目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心特性与优势
- 1.2 目标应用
- 2. 技术规格与深度分析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性(Ta= 25°C)
- 2.3 热特性
- 3. 性能曲线分析
- 3.1 相对强度 vs. 波长
- 3.2 指向性图
- 3.3 正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)
- 3.4 相对强度 vs. 正向电流
- 3.5 相对强度 vs. 环境温度
- 3.6 正向电流 vs. 环境温度
- 4. 机械与封装信息
- 4.1 封装尺寸
- 4.2 极性识别
- 5. 焊接与组装指南
- 5.1 引脚成型
- 5.2 存储条件
- 5.3 焊接工艺
- 5.4 清洗
- 6. 包装与订购信息
- 6.1 包装规格
- 6.2 包装数量
- 6.3 标签说明
- 7. 应用说明与设计考量
- 7.1 典型应用电路
- 7.2 设计中的热管理
- 使用带有散热焊盘或连接至LED引脚以充当散热器的较大铜箔面积的PCB。
- 确保LED在其绝对最大额定值(尤其是电流和温度)范围内工作是保证长期可靠性的首要因素。避免瞬态电过应力(EOS)和静电放电(ESD)也至关重要,尽管器件本身具有一定的固有保护(5V反向电压额定值)。
- 8. 常见问题解答(FAQ)
- 峰值波长是LED发射光功率最大的物理波长。主波长是人眼感知到的、与LED总光输出颜色相匹配的心理物理单一波长。对于深红色LED,由于发射光谱的形状和人眼的灵敏度(明视觉响应),主波长通常略短于峰值波长。
- 的电压源可能导致电流大幅、甚至可能具有破坏性的增加。务必使用串联限流电阻或专用的恒流LED驱动器。
- LED封装会从大气中吸收湿气。在高温焊接过程中,这些被截留的湿气会迅速膨胀,导致内部分层或\"爆米花\"效应,从而开裂环氧树脂封装并损坏LED。3个月的保质期假设是在标准的工厂干燥包装条件下。对于存储时间更长或在潮湿环境中存储的元件,通常需要在焊接前进行烘烤,遵循制造商或行业标准(如IPC/JEDEC)的指南。
1. 产品概述
1383SDRD/S530-A3是一款专为通孔安装设计的高亮度深红色LED灯珠。它采用AlGaInP(铝镓铟磷)芯片材料,配合红色扩散树脂透镜,可发出深红色光。该系列产品专为需要卓越发光强度和可靠性能的应用而设计。
1.1 核心特性与优势
- 高亮度:专为需要更高光输出的应用而设计。
- 视角选项:提供多种视角规格,以适应不同的应用需求。
- 坚固结构:为在严苛环境中实现可靠性和耐用性而打造。
- 合规性:产品无铅,符合RoHS、欧盟REACH及无卤标准(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。
- 包装:提供编带盘装,适用于自动化组装流程。
1.2 目标应用
此LED适用于广泛的指示灯和背光应用,包括但不限于:电视机、电脑显示器、电话机及通用计算设备。
2. 技术规格与深度分析
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极限条件。在此条件下工作无法得到保证。
- 连续正向电流(IF):25 mA
- 峰值正向电流(IFP):60 mA(占空比 1/10 @ 1 kHz)
- 反向电压(VR):5 V
- 功耗(Pd):60 mW
- 工作温度(Topr):-40°C 至 +85°C
- 存储温度(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 焊接温度(Tsol):260°C,持续5秒(波峰焊或手工焊)
2.2 光电特性(Ta= 25°C)
这些参数定义了LED在标准测试条件(IF= 20 mA)下的典型性能。
- 发光强度(Iv):160 mcd(最小值),320 mcd(典型值)。此高强度是确保可见性的关键特性。
- 视角(2θ1/2):30°(典型值)。此角度定义了光强不低于峰值一半的角分布范围。
- 峰值波长(λp):650 nm(典型值)。即光输出功率最大的波长。
- 主波长(λd):639 nm(典型值)。即人眼感知到的单一波长,决定了颜色。
- 光谱带宽(Δλ):20 nm(典型值)。即围绕峰值波长发射的波长范围。
- 正向电压(VF):1.7 V(最小值),2.0 V(典型值),2.4 V(最大值)。即LED在导通20mA电流时的压降。
- 反向电流(IR):10 µA(最大值),测试条件为 VR= 5V。
测量公差:正向电压(±0.1V)、发光强度(±10%)、主波长(±1.0nm)。在精密设计中必须考虑这些公差。
2.3 热特性
正确的热管理对于LED的寿命和性能稳定性至关重要。必须遵守工作温度和存储温度范围。必须遵守60mW的功耗限制,这通常要求在较高环境温度下对电流进行降额处理。
3. 性能曲线分析
规格书提供了几条特性曲线,对于理解器件在不同条件下的行为至关重要。
3.1 相对强度 vs. 波长
此曲线显示了光谱功率分布,在650nm处达到峰值,典型带宽为20nm,证实了深红色的光输出。
3.2 指向性图
说明了光的空间分布,证实了30°的视角。强度在0°(轴向)最高,并对称下降。
3.3 正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)
