Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Описание
- 1.2 Особенности
- 1.3 Применения
- 2. Технические параметры
- 2.1 Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C)
- 2.2 Предельно допустимые значения
- 3. Система сортировки
- 3.1 Группы по прямому напряжению и световому потоку
- 3.2 Сортировка по цветности
- 4. Характеристические кривые
- 4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока
- 4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности
- 4.3 Температура пайки в зависимости от относительной интенсивности
- 4.4 Температура пайки в зависимости от прямого тока
- 4.5 Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки
- 4.6 Диаграмма излучения
- 4.7 Координаты цветности в зависимости от температуры пайки
- 4.8 Спектральное распределение
- 5. Информация о механических характеристиках и упаковке
- 5.1 Размеры корпуса
- 5.2 Размеры ленты-носителя
- 5.3 Размеры катушки
- 5.4 Маркировка
- 5.5 Влагостойкая упаковка
- 5.6 Испытания на надежность
- 5.7 Критерии оценки повреждений
- 6. Инструкции по пайке оплавлением SMT
- 6.1 Профиль оплавления
- 6.2 Паяльник
- 6.3 Ремонт
- 6.4 Меры предосторожности
- 7. Меры предосторожности при обращении
- 7.1 Содержание серы и галогенов
- 7.2 ЛОС и силикон
- 7.3 Инструменты для работы
- 7.4 Проектирование схемы
- 7.5 Тепловое проектирование
- 7.6 Очистка
- 7.7 Условия хранения
- 7.8 Чувствительность к электростатическому разряду
- 8. Примечания по применению
- 9. Часто задаваемые вопросы
- 9.1 Почему важна сортировка по прямому напряжению?
- 9.2 Как бороться с электростатикой?
- 9.3 Могу ли я превысить 600мА?
- 10. Практические примеры применения
- 11. Принцип работы
- 12. Тенденции развития
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Обзор продукта
1.1 Описание
RT-TVG*GE33MCZ представляет собой белый светодиод (LED), который использует синий кристалл и преобразование люминофора для получения широкого спектра белого света. Он размещен в корпусе EMC (эпоксидный компаунд) размером 3,0мм x 3,0мм и толщиной 0,72мм. Этот корпус обеспечивает улучшенное рассеивание тепла и механическую прочность по сравнению с традиционными корпусами PLCC, что делает его подходящим для работы с высокими токами до 600мА.
1.2 Особенности
- Корпус EMC для улучшенного теплового управления и надежности.
- Чрезвычайно широкий угол обзора 120 градусов, обеспечивающий равномерное распределение света.
- Совместимость со стандартными процессами SMT сборки и пайки оплавлением.
- Доступен в упаковке лента и катушка для автоматизированной установки.
- Уровень чувствительности к влаге 3, что означает срок хранения после вскрытия 168 часов.
- Соответствует RoHS, не содержит вредных веществ.
1.3 Применения
- Подсветка ЖК-дисплеев, телевизоров и мониторов.
- Подсветка переключателей и символов в автомобильной и бытовой электронике.
- Оптические индикаторы состояния и сигнализации.
- Внутренние рекламные щиты и вывески.
- Трубчатые светильники (замена T8/T5).
- Общее освещение, где требуется высокая яркость.
2. Технические параметры
2.1 Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C)
В следующей таблице приведены основные электрические и оптические параметры. Условия испытаний: прямой ток 600мА, если не указано иное.
| Параметр | Символ | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. | Условия испытаний |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | VF | 2.8 | — | 3.6 | V | IF=600мА |
| Обратный ток | IR | — | — | 10 | мкА | VR=0,6В |
| Световой поток | Φ | 140 | — | 220 | лм | IF=600мА |
| Угол обзора | 2θ1/2 | — | 120 | — | град. | IF=600мА |
| Тепловое сопротивление | RTHJ-S | — | 12 | — | °C/Вт | IF=600мА |
2.2 Предельно допустимые значения
| Параметр | Символ | Значение | Ед. изм. |
|---|---|---|---|
| Рассеиваемая мощность | PD | 2160 | мВт |
| Прямой ток | IF | 600 | мА |
| Импульсный прямой ток | IFP | 900 | мА |
| Обратное напряжение | VR | 0.6 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Рабочая температура | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| Температура хранения | Tstg | -40 ~ +100 | °C |
| Температура перехода | TJ | 115 | °C |
Примечания: (1) Импульсный прямой ток при скважности 1/10, длительности импульса 0,1мс. (2) Все измерения в стандартных условиях.
