目录
- 1. 产品概述
- 1.1 总体描述
- 1.2 产品特性
- 1.3 应用领域
- 1.4 封装尺寸
- 2. 技术参数
- 2.1 电气与光学特性(Ts=25°C)
- 2.2 绝对最大额定值
- 2.3 CIE色坐标
- 2.4 分档信息
- 3. 性能曲线
- 3.1 正向电压与正向电流的关系
- 3.2 正向电流与相对光强的对应关系
- 3.3 发光强度与环境温度的关系
- 3.4 焊接温度与正向电流降额的关系
- 3.5 光谱分布
- 3.6 辐射图
- 4. 机械与封装信息
- 4.1 封装图纸
- 4.2 载带与卷盘尺寸
- 4.3 标签信息
- 4.4 防潮包装
- 4.5 纸板箱
- 5. 可靠性测试
- 5.1 测试项目与条件
- 5.2 失效判据
- 6. 焊接与装配
- 6.1 回流焊接温度曲线
- 6.2 手工焊接与返修
- 7. 搬运与存储
- 7.1 存储条件
- 7.2 静电防护措施
- 7.3 反向电压保护
- 7.4 安全工作温度
- 7.5 使用说明
- 8. 应用指南
- 9. 技术对比
- 10. 常见问题(FAQ)
- 11. 实际应用场景
- 12. RGBW LED 原理
- 13. 发展趋势
- LED规格术语
- 光电性能
- 电气参数
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 产品概述
1.1 总体描述
本器件是一款特殊的SMD LED封装,集成了四个LED芯片:红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和白色(W)。其紧凑的尺寸为3.5mm x 3.7mm x 2.6mm,使其成为高密度全彩显示应用的理想选择。该封装采用哑光表面以减少眩光,并具有IPX6防水等级,可在户外及恶劣环境中使用。同时符合RoHS标准且无铅。
1.2 产品特性
- 极宽视角(110度)
- 高发光强度且低功耗
- 良好的可靠性和长工作寿命
- 防水(IPX6)
- 湿敏等级:5a
- 符合RoHS标准且支持无铅回流焊接
1.3 应用领域
- 户外全彩视频屏幕
- 室内外装饰照明
- 游乐园及娱乐场所
- 通用标牌与建筑照明
1.4 封装尺寸
封装尺寸为3.5mm(长)×3.7mm(宽)×2.6mm(高)。底部视图显示8个焊盘并带有极性标记。顶部视图包含引脚标记指示。除非另有说明,所有尺寸公差均为±0.1mm。
2. 技术参数
2.1 电气与光学特性(Ts=25°C)
| 参数 | 红色 | 绿色 | 蓝色 | 白色 |
|---|---|---|---|---|
| 正向电压(最小值) | 1.7V | 2.7V | 2.7V | 2.7V |
| 正向电压(最大值) | 2.4V | 3.4V | 3.4V | 3.4V |
| 主波长 | 617-628nm | 520-545nm | 460-475nm | — |
| 带宽 | 每通道5nm | 每通道4nm | 每通道4nm | — |
| 发光强度(最小值) | 550mcd | 1450mcd | 320mcd | 1750mcd |
| 发光强度(平均值) | 825mcd | 2180mcd | 485mcd | 2600mcd |
| 发光强度(最大) | 1240mcd | 3250毫坎德拉 | 720毫坎德拉 | 3900毫坎德拉 |
| 视角 | 110度 | |||
注:正向电压公差±0.1V,主波长±1nm,发光强度±10%。
2.2 绝对最大额定值
| 参数 | 红色 | 绿色 | 蓝色 | 白色 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 正向电流 | 25 | 20 | 20 | 20 | mA |
| 反向电压 | 5 | 5 | 5 | 5 | V |
| 工作温度 | -30 至 +70 | °C | |||
| 存储温度 | -40 至 +100 | °C | |||
| 功耗 | 60 | 68 | 68 | 68 | mW |
| 结温 | 115 | °C | |||
| ESD (HBM) | 1000V | ||||
2.3 CIE色坐标
该白光LED提供三个CIE分档:50A、50B和50C。具体坐标请参考产品标签。所有测量均在25°C的标准条件下进行。°C.
