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双色LED 3.2x1.0x1.48mm - 蓝/橙 - 正向电压2.0V/3.0V - 功率48/64mW - 技术规格书

适用于3.2x1.0x1.48mm双色LED(蓝橙芯片)的完整技术参数手册,支持20mA电流、140°视角,符合RoHS标准,适用于SMT贴装工艺。
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PDF文档封面 - 双色LED 3.2x1.0x1.48mm - 蓝/橙 - 正向电压2.0V/3.0V - 功率48/64mW - 技术规格书

1. 产品概述

该双色LED为紧凑型表面贴装器件,采用独立的蓝色和橙色芯片制造。封装尺寸为3.2mm x 1.0mm x 1.48mm,适用于空间受限的应用。该器件在一个封装中结合了两个发射波长,为多色指示和显示提供了设计灵活性。

1.1 主要特性

1.2 目标应用

2. 详细技术参数分析

除非另有说明,所有电气和光学特性均在Ts=25°C、IF=20mA条件下测量。产品设计用于在规定限值内可靠运行。

2.1 电光特性

主波长(λd):橙色芯片:615-630nm,典型值620nm(20mA测试)。蓝色芯片:460-475nm,典型值465nm。两个芯片的光谱半带宽(Δλ)为15-30nm,表明颜色输出相对纯净。

正向电压(VF):橙色芯片的VF档位范围为1.8V至2.2V,典型值2.0V。蓝色芯片的VF档位范围为2.8V至3.6V,典型值3.0V。低正向电压降低了电源要求并减少了发热。

发光强度(IV):橙色芯片的强度档位从100 mcd到350 mcd,典型值为150-230 mcd。蓝色芯片的强度档位从100 mcd到350 mcd,典型值为150-230 mcd。强度因档位而异;设计人员应选择合适的档位以实现均匀亮度。

视角(2θ1/2):140度,实现了宽区域可见性。这有利于边缘发光指示灯或需要大范围照明的应用。

反向电流(IR):在VR=5V时小于10 µA,确保反向偏置条件下的泄漏极小。

热阻(RTHJ-S):450°C/W,相对较高。需要足够的热管理以保持结温在限值内。

2.2 绝对最大额定值

参数符号橙色蓝色单位
功耗Pd4864mW
正向电流IF20mA
峰值正向电流(1/10占空比,0.1ms)IFP60mA
ESD(HBM)ESD1000V
工作温度Topr-40 ~ +85°C
存储温度Tstg-40 ~ +85°C
结温Tj95°C

设计必须确保峰值电流和功耗永远不超过这些限值。必须使用适当的限流电阻。

3. 分档系统说明

该产品使用分档系统按正向电压(VF)、主波长(WLD)和发光强度(IV)对LED进行分类。每个卷盘包含来自特定档位的部件,以确保单个订单内的一致性。

3.1 正向电压档位(橙色)

橙色芯片VF档位:B0(1.8-2.0V)、C0(2.0-2.2V)、D0(2.2-2.4V)。常用档位为B0或C0。

3.2 正向电压档位(蓝色)

蓝色芯片VF档位:G0(2.8-3.0V)、H0(3.0-3.2V)、I0(3.2-3.4V)、J0(3.4-3.6V)。常见档位为H0。

3.3 波长档位

橙色波长档位:D00(615-620nm)、E00(620-625nm)、F00(625-630nm)。蓝色波长档位:C00(460-465nm)、D00(465-470nm)、E00(470-475nm)。

3.4 强度档位

橙色强度档位:B0(100-150mcd)、C0(150-230mcd)、D0(230-350mcd)。蓝色强度档位:G00(100-150mcd)、H00(150-230mcd)、I00(230-350mcd)。

4. 性能曲线分析

数据手册提供了几条特性曲线,以帮助设计人员了解器件行为。

4.1 正向电压 vs 正向电流(IV曲线)

IV曲线呈现典型的指数关系。在20mA时,正向电压约为2.0V(橙色)和3.0V(蓝色)。曲线陡峭,强调需要电流调节而非电压驱动。

4.2 相对强度 vs 正向电流

在20mA以内,相对强度随正向电流几乎线性增加。超过此值,效率可能因发热而下降。在额定电流下工作可确保最佳输出。

4.3 温度对强度和正向电流的影响

在较高环境温度(高达100°C)下,相对强度降低约10-15%。当引脚温度高于25°C时,最大允许正向电流必须降额。

4.4 波长偏移 vs 正向电流

主波长随电流略有偏移:对于橙色,从0到30mA波长增加约1nm;对于蓝色,相同范围内波长增加约2nm。在颜色敏感应用中应考虑到此效果。

4.5 光谱分布

光谱显示两个不同的峰值,分别位于~465nm(蓝色)和~620nm(橙色),半宽窄。没有明显的二次发射。

4.6 辐射模式

辐射模式对称,半功率角为140°。强度分布类似于朗伯体,在宽角度上提供均匀覆盖。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED本体尺寸为3.20mm(长)x 1.00mm(宽)x 1.48mm(高)。底部视图显示极性标记(阴极)以正确定向。提供四个焊盘:每个芯片的阳极和阴极各两个。推荐焊接图案包括0.35mm宽的走线,间距2.00mm。