这种非线性关系是驱动器设计的基础。在20mA时,典型的 VF为2.0V。该曲线显示了典型的二极管指数关系。
3.4 相对强度 vs. 正向电流
显示在工作范围内,光输出大致与正向电流成正比,但效率可能变化。
3.5 相对强度 vs. 环境温度
展示了光输出的负温度系数。随着环境温度升高,强度降低,突显了热管理的必要性。
3.6 正向电流 vs. 环境温度
通常用于确定必要的电流降额。为了保持可靠性,当环境温度升高接近最大工作极限时,最大允许正向电流会降低。
4. 机械与封装信息
4.1 封装尺寸
该LED采用标准的3mm圆形径向引线封装。关键尺寸说明包括:
- 所有尺寸单位均为毫米(mm)。
- 凸缘高度必须小于1.5mm(0.059\")。
- 除非另有说明,标准公差为±0.25mm。
规格书中的详细尺寸图提供了引脚间距、本体直径和总高度的精确测量值,这些对于PCB焊盘设计和确保在壳体中正确安装至关重要。
4.2 极性识别
阴极通常通过LED透镜边缘的平面和/或较短的引脚来识别。安装时必须注意正确的极性。
5. 焊接与组装指南
遵守这些指南对于防止制造过程中的损坏至关重要。
5.1 引脚成型
- 弯曲点必须距离环氧树脂灯体底部至少3mm。
- 应在焊接前成型引脚。
- 避免对封装施加应力。PCB孔位不齐导致引脚受力会损坏环氧树脂和LED性能。
- 在室温下剪切引脚。
5.2 存储条件
- 存储温度≤30°C,相对湿度(RH)≤70%。
- 在此条件下,出厂后的保质期为3个月。
- 如需更长时间存储(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,以防凝结。
5.3 焊接工艺
通用规则:焊点距离环氧树脂灯体的最小距离为3mm。
手工焊接:
- 烙铁头温度:最高300°C(烙铁功率最高30W)。
- 焊接时间:每引脚最长3秒。
波峰焊/浸焊:
- 预热温度:最高100°C(最长60秒)。
- 焊锡槽温度与时间:最高260°C,最长5秒。
关键焊接注意事项:
- 避免在LED发热时对引脚施加机械应力。
- 浸焊/手工焊接操作不得超过一次。
- 焊接后,在LED冷却至室温前,保护其免受冲击/振动。
- 避免从峰值焊接温度快速冷却。
- 始终使用最低的有效焊接温度。
- 必须严格控制波峰焊参数。
5.4 清洗
- 如有必要,仅可在室温下使用异丙醇清洗,时间≤1分钟。
- 在室温下风干。
- 避免超声波清洗。如果绝对需要,必须进行广泛的预验证,以确保不会造成损坏,因为这取决于功率和组装条件。
6. 包装与订购信息
6.1 包装规格
LED的包装旨在确保静电放电(ESD)防护和防潮。
- 一级包装:防静电袋。
- 二级包装:内含多个防静电袋的内盒。
- 三级包装:内含多个内盒的外箱。
6.2 包装数量
- 每防静电袋装200-500片。
- 每内盒装5袋。
- 每外箱装10个内盒。
6.3 标签说明
包装标签包含关键信息:客户部件号(CPN)、制造商部件号(P/N)、数量(QTY)、分档等级(CAT)、主波长(HUE)、参考数据(REF)和批号(LOT No)。
7. 应用说明与设计考量
7.1 典型应用电路
当连接到电压源时,务必串联一个限流电阻。电阻值可使用欧姆定律计算:R = (Vsource- VF) / IF。对于一个5V电源,目标 IF为20mA,且 VF= 2.0V时:R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。电阻的额定功率应为 P = IF2* R = (0.02)2* 150 = 0.06W,因此标准的1/8W或1/4W电阻即可满足要求。
7.2 设计中的热管理
如规格书所述,必须在设计阶段考虑热管理。对于在高环境温度下或接近最大额定电流的连续工作,请考虑:
- 根据 IF vs. Ta curve.
- 曲线实施电流降额。
- 如果LED被封闭,需提供足够的通风或散热。
使用带有散热焊盘或连接至LED引脚以充当散热器的较大铜箔面积的PCB。
7.3 长期可靠性
确保LED在其绝对最大额定值(尤其是电流和温度)范围内工作是保证长期可靠性的首要因素。避免瞬态电过应力(EOS)和静电放电(ESD)也至关重要,尽管器件本身具有一定的固有保护(5V反向电压额定值)。
8. 常见问题解答(FAQ)
8.1 峰值波长(650nm)和主波长(639nm)有何区别?
峰值波长是LED发射光功率最大的物理波长。主波长是人眼感知到的、与LED总光输出颜色相匹配的心理物理单一波长。对于深红色LED,由于发射光谱的形状和人眼的灵敏度(明视觉响应),主波长通常略短于峰值波长。
8.2 我可以用恒压源驱动此LED吗?F强烈不建议这样做。LED是电流驱动器件。其正向电压存在公差且随温度变化。直接连接到略高于 V
的电压源可能导致电流大幅、甚至可能具有破坏性的增加。务必使用串联限流电阻或专用的恒流LED驱动器。
8.3 为什么存储条件(3个月)很重要?
LED封装会从大气中吸收湿气。在高温焊接过程中,这些被截留的湿气会迅速膨胀,导致内部分层或\"爆米花\"效应,从而开裂环氧树脂封装并损坏LED。3个月的保质期假设是在标准的工厂干燥包装条件下。对于存储时间更长或在潮湿环境中存储的元件,通常需要在焊接前进行烘烤,遵循制造商或行业标准(如IPC/JEDEC)的指南。
8.4 \"无铅\"和\"无卤\"是什么意思?
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。 |