目录
- 1. 产品概述
- 2. 深入技术参数分析
- 2.1 光度与电气特性
- 2.2 绝对最大额定值与热管理
- 2.3 可靠性与环境规格
- 3. 性能曲线分析
- 3.1 IV 曲线与发光效率
- 3.2 温度依赖性
- 3.3 光谱分布与光束模式
- 3.4 降额与脉冲操作
- 4. 分档系统说明
- 4.1 发光强度分档
- 4.2 色度(颜色)分档
- 5. 机械、封装与组装信息
- 5.1 机械尺寸与极性
- 5.2 推荐焊盘布局
- 5.3 回流焊温度曲线与指南
- 5.4 包装信息
- 5.5 使用与储存注意事项
- 6. 应用说明与设计考量
- 6.1 典型应用场景
- 6.2 电路设计考量
- 6.3 设计中的热管理
- 6.4 抗硫标准
- 7. 订购与料号信息
- 8. 常见问题解答 (FAQ)
- 9. 技术原理与趋势
- 9.1 工作原理
- 9.2 行业趋势
1. 产品概述
本文档详细介绍了采用 PLCC-2(塑料引线芯片载体)封装的高性能冷白光贴片 LED 的规格,其封装尺寸为 1608。该器件专为严苛环境下的可靠性和性能而设计,在 10 毫安正向电流下,典型发光强度为 710 毫坎德拉。其主要设计重点在于汽车内饰应用,此类应用对光输出一致性、宽视角和坚固结构要求极高。
该 LED 的核心优势包括紧凑的 1608 封装尺寸、120 度宽视角带来出色的光扩散效果,以及符合严苛的汽车和环境标准,如 AEC-Q102、RoHS、REACH 和无卤要求。其目标市场是需要在小空间内提供可靠、长寿命照明的应用,例如汽车仪表盘、背光开关和一般车内氛围照明。
2. 深入技术参数分析
2.1 光度与电气特性
关键工作参数定义了 LED 在标准条件下的性能。正向电流的工作范围从 2 mA 到最大 20 mA,10 mA 是典型测试条件。在此电流下,典型正向电压为 2.85V,范围从 2.5V 到 3.75V。主要光度输出,即发光强度,典型值为 710 mcd,最小值为 560 mcd,最高可达 1300 mcd。主色度坐标约为 0.3, 0.3,定义了其冷白点。必须注意相关的测量公差:光通量为 ±8%,正向电压为 ±0.05V,色度坐标为 ±0.005。s=25°C)。正向电流(IF)的工作范围从 2 mA 到最大 20 mA,10 mA 是典型测试条件。在此电流下,典型正向电压(VF)为 2.85V,范围从 2.5V 到 3.75V。主要光度输出,发光强度(IV),典型值为 710 mcd,最小值为 560 mcd,最高可达 1300 mcd。主色度坐标约为 0.3, 0.3,定义了其冷白点。必须注意相关的测量公差:光通量为 ±8%,正向电压为 ±0.05V,色度坐标为 ±0.005。
2.2 绝对最大额定值与热管理
为确保器件寿命,工作条件绝不能超过绝对最大额定值。最大连续正向电流为 20 mA,功耗限制为 75 mW。器件可承受 ≤10 μs 脉冲的 50 mA 短时浪涌电流。结温不得超过 125°C,工作环境温度范围为 -40°C 至 +110°C。热管理至关重要;从结到焊点的热阻规定为 160 K/W(实际值)和 140 K/W(电气值)。此参数表明热量从 LED 芯片传导出去的效率,直接影响光输出稳定性和寿命。IFM)为 50 mA,脉冲 ≤10 μs。结温(TJ)不得超过 125°C,工作环境温度范围为 -40°C 至 +110°C。热管理至关重要;从结到焊点的热阻规定为 160 K/W(实际值)和 140 K/W(电气值)。此参数表明热量从 LED 芯片传导出去的效率,直接影响光输出稳定性和寿命。
2.3 可靠性与环境规格
该 LED 设计坚固耐用。其 ESD 敏感度等级为 2 kV,符合元器件处理的常规标准。它通过了 AEC-Q102 标准认证,确认其适用于汽车应用。此外,它满足 B1 级耐腐蚀性,符合欧盟 REACH 法规,并且无卤。其潮湿敏感度等级为 3 级,这意味着如果在回流焊前暴露于环境空气超过 168 小时,必须对封装进行烘烤。
3. 性能曲线分析
3.1 IV 曲线与发光效率
正向电流与正向电压的关系图显示了典型的指数关系。随着电流从 0 增加到 25 mA,电压从约 2.4V 上升到 3.2V。此曲线对于设计限流电路至关重要。相对发光强度与正向电流的关系图表明,在较低电流水平下,光输出随电流超线性增加,在较高电流下趋于饱和,这强调了在推荐电流或其附近驱动 LED 以实现最佳效率的重要性。
3.2 温度依赖性
性能图揭示了显著的温度依赖性。相对发光强度与结温的关系曲线显示,输出随温度升高而降低。在 100°C 时,强度约为 25°C 时的 60-70%。相反,正向电压具有负温度系数,在相同温度范围内下降约 0.2V。色度坐标也随电流和温度变化,这对于要求颜色质量一致的应用至关重要。
3.3 光谱分布与光束模式
相对光谱分布图确认了冷白光光谱,这是典型的带荧光粉涂层的蓝光 LED 芯片光谱。峰值在蓝色区域,荧光粉产生的黄/绿区域有较宽的次峰。辐射模式图说明了类似朗伯体的发射轮廓,半峰全宽为 120°,提供宽广、均匀的照明。
3.4 降额与脉冲操作
正向电流降额曲线对于高温操作至关重要。在最高焊盘温度 110°C 时,允许的连续正向电流降至 20 mA。该图还规定不要使用低于 2mA 的电流。允许的脉冲处理能力图表允许设计者在不同占空比下使用更高的峰值电流进行短时操作,这对于多路复用或创建亮度突发非常有用。IF)进行短时操作,这对于多路复用或创建亮度突发非常有用。
4. 分档系统说明
LED 输出被分类到不同的档位,以确保同一生产批次内的一致性。提供了两种主要的分档结构。
4.1 发光强度分档
发光强度被分为从 Q 到 B 的组,每组又细分为 X、Y 和 Z 档,代表递增的强度范围。对于此特定料号,可能的输出档位在 U 和 V 组内。这意味着典型的 710 mcd 器件位于 U 组的上限范围或 V 组的下限范围。设计者在规定最低亮度水平时必须考虑此范围。
4.2 色度(颜色)分档
标准冷白光颜色分档结构在 CIE 1931 色度图上定义了特定的四边形区域。每个档位由其边界上的四组坐标定义。这确保了给定档位代码内的所有 LED 都将表现出该定义区域内的颜色坐标,从而在阵列中保持颜色均匀性。提供的表格列出了众多档位代码及其对应的坐标集。
5. 机械、封装与组装信息
5.1 机械尺寸与极性
该 LED 采用标准的 1608 PLCC-2 封装。机械图纸通常显示顶视图、侧视图和封装尺寸。PLCC-2 封装有两个引脚。极性由器件顶部的标记指示,例如一个点或切角,对应阴极引脚。正确的方向对于电路工作至关重要。
5.2 推荐焊盘布局
提供了推荐的焊盘布局设计,以确保回流焊过程中形成可靠的焊点并正确对齐。该图案比元器件的引脚稍大,以利于形成良好的焊角。遵循此封装尺寸对于制造良率和长期机械可靠性至关重要。
5.3 回流焊温度曲线与指南
规格书规定了回流焊温度曲线,峰值温度为 260°C,最长持续 30 秒。这是标准的无铅回流焊曲线。该曲线包括预热、恒温、回流和冷却区,并规定了升温速率和时间限制,以防止热冲击并确保形成正确的焊点,同时不损坏 LED 封装或内部芯片。
5.4 包装信息
LED 以编带和卷盘形式提供,用于自动贴装组装。包装信息详细说明了卷盘尺寸、载带宽度、料袋间距以及元器件在载带上的方向。此信息对于配置组装设备是必需的。
5.5 使用与储存注意事项
