白色LED SMD 3.00x1.40x0.52mm 规格书 - 顺向电压2.8V - 光通量23lm - 功率0.192W - 车用AEC-Q102认证

1. 产品概述

此白色LED采用蓝光芯片搭配荧光粉制成，以产生宽广的白光光谱。该元件采用紧凑型EMC（环氧模塑化合物）封装，尺寸为3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm。专为车用室内及室外照明应用而设计，完全符合车用级分立半导体AEC-Q102应力测试认证。该LED拥有极宽广的120°视角，非常适合需要均匀光分布的应用。具备湿度敏感等级2（MSL2）并符合RoHS规范，该元件已针对标准SMT组装及回流焊接制程进行优化。

2. 技术参数分析

2.1 电气与光学特性

在IF = 50 mA且Ts = 25 °C的测试条件下，顺向电压（VF）范围为2.6 V（最小值）至3.2 V（最大值），典型值为2.8 V。于VR = 5 V时，逆向电流（IR）典型值低于10 µA，确保低漏电流。光通量（Φ）介于19.6 lm（最小值）与26.9 lm（最大值）之间，典型值为23 lm。视角（2θ1/2）典型值为120度。接面至焊点的热阻（RTHJ-S）最大值为50 °C/W，显示良好的散热能力。

2.2 绝对最大额定值

最大功率耗散（PD）为384 mW。顺向电流（IF）不得超过120 mA DC，而峰值顺向电流（IFP）在1/10工作周期及10 ms脉宽下可达200 mA。逆向电压（VR）最大值为5 V。该元件可承受高达8000 V（HBM）的静电放电（ESD），良率超过90%。工作温度范围为-40 °C至+125 °C，储存温度相同。最高接面温度（TJ）为150 °C。

3. 分 bin 系统

3.1 顺向电压分 bin

在IF = 50 mA下，顺向电压分为六个bin：G1（2.8–2.9 V）、G2（2.9–3.0 V）、H1（3.0–3.1 V）、H2（3.1–3.2 V）、I1（3.2–3.3 V）及I2（3.3–3.4 V）。此精细分bin有助于客户选择电压控制严格的LED，用于并联或串联电路。

3.2 光通量分 bin

光通量分为三个bin：KA（19.6–21.8 lm）、KB（21.8–24.2 lm）及LA（24.2–26.9 lm）。搭配电压bin，可为应用特定的亮度需求提供全面的选择。

3.3 色度分 bin

CIE色度图显示两个颜色bin：ZG0与ZG1。ZG0的坐标边界为（0.3059,0.3112）、（0.3122,0.3258）、（0.3240,0.3258）、（0.3177,0.3112）。ZG1定义于（0.3122,0.3258）、（0.3185,0.3404）、（0.3303,0.3404）、（0.3240,0.3258）。这些bin确保不同生产批次的颜色外观一致。

4. 性能曲线分析

4.1 顺向电压 vs. 顺向电流

I-V曲线显示，当顺向电压从2.6 V增加至3.0 V时，顺向电流从0 mA上升至约60 mA。该曲线呈指数型，为LED典型特征，表示微小的电压变化会导致较大的电流变动；因此电流调节至关重要。

4.2 相对强度 vs. 顺向电流

相对发光强度随顺向电流增加而近似线性上升，直至70 mA。在50 mA时相对强度约为100%，在10 mA时降至约20%。此线性关系有助于通过电流调整进行调光。

4.3 焊点温度 vs. 相对强度

当焊点温度从20 °C上升至120 °C时，相对强度从100%逐渐降至约85%。这凸显了热管理对于维持光输出稳定性的重要性。

4.4 焊点温度 vs. 顺向电流

在较高温度下，最大允许顺向电流必须降额。在Ts = 25 °C时，IF最大值为120 mA；在Ts = 100 °C时，降至约60 mA。适当的散热可确保在安全范围内运作。

4.5 顺向电压 vs. 焊点温度

顺向电压随温度上升而略微下降（约-2 mV/°C）。在恒压驱动设计中必须考虑此负温度系数。

4.6 辐射图

发光模式呈现类朗伯分布，半强角度为±60°。这可在广面积上提供均匀照明，非常适合车用室内照明如顶灯或阅读灯。

4.7 色偏 vs. 温度

在较高焊点温度（85 °C及105 °C）下，色度坐标略微向Y值较高（偏绿）的方向偏移，但变化在0.01单位以内，显示良好的颜色随温度稳定性。

4.8 光谱分布

该白色LED在400 nm至750 nm范围内呈现宽广光谱，峰值约在450 nm（蓝光芯片），并在550-600 nm附近有二次荧光粉峰值。这提供了适用于一般照明的高演色性。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

封装尺寸为3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm。俯视图显示中央发光区域尺寸为2.61 mm x 1.60 mm。侧视图显示厚度为0.52 mm，并有一个0.05 mm的小凸起。底视图显示两个焊盘：一个阴极（C）和一个阳极（A）。阴极焊盘较大（0.86 mm x 1.40 mm）。极性标记在底部以"-"符号表示。

5.2 建议焊接图样

为获得最佳热连接与电气连接，建议的PCB焊盘图样为3.50 mm x 2.10 mm，中央焊盘区域为0.91 mm x 1.00 mm。所有尺寸以毫米为单位，公差为±0.2 mm。

5.3 极性识别

正极（阳极）与负极（阴极）端子清楚标示于底视图。正确方向对于正常运作至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 SMT回流曲线

