白色LED PLCC2規格 - 尺寸2.8x3.5x0.7mm - 電壓3.1V - 功率612mW - AEC-Q101車規等級

1. 產品概述

本白色LED採用藍色晶片搭配螢光粉以實現白光發射。元件封裝於緊湊型PLCC2封裝，尺寸為2.80mm × 3.50mm × 0.70mm，適用於空間受限的汽車內外照明應用。具有120度超寬視角，並符合AEC-Q101應力測試合格指南，專為高可靠性環境設計。濕度敏感等級為第2級，產品符合RoHS及REACH要求。

2. 技術參數與解讀

2.1 電氣特性

在測試條件IF = 150mA、Ts = 25°C下，順向電壓（VF）範圍為2.8V（最小值）至3.4V（最大值），典型值為3.1V。逆向電流（IR）在VR = 5V時最大限制為10µA。功率耗散（PD）額定值為612mW。絕對最大順向電流為180mA，而峰值順向電流（1/10週期，10ms脈衝）可達350mA。逆向電壓不得超過5V。工作溫度範圍為-40°C至+110°C，儲存溫度相同。接面溫度（TJ）最大值為125°C。這些參數確保在汽車熱環境下具有穩健性能。

2.2 光學特性

在IF = 150mA時，光通量（Φ）範圍為55.3 lm（最小值）至75.3 lm（最大值），典型值為65 lm。120度（2θ1/2）的寬視角可實現均勻光分佈。顏色由色度分檔60N定義，座標如CIE圖所示。典型光譜分佈在450nm（藍光）附近有峰值，並在550-600nm有寬廣的螢光粉發射，呈現冷白光外觀。

2.3 熱特性

從接面到焊點（RTHJ-S）的熱阻典型值為21°C/W。這種低熱阻可實現高效散熱，對於在汽車應用中維持光通量穩定性和確保長壽命至關重要。設計者必須確保焊點溫度不超過絕對最大額定值，且接面溫度保持在125°C以下。

3. 分檔系統

3.1 順向電壓與光通量分檔

在IF = 150mA時，順向電壓分為六個檔位：G1（2.8-2.9V）、G2（2.9-3.0V）、H1（3.0-3.1V）、H2（3.1-3.2V）、I1（3.2-3.3V）、I2（3.3-3.4V）。光通量分為三個檔位：PA（55.3-61.2 lm）、PB（61.2-67.8 lm）、QA（67.8-75.3 lm）。此分檔讓客戶可選擇緊密容差的元件，以確保陣列中光輸出和電氣行為的一致性。

3.2 色度分檔

CIE色度圖顯示60N分檔的四個角座標：(0.3157,0.3211)、(0.3142,0.3430)、(0.3311,0.3584)、(0.3301,0.3337)。此分檔對應於適合汽車信號燈和指示燈照明的特定白色區域。色度座標測量容差為±0.005。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓與順向電流（I-V曲線）

圖1-7顯示典型的指數I-V關係。在2.2V時電流接近零；在3.0V時電流約達100mA；在3.2V時達150mA；在3.4V時超過200mA。此曲線幫助設計者預測電流隨電壓的變化，並選擇合適的串聯電阻。

4.2 順向電流與相對強度

隨著順向電流從0增加到200mA，相對強度幾乎線性增加，在200mA時達到約125%（相較於150mA時的100%）。這種線性特性簡化了通過電流調製的調光控制。

4.3 溫度效應

圖1-9和1-10說明了焊點溫度效應。相對光通量從25°C時的100%逐漸下降到120°C時的約70%，顯示熱衰減。順向電流降額曲線顯示，在Ts=110°C時，最大連續電流降至約150mA。圖1-11顯示順向電壓隨溫度升高而下降（負溫度係數）。圖1-12顯示隨溫度的色彩偏移：隨著溫度升高，CIE座標略微向較高的X和Y方向移動（紅移）。這些曲線對於熱管理和一致的外觀色彩至關重要。

4.4 輻射模式與光譜

圖1-13顯示類似朗伯輻射模式，相對強度在離軸約±60°時降至50%。光譜（圖1-14）顯示在450nm附近有藍光峰值，並在500nm至700nm有寬廣的螢光粉發射，相對強度歸一化至峰值1.0。此光譜是螢光粉轉換型白色LED的典型特徵。

5. 機構與包裝資訊

5.1 封裝尺寸與焊接圖案

封裝頂視圖為2.80mm × 3.50mm，高度0.70mm。底視圖顯示兩個焊盤：陽極焊盤（較大，1.05mm × 0.55mm）和陰極焊盤（2.00mm × 0.55mm）。極性由封裝上的倒角標示。推薦的焊接圖案如圖1-5所示，陽極焊盤尺寸為2.45mm（寬）x 1.50mm（長），陰極焊盤為2.30mm（寬）x 1.05mm（長）。除非另有說明，公差為±0.2mm。

5.2 載帶與捲盤尺寸

LED以載帶和捲盤方式供應，每捲4000個。載帶寬度為8.0±0.1mm，具有送料方向和極性標記。捲盤外徑178±1mm，輪轂直徑60±1mm，厚度13.0±0.5mm。捲盤上的標籤包含料號、批號、分檔代碼（光通量、色度、電壓）、數量和日期代碼。

5.3 防潮包裝

產品以防潮袋包裝，內含乾燥劑和濕度指示卡。濕度敏感等級為2，因此開袋後，若儲存在≤30°C且≤60% RH的條件下，LED應在24小時內使用。若超出儲存條件，則需在60±5°C下烘烤>24小時後再使用。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊接曲線

建議的迴流焊接曲線基於JEDEC標準。從150°C到200°C的平均升溫速率不得超過3°C/s。預熱（150°C至200°C）持續60-120秒。高於217°C（TL）的溫度應維持最多60秒。峰值溫度（TP）為260°C，最長時間10秒。降溫速率不得超過6°C/s。僅允許兩次迴流循環，若兩次循環間隔超過24小時，LED可能因吸濕而受損。

6.2 手工焊接與修復

如需手工焊接，烙鐵溫度必須低於300°C，接觸時間少於3秒。僅允許一次手工焊接操作。不建議在迴流後進行修復；若不可避免，應使用雙頭烙鐵，且必須事先驗證對元件特性的影響。

6.3 處理注意事項

封裝膠為矽膠，質地柔軟，易受機械應力損壞。在取放過程中請勿對透鏡表面施加過大壓力，應使用適當的吸嘴力。安裝時PCB不應翹曲。焊接後避免機械應力和快速冷卻。操作環境中的硫含量必須低於100 ppm，鹵素含量（溴<900 ppm，氯<900 ppm，總量<1500 ppm）。治具材料釋放的VOC可能使矽膠變色，因此建議進行相容性測試。建議使用異丙醇清潔；不建議超音波清洗。處理時必須採取ESD防護（HBM ≥ 8000V）。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝為每捲4000個，使用8mm載帶。每捲密封在防潮袋中，內含乾燥劑和標籤。外紙箱包含多捲。標籤包括料號（RF-A1T28-W6SE-A6）、規格編號、批號、分檔代碼（VF、Φ、XY）、數量和日期。客戶訂購時必須指定所需的光通量和電壓分檔，以確保一致性。

8. 應用建議

8.1 典型應用

此LED專為汽車內外照明設計，包括儀表板指示燈、地圖燈、氛圍燈、方向燈和內飾重點照明。寬視角和高可靠性使其適用於功能性和裝飾性照明，其中一致的色彩和亮度至關重要。

8.2 設計考量

設計驅動電路時，確保順向電流不超過180mA的絕對最大額定值。使用限流電阻或恆流驅動器以防止熱失控。充分的散熱至關重要；焊點溫度應保持在110°C以下，以維持接面溫度低於125°C。必須考慮-40°C至+110°C的寬工作溫度範圍對熱脹冷縮的影響。對於串並聯陣列，應匹配順向電壓分檔以平衡電流分配。若需要在全溫度範圍內維持精確的色彩外觀，則應考慮溫度引起的色彩偏移。

9. 技術比較與競爭優勢

與傳統PLCC2 LED相比，本元件具有AEC-Q101車規認證，保證在熱衝擊、高濕度和長時間壽命測試下具有更高的可靠性。120°視角比許多標準產品（通常110°）更寬，提供更均勻的照明。對於此封裝尺寸，21°C/W的熱阻相對較低，有助於更好的散熱。緊密分檔（電壓步進0.1V，光通量步進約6 lm）可在多LED應用中提高良率。8000V（HBM）的ESD防護超過典型的2000V額定值，減少了組裝過程中與ESD相關的故障。

10. 常見問題

問：此LED可以驅動的最大電流是多少？
答：絕對最大順向電流為180mA，但建議工作電流為150mA。脈衝操作時，允許在1/10佔空比下高達350mA。

問：應如何處理此LED以避免損壞？
答：避免觸碰矽膠透鏡。使用鑷子夾持側邊。確保ESD防護措施（接地腕帶、導電工作檯面）。儲存在乾燥環境中，若懷疑受潮則需烘烤。

問：此LED可用於戶外汽車應用嗎？
答：可以，該元件根據AEC-Q101設計用於外部照明。但需確保燈具提供充分的熱管理和環境污染物防護。

問：分檔代碼60N是什麼意思？
答：這是CIE 1931色空間內的一個色度分檔，由四個角座標定義。具體座標列於規格書中。此分檔對應於通常用於信號燈的白色區域。

11. 實際應用案例研究

案例1：汽車內飾氛圍照明
某OEM需要10mm寬的燈條用於門板氛圍照明。每條使用8個LED，電流150mA，總光通量約520lm。通過精心的熱設計（鋁基PCB），接面溫度保持在90°C以下。寬視角確保了均勻照明，無熱點。

案例2：方向燈指示器
某方向燈模組使用6個LED串聯，搭配恆流驅動器，電流150mA。電壓分檔（H1）確保了最小的VF不匹配。120°視角提供了足夠的可視性，符合汽車法規。AEC-Q101認證使其在熱循環下的長期可靠性得到信心。

12. 工作原理

此白色LED基於藍光InGaN（氮化銦鎵）晶片，發射約450nm的光。晶片塗覆YAG（釔鋁石榴石）螢光粉，吸收部分藍光並重新發射為黃光。殘餘藍光與黃色螢光結合產生白光。色溫和顯色指數由螢光粉的組成和厚度決定。PLCC2封裝提供機械保護、電氣連接和反射腔體以增強光提取。

13. 技術趨勢與未來展望

白色LED持續朝著更高效率、更好色彩品質和更小封裝演進。汽車照明的趨勢是小型化、與智慧控制整合（如PWM調光、色彩調整），以及符合嚴格可靠性標準（汽車LED的AEC-Q102）。未來的發展可能包括晶片級封裝（CSP），以實現更小佔位面積、更高光通量密度和改善的熱性能。此外，螢光粉的進步使得更精確的色彩分檔和更低的熱衰減成為可能。同時也在探索使用陶瓷基板或具有增強抗UV能力的矽膠封裝，以延長在惡劣環境中的壽命。