PLCC-4 黃光 LED 規格書 - 封裝尺寸 3.5x2.8x1.9mm - 順向電壓 2.2V - 發光強度 2300mcd

1. 產品概述
2. 深入技術參數分析
2.1 光電特性
2.2 絕對最大額定值
2.3 熱特性
3. 分級系統說明
3.1 發光強度分級
3.2 主波長分級
3.3 順向電壓分級
4. 性能曲線分析
4.1 IV 曲線與相對強度
4.2 溫度相依性
4.3 光譜分佈與降額
5. 機械與封裝資訊
5.1 機械尺寸
5.2 建議焊墊佈局
5.3 極性識別
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊溫度曲線
6.2 使用注意事項
6.3 儲存條件
7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝規格
7.2 料號解碼
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（FAQ）
的溫度係數。
：選擇此款 PLCC-4 黃光 LED。其 120 度視角能出色地覆蓋置物袋區域，無需額外的擴散片。典型的 2300 mcd 強度足以滿足局部區域照明需求。元件使用簡單的限流電阻電路，由車輛的 12V 系統供電，以 30mA（低於典型的 50mA）驅動，確保長壽命並降低熱負載。AEC-Q102 認證與硫磺耐受性保證其能承受該環境。PLCC-4 封裝直接焊接在一個小型軟性 PCB 上，該 PCB 可安裝於門板組件中。
這是一種半導體發光二極體。當施加超過其能隙能量的順向電壓時，電子與電洞在半導體晶片（通常基於 AlInGaP 等材料以產生黃光）的主動區內復合。此復合過程以光子（光）的形式釋放能量。黃光的特定波長（約 591 nm）由晶片結構中所用半導體材料的能隙能量決定。圍繞晶片的環氧樹脂透鏡用於保護晶片、塑造光輸出光束（實現 120 度角）並提高光提取效率。

1. 產品概述

本文件詳述一款採用 PLCC-4（塑膠引腳晶片載體）封裝的高效能表面黏著型黃光 LED 規格。此元件主要針對嚴苛的汽車內外照明應用而設計。其核心優勢包括：在標準驅動電流 50mA 下，具備高達 2300 毫燭光（mcd）的典型發光強度；寬廣的 120 度視角，提供優異的光線擴散效果；以及符合汽車級可靠性標準的堅固結構。

此 LED 通過 AEC-Q102 標準認證，確保其適用於汽車電子產品常見的嚴苛環境條件。它還具備硫磺耐受性（Class A1），使其在含有硫化合物的環境中能抵抗腐蝕。本產品符合關鍵的環保法規，包括 RoHS、歐盟 REACH，並以無鹵素方式製造。

2. 深入技術參數分析

2.1 光電特性

關鍵性能指標定義於標準測試條件下，即順向電流（I_F）為 50mA。典型發光強度（I_V）為 2300 mcd，規格最小值為 1800 mcd，最大值為 4500 mcd。主波長（λ_d）中心值為 591 nm（黃光），範圍介於 585 nm 至 594 nm 之間，定義了其精確的色座標。順向電壓（V_F）在 50mA 下，元件兩端的典型壓降為 2.20V，極限值介於 2.00V 至 2.75V 之間。120 度的寬廣視角（φ，公差 ±5°）是應用中需要廣泛照明而非聚焦光束的關鍵參數。

2.2 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致永久損壞的應力極限。絕對最大連續順向電流為 70 mA。元件可承受脈衝 ≤10 μs、極低工作週期（D=0.005）下的 100 mA 突波電流（I_FM）。最大功耗（P_d）為 192.5 mW。接面溫度（T_J）不得超過 125°C。工作溫度範圍（T_opr）為 -40°C 至 +110°C，證實其具備汽車級的溫度耐受性。此元件並非設計用於反向偏壓操作。

2.3 熱特性

熱管理對於 LED 的性能與壽命至關重要。規格書指定了從接面到焊點的兩個熱阻值：實際熱阻（R_{th JS real}）為 70 K/W（典型值），以及電熱阻（R_{th JS el}）為 50 K/W（典型值）。較低的電熱阻值是根據順向電壓的溫度係數推導而來，用於現場估算接面溫度。適當的 PCB 熱設計對於將接面溫度維持在安全範圍內是必要的，特別是在較高的驅動電流或較高的環境溫度下。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED 會根據性能進行分級。這讓設計師能選擇符合其應用特定最低標準的元件。

