目录
1. 产品概述
本文档提供了一款高亮度亮黄色LED灯珠的完整技术规格。该器件属于专为要求卓越发光输出和可靠性的应用而设计的系列产品。它采用黄色散射树脂封装,有助于实现宽广且均匀的视角,使其适用于各种指示灯和背光用途。
这款LED的核心优势包括其坚固的结构、符合RoHS、REACH和无卤素等主要环保法规,以及提供适用于自动化组装流程的卷带式等用户友好型包装形式。它旨在成为消费电子和显示系统中可靠的组件。
2. 技术规格详解
2.1 绝对最大额定值
定义器件的操作极限以确保长期可靠性并防止灾难性故障。连续正向电流(IF)额定值为25 mA,在脉冲条件下(占空比1/10 @ 1 kHz)允许的峰值正向电流(IFP)为60 mA。最大反向电压(VR)为5 V。功耗(Pd)不得超过60 mW。工作温度范围(Topr)为-40°C至+85°C,而存储温度(Tstg)可达+100°C。器件可承受最高260°C的焊接温度(Tsol)长达5秒。
2.2 光电特性
关键性能参数在25°C环境温度和20 mA正向电流的标准测试条件下测量。
- 发光强度(Iv):典型值为20毫坎德拉(mcd),最小值为10 mcd。
- 视角(2θ1/2):该器件提供非常宽的典型视角,达180度。
- 峰值波长(λp):典型峰值发射波长为591纳米(nm)。
- 主波长(λd):典型主波长为589 nm。
- 光谱辐射带宽(Δλ):典型光谱宽度为20 nm。
- 正向电压(VF):典型值为2.0 V,范围从最小值1.7 V到最大值2.4 V。
- 反向电流(IR):施加5 V反向电压时,最大值为10 μA。
注明了测量不确定度:正向电压为±0.1V,发光强度为±10%,主波长为±1.0nm。
2.3 器件选择与分档
该LED采用AlGaInP芯片材料产生其亮黄色光。树脂颜色为黄色散射。规格书指出了关键参数的分档系统,尽管包装标签说明中引用了发光强度(CAT)、主波长(HUE)和正向电压(REF)的具体分档代码,这表明产品可按分类的性能等级提供,以满足特定应用的一致性要求。
3. 性能曲线分析
规格书包含多个特性曲线图,更深入地展示了器件在不同条件下的行为。
3.1 光谱与角度分布
该相对强度与波长曲线显示了以591 nm为中心的发射光谱。该指向性图说明了180度的视角,证实了散射透镜在扩散光线方面的有效性。
3.2 电气与热行为
该正向电流与正向电压(IV曲线)描绘了非线性关系,这对于设计限流电路至关重要。该相对强度与正向电流曲线显示了光输出如何随电流增加,这对于亮度控制很重要。
该相对强度与环境温度和正向电流与环境温度图表对于热管理设计至关重要。它们显示了随着工作温度升高,发光效率如何下降以及所需正向电流如何变化,突出了在高功率或高环境温度应用中需要充分散热。
4. 机械与封装信息
4.1 封装尺寸
提供了详细的尺寸图。关键说明指出所有尺寸均以毫米为单位,凸缘高度必须小于1.5mm,除非另有说明,一般公差为±0.25mm。此信息对于PCB焊盘设计和确保在组件中的正确配合至关重要。
4.2 极性识别与安装
虽然具体的引脚标识在尺寸图中显示,但径向LED的标准做法通常通过较短的引脚、透镜上的平面或凸缘上的缺口来识别阴极(负极引脚)。规格书强调了将PCB孔与LED引脚精确对齐以避免安装应力的重要性。
5. 焊接与组装指南
正确处理对于保持LED性能和寿命至关重要。
5.1 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 soldering.
- 完成。避免对封装施加应力;切割应在室温下进行。
- 必须与PCB孔精确对齐以防止应力。
5.2 焊接参数
提供了手动焊接和浸焊的推荐条件:
- 手动焊接:烙铁头温度最高300°C(最大功率30W),焊接时间最长3秒。
- 浸焊:预热温度最高100°C(最长60秒),焊锡槽温度最高260°C,持续5秒。
- 两种方法都必须保持焊点到环氧树脂灯珠的最小距离为3mm。
- 包含焊接温度曲线图,强调受控的升温、峰值温度保持和受控的冷却,以防止热冲击。
- 焊接(浸焊或手动)不应进行超过一次。
- 焊接后,LED必须防止机械冲击,直至冷却至室温。
5.3 清洗
如果需要清洗,请使用室温下的异丙醇,时间不超过一分钟。强烈不建议使用超声波清洗,但如果不可避免,必须预先进行验证,以避免损坏LED封装。
5.4 存储条件
LED应存储在≤30°C且相对湿度≤70%的环境中。运输后的存储寿命为3个月。如需更长时间存储(最长一年),必须将其存放在带有干燥剂的氮气密封容器中。
6. 包装与订购信息
6.1 包装规格
LED采用防静电袋包装,放入内盒,最后用外箱运输。标准包装数量为每袋最少200-500片,每内盒5袋,每主(外)箱10个内盒。
6.2 标签说明
包装上的标签包含多个代码:
- CPN:客户生产编号
- P/N:生产编号(器件型号)
- QTY:包装数量
- CAT, HUE, REF:分别为发光强度、主波长和正向电压的分档代码。
- LOT No:生产批号,用于追溯。
7. 应用说明与设计考量
7.1 典型应用
这款LED非常适合用作以下设备的指示灯或背光:
- 电视机
- 电脑显示器
- 电话
- 通用电脑外设
7.2 关键设计考量
热管理:正如性能曲线所强调的,LED效率随温度升高而下降。设计必须通过考虑正向电流、环境温度和PCB导热性,确保结温保持在安全范围内。超过最大功耗(60mW)或工作温度会显著缩短寿命并降低光输出。
电流驱动:必须使用恒流源或适当的限流电阻来驱动LED,该电阻根据电源电压和LED的正向电压(典型值2.0V,最大值2.4V)计算得出。电路必须遵守25 mA的绝对最大连续电流。
ESD与湿度敏感性:该器件采用防潮、防静电材料包装。在处理过程中应遵循标准的ESD(静电放电)预防措施,以防止静电损坏。
8. 技术对比与常见问题
8.1 产品差异
与标准黄色LED相比,该器件的主要区别在于其由于散射透镜带来的非常宽的180度视角,其符合严格的无卤素标准(Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm),以及其针对更高亮度应用的设计。与一些较旧的技术相比,AlGaInP芯片技术通常为黄/琥珀色提供更高的效率和更好的色纯度。
8.2 常见问题解答
问:峰值波长和主波长有什么区别?
答:峰值波长(λp)是光谱功率最大的点。主波长(λd)是人眼感知到的与光色相匹配的单一波长。对于LED,它们通常接近但不完全相同。
问:我可以用30mA驱动这款LED以获得更高亮度吗?
答:不可以。连续正向电流的绝对最大额定值为25 mA。超过此额定值会损害可靠性,并可能导致永久性损坏。如需更高亮度,请选择额定电流更高的LED。
问:为什么保持焊点到灯珠3mm的距离如此重要?
答:这可以防止过多的热量沿引脚传导并损坏内部半导体芯片或环氧树脂,从而导致开裂、分层或光学特性变化。
问:如何解读标签上的分档代码(CAT, HUE, REF)?
答:这些代码分别对应发光强度、主波长和正向电压的特定范围。请查阅制造商单独的分档规格文件,以了解与每个代码相关的确切性能范围,从而在您的应用中实现更严格的一致性。
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。 |