1608-SR0100M-AM PLCC-2 超紅光LED 規格書 - 尺寸 1.6x0.8mm - 電壓 2.1V - 功率 0.05W - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

1608-SR0100M-AM 是一款採用緊湊型 PLCC-2 封裝的高效能表面黏著超紅光 LED。主要針對汽車內裝照明應用設計，在亮度、可靠性和效率之間取得平衡。其核心定位在於滿足嚴格的車規級要求，同時在微型化的封裝尺寸中提供一致的光學性能。

此元件的核心優勢包括通過 AEC-Q102 標準認證，確保其在嚴苛的汽車環境條件下的可靠性。它還具備 120 度的寬廣視角，適合需要廣泛照明的應用。此外，產品符合 RoHS、REACH 及無鹵素法規，與全球環境及安全標準接軌。

目標市場明確鎖定於汽車電子領域，特別是內裝氛圍照明、指示燈，以及開關和顯示器的背光照明。其規格使其成為需要堅固、緊湊且明亮的紅光光源的設計師之理想選擇。

2. 深入技術參數分析

2.1 光度與電氣特性

主要的光度特性是發光強度 (Iv)。在典型順向電流 (IF) 10 mA 下，LED 可提供 210 毫燭光 (mcd)，最小值為 150 mcd，最大值為 330 mcd。在此電流下的順向電壓 (VF) 典型值為 2.1 伏特，範圍從 1.5V 到 2.5V。此相對較低的電壓有助於降低功率損耗。主波長 (λd) 中心值為 630 nm（超紅光），範圍從 624 nm 到 639 nm，定義了其色彩純度。

2.2 熱特性與絕對最大額定值

熱管理對於 LED 壽命至關重要。接面至焊點的熱阻指定為 150 K/W（實際值）和 120 K/W（電氣值）。絕對最大額定值定義了操作邊界：最大順向電流為 20 mA，最大功耗為 50 mW，操作溫度範圍為 -40°C 至 +110°C。最高接面溫度為 125°C。超過這些限制可能導致永久性損壞。元件可承受 ≤10 μs 脈衝的 50 mA 突波電流。請務必注意，此 LED 並非設計用於反向電壓操作。

2.3 可靠性與符合性規格

此元件的靜電放電 (ESD) 敏感度額定為 2 kV（人體放電模型），這是標準的防護處理等級。其濕度敏感度等級 (MSL) 為 3，表示若在焊接前暴露於環境條件超過 168 小時，必須進行烘烤。其耐腐蝕性等級為 B1，並通過 AEC-Q102 標準認證，這是汽車應用的關鍵區別因素。

3. 分級系統說明

為確保量產的一致性，LED 會根據關鍵參數進行分級。

3.1 發光強度分級

發光強度使用兩個字元代碼（例如 SX、SY、SZ）進行分級。第一個字母（Q、R、S、T、U、V、A、B）代表一個強度範圍遞增的組別。第二個字母（X、Y、Z）進一步細分每個組別。對於 1608-SR0100M-AM，典型分級落在 'S' 組內，具體為 SX、SY 或 SZ 級，分別對應 180-210 mcd、210-240 mcd 和 240-280 mcd 的強度範圍。光通量測量適用 ±8% 的容差。

3.2 主波長分級

主波長使用四位數代碼（例如 2730、3033）進行分級。這些代碼對應特定的奈米範圍。對於此超紅光 LED，相關分級圍繞 630 nm 中心。此元件的典型分級為 2730（627-630 nm）或 3033（630-633 nm）。主波長的製造容差為 ±1 nm。

3.3 順向電壓分級

順向電壓使用四位數代碼（例如 2022、2225）進行分級。此 LED 的典型順向電壓 2.1V 將其歸類於 2022 級（2.00V - 2.25V）或可能的 2225 級（2.25V - 2.50V）。此分級有助於電流調節的電路設計。

