SMD HP Shwo(F) 2W系列LED规格书 - 3535封装 - 宝蓝光452.5nm - 2W功率

1. 产品概述
2. 深入技术参数分析
2.1 绝对最大额定值
2.2 光学与电气特性
2.3 热学与可靠性规格
3. 分档系统说明
4. 性能曲线分析虽然提供的PDF摘要在目录中列出了这些曲线，但具体的图表数据并未包含在给定文本中。通常，此类规格书会包含以下关键性能曲线图：光输出 vs. 焊盘温度: 此曲线显示辐射通量如何随着LED焊盘温度的升高而降低。有效的热管理对于维持输出至关重要。相对光通量/辐射通量 vs. 正向电流: 说明了驱动电流与光输出之间的亚线性关系，突出了高电流下的效率下降。正向电压 vs. 正向电流 (I-V曲线): 对于驱动器设计至关重要，显示了达到目标电流所需的电压。波长 vs. 正向电流: 显示主波长随驱动电流变化的任何偏移。光谱功率分布: 绘制辐射功率与波长关系的图表，定义了宝蓝光发射的颜色特性。电流降额曲线: 图表规定了最大允许正向电流作为焊盘温度的函数，以确保TJ不被超过。辐射模式图: 显示光强空间分布的极坐标图 (例如，朗伯型)。5. 机械与包装信息
5.1 机械尺寸
5.2 焊盘配置与极性
6. 焊接与组装指南
7. 包装与订购信息
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. 实际设计与使用案例
12. 工作原理简介
13. 技术趋势与发展

1. 产品概述

Shwo(F)系列代表了3535封装尺寸中最新一代的大功率表面贴装LED。它采用增强型透镜设计，旨在实现卓越的亮度和光子发射效率。该系列定位为专业照明应用中最具效率和竞争力的解决方案之一，主要聚焦于植物照明领域。

“Shwo”之名源自中文“闪烁”，象征着这款LED封装明亮、紧凑、如星辰般的品质。其核心优势包括紧凑的陶瓷SMD结构、集成ESD保护，并符合RoHS、欧盟REACH及无卤素要求等主要环境和安全标准。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

这些参数定义了LED可能发生永久性损坏的工作极限，不适用于正常工作条件。

最大直流正向电流 (I_F): 1000 mA (占空比1/10 @ 1 kHz条件下)。
最大峰值脉冲电流 (I_脉冲): 1250 mA。
最大ESD耐压 (HBM): 8000 V，提供强大的操作保护。
反向电压 (V_R): 本LED非为反向偏压操作设计。施加反向电压可能导致立即失效。
热阻 (R_th): 根据芯片技术不同，范围在10°C/W至12°C/W之间，表示热量从结温到焊盘传递的效率。
最高结温 (T_J): 125°C。超过此温度将急剧缩短寿命并可能导致灾难性故障。
工作温度 (T_Opr): -40°C 至 +100°C，定义了可靠工作的环境温度范围。
最高焊接温度 (T_Sol): 260°C，符合标准无铅回流焊曲线要求。
最大允许回流焊次数: 2次，表示元件可承受回流焊接的次数。

2.2 光学与电气特性

这些是在指定测试条件下测得的典型性能参数 (T_pad= 25°C, I_F= 700 mA)。

颜色与波长: 宝蓝光，主波长为452.5 nm。该波长对于刺激叶绿素吸收极为有效，在植物照明应用中对于促进植物生长至关重要。
辐射通量 (光功率): 典型值为1500 mW。最小保证辐射通量为1300 mW。
光合光子通量 (PPF): 5.28 µmol/s。该指标量化了每秒发射的光合有效光子数量，直接关系到植物照明的效能。
辐射效率: 57.1%。计算方式为（辐射通量 / 电输入功率），是衡量LED光电转换性能的关键指标。
视角: 典型值120°，提供适合大面积照明的宽辐射模式。

2.3 热学与可靠性规格

湿度敏感等级 (MSL): 等级1。这是最稳健的等级，意味着在≤30°C/85% RH条件下具有无限车间寿命，回流焊接前无需强制烘烤，从而简化了库存管理。
存储条件: -40°C 至 +100°C。在此范围内正确存储对于保持可焊性和性能至关重要。

3. 分档系统说明

产品命名遵循详细的编码系统：ELSWF – ABCDE – FGHIJ – V1234.

