目錄
- 1. 產品概述
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度與色彩特性
- 2.2 電氣與熱參數
- 3. 分級系統說明 本產品採用分級系統，依據發光強度與色度座標對元件進行分類，讓設計師能選擇符合特定應用需求的零件。 3.1 發光強度分級 採用雙字母代碼（例如：AA、AB、BA、BB、CA）定義了全面的分級結構。每個級別涵蓋以毫燭光（mcd）測量的特定發光強度範圍。針對此特定產品，重點標示的可能輸出級別圍繞著 BA（1800-2240 mcd）、BB（2240-2800 mcd）和 CA（2800-3550 mcd）範圍，與典型的 2800 mcd 規格相符。這允許選擇略高或略低的亮度等級。 3.2 螢光粉轉換琥珀色之色度分級 色度分級定義於 CIE 1931 色度圖上的琥珀色區域內。指定了四個主要級別：8588、8891、9194 和 9496。每個級別由 (x, y) 座標平面上的一個四邊形區域定義。典型座標 (0.57, 0.41) 落在 8891 級別內，其邊界點為 (0.5450, 0.4250)、(0.5636, 0.4362)、(0.5810, 0.4184) 和 (0.5646, 0.4119)。這種嚴謹的分級確保了不同生產批次間的顏色差異極小。
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 IV 曲線與相對發光強度
- 4.2 溫度依存性
- 4.3 光譜分佈與脈衝處理能力
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 建議焊接墊佈局
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴流焊溫度曲線
- 6.2 使用與儲存注意事項
- 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. 常見問題解答 (FAQ)
- 11. 設計與使用案例研究
- 12. 技術原理介紹
13. 產業趨勢與發展
本文件詳細說明一款採用螢光粉轉換琥珀色技術的高性能側視型 LED 元件規格。該元件封裝於緊湊的 PLCC-2 封裝中，適用於需要寬視角的空間受限應用。其主要設計重點在於嚴苛環境下的可靠性與性能，特別是在汽車領域。
此 LED 的核心優勢包括在標準驅動電流 30mA 下，擁有高達 2800 毫燭光的典型發光強度，以及非常寬廣的 120 度視角。此組合確保了從各種角度觀看均有出色的可見度。此外，該元件符合汽車應用中分離式光電元件的嚴格 AEC-Q102 標準認證，保證了其在極端溫度、濕度及其他汽車環境壓力下的穩健性。同時，它也符合包括 RoHS、REACH 及無鹵素要求在內的環保指令。
主要目標市場為汽車內裝照明，可用於開關背光、儀表板、資訊娛樂系統控制及其他指示功能。其抗硫等級（Class B1）進一步增強了其在可能存在大氣污染物的環境中的適用性。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度與色彩特性
關鍵的光度參數是發光強度，在順向電流為 30mA 時，其典型值為 2800 mcd。規格書定義了相同條件下的最小值為 2240 mcd，最大值為 4500 mcd，顯示了預期的性能分佈。主導顏色定義為螢光粉轉換琥珀/黃色，典型的 CIE 1931 色度座標為 (0.57, 0.41)。為確保顏色一致性，這些座標的容差為 ±0.005。120 度的寬視角（容差 ±5°）定義為發光強度降至其軸向峰值一半時的離軸角度。
2.2 電氣與熱參數
電氣特性以順向電壓為中心。在典型工作電流 30mA 下，順向電壓為 3.25V，範圍從 2.75V（最小值）到 3.75V（最大值）。此參數對於驅動器設計和功率耗散計算至關重要。絕對最大額定值定義了操作極限：最大連續順向電流為 50mA，脈衝 ≤10μs 時的突波電流為 250mA，以及最高接面溫度為 125°C。此元件不設計用於反向偏壓操作。