2.4 分档信息
光强分档遵循1:1.4的比例。波长分档中,红色每档为5nm,绿色和蓝色每档为4nm。正向电压分档未明确定义,但通过最小/最大值进行限定。
3. 性能曲线
3.1 正向电压与正向电流的关系
图1-7展示了在25°C下每种颜色的正向电压与正向电流之间的关系。°这些曲线呈现典型的二极管特性,即需要更高的电压来获得更大的电流。
3.2 正向电流与相对光强的对应关系
图1-8表明相对光强随正向电流增加而增强。在20mA时,每种颜色均达到其标称光强。在工作范围内,曲线近似线性。
3.3 发光强度与环境温度的关系
图1-9显示发光强度随环境温度升高而下降。在70°在100°C时,光强会显著下降,这凸显了适当热管理的必要性。
3.4 焊接温度与正向电流降额的关系
图1-10提供了降额曲线:随着焊接温度升高,允许的最大正向电流会降低。在100°C时,°电流应降至接近零以避免损坏。
3.5 光谱分布
图1-11显示了所有颜色的相对发射强度与波长的关系。红色峰值约在620nm,绿色约在530nm,蓝色约在470nm,而白色则具有覆盖4000K和5000K选项的宽光谱。
3.6 辐射图
图1-12展示了辐射模式,确认了110度的宽视角,在±55度处相对强度约为50%。
4. 机械与封装信息
4.1 封装图纸
LED封装以俯视图、侧视图、底视图和极性图展示。引脚1已标记。同时还提供了焊接图案(推荐的PCB焊盘布局)。采用灌胶填充以保护焊线。
4.2 载带与卷盘尺寸
每个卷盘包含4000件。载带尺寸:图纸显示了详细测量值。卷盘的A尺寸为100.0±0.4mm,B尺寸为14.3±0.3mm等。详细尺寸见规格书。
4.3 标签信息
标签包含零件号、批号(包括包装机、序列号、料仓、数量)、IV、VF、Wd、IF、数量及日期。这确保了可追溯性。
4.4 防潮包装
产品采用防静电防潮铝箔袋发货,内附干燥剂和湿度指示卡(CF-HIC),随后将袋子密封。
4.5 纸板箱
卷盘被装入坚固的纸箱中进行运输。纸箱尺寸未指定,但设计用于保护卷盘。
5. 可靠性测试
5.1 测试项目与条件
该产品已通过多项可靠性测试:耐焊接热(260°°C,3个循环)、热冲击(-40°°C至100°°C,各15分钟,500个循环)、耐湿性(85°°C/85% RH,12小时后进行260°°C回流焊)、高温存储(100°°C,1000小时)、低温存储(-40°°C,1000小时)、室温工作寿命(25°°C,20mA,1000小时)、高温高湿寿命(85°85°C/85% RH,10mA,500小时),温湿度储存(85°85°C/85% RH,1000小时),低温寿命(-40°20mA,1000小时)。所有测试均使用22个样品进行,验收标准为0/1失效。
5.2 失效判据
测试后,以下变化是可接受的:正向电压变化在初始值的±10%以内,5V下反向电流≤10µA,平均发光强度衰减≤30%,且无裂纹、分层或不发光等物理损伤。
6. 焊接与装配
6.1 回流焊接温度曲线
推荐曲线:平均升温速率 ≤4°C/s;从150°°C预热至200°°C,持续60-120秒;高于217°°C(T_L)的时间≤60秒;峰值温度245°°C,峰值温度在5°°C以内的持续时间≤30秒,且峰值温度(T_P)停留时间≤10秒;冷却速率≤6°°C/s;从25°°C升至峰值温度的总时间≤8分钟。仅允许一次回流焊。推荐使用中温焊锡膏。
6.2 手工焊接与返修
如需手工焊接,请将烙铁温度控制在300°°C以下,且持续时间少于3秒。仅允许一次手工焊接尝试。返修时,请使用双头烙铁轻轻移除LED。仅允许使用酒精进行清洁;避免使用水、苯、稀释剂以及含Cl或S的离子液体。
7. 搬运与存储
7.1 存储条件
开箱前:在≤30°℃且≤60%相对湿度下储存,最长可达6个月。开箱后:在≤30°℃/≤60%相对湿度条件下,需在12小时内使用完毕。未使用部分应储存于≤30°℃/≤10%相对湿度的环境中,并在下次使用前于65±5°℃下烘烤24小时。烘烤条件取决于生产日期及受潮情况。