3.1 發光強度分級

LED 根據其在典型電流下的最小發光強度進行分級。例如，等級 'BA' 保證最小強度為 1800 mcd，'BB' 保證 2240 mcd，'CA' 保證 2800 mcd。並提供對應的光通量值（流明）以供參考。

3.2 主波長分級

顏色一致性透過波長分級來控制。等級 '8588' 涵蓋主波長介於 585 nm 至 588 nm 之間的 LED，'8891' 涵蓋 588-591 nm，'9194' 涵蓋 591-594 nm。這確保了不同生產批次的黃光輸出都能受到嚴格控制。

3.3 順向電壓分級

順向電壓分級有助於電路設計，特別是限流電阻計算與電源供應設計。分級包括 '1720'（1.75-2.00V）、'2022'（2.00-2.25V）、'2225'（2.25-2.50V）和 '2527'（2.50-2.75V）。

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 曲線與相對強度

順向電流對順向電壓圖顯示了典型的二極體指數關係。相對發光強度對順向電流圖則顯示光輸出隨電流呈次線性增加，強調了穩定電流驅動對於一致亮度的重要性。

4.2 溫度相依性

相對發光強度對接面溫度圖顯示負溫度係數；光輸出隨著接面溫度上升而降低。主波長對接面溫度圖顯示顏色會隨溫度升高而偏移（通常朝向較長波長）。相對順向電壓對接面溫度圖顯示負係數，這是用於電學方法測量接面溫度的原理。

4.3 光譜分佈與降額

相對光譜分佈圖確認了單色黃光輸出，峰值約在 591 nm，其他波段發射極少。順向電流降額曲線對設計至關重要：它根據焊墊溫度（T_S）規定了最大允許連續電流。例如，在 T_S為 110°C 時，最大連續 I_F為 57 mA。允許脈衝處理能力圖定義了脈衝寬度、工作週期與允許峰值脈衝電流之間的關係。

5. 機械與封裝資訊

5.1 機械尺寸

此 LED 採用標準 PLCC-4 表面黏著封裝。典型封裝尺寸約為長 3.5mm、寬 2.8mm、高 1.9mm（包含透鏡）。規格書包含詳細的尺寸圖，標明所有用於 PCB 焊盤設計的關鍵長度、寬度與公差。

5.2 建議焊墊佈局

提供焊墊圖案設計，以確保可靠的焊接與最佳的熱性能。這包括 PCB 上針對四個引腳與中央散熱焊墊（若此封裝變體適用）的銅墊尺寸、形狀與間距。遵循此建議對於機械穩定性以及從 LED 接面到 PCB 的有效熱傳導至關重要。

5.3 極性識別

PLCC-4 封裝具有特定的方向性。規格書圖示標明了陰極與陽極引腳。通常，封裝頂部有一個切角或標記（例如一個點）來表示第 1 腳（通常是陰極）。組裝時正確的方向性是元件正常運作的必要條件。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

指定了詳細的迴焊溫度曲線以防止熱損傷。該曲線定義了預熱、均熱、迴焊與冷卻階段。一個關鍵參數是峰值溫度不得超過 260°C，且高於 260°C 的時間應限制在最多 30 秒。此曲線與標準無鉛（SAC）錫膏相容。

6.2 使用注意事項

一般操作注意事項包括：避免對環氧樹脂透鏡施加機械應力、保護元件免受靜電放電（ESD 敏感度為 2kV HBM），以及確保操作條件（電流、電壓、溫度）始終保持在絕對最大額定值內。元件不應承受反向電壓。

6.3 儲存條件

建議的儲存溫度範圍（T_stg）為 -40°C 至 +110°C。元件應儲存在乾燥、防靜電的環境中，並置於其原始的防潮袋內，特別是因其濕度敏感等級（MSL）為 2。這要求袋子開封後，元件須在袋子密封日期起一年內使用，否則在進行迴焊前必須先烘烤，以防止焊接時發生爆米花效應。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

LED 以捲帶包裝供應，適用於自動化取放組裝。包裝資訊詳述了捲盤尺寸、帶寬、元件間距以及元件在帶上的方向。這些數據對於配置組裝設備是必要的。

7.2 料號解碼

料號67-41-UY0501H-AM遵循特定結構：

67-41：產品系列名稱。
UY：黃光顏色代碼。
050：典型測試電流，單位為 mA（50mA）。
1：導線架類型（1=金）。
H：亮度等級（H=高）。
AM：標示為汽車應用。

此命名慣例允許精確識別元件的關鍵屬性。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

主要應用於汽車照明：

外部照明：日間行車燈（DRL）、側邊標示燈、中央高位煞車燈（CHMSL）以及車內行李箱/載物區照明。
內部照明：儀表板背光、開關指示燈、腳部空間照明、門板燈與閱讀燈。