回流焊接制程必须遵循以下参数：从Tsmin到Tp的平均升温斜率≤ 3 °C/s；预热从150 °C至200 °C，持续60–120秒；高于217 °C（TL）的时间最长60秒；峰值温度（Tp）为260 °C，在Tp ± 5 °C范围内的驻留时间最长10秒；降温斜率≤ 6 °C/s；从25 °C到Tp的总时间≤ 8分钟。仅允许两次回流循环；若两次循环间隔超过24小时，LED可能吸收湿气而损坏。

6.2 修复

焊接后应避免修复。若有必要，请使用双头烙铁。加热期间必须防止对硅胶透镜施加机械应力。

6.3 注意事项

封装材料为硅胶，材质柔软。过度施压于顶面可能会损坏内部电路。取放喷嘴应施加最小力度。请勿将LED安装在翘曲的PCB上，或在焊接后弯折电路板。避免回流后快速冷却。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘

LED以载带包装，每卷5000颗。卷盘尺寸为：A = 178 ± 1 mm，B = 8.0 ± 0.1 mm，C = 60 ± 1 mm，D = 13.0 ± 0.5 mm。载带在开头及结尾各包含80–100颗空口袋以便操作。

7.2 标签规格

每卷附有标签，标示零件编号、规格编号、批号、分bin代码（包括光通量Φ、色度bin XY、顺向电压VF及波长代码WLD）、数量及制造日期。

7.3 防潮包装

卷盘密封于防潮袋中，内含干燥剂及湿度指示卡。湿度敏感等级为2。开封后，LED应在24小时内使用。若储存超过24小时，使用前需在60 ± 5 °C下烘烤至少24小时。

8. 应用建议

此LED主要设计用于车用室内及室外照明，例如仪表板指示灯、车内氛围灯、刹车灯、转向灯及侧边标志灯。宽广的120°视角与高亮度（最高26.9 lm）使其适用于直接照明与间接照明。为获得最佳性能，热设计必须确保焊点温度保持在125 °C以下。使用限流电阻或恒流驱动器，以避免超过最大顺向电流。组装时必须采取ESD防护措施，例如接地腕带与防静电工作站。

9. 可靠度与测试

9.1 可靠度测试

产品认证遵循AEC-Q102。进行的测试包括：回流调理（260 °C，10秒，2次）、MSL2预处理（85 °C/60% RH，168小时）、热冲击（-40 °C至125 °C，1000次循环）、寿命测试（Ta = 105 °C，IF = 50 mA，1000小时）及高温高湿寿命测试（85 °C/85% RH，IF = 50 mA，1000小时）。验收标准：20个样本中允许0个失效。

9.2 失效标准

若顺向电压超过规格上限（USL）的1.1倍、逆向电流超过规格上限（USL）的2.0倍，或光通量低于规格下限（LSL）的0.7倍，则视为元件失效。

10. 操作注意事项与储存

避免暴露于硫含量超过100 PPM的环境中。溴与氯单一含量必须低于900 PPM，且两者总和低于1500 PPM。来自灯具材料的挥发性有机物（VOC）可能穿透硅胶封装并导致变色；建议进行相容性测试。请勿使用会释放有机蒸气的黏合剂。用镊子夹持元件侧面，切勿直接触碰硅胶透镜。未开封之袋装储存于≤ 30 °C / ≤ 75% RH条件下，最长可达一年。开封后请在24小时内使用，或在使用前烘烤。

11. 常见技术问题

问：我可以用恒压驱动这颗LED吗？答：恒压驱动仅可能搭配串联限流电阻使用，因为顺向电压会随温度与分bin而变化。建议使用恒流源。

问：典型寿命多长？答：该LED在105 °C、50 mA条件下通过1000小时认证，但在较低温度（85 °C）下典型寿命可超过10,000小时，且光衰逐渐增加。

问：可以将多颗LED并联连接吗？答：可以，但由于VF分bin差异，每颗LED应配有自己的限流电阻，以避免电流抢用。

12. 设计案例研究

案例：室内顶灯替换– 使用六颗LA bin（24.2-26.9 lm）的LED，每颗50 mA，可产生超过150 lm的光通量，足以用于12V顶灯。采用总电流300 mA的恒流驱动器，并在铝基PCB上妥善进行热管理，可确保在85 °C环境温度下可靠运作。

案例：室外侧边标志灯– 两颗LED串联（总电压6.4 V），在12 V线路上串联120欧姆电阻，可得约47 mA电流，保持在50 mA额定值内。宽广视角符合ECE对侧边标志灯的规范。

13. 技术原理

白光系通过将蓝光InGaN LED晶片（发射约450 nm）与黄色荧光粉（通常为YAG:Ce）结合而产生。蓝光部分激发荧光粉，将部分蓝光光子下转换为黄光。蓝光与黄光混合后呈现白色。与传统硅胶封装相比，EMC封装提供更高的耐热性与机械强度。

14. 发展趋势

车用照明持续从白炽灯转向LED，由能源效率、长寿命及设计灵活性所驱动。未来趋势包括更高亮度（每颗晶粒在50 mA下超过30 lm）、更小封装（例如2.0x1.0 mm）以及整合至自适应照明系统中。采用通过AEC-Q102认证的车用级LED正逐渐成为室内外功能的标准。改进的荧光粉技术将提升颜色一致性并减少热猝灭。