关键注意事项包括:避免施加反向电压,确保工作条件不超过绝对最大额定值,实施适当的 ESD 处理程序,并遵循指定的回流焊曲线。储存条件应在 -40°C 至 +110°C 范围内,如果包装袋被打开,必须遵循 MSL-3 处理程序。
6. 应用说明与设计考量
6.1 典型应用场景
主要应用是汽车内饰照明。这包括仪表盘照明,为仪表和显示屏提供背光。它也适用于各种开关的背光以及车内的一般环境或氛围照明。其可靠性规格使其适用于这些严酷、温度循环的环境。
6.2 电路设计考量
设计者必须加入限流电阻或恒流驱动电路。电阻值可以使用欧姆定律计算:R = (电源电压 - 正向电压) / 正向电流。使用典型的正向电压 2.85V 和期望的正向电流 10mA,以及 5V 电源,电阻值约为 215 欧姆。对于需要精确电流控制或调光(PWM)的应用,推荐使用驱动 IC。宽视角消除了在许多漫射照明应用中对二次光学元件的需求。电源- VF) / IF。使用典型的 VF为 2.85V 和期望的 IF为 10mA,以及 5V 电源,电阻值约为 215 欧姆。对于需要精确电流控制或调光(PWM)的应用,推荐使用驱动 IC。宽视角消除了在许多漫射照明应用中对二次光学元件的需求。
6.3 设计中的热管理
有效的散热对于保持性能和寿命至关重要。高热阻值意味着热量不易从结区散出。设计者应确保连接到 LED 散热焊盘的 PCB 焊盘尺寸足够大,并连接到铜箔或平面以充当散热器。在高温环境(例如靠近汽车发动机电子设备)中,必须根据提供的曲线对电流进行降额。
6.4 抗硫标准
规格书包含硫测试标准部分,这对于大气中的硫可能腐蚀镀银元件的汽车和工业环境尤其重要。该测试验证了 LED 对此类环境的耐受性,这是在特定地理位置或应用中实现长期可靠性的关键因素。
7. 订购与料号信息
料号系统提供了具体信息。例如 "1608-C701 00H-AM":"1608" 表示封装尺寸,"C701" 可能是基础产品代码,"00H-AM" 可能指定了发光强度档和颜色档。订购信息部分将详细说明如何指定不同的档位或包装选项。
8. 常见问题解答 (FAQ)
问:实际热阻和电气热阻有什么区别?th JS)?
答:实际热阻是使用 LED 本身的温度敏感参数(如正向电压)测量的。电气热阻通常是计算或模拟值。对于热设计而言,实际值通常更准确。
问:我可以用 3.3V 电源不加电阻驱动这个 LED 吗?
答:不可以。正向电压会变化。如果正向电压较低,直接连接 3.3V 可能导致电流过大,可能损坏 LED。务必使用限流机制。F较低,可能损坏 LED。务必使用限流机制。
问:120° 视角如何影响我的设计?
答:它提供非常宽广、漫射的光线。非常适合区域照明,但不适合产生聚焦光束。要获得聚光效果,需要二次透镜。
问:这个 LED 可以调光吗?
答:可以,像大多数 LED 一样,它可以有效地使用脉宽调制进行调光。不要使用模拟降压调光,因为这会导致明显的颜色偏移。
9. 技术原理与趋势
9.1 工作原理
这是一种荧光粉转换型白光 LED。当正向偏置时,通常由氮化铟镓制成的半导体芯片发出蓝光。这种蓝光激发封装内部的黄色荧光粉涂层。剩余的蓝光与转换后的黄光相结合,产生白光的视觉感知。荧光粉的具体混合决定了相关色温,在本例中为"冷白光"。
9.2 行业趋势
此类元器件的发展趋势是更高的效率、改进的显色指数以获得更好的光质量,以及在保持或增加光输出的同时实现更小型化。同时,行业也在大力推动更高的可靠性标准和更广泛的环境合规性。与智能驱动器集成以实现自适应照明是另一个不断增长的领域,尤其是在汽车应用中。
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。 |