鍵性能參數進行分級，以確保同一生產批次內的一致性。
3.1 發光強度分級
發光強度以字母數字分級代碼（例如 L1、M1、N1...）進行分類。此特定料號的分級，如特性表所示（典型值 355 mcd），屬於 "T1" 分級，涵蓋範圍從 280 mcd 到 355 mcd。分級結構從極低強度（L1：11.2-14 mcd）延伸到極高強度，為不同的亮度需求提供了廣泛的選擇。
3.2 主波長分級
藍色光色透過主波長分級進行控制。此元件 468 nm 的典型值將其歸類於 "6367" 分級（範圍 463 nm 至 467 nm），或根據確切的最小/最大值，可能屬於 "6771" 分級（467-471 nm）。這種嚴格的控管（±1 nm 容差）確保了組裝中個別 LED 之間的色差極小化。
4. 性能曲線分析
4.1 順向電流 vs. 順向電壓（IV 曲線）
提供的圖表顯示了順向電流與順向電壓之間的非線性關係。此曲線是藍光 LED 的典型特性，開啟電壓約為 2.7V，之後斜率相對陡峭。此數據對於設計限流電路以確保穩定運作至關重要。
4.2 溫度相依性
數個圖表詳細說明了性能隨溫度的變化。順向電壓具有負溫度係數，相對於其在 25°C 時的值，大約以 2 mV/°C 的速率下降。相反地，發光強度隨著接面溫度上升而降低；在 100°C 時，輸出約為其 25°C 值的 80-85%。主波長也會隨溫度輕微偏移（藍光 LED 通常為 +0.05 至 +0.1 nm/°C）。
4.3 光譜分佈與輻射圖型
相對光譜分佈圖顯示在藍光波長區域（約 468 nm）有一個峰值，並具有基於 InGaN 的 LED 典型的半高全寬（FWHM）。輻射圖型圖直觀地確認了 120° 視角，顯示出類似朗伯分佈的發光圖型。
4.4 降額與脈衝操作
順向電流降額曲線規定了最大允許連續電流與焊墊溫度（TS）的函數關係。例如，在 TS為 110°C 時，最大電流為 30 mA。另一張圖表定義了允許的脈衝處理能力，顯示了對於給定脈衝寬度（tFP）和佔空比（D）所允許的峰值脈衝電流（Ip）。
5. 機械與封裝資訊
此元件採用標準的 PLCC-2 表面黏著封裝。機械圖（由機械尺寸部分暗示）將指定確切的長、寬、高和引腳間距。封裝採用具有兩個引腳的模製塑膠本體。極性由封裝的物理形狀或頂部的標記（通常是陰極附近的凹口或綠點）指示。提供了建議的焊墊佈局，以確保在迴焊過程中正確焊接和散熱。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊溫度曲線
規格書指定了迴焊條件，元件引腳必須暴露在 217°C（焊膏液相線溫度）以上的溫度下，持續時間介於 60 至 150 秒之間。詳細的迴焊曲線圖通常會顯示建議的預熱、均熱、迴焊峰值溫度（不得超過 LED 焊接溫度額定值的絕對最大值）以及冷卻斜率。
6.2 使用注意事項
一般注意事項包括：避免施加反向電壓。使用串聯電阻或恆流驅動器來限制順向電流。透過考量環境溫度、驅動電流和 PCB 熱設計，確保不超過最大接面溫度。使用適當的 ESD 防護措施處理元件。如果包裝被打開，請遵循建議的儲存條件（MSL 2）。
7. 包裝與訂購資訊
包裝資訊部分詳細說明了 LED 的供應方式，通常是捲繞在捲盤上的凸版載帶。關鍵參數包括捲盤尺寸、料袋間距以及每捲元件數量。料號 67-11-UB0200H-AM 遵循特定的編碼系統，其中 "67" 可能表示系列，"11" 表示尺寸或變體，"UB" 表示顏色（藍色），"200H" 表示特定的性能分級。訂購資訊將說明如何指定捲盤尺寸或其他選項。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
此 LED 非常適合用於：
汽車內飾照明：按鈕、開關、空調控制面板和門把手的背光。
儀表板：儀表和警告指示燈的照明，受益於其寬視角。
一般指示功能：車廂內指定使用藍色的狀態指示燈。
8.2 設計考量
電流驅動：務必使用恆流源或帶有串聯電阻的電壓源。使用公式 R = (V電源- VF) / IF計算電阻值。使用規格書中的最大 VF值，以確保在 VF較高的低溫下電流不會超過限制。