其高亮度與寬廣視角使其適用於功能性照明與美學裝飾照明。

8.2 設計考量

使用此 LED 進行設計時：

電流驅動：務必使用恆流驅動器或與電壓源串聯的限流電阻。請勿直接連接到電壓源。
熱管理:
光學：若需要更聚焦的光束，120 度的視角可能需要二次光學元件（透鏡、導光板）。
ESD 防護：在操作與組裝過程中實施標準的 ESD 預防措施。

9. 技術比較與差異化

與標準商用級 PLCC-4 LED 相比，此元件的關鍵差異在於其汽車級認證。AEC-Q102 認證涉及高溫工作壽命（HTOL）、溫度循環、耐濕性及其他應力測試，確保在車輛環境中的長期可靠性。指定的硫磺耐受性（Class A1）是汽車應用的另一關鍵優勢，因為暴露於來自輪胎、燃料或工業大氣的含硫氣體可能會腐蝕標準 LED 中的銀基元件。擴展的工作溫度範圍（-40°C 至 +110°C）也超過了典型的工業範圍。

10. 常見問題（FAQ）

問：發光強度（mcd）與光通量（lm）有何不同？

答：發光強度衡量的是人眼在特定方向上感知到的光源亮度（燭光）。光通量衡量的是光源在所有方向上發出的可見光總量（流明）。此 LED 規格書以強度（mcd）作為主要指標，並提供分級元件的光通量（lm）作為參考，因為 PLCC 封裝通常以強度來表徵。

問：為何建議使用恆流驅動器而非恆壓驅動器？

答：LED 的順向電壓具有公差且隨溫度變化。僅使用串聯電阻的恆壓源可能導致電流大幅波動，造成亮度不一致和潛在的過度應力。恆流源能維持穩定的電流，確保一致的光輸出並保護 LED。

問：如何在我的應用中估算接面溫度？

答：可以使用電熱阻（R_{th JS el}= 50 K/W）。在室溫下以低感測電流測量順向電壓（校準）。然後，在驅動電流下工作時，瞬間切換到低感測電流並再次測量順向電壓。利用圖表中的係數，透過電壓變化可以計算接面溫升：ΔT_J= ΔV_F/ k，其中 k 是 V_F.

的溫度係數。

11. 設計與使用案例研究

案例：設計汽車門板置物袋燈

設計師需要一個緊湊、可靠的燈具來照亮車門置物袋。燈具必須足夠明亮以發揮作用，具有寬廣的光束以覆蓋置物袋區域，並能承受車門內部的極端溫度與振動。解決方案

：選擇此款 PLCC-4 黃光 LED。其 120 度視角能出色地覆蓋置物袋區域，無需額外的擴散片。典型的 2300 mcd 強度足以滿足局部區域照明需求。元件使用簡單的限流電阻電路，由車輛的 12V 系統供電，以 30mA（低於典型的 50mA）驅動，確保長壽命並降低熱負載。AEC-Q102 認證與硫磺耐受性保證其能承受該環境。PLCC-4 封裝直接焊接在一個小型軟性 PCB 上，該 PCB 可安裝於門板組件中。

12. 工作原理

這是一種半導體發光二極體。當施加超過其能隙能量的順向電壓時，電子與電洞在半導體晶片（通常基於 AlInGaP 等材料以產生黃光）的主動區內復合。此復合過程以光子（光）的形式釋放能量。黃光的特定波長（約 591 nm）由晶片結構中所用半導體材料的能隙能量決定。圍繞晶片的環氧樹脂透鏡用於保護晶片、塑造光輸出光束（實現 120 度角）並提高光提取效率。

13. 技術趨勢

在汽車 LED 領域，主要趨勢包括：效率提升
：晶片與封裝技術的持續發展旨在提供更高的發光效率（每瓦更多流明），降低功耗與熱負載。微型化
：封裝尺寸持續縮小，同時維持或增加光輸出，實現更緊湊、時尚的照明設計。先進封裝
：使用具有更高熱導率的材料與改進的光學結構，以更有效地管理熱與光。智慧整合
：整合驅動器（IC 驅動 LED）或簡單控制介面的 LED 增長，適用於適應性照明應用。顏色一致性與穩定性

：更嚴格的分級規格與改進的螢光粉技術（用於白光與轉換色）確保在溫度與壽命期間一致的顏色輸出，這對於汽車美學與安全照明至關重要。

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。

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