PLCC-6 紅色 LED A09K-UR1501H-AM 資料手冊 - 120° 視角 - 2.15V @150mA - 7500mcd - 英文技術文件

1. 產品概述

A09K-UR1501H-AM 是一款高性能表面黏著LED元件，專為嚴苛的汽車照明應用而設計。它採用PLCC-6（塑膠引線晶片載體）封裝，為車輛外部照明系統提供了一個堅固可靠的平台。該元件能發出典型主波長為613nm的純紅光，提供卓越的色彩飽和度。其主要設計重點是在緊湊的尺寸內實現高發光強度，同時確保符合嚴格的汽車產業標準。

此LED的核心優勢包括：在150mA正向電流下，具備高達7500毫燭光（mcd）的典型發光強度；120度的寬廣視角，可實現均勻的光線分佈；以及符合AEC-Q101標準的堅固結構。它專門針對汽車外部照明市場，應用包括中央高位煞車燈（CHMSL）、尾燈和煞車燈等，這些應用對可靠性、亮度及長期性能至關重要。

2. 深度技術參數分析

2.1 光學與電氣特性

關鍵操作參數定義了LED的性能範圍。正向電流（I_F）建議操作範圍為20mA至200mA，額定輸出時的典型值為150mA。在此電流下，典型正向電壓（V_F）為2.15V，最大限值為2.75V，顯示出良好的電氣效率。發光強度（I_V）規格為最小值4500 mcd，典型值7500 mcd，最高可達14000 mcd，展現出透過分檔流程管理的顯著性能分佈。主波長（λ_d）典型值為613nm，定義了其紅色色座標。

2.2 熱特性與絕對最大額定值

熱管理對於LED的使用壽命至關重要。本元件具備從接面到焊點的熱阻 (R_thJS為60 K/W（實測）或50 K/W（電氣），此為設計PCB上熱路徑的關鍵參數。絕對最大額定值為安全操作設定了硬性限制：最大功耗（P_d為550 mW，最高接面溫度（T_J為125°C，以及工作溫度範圍（T_opr) 從 -40°C 到 +110°C，證實其適用於嚴苛的汽車環境。它還能承受 8 kV 的 ESD (HBM) 等級。

3. Binning System 說明

為確保生產中顏色與亮度的一致性，LED 會進行分檔。資料手冊提供了發光強度與主波長的詳細分檔資訊。

3.1 發光強度分檔

發光強度採用字母數字代碼系統進行分級（例如 L1、L2、M1... 直至 GA）。每個級別定義了以毫燭光 (mcd) 為單位的最小與最大發光強度特定範圍。對於 A09K-UR1501H-AM，所標示的可能輸出級別圍繞典型的 7500 mcd 值，這將對應於 DA (4500-5600 mcd) 和 DB (5600-7100 mcd) 或 EA (7100-9000 mcd) 範圍內的級別。此分級方式讓設計師能選擇符合其應用特定亮度要求的元件。

3.2 主波長分檔

同樣地，主波長也會進行分檔以控制色彩一致性。分檔由字母與數字的組合定義（例如 A1、B3、C5），涵蓋一定波長範圍，通常以標稱值 613nm 為中心，以 1nm 或 2nm 為間隔。這確保了單一燈具組件中使用的所有 LED 都具有幾乎相同的色彩輸出，這對於汽車照明的美觀和法規要求至關重要。

4. 性能曲線分析

該數據表包含多個圖表，用以說明LED在不同條件下的行為特性，這些圖表對於電路與熱設計至關重要。

4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (IV曲線)

IV曲線顯示了正向電流與電壓之間的指數關係。它用於確定給定驅動電流下的工作電壓，並計算功耗 (P = V_F * I_F). 該曲線有助於選擇合適的限流電阻或設計恆流驅動電路。

4.2 相對發光強度 vs. 順向電流

此圖表顯示光輸出如何隨驅動電流增加而提升。其關係通常為次線性；電流加倍並不會使光輸出加倍。此關係對於理解效率及脈衝寬度調變 (PWM) 調光設計至關重要。

4.3 溫度相依性圖表

多個圖表詳細說明了性能隨接面溫度 (T_J):

• 相對發光強度 vs. 接面溫度： 顯示光輸出隨溫度升高而下降，此特性稱為熱衰減。在熱設計中必須考慮此點，以維持穩定的亮度。
• 相對順向電壓 vs. 接面溫度： 表明 V_F 隨溫度升高而線性下降（紅光LED約為-2 mV/°C）。此特性可用於溫度感測，但也會影響恆壓驅動方案。
• 相對波長 vs. 接面溫度： 表示主波長隨溫度而產生的偏移（通常為幾奈米），這對於色彩要求嚴格的應用至關重要。