5.2 载带与卷盘

LED封装在8.00mm宽、间距4.00mm的载带中。每个卷盘包含3000个。卷盘尺寸:外径178mm,轮毂直径60mm,轮毂槽宽13mm。标有进料方向。

5.3 极性识别

底部的极性标记指示共阴极或共阳极?根据底部视图,引脚1是橙色阳极,引脚2是橙色阴极/蓝色阳极?实际上图纸显示引脚标有O(橙色)和B(蓝色)。详细连接:LED具有独立的芯片;每个芯片有自己的阳极和阴极。设计人员必须参考引脚图以避免反偏。

6. 焊接与装配指南

6.1 回流焊接曲线

推荐的回流曲线:预热区从150°C到200°C持续60-120秒,升温速率≤3°C/s。高于217°C(液相线)的时间应为60-150秒。峰值温度最高260°C,保持时间≤10秒。冷却速率≤6°C/s。不要超过两次回流循环。如果循环之间超过24小时,需要进行烘烤。

6.2 手工焊接

如果需要手工焊接,使用烙铁温度≤300°C,每个焊点时间小于3秒。只允许一次接触。在加热过程中避免施加机械应力。

6.3 清洁

使用异丙醇作为清洁溶剂。不建议使用超声波清洗,因为它可能损坏LED。确保溶剂不侵蚀硅胶封装。

6.4 存储条件

开封装前:在≤30°C和≤75% RH下存储,最长一年。开封后:在≤30°C、≤60% RH下24小时内使用。如果怀疑吸湿,在60±5°C下烘烤≥24小时。

7. 封装与订购信息

标准封装:每卷3000个LED,采用防静电载带,密封在带有干燥剂的防潮袋中,然后装入纸箱。标签包括零件号、规格号、批号、档位代码(VF、波长、强度)、数量和日期代码。订购基于整卷数量和特定档位代码。

8. 应用建议

典型用途:状态指示灯(例如橙色表示警告,蓝色表示电源)、双色背光、显示标志。设计考虑:始终使用限流电阻;根据电源电压和VF档位计算电阻值。如果环境温度超过50°C或多个LED密集排列,提供足够的散热。对于串/并联阵列,匹配VF档位以确保均流。

9. 与单色LED的技术比较

这款双色LED取代了两个独立的LED,节省了PCB空间和装配成本。独立的芯片允许完全单独控制每种颜色,实现更复杂的指示方案。然而,与单芯片封装相比,热阻更高(450°C/W vs 典型200-300°C/W),因此热设计需要更多关注。

10. 常见问题解答(FAQ)

问:我可以同时驱动两种颜色吗?可以,但总功率不得超过每个芯片的绝对最大额定值。确保电流总和不会导致整体温度上升超过85°C结温。

问:如何确保多个LED的亮度均匀?从相同的强度档位订购LED(例如蓝色用H00)。使用适当的驱动电流(例如20mA)并确保温度一致。

问:ESD敏感度是多少?HBM 1000V 1C级。在搬运和装配过程中使用标准ESD预防措施。

11. 实际应用案例

在网络交换机中,双色LED用于指示链路状态:常亮橙色表示100Mbps,常亮蓝色表示1Gbps,闪烁橙色表示活动。紧凑的3.2x1.0mm尺寸允许安装在间距2.54mm的前面板上。宽140°视角确保从各个方向可见。

12. 原理介绍

蓝色芯片通常是InGaN(氮化铟镓),发射约465nm。橙色芯片通常是AlInGaP(磷化铝铟镓),发射约620nm。两者均安装在同一基板上,带有独立的线焊。封装采用透明硅胶以保持高光提取效率并抗黄变。

13. 发展趋势

双色LED的趋势是提高光效(单色可达200 lm/W)和减小封装尺寸(例如2.5x0.5mm)。与智能驱动器和可寻址性(如WS2812)的集成也很常见。本产品符合行业向小型化和多功能化发展的趋势。

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。