熱管理對於 LED 的壽命和性能至關重要。規格書提供了兩個熱阻值：實際熱阻 Rth JS real（接面到焊點）最大值為 180 K/W，以及電氣熱阻 Rth JS el 最大值為 100 K/W。順向電流降額曲線圖形化地顯示了隨著焊點溫度升高，允許的連續電流必須降低，在最高焊點溫度 110°C 時降至 23mA。
3. 分級系統說明
本產品採用分級系統，依據發光強度與色度座標對元件進行分類，讓設計師能選擇符合特定應用需求的零件。
3.1 發光強度分級
採用雙字母代碼（例如：AA、AB、BA、BB、CA）定義了全面的分級結構。每個級別涵蓋以毫燭光測量的特定發光強度範圍。針對此特定產品，重點標示的可能輸出級別圍繞著 BA（1800-2240 mcd）、BB（2240-2800 mcd）和 CA（2800-3550 mcd）範圍，與典型的 2800 mcd 規格相符。這允許選擇略高或略低的亮度等級。
3.2 螢光粉轉換琥珀色之色度分級
色度分級定義於 CIE 1931 色度圖上的琥珀色區域內。指定了四個主要級別：8588、8891、9194 和 9496。每個級別由 (x, y) 座標平面上的一個四邊形區域定義。典型座標 (0.57, 0.41) 落在 8891 級別內，其邊界點為 (0.5450, 0.4250)、(0.5636, 0.4362)、(0.5810, 0.4184) 和 (0.5646, 0.4119)。這種嚴謹的分級確保了不同生產批次間的顏色差異極小。
4. 性能曲線分析
規格書包含數個圖表，說明元件在不同條件下的行為。
4.1 IV 曲線與相對發光強度
順向電流對順向電壓圖顯示了 LED 典型的指數關係。相對發光強度對順向電流曲線顯示光輸出隨電流增加而增加，但在較高電流時開始出現飽和跡象，強調了在建議限制內操作對於效率和壽命的重要性。
4.2 溫度依存性
相對發光強度對接面溫度圖顯示了負溫度係數；光輸出隨著接面溫度上升而減少。相對順向電壓對接面溫度圖顯示順向電壓隨溫度升高而線性下降，此特性有時可用於溫度感測。色度座標偏移對接面溫度圖顯示色點隨溫度有微小但可測量的變化，這對於色彩要求嚴格的應用很重要。
4.3 光譜分佈與脈衝處理
波長特性圖描繪了相對光譜功率分佈，顯示在琥珀/黃色區域有一個寬廣的發射峰，這是螢光粉轉換 LED 的特徵。允許脈衝處理能力圖表定義了對於給定脈衝寬度和工作週期的最大允許峰值順向電流，這對於脈衝操作設計至關重要。
5. 機械與封裝資訊
此 LED 封裝於 PLCC-2 表面黏著封裝中。機械圖（由章節參考暗示）將提供關鍵尺寸，包括總長、寬、高、引腳間距以及光學透鏡的大小/位置。側視型方向意味著主要光線發射方向垂直於電路板平面，這對於側光式應用非常理想。
5.1 建議焊接墊佈局
提供了建議的焊墊佈局，以確保在迴流焊接過程中形成可靠的焊點。此佈局通常略大於元件引腳，以促進良好的焊錫潤濕和焊角形成，同時防止焊錫橋接。
5.2 極性識別
對於像 PLCC-2 這樣的雙引腳元件，極性識別是關鍵。陽極和陰極在封裝上有標示，通常在陰極側有凹口、圓點或切角等標記。組裝時必須注意正確的方向。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴流焊溫度曲線
此元件適用於迴流焊接，峰值溫度為 260°C，最長持續時間為 30 秒。應遵循具有受控預熱、均熱、迴流和冷卻區的標準迴流曲線。最高焊接溫度是絕對額定值，不得超過，以防止損壞塑膠封裝和內部晶片黏著。
6.2 使用與儲存注意事項
一般注意事項包括避免對透鏡施加機械應力、在處理過程中保護元件免受靜電放電影響（額定 8kV HBM），以及在防潮袋打開後，將元件儲存在適當條件下（-40°C 至 +110°C 之間）且符合濕度敏感等級 3 的包裝中。
7. 包裝與訂購資訊