4.4 頻譜分佈與輻射場型

相對光譜分佈圖顯示了紅光LED窄發射峰的特性，其中心位於主波長附近。輻射模式（視角圖）確認了120度的視角，顯示了光強度的角度分佈，這對於透鏡和反射器的設計以實現所需的光束模式至關重要。

4.5 順向電流降額與脈衝處理

順向電流降額曲線根據焊墊溫度規定了最大允許連續電流。隨著焊墊溫度升高，最大安全電流會降低，以防止超過125°C的接面溫度限制。允許的脈衝處理能力圖表則定義了LED在不同工作週期下，於極短持續時間內可承受的峰值脈衝電流，這與閃光燈或通訊應用相關。

5. Mechanical, Packaging & Assembly Information

5.1 機械尺寸與極性

此LED採用標準PLCC-6封裝。機械圖（在「機械尺寸」章節中有所暗示）將提供精確的長、寬、高尺寸、引腳間距以及光學中心的位置。封裝包含一個極性指示標記（通常為凹口或切角），以確保組裝時方向正確，因為LED是二極體，只允許電流單向流通。

5.2 建議的銲墊佈局

提供建議的銲墊佈局，以確保可靠的銲接品質與最佳的熱性能。這包括六個電氣引腳和中央散熱銲墊（若此封裝型號包含）的銲墊尺寸，此設計對於散熱至關重要。遵循此佈局可最大程度減少銲接缺陷，並確保通往PCB的熱阻路徑維持在低水平。

5.3 迴流銲接溫度曲線與注意事項

數據手冊規定了迴流焊溫度曲線，峰值溫度為260°C，最長持續時間不超過30秒。嚴格遵守此溫度曲線對於避免損壞塑料封裝或內部打線至關重要。一般使用注意事項包括：避免對鏡頭施加機械應力、防止污染，以及確保器件在使用前儲存於潮濕敏感等級（MSL）2的條件下，以防止迴流焊過程中發生「爆米花」現象。

5.4 封裝資訊

LED以帶裝和捲盤形式供應，適用於自動化取放組裝。包裝資訊詳細說明了捲盤尺寸、帶寬、口袋間距以及元件在帶上的方向，這些都是編程組裝設備所必需的。

6. 應用指南與設計考量

6.1 典型應用場景

此LED專為 汽車外部照明所設計。其高亮度與高可靠性使其成為以下應用的理想選擇：

• 中央高位煞車燈 (CHMSL): 需要高亮度以確保可見性。
• 尾燈: 用於位置/行駛燈。
• 煞車燈： 需要即時啟動、高亮度的信號功能。

其AEC-Q101認證、寬廣的工作溫度範圍以及抗硫化物特性，確保它能承受汽車環境中的振動、熱循環與化學物質暴露。

6.2 關鍵設計考量

熱設計： 影響LED壽命與效能的主要因素。使用熱阻（R_thJS) 以及降額曲線來設計PCB上足夠的熱管理系統，使用散熱孔，並在高功率應用中可能採用金屬基板。 驅動電路： 為確保一致的亮度和色彩，請使用恆流源而非串聯電阻的恆壓方式驅動LED，特別是在汽車電壓環境（9-16V）中。這可補償 V_F 變異和溫度效應。 光學設計： 120°視角適用於廣域照明。可能需要二次光學元件（透鏡、反射器）來塑造光束，以實現如CHMSL等特定功能。 ESD防護： 雖然額定為8kV HBM，但在處理和組裝過程中，於PCB上實施基本的ESD保護仍是良好的做法。

7. 合規與環境規格

本產品符合多項關鍵產業標準：

• RoHS: 有害物質限制，確保無鉛結構。
• EU REACH: Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals.
• 無鹵素： 溴（Br）與氯（Cl）含量限制，基於環境與安全考量至關重要。
• 硫耐受性： 對於汽車應用至關重要，因為含硫氣體可能腐蝕鍍銀元件，導致故障。

這套全面的合規組合簡化了將此元件整合到面向全球市場（尤其是嚴格的歐洲汽車產業）的產品中的過程。

8. 訂購資訊與料號解碼

料號 A09K-UR1501H-AM 遵循特定的編碼慣例。雖然完整的解碼方案通常可在製造商的指南中找到，但常見的元素包括：

• A09K: 可能為系列或家族代碼。
• U: 可能表示封裝類型（例如，PLCC）。
• R: 通常代表紅色。
• 1501: 可能與亮度或性能代碼有關。
• H: 可能表示高亮度型號。
• AM： 通常代表汽車等級或特定的分級/版本。

訂購資訊部分會詳細說明可用的發光強度與波長分級，讓設計師能根據其應用需求指定確切的性能特性，確保量產的一致性。