熱管理：將散熱焊墊（如果存在）連接到 PCB 上足夠大的銅箔區域作為散熱片。這對於維持光輸出和壽命至關重要，特別是在高環境溫度或高驅動電流下。
光學設計：寬視角可能需要導光板或擴散片來實現特定的照明圖型並避免光斑。
9. 技術比較與差異化
與標準商用級 PLCC-2 LED 相比，此元件的關鍵差異在於其AEC-Q101 認證（驗證了其在汽車壓力測試下的可靠性，如熱循環、高溫高濕操作等），以及其擴展的工作溫度範圍（-40°C 至 +110°C）。8 kV 的 ESD 等級通常也高於商用元件。針對發光強度和波長的特定分級確保了顏色和亮度的一致性，這在多 LED 汽車顯示器中至關重要。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：我可以直接用 5V 電源驅動這個 LED 嗎？
答：不行。其典型 VF為 3.1V，直接連接到 5V 會導致電流過大並立即損壞。您必須使用串聯限流電阻或恆流驅動器。
問：這個 LED 的預期壽命是多少？
答：LED 壽命強烈依賴於工作條件，主要是接面溫度和驅動電流。當在指定額定值內（特別是 TJ <≤ 125°C）運作時，像這樣的車規級 LED 通常具有數萬小時的 L70 壽命（光輸出降至初始值 70% 的時間）。
問：訂購時如何解讀發光強度分級代碼（例如 T1）？
答：分級代碼保證 LED 的強度將落在指定範圍內（例如 T1：280-355 mcd）。為了在陣列中獲得一致的亮度，請指定單一且緊密的分級代碼。
問：需要散熱片嗎？
答：對於在 20 mA 或更高電流下的連續運作，特別是在高環境溫度下，透過 PCB 銅箔進行適當的熱管理是必要的。對於單個 LED 通常不需要專用的散熱片，但 PCB 佈局必須有助於散熱。
11. 實務設計與使用案例
案例：設計汽車按鈕開關的背光。
1. 需求：在直徑 10mm 的按鈕帽上實現均勻的藍色照明。
2. 元件選擇：由於其高亮度和寬視角，一個 67-11-UB0200H-AM LED 即足夠。
3. 電路設計：使用車輛的標稱 12V 系統（運行時為 14V）。計算串聯電阻：R = (14V - 3.1V) / 0.020A = 545 歐姆。選擇一個 560 歐姆、1/8W 的電阻。LED 的功率耗散為 P = VF* IF= ~3.1V * 0.02A = 62 mW，遠低於 112 mW 的最大值。
4. PCB 佈局：將 LED 置於按鈕下方中央。焊墊連接到電路板接地層上大面積的銅箔以幫助散熱。組裝時仔細觀察極性標記。
5. 光學整合：在 LED 和按鈕帽之間放置一個小的乳白色塑膠導光板，將點光源擴散成均勻的圓形光斑。
12. 工作原理
這是一種半導體發光二極體（LED）。當在陽極和陰極之間施加超過其能隙能量的順向電壓時，電子和電洞在半導體晶片（對於藍光，通常由氮化銦鎵 - InGaN 製成）的主動區域中復合。此復合過程以光子（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能量決定。PLCC-2 封裝封裝了微小的半導體晶粒，提供機械保護，容納打線接合，並包含一個模製塑膠透鏡，以塑造光輸出，實現 120 度的視角。
13. 技術趨勢
汽車內飾照明 LED 的趨勢是朝向更高效率（每瓦更多流明），從而實現更亮的顯示或更低的功耗和熱負載。同時也朝向更小的封裝尺寸（例如晶片級封裝）發展，以實現更密集的 PCB 佈局和更靈活的設計。此外，將控制電子元件（如恆流驅動器或 PWM 調光電路）直接整合到 LED 封裝中（智慧型 LED）變得越來越普遍，以簡化系統設計。在溫度和壽命範圍內的顏色一致性和穩定性，由於現代車輛內飾的高美學標準，仍然是關鍵的重點領域。
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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，確保顏色落在極小範圍內。 | 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，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |