目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势与目标市场
- 2. 技术参数深度解析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性(Ta=25°C)
- 3. 分档系统说明
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 UY(亮黄)芯片曲线
- 4.2 SYG(亮黄绿)芯片曲线
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 极性识别
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 引脚成型
- 6.2 焊接参数
- 6.3 储存条件
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 包装规格
- 7.2 标签说明
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计注意事项
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答(基于技术参数)
- 11. 实际设计与使用案例
- 12. 工作原理简介
- 13. 技术趋势
1. 产品概述
1259-7系列是一款紧凑型LED灯珠,专为指示灯和背光应用而设计。它在一个封装内集成了两颗匹配的AlGaInP半导体芯片,实现了均匀的光输出和宽广的40度视角。该产品主要有两种配置:双色型和双极型。双色灯珠通常在漫射封装中结合两种不同颜色(例如亮黄和亮黄绿),而双极灯珠则在透明封装中呈现单一颜色(透明白或透明色)。这种设计提供了固态可靠性、长工作寿命和低功耗,使其适合集成到现代电子设备中。
1.1 核心优势与目标市场
这款LED灯珠的主要优势包括其用于保证亮度一致性的双芯片架构、与低压集成电路的兼容性,以及对RoHS、欧盟REACH和无卤标准(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)等主要环境法规的符合性。其主要目标市场是消费电子和计算机外设领域,这些领域对可靠、紧凑的指示灯至关重要。
2. 技术参数深度解析
本节根据规格书,对LED的关键规格进行详细、客观的分析。
2.1 绝对最大额定值
设备不得超出这些极限值工作,以防永久性损坏。对于UY(亮黄)和SYG(亮黄绿)芯片,最大连续正向电流(IF)均为25 mA。最大反向电压(VR)为5 V。每个芯片的最大功耗(Pd)限制为60 mW。工作温度范围(Topr)为-40°C至+85°C,储存温度(Tstg)范围为-40°C至+100°C。回流焊的焊接温度(Tsol)规定为260°C,最长5秒。
2.2 光电特性(Ta=25°C)
这些参数定义了LED在典型条件下的性能。两个芯片的正向电压(VF)典型值为2.0V,在20mA测试电流下范围为1.7V至2.4V。在5V电压下的最大反向电流(IR)为10 µA。发光强度(IV)是关键指标:UY芯片典型值为125 mcd(最小63 mcd),而SYG芯片典型值为80 mcd(最小40 mcd)。两者的视角(2θ1/2)典型值均为40度。UY芯片的主波长(λd)典型值为589 nm(峰值波长λp为591 nm),SYG芯片的典型值为573 nm(峰值波长λp为575 nm)。光谱带宽(Δλ)UY为15 nm,SYG为20 nm。注明了正向电压(±0.1V)、发光强度(±10%)和主波长(±1.0nm)的测量不确定度。
3. 分档系统说明
规格书引用了关键参数的分档系统,通过CAT(发光强度等级)、HUE(主波长等级)和REF(正向电压等级)等标签表示。该系统确保了生产批次内颜色和亮度的一致性。设计人员必须查阅制造商详细的分档图表(本摘要未提供),以根据其应用的颜色和亮度容差要求选择合适的分档代码。
4. 性能曲线分析
图形数据提供了在不同条件下LED行为的更深入洞察。
4.1 UY(亮黄)芯片曲线
相对强度与波长曲线显示了一个以591 nm为中心的窄发射峰。指向性图确认了40度视角。正向电流与正向电压(I-V)曲线显示了二极管的典型指数关系。相对强度与正向电流曲线表明,光输出随电流线性增加,直至达到额定最大值。相对强度与环境温度曲线表明,随着温度升高,输出会下降,这是LED的常见特性。在恒定电压条件下,正向电流与环境温度曲线将显示电流随温度升高而增加,这是由于二极管的负温度系数所致。
4.2 SYG(亮黄绿)芯片曲线
为SYG芯片提供了类似的曲线,其发射峰在575 nm左右。还包含了一条额外的色度坐标与正向电流曲线,这对于理解在不同于测试条件(20mA)的电流驱动LED时可能发生的任何潜在颜色偏移至关重要。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
该LED采用标准的5mm圆形径向引线封装。关键尺寸包括主体直径、引脚间距和总高度。凸缘高度规定小于1.5mm。除非另有说明,标准尺寸公差为±0.25mm。详细的尺寸图对于PCB焊盘设计至关重要。
5.2 极性识别
对于双极型LED,较长的引脚通常表示阳极(+)。对于双色型LED,标准配置为共阴极,其中中间引脚为公共阴极,两个外侧引脚分别为两个不同颜色芯片的阳极。必须查阅规格书中的图表以确认确切的引脚排列。
6. 焊接与组装指南
正确处理对于可靠性至关重要。
6.1 引脚成型
弯曲必须在距离环氧树脂灯珠基座至少3mm处进行。成型必须在焊接前且在室温下进行,以避免应力引起的损坏或开裂。PCB孔位必须精确对准,以防止安装应力。
6.2 焊接参数
手工焊接:烙铁头温度≤300°C(最大30W),时间≤3秒,焊点到灯珠的最小距离为3mm。波峰焊/浸焊:预热≤100°C,时间≤60秒,焊锡槽温度≤260°C,时间≤5秒,同样遵循3mm距离规则。建议单次焊接完成。焊接温度曲线图建议采用升温、峰值和冷却的顺序,以最大限度地减少热冲击。
6.3 储存条件
LED应储存在温度≤30°C、相对湿度≤70%的环境中。自发货起的保质期为3个月。如需更长时间储存(最长1年),请使用带干燥剂的氮气密封容器。避免在潮湿环境中温度骤变,以防冷凝。
7. 包装与订购信息
7.1 包装规格
LED采用防静电袋包装(200-500个/袋)。五个防静电袋放入一个内盒,十个内盒装入一个外箱。包装材料具有防潮性。
7.2 标签说明
包装标签包括:CPN(客户部件号)、P/N(制造商部件号)、QTY(数量)、CAT(发光强度分档)、HUE(主波长分档)、REF(正向电压分档)和LOT No.(追溯代码)。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
主要应用包括电视、显示器、电话和电脑的状态指示灯。双色版本适用于双状态信号指示(例如,开机/待机),而高亮度透明版本则是面板照明的理想选择。
8.2 设计注意事项
务必使用限流电阻与LED串联。根据电源电压、LED正向电压(根据设计余量使用典型值或最大值)和所需正向电流(正常工作≤20mA)计算电阻值。在设计用于高环境温度环境时,需考虑LED的温度降额。确保PCB布局根据焊接指南在LED灯珠周围留有足够的间隙。
9. 技术对比与差异化
1259-7系列的关键差异化在于其标准5mm封装内的双芯片一体化设计,可实现双色功能或亮度均匀性。与单芯片5mm LED相比,它提供了设计灵活性(两种颜色)或更均匀的发光模式。其AlGaInP技术相比旧技术,在黄/绿光谱范围内提供了高效率。符合现代环境法规(RoHS、REACH、无卤)是标准要求,但仍然是关键的选择标准。
10. 常见问题解答(基于技术参数)
问:我可以让这个LED在25mA下连续工作吗?
答:虽然绝对最大额定值为25mA,但光电特性是在20mA下规定的。为了确保长期可靠运行并管理结温,建议在20mA或更低的电流下工作。
问:主波长和峰值波长有什么区别?
答:峰值波长(λp)是光谱功率最高的单一点。主波长(λd)是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。在应用中,λd对于颜色规格更为相关。
问:如何解读发光强度分档(CAT)?
答:CAT代码对应一个特定的mcd值范围。您必须向制造商索取分档文件,以了解每个CAT代码对应的确切最小/最大值,从而确保满足您的亮度要求。
11. 实际设计与使用案例
案例:网络路由器的双色状态指示灯。设计人员使用双色1259-7(UY/SYG)来指示网络活动(绿色闪烁)和错误状态(黄色常亮)。他们使用微控制器在两个阳极引脚(共用一个公共阴极)之间切换电流。在5V电源下,每个阳极支路使用一个100Ω电阻,电流约为(5V - 2.0V)/100Ω = 30mA。为了遵循20mA的建议值,他们将电阻增加到150Ω,电流约为20mA。宽广的视角确保了从各个角度都能清晰可见。
12. 工作原理简介
这款LED基于AlGaInP(铝镓铟磷)半导体材料。当在p-n结上施加正向电压时,电子和空穴复合,以光子的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量,这直接对应于发射光的波长(颜色)——黄色(约589 nm)或黄绿色(约573 nm)。环氧树脂透镜塑造光输出,并提供机械和环境保护。
13. 技术趋势
指示灯LED的趋势是朝着更高效率(每瓦更多流明)、更小封装尺寸(例如0402、0201 SMD)和集成化解决方案(例如内置IC用于序列或控制的LED)发展。虽然像5mm这样的径向引线封装在某些通孔应用中仍然流行,但表面贴装器件(SMD)封装因其更小的占位面积和适合自动化组装而在新设计中占据主导地位。环境合规性和更宽的色域仍然是关键的开发驱动力。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温(CCT) | K(开尔文),如2700K/6500K | 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数(CRI / Ra) | 无单位,0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差(SDCM) | 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" | 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长(Dominant Wavelength) | nm(纳米),如620nm(红) | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布(Spectral Distribution) | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压(Forward Voltage) | Vf | LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流(Forward Current) | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流(Pulse Current) | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。 |
| 反向电压(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。 |
| 静电放电耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装(Flip Chip) | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构,控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配,提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。 |