料號 57-11-PA0301H-AM 遵循可能的內部編碼方案，可能表示封裝類型、顏色、性能分級及其他變體。訂購資訊將指定包裝格式，例如捲帶尺寸及每捲數量。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
主要應用是汽車內裝照明，特別是用於開關（車窗控制、座椅加熱器、空調控制）、儀表板指示燈和中控台圖示的背光。其側視發光和寬視角使其成為從邊緣照亮薄面板或導光板的理想選擇。
8.2 設計考量
- 電流驅動：使用設定為 30mA 或更低的定電流驅動器，以獲得最佳壽命和穩定輸出。如果工作環境溫度高，請考慮降額曲線。
- 熱管理：確保足夠的 PCB 銅箔鋪設或散熱孔，以從焊點散熱，特別是在以最大電流或接近最大電流驅動時。
- 光學設計：120° 視角提供廣泛的覆蓋範圍。為了在區域上實現均勻照明，可能需要導光板或擴散片。
- 靜電防護：在組裝過程中實施標準的靜電處理程序。根據應用環境，建議在電路中加入靜電保護。
9. 技術比較與差異化
與未經 AEC-Q102 認證的標準琥珀色 LED 相比，此元件為汽車應用提供了保證的可靠性。其螢光粉轉換琥珀色技術通常比傳統的彩色環氧樹脂琥珀色 LED 提供更高的效率和更好的顏色一致性。在側視型封裝中結合高亮度和非常寬的視角，是空間有限的背光任務（需要將光線注入導光板）的關鍵差異化因素。
10. 常見問題解答
問：典型和最大發光強度有何不同？
答：典型代表生產中的平均值或預期值。最大是規格範圍的上限；個別元件將等於或低於此值。設計應基於最小值或典型值以確保一致性。
問：我可以用 3.3V 電源直接驅動這個 LED 嗎？
答：不可靠。在 30mA 下，典型的順向電壓為 3.25V，非常接近 3.3V。順向電壓的變化（最高可達 3.75V）和電源電壓容差會導致電流不一致或不足。需要使用定電流驅動器或搭配更高電壓電源（例如 5V）的串聯電阻。
問：抗硫等級 B1是什麼意思？
答：它表示 LED 在含硫大氣中的抗腐蝕能力。B1 級是行業測試中定義的特定性能等級，表明該元件已通過測試，可用於具有中等硫污染水平的環境。
問：我該如何解讀像 "BB" 這樣的發光強度分級代碼？
答：代碼 "BB" 對應於 2240 至 2800 mcd 的發光強度範圍。如果您的設計需要該特定範圍內的亮度以確保達到性能目標，您將選擇此級別。
11. 設計與使用案例研究
情境：汽車車窗開關面板背光。設計師需要照亮一個薄型深色面板上的四個開關符號。使用側視型 LED，他們可以將元件放置在 PCB 邊緣，將光線導入面板後方成型的壓克力導光板中。120° 視角確保了光線能有效耦合到導光板中。設計師將驅動電流設定為 25mA（低於典型的 30mA），以延長壽命並減少熱量，同時依靠高典型亮度，透過導光板和圖示仍能實現足夠的照明。AEC-Q102 認證和抗硫能力讓設計師對背光系統在車輛內裝環境中的長期可靠性充滿信心。
12. 技術原理介紹
此 LED 基於螢光粉轉換設計。它可能使用藍色或近紫外線半導體晶片。這種初級光線不會直接發射。相反地，它激發沉積在晶片上或附近的螢光粉層。螢光粉吸收來自晶片的高能量光子，並以更長的波長重新發射光線，在本例中產生琥珀/黃色光。螢光粉的特定混合比例及其濃度決定了確切的色度座標。與使用原生發射琥珀光的半導體材料（通常效率較低）相比，這種方法允許更高的效率和出色的顯色性或飽和度。
13. 產業趨勢與發展
汽車內裝照明的趨勢是朝向更高整合度、更智慧的控制以及所有功能都增加使用 LED。像這樣的側視型 LED 元件正在不斷發展，以提供更高的光效，從而降低功耗和熱負荷。同時，業界也在推動更嚴格的顏色分級，以確保車輛座艙內所有指示燈的顏色完美匹配。此外，對全自動駕駛車輛內裝的追求，正導致對可靠、長壽命照明元件的需求增加，這些元件能夠在車輛的整個生命週期內無需維護。將診斷功能直接整合到 LED 封裝中是另一個新興趨勢。
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。 |