4. 性能曲線分析

4.1 IV 曲線與相對發光強度

順向電流對順向電壓圖顯示出典型的指數關係。電壓隨電流逐漸增加。相對發光強度對順向電流圖在典型操作範圍（2-20 mA）內幾乎呈線性，顯示出良好的效率。不建議驅動 LED 超過 20 mA，因為這會超過絕對最大額定值。

4.2 溫度依賴性

相對發光強度對接面溫度圖顯示，光輸出隨著溫度升高而降低。在最高接面溫度 125°C 時，相對強度約為其在 25°C 時值的 40-50%。這種熱淬滅效應是 LED 的典型現象，必須在熱設計中考慮。相對順向電壓對接面溫度圖顯示負溫度係數，電壓隨溫度升高呈線性下降，此特性可用於溫度感測。

4.3 光譜分佈與波長偏移

波長特性圖顯示在 630 nm 附近有一個窄峰，確認了超紅光顏色。相對波長偏移對接面溫度圖顯示，主波長隨著溫度升高而略微增加（紅移），這是半導體光源的常見現象。

4.4 降額與脈衝處理能力

順向電流降額曲線對設計至關重要。它顯示最大允許的連續順向電流必須隨著焊盤溫度升高而降低。在最高操作環境溫度下（焊盤溫度 110°C），電流不得超過 20 mA。允許脈衝處理能力圖表允許在低工作週期的脈衝條件下使用更高的峰值電流（最高 60 mA），適用於多工或閃爍應用。

5. 機械與封裝資訊

5.1 物理尺寸

LED 封裝於標準的 PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝中。封裝尺寸為長 1.6 mm、寬 0.8 mm、高約 0.6 mm（此封裝類型的典型值，但確切高度應從尺寸圖確認）。元件有兩個端子（陽極和陰極）。

5.2 建議焊盤佈局與極性

提供了建議的焊盤佈局，以確保在迴焊過程中形成正確的焊點和機械穩定性。焊盤設計考慮了元件的佔位面積，有助於防止墓碑效應。極性由封裝上的標記指示，通常是陰極附近的凹口或圓點。正確的方向對於電路操作至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

規格書指定最大迴焊溫度為 260°C，持續 30 秒。這是指測量在封裝本體或引腳上的峰值溫度。應遵循包含預熱、均熱、迴焊和冷卻階段的標準迴焊曲線。MSL 等級 3 要求，如果防潮袋被打開，元件必須在工廠環境條件下 168 小時內焊接，或根據 IPC/JEDEC 標準進行烘烤。

6.2 使用與儲存注意事項

一般注意事項包括避免對 LED 透鏡施加機械應力、防止污染，以及使用適當的處理技術以避免 ESD 損壞。儲存應在乾燥、黑暗的環境中，並在指定的溫度範圍 -40°C 至 +110°C 內。硫磺測試標準顯示了產品對含硫大氣的耐受性，這對於某些汽車或工業環境很重要。

7. 包裝與訂購資訊

LED 以捲帶包裝供應，適用於自動化組裝。標準捲帶數量通常為 4000 或 5000 件，但可能有所不同。料號 1608-SR0100M-AM 遵循邏輯結構："1608" 表示封裝尺寸（1.6x0.8mm），"SR" 表示超紅光，"01" 與發光強度分級相關，"00" 與波長分級相關，"M" 可能表示順向電壓分級或其他特性，而 "AM" 表示汽車等級。訂購特定分級需要查閱完整的分級表並指定確切的代碼。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

主要應用是汽車內裝照明。這包括儀表板背光、腳部空間氛圍照明、中控台照明、開關背光以及各種控制裝置的指示燈。其寬廣的視角使其適合需要均勻外觀的區域照明。

8.2 設計考量

使用此 LED 進行設計時，需考慮限流。必須使用串聯電阻或恆流驅動器，以防止超過最大順向電流，特別是考慮到 Vf 的負溫度係數。熱設計至關重要；確保 PCB 佈局提供足夠的散熱，並且操作環境溫度不會迫使降額低於所需的光輸出。對於 PWM 調光，確保頻率足夠高（通常 >100 Hz）以避免可見閃爍。

9. 技術比較與差異化

與標準的非車用 PLCC-2 LED 相比，1608-SR0100M-AM 的關鍵區別在於其 AEC-Q102 認證，這涉及對溫度循環、濕度、高溫操作壽命等應力的嚴格測試。其耐腐蝕性（B1 級）和耐硫性也針對汽車環境進行了增強。210 mcd 的典型發光強度在其封裝尺寸和電流消耗下具有競爭力。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：建議的操作電流是多少？

答：典型操作電流為 10 mA，能在亮度和效率之間取得良好平衡。可從 2 mA（最小值）操作至 20 mA（絕對最大值）。

問：溫度如何影響亮度？

答：亮度隨著接面溫度升高而降低。在 125°C 時，輸出可能約為 25°C 時值的一半。適當的散熱對於維持一致的性能至關重要。

問：我可以用 3.3V 或 5V 電源驅動此 LED 嗎？

答：可以，但必須使用串聯限流電阻。例如，使用 5V 電源、目標電流 10 mA 以及典型 Vf 2.1V，電阻值為 R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 歐姆。300 歐姆的電阻將是合適的標準值。

問：此 LED 適合汽車外部應用嗎？

答：規格書指定的應用為汽車內裝照明。對於外部使用，需要向製造商確認特定外部等級產品，以驗證更高的防潮等級（IP 等級）、更寬的極端溫度範圍以及不同的光學要求等因素。

11. 實務設計與使用案例

案例：儀表板按鈕背光

一位設計師正在創建一個帶有 10 個背光按鈕的儀表板控制面板。每個按鈕需要一個超紅光 LED 進行照明。使用 1608-SR0100M-AM，每個 LED 電流為 10 mA，總電流消耗為 100 mA。一個簡單的設計使用 12V 汽車電源軌。每個 LED 都需要一個限流電阻。電阻值計算為 (12V - 2.1V) / 0.01A = 990 歐姆。選擇一個 1 kΩ、1/8W 的電阻。LED 被放置在透明按鈕後面的 PCB 上。120° 的寬廣視角確保了按鈕表面的均勻照明。熱分析證實，在封閉的儀表板環境中，由於總功耗較低（所有 10 個 LED 約 0.21W），接面溫度遠低於最大額定值。

12. 工作原理介紹

發光二極體 (LED) 是一種當電流通過時會發光的半導體元件。這種現象稱為電致發光。在像 1608-SR0100M-AM 這樣的紅光 LED 中，半導體材料（通常基於砷化鋁鎵 - AlGaAs）具有特定的能隙能量。當電子在元件內與電洞復合時，能量以光子（光粒子）的形式釋放。發射光的波長（顏色）由能隙的能量決定；能隙越大，產生的光波長越短（越藍）。PLCC-2 封裝容納了半導體晶片，通過兩個引腳提供電氣連接，並包含一個模製塑膠透鏡，以塑造光輸出，達到指定的 120 度視角。

13. 技術趨勢與發展

汽車 LED 照明的趨勢持續朝向更高效率（每瓦更多流明）發展，從而實現更低的功耗和減少的熱負載。微型化也是關鍵，像 1608（1.6x0.8mm）甚至更小的封裝變得越來越普遍，以實現更時尚的設計。整合是另一個趨勢，多晶片封裝或將 LED 與驅動器和感測器結合在單一模組中。對於像超紅光這樣的特定顏色 LED，螢光粉技術（如果使用）或磊晶生長技術的改進，使得波長分級更緊密，並提高了在溫度和壽命期間的色彩一致性，這對於多個光源之間色彩匹配很重要的應用至關重要。