大功率白光LED 3.0x3.0x0.55mm - 正向电压5.8-7.2V - 功率2.16W - 技术数据表

1. 产品概述

本大功率白光LED采用蓝光芯片配合荧光粉产生白光。器件采用EMC（环氧模塑料）封装，外形尺寸为3.0 mm × 3.0 mm × 0.55 mm，为要求严苛的照明应用提供紧凑且坚固的解决方案。主要特点包括极宽的120°视角、适用于所有SMT组装和焊接工艺、以及采用编带和卷盘包装以支持自动贴装。该LED符合RoHS标准，湿敏等级为3级。典型应用包括LCD、电视或显示器的背光；开关和符号照明；光学指示灯；室内显示屏；灯管照明应用及通用照明。在300 mA下正向电压范围为5.8 V至7.2 V，光通量为140 lm至220 lm，该LED在保持可靠性能的同时提供高亮度。

2. 技术参数深度分析

2.1 电气/光学特性（Ts=25°C）

下表汇总了在焊接温度25°C、正向电流300 mA下测得的关键电气和光学参数：

• 正向电压 (VF)：最小值5.8 V，典型值6.0 V（从图表得出），最大值7.2 V。
• 反向电流 (IR)：在VR=10 V时最大10 µA。
• 光通量 (Φ)：最小值140 lm，典型值180 lm，最大值220 lm。
• 视角 (2θ1/2)：典型值120°。
• 热阻 (RTHJ-S)：典型值12 °C/W。

绝对最大额定值：功耗2160 mW，正向电流300 mA，峰值正向电流450 mA（1/10占空比，0.1 ms脉冲宽度），反向电压10 V，ESD (HBM) 2000 V，工作温度-40°C至+85°C，存储温度-40°C至+100°C，结温115°C。

2.2 正向电压和光通量的分档范围

在IF=300 mA时，正向电压分为从5.8-6.0 V（分档TB）到7.0-7.2 V（分档TN）的范围。光通量分为从140-145 lm（分档T140）到240-245 lm（分档T240）。确切的分档代码是电压和光通量分档的组合，允许客户选择具有特定特性的器件。C.I.E.色度图提供了多个颜色分档（D00、D01、...、H00、H01、...、K00、K01、...、T00、T01、...）以实现一致的白光色坐标。每个分档都有精确的CIE-x和CIE-y角坐标，如表1-4所列，确保严格的颜色控制。

3. 性能曲线分析

3.1 正向电压 vs. 正向电流

正向电压随正向电流增加而增加。在5.5 V时电流接近零；在7 V时电流达到约300 mA。这种关系是大功率LED的典型特征，表明需要电流调节而非电压驱动。

3.2 正向电流 vs. 相对强度

相对强度随正向电流从0到300 mA线性增加，在300 mA时达到约100%。这表明效率良好且输出可预测。

3.3 焊接温度 vs. 相对强度

当焊接温度从25°C上升到115°C时，相对强度略微下降至约85%。设计人员必须考虑热降额以维持光输出。

3.4 焊接温度 vs. 正向电流

最大允许正向电流随着焊接温度升高而降低，以防止过热。在Ts=25°C时最大电流为300 mA；在85°C时下降至约200 mA。这种降额对可靠运行至关重要。

3.5 正向电压 vs. 焊接温度

正向电压随温度升高而略微下降（约-2 mV/°C）。从20°C到120°C，VF从约6.20 V下降至6.02 V。

3.6 辐射图

该LED具有120°的宽视角。相对发光强度在-60°至+60°范围内保持在50%以上，在±90°时降至接近零。这使得该器件非常适合需要宽泛照明的应用。

3.7 色度坐标 vs. 焊接温度

CIE x和y坐标随温度略有变化。当温度从25°C升高到85°C时，白点略微向更高的x和y值移动（色温变暖）。在颜色关键的设计中应考虑这种偏移。

3.8 光谱分布

相对发射强度在近450 nm（蓝光）和560 nm（荧光粉黄绿）处达到峰值，光谱覆盖400-700 nm。白光由蓝光芯片发射和黄光荧光粉结合产生。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

封装尺寸为3.00 mm × 3.00 mm，高度约0.55 mm。顶视图显示两个接触焊盘（阳极和阴极），每个尺寸为1.45 mm × 0.46 mm。底视图显示相同焊盘并带有额外标记。极性通过封装上的切口或标记指示（见图1-4）。焊接图案建议使用尺寸为2.26 mm × 0.69 mm的焊盘，两者间距0.46 mm，以实现最佳焊点成型。除非另有说明，所有尺寸公差为±0.2 mm。

4.2 载带和卷盘

LED封装在载带中，间距P1=4.0 mm、P2=2.0 mm。载带宽度为8.0 mm，口袋尺寸为A0=3.2±0.1 mm、B0=3.3±0.1 mm、K0=1.4±0.1 mm。卷盘外径178 mm，内毂直径59 mm，宽度16.9 mm。每个卷盘包含5000个器件。

4.3 标签和防潮包装

标签包括部件号、规格号、批号、光通量（Ф）、色度（XY）、正向电压（VF）、波长（WLD）、数量（QTY）和日期（DATE）的分档代码。包装在带有干燥剂的防潮袋中密封，并附有ESD警告标签。

5. 焊接与组装指南

5.1 回流焊接曲线

推荐使用典型的回流焊接曲线：预热至150°C至200°C，持续60-120秒；以最大3°C/s的速率升温至峰值温度260°C（255°C以上最多10秒）；以最大6°C/s的速率冷却。从25°C到峰值的总时间不应超过8分钟。回流焊接不应超过两次。

5.2 手工焊接与修复

手工焊接应在烙铁温度低于300°C下进行，时间小于3秒，且仅一次。不建议修复；如不可避免，请使用双头烙铁并预先确认LED的完整性。

5.3 注意事项

硅胶封装较软；避免在顶部表面施加过大压力。请勿将LED安装在弯曲的PCB区域。焊接后，请勿施加机械应力或快速冷却。

6. 包装与订购信息

标准包装为每卷5000个。纸箱尺寸和包装流程如产品规格所示。标签格式包含所有必要的追溯代码。产品采用防潮包装工艺发货，配有密封防潮袋和ESD保护。

7. 应用建议

典型应用包括LCD背光、室内显示屏、灯管照明和通用照明。为获得最佳性能，请使用恒流驱动器将正向电流维持在300 mA。考虑将LED贴装到具有良好散热能力的金属基PCB（MCPCB）上来进行热管理。结温不得超过115°C。在电路设计中，包括串联电阻以平衡并联支路中的电流。避免将LED暴露于高硫环境（>100 ppm）或卤素化合物（Br和Cl各>900 ppm）中。如需清洁，可使用异丙醇；不建议超声波清洗。

8. 技术对比

与标准2835或3030白光LED相比，该器件具有更高的正向电压（5.8-7.2V，典型3V），表明内部串联多个芯片，可实现更高功率密度。120°的视角比许多大功率LED（通常110°）更宽。EMC封装相比传统PPA封装具有更好的防潮性和高温稳定性。在300mA时光效约60-80 lm/W，在大功率白光LED中具有竞争力。色度紧密分档（多个D、H、K、T分档）确保批次间颜色一致性。

9. 常见问题

问：推荐的正向电流是多少？答：绝对最大额定值为300 mA DC；为获得最佳光效和使用寿命，请在280-300 mA下运行并做好散热。

问：能否以更高电流驱动此LED？答：峰值电流可达450 mA（1/10占空比，0.1ms脉宽），但平均电流不得超过300 mA。

问：温度如何影响颜色？答：色度随温度升高略有偏移（x,y增加）；对于颜色关键的应用，请考虑主动冷却或反馈控制。

问：存储条件是什么？答：打开防潮袋前，存储于<30°C /<75% RH 下可存放长达1年。打开后，请在24小时内使用，温度<30°C /<60% RH 下。若超过此时间，需在65±5°C下烘烤24小时。

问：哪些清洁溶剂是安全的？答：建议使用异丙醇；避免使用可能溶解硅胶或封装的溶剂。

10. 实际应用案例

在10英寸LCD面板的背光单元中，使用12颗此LED串联，配合300 mA恒流驱动器，总光通量约2000 lm，足以实现明亮显示。宽视角确保面板均匀照明。在管状替换灯中，将24颗LED安装在带有合适散热器的线性PCB上，可替代20W荧光灯管，提供3500+流明，能效更高、寿命更长。对于室内标识，合理间距和透镜光学设计的阵列可实现高亮度且阴影最小。

11. 工作原理

此白光LED采用蓝光InGaN（氮化铟镓）芯片，发射波长约450 nm。芯片上覆盖荧光粉层（通常为YAG:Ce或其他），吸收蓝光并重新发射出宽谱黄绿光。透射的蓝光与荧光粉转换的黄光结合产生白光。通过调整荧光粉成分和浓度可调节CIE坐标。LED采用硅胶封装以保护芯片和荧光粉，并提供光学耦合。

12. 发展趋势

大功率白光LED的发展趋势是更高的光效（芯片级>150 lm/W）、改进的显色性（CRI>90）以及更小的紧凑封装。EMC封装因更佳的热稳定性和可靠性正在取代PPA。新的荧光粉技术（如氮化物和氟化物荧光粉）可实现更宽的色域和更高CRI。多个芯片串联集成（如本6V类器件所见）允许更高电压驱动，以降低电流和I²R损耗。未来发展包括芯片级封装（CSP）和倒装芯片设计，以获得更好的热路径和更低的成本。