3. Система сортировки
3.1 Группы по прямому напряжению и световому потоку
При прямом токе 600мА прямое напряжение и световой поток сортируются по группам для обеспечения однородности. Диапазон напряжений: от G1 (2,8-2,9В) до J2 (3,5-3,6В). Группы светового потока: от T140 (140-145 лм) до T240 (240-245 лм). Существуют и другие промежуточные группы, но не все перечислены.
3.2 Сортировка по цветности
Диаграмма цветности CIE 1931 определяет несколько цветовых групп: D, H, K, T и т.д. Каждая группа задается четырьмя угловыми координатами. Например, группа D00 имеет координаты (0,3025; 0,2723), (0,2958; 0,2760), (0,3003; 0,2850), (0,3070; 0,2813). Эти группы позволяют точно выбрать цвет для приложений, требующих строгой однородности цвета.
4. Характеристические кривые
4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока
Рисунок 1-7 показывает зависимость: прямое напряжение умеренно увеличивается с ростом прямого тока. При токе около 600мА VF составляет примерно 3,0В.
4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности
Относительная интенсивность света возрастает почти линейно с ростом прямого тока до 600мА, что указывает на хорошую эффективность в рабочем диапазоне.
4.3 Температура пайки в зависимости от относительной интенсивности
При повышении температуры контактной площадки (Ts) с 20°C до 120°C относительная интенсивность снижается примерно на 15%, что подчеркивает важность теплового управления.
4.4 Температура пайки в зависимости от прямого тока
Максимально допустимый прямой ток снижается с ростом температуры. При Ts=85°C прямой ток должен быть уменьшен до приблизительно 400мА.
4.5 Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки
Прямое напряжение линейно уменьшается с ростом температуры с наклоном около -2мВ/°C.
4.6 Диаграмма излучения
Диаграмма направленности имеет ламбертовское распределение с полной шириной на полувысоте 120°, обеспечивая широкое угловое покрытие.
4.7 Координаты цветности в зависимости от температуры пайки
Сдвиг цвета при изменении температуры минимален; Δx и Δy остаются в пределах 0,01 во всем рабочем диапазоне.
4.8 Спектральное распределение
Спектр излучения имеет пики около 450нм (синий) и 550нм (желтый), что типично для белых светодиодов с люминофорным преобразованием.
5. Информация о механических характеристиках и упаковке
5.1 Размеры корпуса
Корпус имеет размеры 3,0мм × 3,0мм × 0,72мм (вид сверху: 3,0×2,6? фактический размер 3,0×3,0мм). Полярность обозначена вырезом сверху и маркированным катодом. Предоставлена рекомендуемая конфигурация пайки.
5.2 Размеры ленты-носителя
Размеры кармана ленты-носителя: AO=3,2±0,1мм, BO=3,3±0,1мм, KO=1,4±0,1мм. Ширина ленты 8,0мм с стандартным шагом.
5.3 Размеры катушки
Диаметр катушки 178±1мм, ширина 16,9±0,1мм, диаметр ступицы 59мм.
5.4 Маркировка
Каждая этикетка содержит номер детали, номер спецификации, номер партии, код группы (световой поток, цветность, VF), количество и дату.
5.5 Влагостойкая упаковка
Катушки помещаются во влагозащитные пакеты с осушителем и индикатором влажности.
5.6 Испытания на надежность
Испытания включают: пайку оплавлением, термоудар, хранение при высоких/низких температурах, ресурсные испытания при 600мА и 25°C, а также испытания при высокой температуре и влажности. Критерии приемки: 0/1 отказ.
5.7 Критерии оценки повреждений
После испытаний прямое напряжение не должно превышать 1,1×ВПГ, обратный ток не более 2,0×ВПГ, а световой поток не ниже 0,7×НПГ.