AB: 代表最小光通量 (lm) 或辐射通量 (mW) 性能档。
C: 指示辐射模式 (例如，“1”代表朗伯型)。
D: 表示颜色 (例如，“L”代表宝蓝光，445-460nm)。
E: 指定功耗 (例如，“2”代表2W)。
H: 定义包装类型 (例如，“P”代表编带包装)。
V1234: 编码正向电压档和颜色/色温档。

例如，型号ELSWF-S41L2-6FPNM-DB4B6解码为：一个Shwo(F) LED，具有S41辐射通量档、朗伯型模式(1)、宝蓝光颜色(L)、2W功率(2)、编带包装(P)，以及特定的正向电压和颜色分档DB4B6。

4. 性能曲线分析

虽然提供的PDF摘要在目录中列出了这些曲线，但具体的图表数据并未包含在给定文本中。通常，此类规格书会包含以下关键性能曲线图：

光输出 vs. 焊盘温度: 此曲线显示辐射通量如何随着LED焊盘温度的升高而降低。有效的热管理对于维持输出至关重要。
相对光通量/辐射通量 vs. 正向电流: 说明了驱动电流与光输出之间的亚线性关系，突出了高电流下的效率下降。
正向电压 vs. 正向电流 (I-V曲线): 对于驱动器设计至关重要，显示了达到目标电流所需的电压。
波长 vs. 正向电流: 显示主波长随驱动电流变化的任何偏移。
光谱功率分布: 绘制辐射功率与波长关系的图表，定义了宝蓝光发射的颜色特性。
电流降额曲线: 图表规定了最大允许正向电流作为焊盘温度的函数，以确保T_J不被超过。
辐射模式图: 显示光强空间分布的极坐标图 (例如，朗伯型)。

5. 机械与包装信息

5.1 机械尺寸

该LED采用3535表面贴装封装 (3.5mm x 3.5mm 占位面积)。规格书中的详细机械图纸提供了封装体、透镜高度和公差的精确尺寸，这对于PCB布局和光学设计至关重要。

5.2 焊盘配置与极性

焊盘布局图显示了阳极和阴极焊盘的排列。正确的极性对于工作至关重要。散热焊盘设计对于散热至关重要；规格书为此焊盘指定了推荐的焊膏钢网图案和覆盖率，以确保向PCB的最佳热传递。

6. 焊接与组装指南

回流焊接: 该元件额定最高峰值焊接温度为260°C，兼容标准无铅 (SnAgCu) 回流焊曲线。最多允许2次回流焊循环。
操作: 尽管其ESD等级较高 (8kV)，但在操作和组装过程中仍应遵守标准的ESD预防措施。
存储: 作为MSL等级1的器件，在标准工厂条件 (<30°C/85% RH) 下，无需特定的干燥包装或烘烤。

7. 包装与订购信息

LED提供标准的行业包装：

灯珠编带包装: 元件放置在压花载带中，用于自动贴片组装。
灯珠卷盘包装: 载带缠绕在卷盘上。规格书规定了每卷数量、载带宽度、料袋间距和卷盘尺寸。
产品标签: 卷盘和包装盒上贴有型号、数量、日期代码和其他可追溯性信息的标签。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

植物照明: 主要应用。452.5nm宝蓝光波长对于促进营养生长、控制植物形态以及增强受控环境农业(CEA)、垂直农场和温室补光中的次生代谢产物生产是最优选择。
装饰与娱乐照明: 用于建筑照明、舞台照明和主题环境，需要饱和蓝色效果的地方。
信号与标识照明: 适用于背光指示灯、标牌以及其他需要高强度蓝色光源的应用。

8.2 设计考量

热管理: 这是最关键的设计因素。热阻约为10-12°C/W，必须建立从散热焊盘到散热器的高质量热通路。对于大功率应用，请使用具有足够散热过孔的PCB，并可能采用金属基板(MCPCB)或绝缘金属基板(IMS)。尽可能降低焊盘温度，以获得最大的光输出和寿命。
电气驱动: 使用恒流LED驱动器。典型工作电流为700mA，但设计应参考基于预期工作温度的降额曲线。确保驱动器与所选分档的正向电压范围兼容。
光学设计: 120°朗伯型模式适合宽范围覆盖。对于特定应用，可使用二次光学元件（透镜、反射器）来准直或塑形光束。

9. 技术对比与差异化

虽然规格书中未提供与其他产品的直接并列比较，但可以推断出Shwo(F)系列的关键差异化特点：

高辐射效率 (57.1%): 表明电能向有用光功率（宝蓝光光子）的转换效率极佳，这意味着在植物照明中，对于给定的光输出，能耗更低，热负荷更小。
集成8kV ESD保护: 与许多没有内置保护的LED相比，提供了卓越的鲁棒性，降低了制造和现场使用中的故障率。
陶瓷封装: 与塑料封装相比，提供了更好的热性能和长期可靠性，尤其是在大功率驱动和热循环条件下。
全面合规性: 符合RoHS、REACH和无卤素标准，便于在具有严格环境法规的全球市场中使用。

10. 常见问题解答 (基于技术参数)

问：辐射通量 (mW) 和光合光子通量 (PPF) 有什么区别？
答：辐射通量测量以瓦为单位的总光功率输出。PPF测量每秒在光合有效辐射(PAR, 400-700nm)范围内、植物可用的光子数量。对于单色宝蓝光LED，两者直接相关，但PPF是衡量植物照明效能的首选指标。

问：我可以持续以1000mA驱动这款LED吗？
答：不可以。1000mA的绝对最大额定值是在1/10占空比条件下指定的。对于连续工作(DC)，您必须使用降额曲线。在典型的焊盘温度85°C下，为了保持结温低于125°C，最大允许连续电流将显著低于1000mA。

问：为什么湿度敏感等级 (MSL 1) 很重要？
答：MSL 1意味着该元件在回流焊接过程中不易受湿气引起的损坏（“爆米花”效应）。与更高MSL等级的元件（例如，MSL 2a, 3）相比，它不需要在使用前进行干燥袋包装或烘烤，从而简化了物流和制造流程。

问：如何解读订购时的型号？
答：您必须指定完整的型号，例如ELSWF-S41L2-6FPNM-DB4B6，它定义了所有关键特性：通量档、颜色、功率、包装和电气分档。仅凭通用系列名称订购是不够的。

11. 实际设计与使用案例

案例：设计用于幼苗培育的LED模组
一家植物生长灯制造商正在设计一个紧凑型模组，以促进幼苗健壮、紧凑地生长。他们选择了Shwo(F)宝蓝光LED，因其目标波长。

电气设计: 目标每个模组提供50 µmol/s的PPF，他们计算出大约需要10颗LED (50 / 5.28 ≈ 9.5)。他们选择使用恒流驱动器以700mA驱动每颗LED。他们选择了一个正向电压(V_f) 分档，使其在10颗LED串联时与驱动器的输出电压范围匹配。
热设计: 该模组将采用被动冷却。他们设计了一块带有厚铜层的铝基MCPCB，并在每颗LED的散热焊盘下布置了散热过孔阵列。他们模拟预计在最终灯具中焊盘温度为75°C。查阅75°C的降额曲线后，他们确认700mA的工作电流在安全工作区内。
机械与光学设计: LED以3.5mm间距排列。鉴于120°的光束角，且期望在育苗盘上获得宽广均匀的覆盖，因此未使用二次光学元件。
结果: 该模组高效地提供了目标蓝色光谱，促进了幼苗的健康发育，避免了茎秆过度伸长，同时可靠的热设计确保了长期性能。

12. 工作原理简介

Shwo(F) LED是一种基于氮化铟镓(InGaN)材料技术的半导体光源。当在阳极和阴极之间施加正向电压时，电子和空穴被注入半导体芯片的有源区。它们复合，以光子的形式释放能量。InGaN量子阱结构的特定成分决定了发射光的波长——在本例中，约为452.5 nm的宝蓝光。陶瓷封装提供机械支撑、电气连接以及将光输出塑造成朗伯型模式的初级透镜。集成的ESD保护二极管保护敏感的半导体结免受静电放电事件的影响。

13. 技术趋势与发展

Shwo(F)系列等LED的发展受到行业几个关键趋势的推动：

效率提升 (lm/W 或辐射效率): 持续的材料科学和芯片设计改进不断推动电光转换效率提高，在相同光输出下降低能耗和热管理需求。
更高功率密度: 像3535这样的封装正被驱动在更高电流下，以从更小的面积发出更多的光，从而实现更紧凑、更密集的灯具。
应用特定优化: 与通用白光LED不同，针对特定光谱波段优化的LED趋势强劲。植物照明就是一个主要例子，LED被定制为匹配植物光感受器的精确波长（例如，用于叶绿素吸收的宝蓝光，用于光敏色素响应的远红光）。
改进的可靠性与鲁棒性: 高ESD等级、陶瓷封装和防潮设计等特性正成为专业级元件的标准，确保在苛刻应用中的更长寿命。
集成化与标准化: 标准占位面积（如3535）和包装的使用简化了设计并实现了第二货源兼容性，而集成保护电路则增加了价值和可靠性。

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。