目录
- 1. 产品概述
- 1.1 总体描述
- 1.2 功能特性
- 1.3 应用领域
- 2. 封装尺寸与焊接图案
- 2.1 机械尺寸
- 2.2 推荐焊接图案
- 3. 电气与光学特性
- 3.1 正向电压分档
- 3.2 主波长分档
- 3.3 光强分档
- 3.4 视角与反向电流
- 3.5 热阻
- 4. 绝对最大额定值
- 5. 典型光学特性曲线
- 5.1 正向电压与正向电流的关系
- 5.2 正向电流与相对光强的对应关系
- 5.3 引脚温度与相对光强的关系
- 5.4 正向电流与主波长的关系
- 5.5 相对光强与波长的关系
- 5.6 辐射模式
- 6. 封装信息
- 6.1 载带尺寸
- 6.2 卷盘尺寸
- 6.3 标签信息
- 6.4 防潮包装
- 6.5 纸板箱
- 7. 可靠性测试项目与标准
- 7.1 可靠性测试
- 7.2 失效判据
- 8. SMT回流焊操作指南
- 8.1 回流曲线
- 8.2 手工焊接
- 8.3 维修
- 8.4 注意事项
- 9. 搬运注意事项与存储
- 9.1 环境考量
- 9.2 挥发性有机化合物 (VOCs)
- 9.3 电路设计
- 9.4 热设计
- 9.5 存储条件
- 9.6 ESD保护
- LED规格术语
- 光电性能
- 电气参数
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 产品概述
1.1 总体描述
本产品是一款采用琥珀色芯片制成的琥珀色SMD LED。封装尺寸为1.6mm x 0.8mm x 0.7mm,适用于紧凑型电子组件。该LED具有140度的超宽视角,可确保在指示灯和显示应用中实现均匀的光分布。
1.2 功能特性
- 140°超宽视角。
- 兼容所有SMT组装和焊接工艺。
- 湿敏等级:3级(依据IPC/JEDEC J-STD-020标准)。
- 符合RoHS标准。
1.3 应用领域
- 光学指示器。
- 开关、符号与显示器。
- 通用照明与信号指示。
2. 封装尺寸与焊接图案
2.1 机械尺寸
LED封装为矩形体,尺寸为1.6mm(长)×0.8mm(宽)×0.7mm(高)。顶视图显示发光区域布局,底视图则标示两个焊盘及极性标记。除非另有说明,尺寸单位为毫米,公差为±0.2mm。
侧视图展示了0.7mm的高度以及一角用于极性识别的小倒角。极性还通过底部的标记进一步指示。
2.2 推荐焊接图案
为获得最佳焊点可靠性,提供了推荐的PCB焊盘布局。该布局由两个间距0.8mm的矩形焊盘组成,每个焊盘宽0.8mm,总宽度为2.4mm。焊膏钢网应据此设计,以实现适当的焊膏量。
3. 电气与光学特性
3.1 正向电压分档
在测试电流为20mA、温度Ts=25°C的条件下,正向电压(VF)被分为三个档位:
- B0档:1.8V至2.0V(典型值1.9V)
- C0档:2.0V至2.2V(典型值2.1V)
- Bin D0:2.2V至2.4V(典型值2.3V)
正向电压的测量公差为±0.1V。这些分档允许客户选择电压一致的LED,用于并联或串联配置。
3.2 主波长分档
主波长(λD)在20mA和25°C条件下测量,涵盖琥珀色光谱的两个分档如下:
- Bin A00:600nm至605nm
- Bin B00:605nm至610nm
测量公差为±2nm。光谱半带宽通常为15nm,表明其色域较窄,适用于单色指示器。
3.3 光强分档
在20mA电流下,发光强度(IV)分为四个档位:
- F20: 80至100 mcd
- G10: 100至120 mcd
- G20: 120至150 mcd
- H10:150 至 180 mcd
测量公差为 ±10%。
3.4 视角与反向电流
视角(2θ1/2)通常为140度,确保宽辐射模式。在VR=5V时,反向电流最大为10μA,表明结质量良好。
3.5 热阻
从结到焊点的热阻(RTHJ-S)最大为450°C/W。该参数对于大电流应用中的热管理至关重要。
4. 绝对最大额定值
在Ts=25°C条件下,LED的工作状态不得超过以下绝对最大额定值:
- 功耗:72 mW
- 正向电流:30 mA(连续)
- 峰值正向电流(脉冲):60 mA(1/10占空比,0.1ms脉宽)
- 静电放电(HBM):2000 V
- 工作温度:-40 至 +85 °C
- 存储温度:-40 至 +85 °C
- 结温:95 °C
必须注意确保产品不超过这些限值,否则可能导致永久性损坏。
5. 典型光学特性曲线
以下曲线展示了LED在各种条件下的典型性能(除非另有说明,所有测量均在Ts=25°C下进行):
5.1 正向电压与正向电流的关系
当正向电流从0mA增加到30mA时,正向电压从约1.8V近似线性上升至2.4V(具体取决于分档)。这一关系对驱动电路设计至关重要。
5.2 正向电流与相对光强的对应关系
相对发光强度随正向电流增加而近似线性上升,直至30mA,在更高电流下会出现一定程度的饱和。
5.3 引脚温度与相对光强的关系
在较高引脚温度下,相对光强会下降。曲线显示,在85°C时,光强可能降至25°C时数值的约70%。
5.4 正向电流与主波长的关系
主波长随正向电流略有偏移。在20mA时,波长位于指定分档范围内,但电流较高时可能出现轻微红移。
5.5 相对光强与波长的关系
光谱分布显示峰值强度位于605nm附近,半带宽约为15nm。
5.6 辐射模式
辐射模式呈类朗伯分布,具有140°的宽视角。在离轴70°处,相对强度降至50%。
6. 封装信息
6.1 载带尺寸
LED采用宽度为8.0mm、口袋间距为4.0mm的载带进行包装。每个口袋容纳一个LED,并标有极性方向。载带使用上盖带密封。尺寸为:宽度8.00mm,口袋间距4.00mm,口袋深度0.95mm,至链轮孔距离2.00mm。
6.2 卷盘尺寸
每个卷盘直径为178mm ±1mm,宽度为8.0mm ±0.1mm,轮毂直径为60mm ±1mm,中心孔直径为13.0mm ±0.5mm。每个卷盘包含4000颗LED。
6.3 标签信息
标签包含零件号、规格号、批号、分档代码(包括光通量、色度、正向电压、波长)、数量及日期。分档代码编码了具体的性能类别,用于追溯。
6.4 防潮包装
卷盘放置于防潮袋内,并附有干燥剂和湿度指示卡。袋子密封并贴有标签。湿敏等级为3级,意味着在≤30°C和≤60% RH条件下,袋子打开后LED的车间寿命为168小时。
6.5 纸板箱
密封袋装入纸箱进行运输。纸箱提供机械保护和堆叠能力。
7. 可靠性测试项目与标准
7.1 可靠性测试
该LED已根据JEDEC标准通过多项可靠性测试认证。这些测试包括:
- 回流焊接:最高260°C,持续10秒,2次
- 温度循环:-40°C至100°C,100次循环
- 热冲击:-40°C至100°C,300次循环
- 高温存储:100°C,持续1000小时
- 低温存储:-40°C 条件下持续1000小时
- 寿命测试:25°C,20mA 条件下持续1000小时
所有测试均在22个样本上进行,验收标准为0个失效和1个拒收。
7.2 失效判据
施加应力后,若出现以下情况,则判定LED失效:
- 正向电压超过规格上限的1.1倍。
- 反向电流超过规格上限的2.0倍。
- 光通量低于规格下限的0.7倍。
8. SMT回流焊操作指南
8.1 回流曲线
推荐的回流焊接曲线如下(依据JEDEC J-STD-020标准):
- 平均升温速率(Tsmax至TP):最大3°C/秒
- 预热:150°C至200°C,持续60至120秒
- 高于217°C (TL) 的时间:最长60秒
- 峰值温度 (TP):260°C
- 峰值温度±5°C范围内的时间:最长30秒
- 降温速率:最大6°C/秒
- 从25°C升至峰值温度的时间:最长8分钟
回流焊不应超过两次。若两次焊接间隔超过24小时,LED可能吸收湿气,需进行烘烤处理。
8.2 手工焊接
如需手工焊接,烙铁温度必须低于300°C,接触时间小于3秒。手工焊接仅限一次。
8.3 维修
不建议在回流焊后进行返修。若无法避免,应使用双头烙铁,并验证对LED特性的影响。
8.4 注意事项
- 请勿将LED安装在翘曲的PCB区域上。
- 焊接后的冷却过程中,请勿施加机械力或振动。
- 请勿快速冷却器件。
9. 搬运注意事项与存储
9.1 环境考量
工作环境及配套材料中,硫及其化合物的含量应低于100PPM,以防止镀银引线框架腐蚀。此外,溴和氯的单一含量应分别低于900PPM,且两者总含量应低于1500PPM。
9.2 挥发性有机化合物 (VOCs)
灯具材料释放的VOCs会渗透硅胶封装层,在热和光的作用下导致变色,进而引起显著的光衰。制造商建议不要使用任何可能对器件性能产生不利影响的化学品。建议对所有与LED接触的材料进行兼容性测试。
9.3 电路设计
流经每个LED的电流不得超过绝对最大额定值。应使用限流电阻,以防止因微小电压漂移而损坏器件。电路在运行期间仅应施加正向电压;反向电压会导致迁移和损坏。
9.4 热设计
热管理至关重要,因为发热会降低发光效率并导致色偏。必须采用足够的散热措施和合理的PCB设计,以确保结温低于95°C的最高额定值。
9.5 存储条件
- 打开铝箔袋前:在≤30°C且≤75%相对湿度条件下存储,自生产日期起最长1年。
- 打开后:在≤30°C且≤60%相对湿度条件下存储,最长168小时。
- 若超出存储条件或包装袋破损,使用前需在60±5°C下烘烤≥24小时。
9.6 ESD保护
LED对静电放电和电过应力敏感。在操作和组装过程中应采取适当的ESD控制措施(例如,接地工作台、防静电袋)。
如需更多信息,请参考制造商的相关应用笔记。
LED规格术语
LED技术术语完整说明
光电性能
| 术语 | 单位/表示法 | 简单说明 | 为何重要 |
|---|---|---|---|
| 光效 | lm/W(流明每瓦) | 每瓦电力的光输出,数值越高代表越节能。 | 直接决定能效等级与用电成本。 |
| 光通量 | lm(流明) | 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 | 决定光线是否足够明亮。 |
| 视角 | °(度),例如120° | 光强降至一半时的角度,决定了光束宽度。 | 影响照明范围与均匀度。 |
| CCT (色温) | K (开尔文),例如:2700K/6500K | 光的冷暖感,数值偏低偏黄/暖,数值偏高偏白/冷。 | 决定照明氛围及适用场景。 |
| CRI / Ra | 无量纲,0–100 | 准确还原物体颜色的能力,Ra≥80为良好。 | 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。 |
| SDCM | 麦克亚当椭圆步数,例如“5步” | 颜色一致性指标,数值越小表示颜色越一致。 | 确保同一批次LED灯的颜色均匀一致。 |
| 主波长 | nm(纳米),例如620nm(红色) | 对应彩色LED灯颜色的波长。 | 决定红色、黄色、绿色单色LED灯的色调。 |
| 光谱分布 | 波长-强度曲线 | 显示各波长上的强度分布。 | 影响显色性与品质。 |
电气参数
| 术语 | 符号 | 简单说明 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压 | Vf | 点亮LED所需的最小电压,类似于“启动阈值”。 | 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。 |
| 正向电流 | 如果 | 正常LED工作时的电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 短时内可承受的峰值电流,用于调光或闪烁。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向电压 | Vr | LED所能承受的最大反向电压,超过可能导致击穿。 | 电路必须防止反接或电压尖峰。 |
| 热阻 | Rth (°C/W) | 从芯片到焊点的热传导阻力,数值越低越好。 | 高热阻需要更强的散热能力。 |
| ESD Immunity | V (HBM),例如 1000V | 抵抗静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 | 生产过程中需采取防静电措施,尤其针对敏感型LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 术语 | 关键指标 | 简单说明 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温 | Tj (°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能翻倍;温度过高会导致光衰、色偏。 |
| 光通量维持率 | L70 / L80(小时) | 亮度衰减至初始值70%或80%所需的时间。 | 直接定义LED的“使用寿命”。 |
| 光通维持率 | %(例如70%) | 使用一段时间后保持的亮度百分比。 | 表示长期使用中的亮度保持能力。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 | 使用过程中的颜色变化程度。 | 影响照明场景中的颜色一致性。 |
| 热老化 | 材料降解 | 长期高温导致的性能劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。 |
Packaging & Materials
| 术语 | 常见类型 | 简单说明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片的外壳材料,提供光学/热学接口。 | EMC:良好的耐热性,成本低;陶瓷:更好的散热性,寿命更长。 |
| 芯片结构 | 正装,倒装 | 芯片电极排列。 | 倒装芯片:更好的散热性,更高的效率,适用于大功率。 |
| 荧光粉涂覆 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖蓝光芯片,将部分光转换为黄/红光,混合形成白光。 | 不同的荧光粉会影响光效、色温和显色指数。 |
| 透镜/光学器件 | 平面、微透镜、TIR | 表面光学结构用于控制光分布。 | 确定视角和光分布曲线。 |
Quality Control & Binning
| 术语 | 分档内容 | 简单说明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码示例:2G, 2H | 按亮度分组,每组具有最小/最大流明值。 | 确保同一批次内亮度均匀。 |
| Voltage Bin | 代码示例:6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配,提高系统效率。 |
| 色温分档 | 5阶麦克亚当椭圆 | 按色坐标分组,确保范围紧凑。 | 保证色彩一致性,避免灯具内出现色差。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按CCT分组,每组对应相应的坐标范围。 | 满足不同场景的CCT要求。 |
Testing & Certification
| 术语 | 标准/测试 | 简单说明 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通维持率测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减。 | 用于估算LED寿命(配合TM-21标准)。 |
| TM-21 | 寿命估算标准 | 基于LM-80数据估算实际工况下的寿命。 | 提供科学化的寿命预测。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环境认证 | 确保不含铅、汞等有害物质。 | 国际市场准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 照明产品的能效与性能认证。 | 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力。 |