6. Инструкции по пайке оплавлением SMT
6.1 Профиль оплавления
Предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд. Скорость подъема температуры ≤3°C/с. Время выше 217°C (TL) 60-120 секунд, пиковая температура 260°C не более 10 секунд. Скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика ≤8 минут.
6.2 Паяльник
Ручная пайка: температура паяльника ≤300°C, время ≤3 секунды, однократно.
6.3 Ремонт
Ремонт не рекомендуется; при необходимости используйте двусторонний паяльник и проверьте характеристики.
6.4 Меры предосторожности
Верхняя поверхность из мягкого силикона; избегайте чрезмерного давления. Не устанавливайте на деформированную печатную плату. Избегайте механических нагрузок во время охлаждения.
7. Меры предосторожности при обращении
7.1 Содержание серы и галогенов
Содержание серы в сопрягаемых материалах должно быть ниже 100PPM. Содержание брома и хлора каждого ниже 900PPM, суммарно ниже 1500PPM. Это рекомендация.
7.2 ЛОС и силикон
Летучие органические соединения из материалов арматуры могут проникать в силикон и вызывать обесцвечивание, снижая светоотдачу. Проверьте все материалы на совместимость.
7.3 Инструменты для работы
Используйте пинцет на боковых поверхностях; избегайте прикосновения к силиконовой линзе. Не оказывайте давление на линзу.
7.4 Проектирование схемы
Предусмотрите токоограничивающие резисторы для предотвращения превышения предельных значений. Избегайте обратного напряжения, чтобы не повредить светодиод.
7.5 Тепловое проектирование
Выделение тепла снижает яркость и изменяет цвет. Обеспечьте достаточный теплоотвод.
7.6 Очистка
Используйте изопропиловый спирт для очистки. Ультразвуковая очистка может повредить светодиод.
7.7 Условия хранения
Неоткрытая упаковка: ≤30°C, ≤75% ОВ до 1 года. После вскрытия: ≤30°C, ≤60% ОВ в течение 24 часов. При превышении — сушка при 65±5°C в течение 24 часов.
7.8 Чувствительность к электростатическому разряду
Светодиоды чувствительны к электростатике; соблюдайте меры предосторожности. Выход годных >90% при 8кВ HBM.
8. Примечания по применению
Для подсветки несколько светодиодов можно соединять последовательно/параллельно с соответствующим регулированием тока. Рекомендуется использовать драйвер с постоянным током для поддержания одинаковой яркости. Тепловое управление критически важно: обеспечьте хороший тепловой контакт между контактной площадкой светодиода и радиатором печатной платы. При необходимости используйте тепловые переходные отверстия. Для наружного применения рассмотрите дополнительную защиту из-за чувствительности силиконовой линзы.
9. Часто задаваемые вопросы
9.1 Почему важна сортировка по прямому напряжению?
Это обеспечивает одинаковую яркость и энергопотребление в параллельных цепочках.
9.2 Как бороться с электростатикой?
Используйте заземленные рабочие места, антистатические браслеты и антистатическую упаковку.
9.3 Могу ли я превысить 600мА?
Нет, нельзя превышать предельные значения. Даже короткие импульсы 900мА допускаются только при скважности 10%.
10. Практические примеры применения
Пример 1: Линейный трубчатый светильник для замены люминесцентной лампы T8. 24 светодиода на метр, питание 600мА, достигается 3000 люмен на метр. Пример 2: Блок подсветки ЖК-дисплея со 100 светодиодами, каждый работает при 300мА для снижения плотности тепловыделения.
11. Принцип работы
Этот белый светодиод использует синий кристалл InGaN, покрытый люминофором YAG:Ce. Синий свет (λ≈450нм) от кристалла возбуждает люминофор, который излучает желтый свет. Комбинация синего и желтого дает белый свет. Цветовая температура зависит от состава люминофора.
12. Тенденции развития
Корпуса EMC набирают популярность благодаря высокой термостойкости, лучшему светоизвлечению и совместимости с работой на высоких токах. Будущие тенденции включают корпуса на уровне кристалла (CSP) и более высокую эффективность.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |