目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数详解
- 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
- 3.1 辐射强度分档
- 3.2 主波长分档
- 3.3 正向电压分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 相对强度 vs. 波长
- 4.2 指向性图
- 4.3 正向电流 vs. 正向电压 (IV曲线)
- 4.4 相对强度 vs. 正向电流
- 4.5 热特性
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸图
- 5.2 极性识别与引线框架
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 引脚成型
- 6.2 存储条件
- 6.3 焊接建议
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 包装规格
- 7.2 标签说明
- 7.3 产品命名 / 料号编制
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计考量
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答(基于技术参数)
- 11. 实用设计案例分析
- 12. 技术原理介绍
- 13. 行业趋势与发展
1. 产品概述
7343/B1C2-A PSA/MS是一款高亮度蓝光LED灯珠,专为需要卓越发光强度的应用而设计。它采用InGaN芯片,产生典型主波长为470nm的蓝光。该器件封装在流行的T-1 3/4圆形封装中,提供紧凑且通用的外形尺寸,适用于广泛的电子组件。
核心优势:该LED系列专为可靠性和鲁棒性而设计。主要特点包括多种视角选择、提供卷带包装以支持自动化组装,以及符合RoHS环保标准,确保产品不含危险物质。
目标市场:主要面向商业和工业标识应用。其高亮度和色彩一致性使其成为要求苛刻的视觉显示系统的理想选择。
2. 技术参数详解
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。不保证在此条件下运行。
- 反向电压 (VR):5 V - 在反向偏压下超过此电压可能导致结击穿。
- 连续正向电流 (IF):30 mA - 可靠长期运行的最大直流电流。
- 峰值正向电流 (IFP):100 mA - 仅在脉冲条件下(占空比1/10,1kHz)允许,以处理瞬态浪涌。
- 功耗 (Pd):110 mW - 在Ta=25°C时封装可耗散的最大功率,计算公式为 VF * IF。
- 工作与存储温度:-40°C 至 +85°C / -40°C 至 +100°C。此宽范围确保在恶劣环境下的功能性。
- ESD (HBM):1000 V - 表示对静电放电具有中等敏感性;需要遵循正确的操作程序。
- 焊接温度 (Tsol):260°C 持续 5 秒 - 定义了回流焊接曲线的容差。
2.2 光电特性 (Ta=25°C)
这些参数在标准测试条件(IF=20mA)下测量,定义了器件的性能。
- 发光强度 (Iv):2850 - 7150 mcd(毫坎德拉)。此宽范围通过分档系统管理(见第3节)。较高的最小值表明输出亮度高。
- 视角 (2θ1/2):23 度(典型值)。这是一个相对较窄的光束角,将光输出集中用于定向照明。
- 峰值波长 (λp):468 nm(典型值)。光谱发射最强的波长。
- 主波长 (λd):465 - 475 nm。人眼感知的波长,同样通过分档管理。
- 光谱带宽 (Δλ):25 nm(典型值)。定义了颜色纯度;带宽越小,颜色越接近单色。
- 正向电压 (VF):2.8 - 3.6 V(在20mA下)。LED工作时两端的压降,对驱动器设计至关重要。
- 反向电流 (IR):最大 50 μA(在VR=5V下)。衡量结在关断状态下的泄漏。
3. 分档系统说明
为确保生产中的颜色和亮度一致性,LED根据性能被分档。
3.1 辐射强度分档
根据在20mA下测量的发光强度,LED被分为四个档位(P, Q, R, S)。例如,S档提供最高输出(5650-7150 mcd)。设计者必须考虑±10%的测量容差。
3.2 主波长分档
两个波长档位(1和2)确保颜色均匀性。档位1覆盖465-470nm,档位2覆盖470-475nm,测量容差为±1.0nm。
3.3 正向电压分档
从2.8V到3.6V的四个电压组(0, 1, 2, 3)有助于设计高效的限流电路和预测功耗,容差为±0.1V。
4. 性能曲线分析
规格书提供了几条理解器件在非标准条件下行为所必需的特性曲线。
4.1 相对强度 vs. 波长
该曲线在468nm附近显示一个尖锐的峰值,确认了蓝光发射,典型带宽为25nm。在其他光谱区域发射极少。
4.2 指向性图
极坐标图说明了23度视角,显示了光强如何随着与中心轴夹角的增大而减小。这对于标识中的光学设计至关重要。
4.3 正向电流 vs. 正向电压 (IV曲线)
该曲线展示了典型的二极管指数关系。正向电压随电流对数增加。在20mA的典型工作点,VF约为3.2V。
4.4 相对强度 vs. 正向电流
光输出在达到最大额定值前与电流几乎呈线性关系。然而,驱动LED超过其指定电流会导致效率下降和加速老化。
4.5 热特性
相对强度 vs. 环境温度:由于半导体内部非辐射复合增加,发光输出随环境温度升高而降低。有效的热管理对于维持亮度至关重要。
正向电流 vs. 环境温度:对于恒压驱动,由于VF降低,正向电流会随温度升高而增加。这突显了恒流驱动器对于稳定运行的重要性。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸图
机械图纸规定了T-1 3/4封装的尺寸。关键尺寸包括总直径、引脚间距和环氧树脂透镜几何形状。除非另有说明,所有尺寸均以毫米为单位,标准公差为±0.25mm。凸缘下树脂的最大突出量为1.5mm。
5.2 极性识别与引线框架
阴极通常通过透镜上的平面、较短的引脚或图纸上的其他标记来识别。安装时必须观察正确的极性,以防止反向偏压损坏。
6. 焊接与组装指南
6.1 引脚成型
- 弯曲必须发生在距离环氧树脂灯珠基座至少3mm处,以防止应力裂纹。
- 在焊接前成型引脚。
- 避免对封装施加应力;未对准的PCB孔可能引入应力并降低性能。
- 在室温下剪切引脚。
6.2 存储条件
- 推荐存储条件:≤ 30°C 且 ≤ 70% 相对湿度。
- 运输后的保质期:在此条件下为3个月。
- 如需更长时间存储(长达1年),请使用带氮气和干燥剂的密封容器。
- 在潮湿环境中避免温度骤变,以防止冷凝。
6.3 焊接建议
手工焊接:烙铁头温度 ≤ 300°C(最大30W),焊接时间 ≤ 3 秒,保持与环氧树脂灯珠 ≥ 3mm 的距离。
波峰/浸焊:预热 ≤ 100°C 持续 ≤ 60 秒,焊锡槽温度 ≤ 260°C 持续 ≤ 5 秒,保持与灯珠 ≥ 3mm 的距离。
通用规则:在高温过程中避免对引脚施加应力。不要焊接(浸焊或手工焊)超过一次。焊接后让LED自然冷却。
7. 包装与订购信息
7.1 包装规格
LED采用防静电袋包装以防止ESD损坏。包装层级为:每袋200-500片 -> 每内盒5袋 -> 每外箱10个内盒。
7.2 标签说明
袋子/纸箱上的标签包括:CPN(客户产品编号)、P/N(产品编号)、QTY(数量)、CAT(强度与电压档)、HUE(波长档)、REF(参考)和LOT No.(追溯码)。
7.3 产品命名 / 料号编制
料号7343/B1C2-A PSA/MS遵循结构化格式,其中元素表示系列、颜色(蓝)、发光强度档、电压组、视角和透镜类型。这允许精确订购所需的性能特性。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
- 彩色图形标识与信息板:其高亮度和饱和的蓝色使其非常适合全彩RGB显示或单色蓝色信息显示。
- 可变信息标志 (VMS):用于高速公路或公共信息显示,在各种光照条件下的可靠性和可见性至关重要。
- 商业户外广告:适用于大尺寸显示屏,其中单个像素的亮度有助于整体图像的清晰度和冲击力。
8.2 设计考量
- 电流驱动:始终使用设置为 ≤ 30mA 直流电的恒流驱动器,以确保稳定的光输出和长寿命。在高环境温度下考虑降额使用。
- 热管理:虽然封装的热路径有限,但确保PCB上良好的气流或散热可以缓解温升,保持光强和寿命。
- 光学设计:23度视角提供定向光。对于更宽的照明,可能需要二次光学元件(扩散器、透镜)。
- ESD保护:在与LED连接的PCB线路上实施ESD保护,特别是在易产生静电放电的环境中。
9. 技术对比与差异化
与通用的5mm蓝光LED相比,7343/B1C2-A提供了显著更高的发光强度(数千mcd对比数百mcd),使其适用于可见度至关重要的应用。其结构化的分档系统为大型显示屏提供了比未分档或分档宽松的替代品更好的颜色和亮度一致性。坚固的封装和详细的操作规范表明该产品专为工业可靠性而非业余爱好者使用而设计。
10. 常见问题解答(基于技术参数)
Q1:我可以连续以30mA驱动此LED吗?
A:可以,30mA是连续正向电流的绝对最大额定值。为了获得最佳寿命和可靠性,建议在或低于典型的20mA测试条件下运行,尤其是在高温环境中。
Q2:峰值波长和主波长有什么区别?
A:峰值波长 (λp) 是光谱输出曲线的物理峰值(468nm)。主波长 (λd) 是与人眼感知颜色相匹配的单一波长(典型值470nm)。设计者应使用主波长进行颜色规格指定。
Q3:如何为我的应用选择正确的档位?
A:对于阵列中的均匀外观,为主波长指定严格的档位(例如,仅档位1)。为了获得最大亮度,指定最高的强度档位(S)。您的供应商可以根据规格书范围提供分档部件。
Q4:为什么焊接距离(距离灯珠3mm)如此重要?
A:环氧树脂透镜和内部键合线对热敏感。焊接过程中过热会导致环氧树脂开裂、透镜变形或键合线断裂,从而导致立即或潜在的故障。
11. 实用设计案例分析
场景:为户外通信机柜设计一个高亮度蓝色状态指示灯。
选型:选择档位S(最高强度)和档位1(一致的蓝色)的7343/B1C2-A,以在阳光下获得最大可见度。
电路设计:设计了一个使用线性稳压器的简单恒流电路,用于从12V电源驱动20mA,基于典型的VF=3.2V计算串联电阻。添加了瞬态电压抑制器用于浪涌保护。
布局:PCB封装与规格书图纸匹配。热释放图案将阴极焊盘连接到一小块铜箔以进行少量散热。LED与其他元件保持≥3mm的距离,以便进行手工焊接。
结果:一个可靠、明亮的指示灯,满足环境和可见度要求。
12. 技术原理介绍
该LED基于氮化铟镓 (InGaN) 半导体芯片。当施加正向电压时,电子和空穴被注入有源区,在那里它们复合,以光子(光)的形式释放能量。InGaN合金的具体成分决定了带隙能量,进而定义了发射光的波长——在本例中为蓝光(约468-470nm)。环氧树脂封装用于保护芯片,作为主透镜塑造光输出,并为引脚提供机械支撑。
13. 行业趋势与发展
LED行业持续关注提高发光效率(每瓦流明)、改善显色性和降低成本。对于像7343系列这样的指示灯和标识灯,趋势包括在保持或增加输出的同时进一步小型化、增强24/7运行的可靠性,以及开发更严格的分档容差以实现无缝的大面积显示。底层的InGaN技术也是白光LED(通过荧光粉转换)和高功率照明应用的基础,推动着持续改进的工艺,使所有LED产品类别受益。
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。 |