7.2 静电防护措施
本LED对ESD敏感。需对设备进行正确接地,并使用防静电腕带、垫子、工作服及容器。
7.3 反向电压保护
内部LED芯片可能因持续超过5V的反向电压而损坏。设计电路时应确保反向电压低于绝对最大额定值,尤其是在矩阵驱动场景中。
7.4 安全工作温度
为确保长寿命,建议LED表面温度保持在55°°C以下,引脚温度保持在75°°C以下。良好的散热和PCB设计至关重要。
7.5 使用说明
务必始终以恒定电流驱动每个芯片。不得超过每个芯片的绝对最大正向电流。当多个芯片同时点亮时,封装的总功耗必须低于限值(各芯片PD之和)。LED关闭时避免施加电压。对于矩阵显示屏,需确保反向电压受控。若担心湿度影响,建议在初始阶段以20%功率进行老化处理。
8. 应用指南
典型应用包括户外全彩视频墙、装饰照明及游乐园景点。设计时需注意热管理:使用足够的PCB铜箔面积,确保LED之间有适当间距,并考虑环境温度降额。使用恒流驱动器以实现均匀亮度。对于租赁应用,应从同一分档中选择LED以确保色彩一致性。
9. 技术对比
与传统RGB LED相比,该器件集成了一个额外的白色芯片,以改善显色性和白平衡。IPX6防水等级增强了户外使用的耐久性。宽达110度的视角确保了从各个方向观察时外观均匀。MSL 5a等级要求小心处理,但允许灵活的生产制造。
10. 常见问题(FAQ)
问:开封前的储存期限是多久? 答:在不超过30℃且相对湿度不超过60%的条件下可储存6个月。°答:在不超过30℃且相对湿度不超过60%的条件下可储存6个月。
问:LED可以用水清洗吗? 答:不可以,仅推荐使用酒精。避免使用水、苯、稀释剂和离子液体。
问:允许的最大反向电压是多少? 答:5V。持续施加反向电压可能会损坏芯片。
问:允许进行多少次回流焊循环? A:仅允许一次回流焊接。
Q:最高结温是多少? A:115°C.
11. 实际应用场景
部署示例:采用一组此类RGBW SMD LED的大型户外视频屏幕,即使在直射阳光下也能实现高亮度和鲜艳色彩。IPX6防护等级使其可安装在暴露于雨水和溅水的位置。对于装饰照明,小型封装尺寸可实现紧凑的灯具设计。
12. RGBW LED 原理
RGBW LED将三个原色芯片(红、绿、蓝)与一个独立的白色芯片相结合。白色芯片可以是荧光粉转换蓝光LED或直接白光LED(通常是带有黄色荧光粉的蓝光芯片)。通过混合四个通道,与仅使用RGB的方案相比,可以实现更宽的色域和更好的白平衡。白色芯片提供基准亮度,而RGB芯片则增加色彩饱和度。
13. 发展趋势
LED显示屏行业正朝着更高分辨率(更小像素间距)、更高亮度和更环保的方向发展。像这款具备IPX6防护等级的RGBW SMD LED产品,满足了可靠户外显示的需求。未来趋势包括更低的功耗、更高的光效以及与智能控制系统的集成。
LED规格术语
LED技术术语完整解释
光电性能
| 术语 | 单位/表示 | 简要说明 | 重要性说明 |
|---|---|---|---|
| 光效 | 流明/瓦(lm/W) | 每瓦电功率产生的光输出,数值越高表示能效越高。 | 直接决定能效等级和用电成本。 |
| 光通量 | lm(流明) | 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 | 决定光线是否足够明亮。 |
| 视角 | °(度),例如120° | 光强降至一半时的角度,决定了光束宽度。 | 影响照明范围与均匀度。 |
| CCT (色温) | K (开尔文),例如:2700K/6500K | 光的冷暖感,数值偏低偏黄/暖,数值偏高偏白/冷。 | 决定照明氛围及适用场景。 |
| CRI / Ra | 无量纲,0–100 | 准确还原物体颜色的能力,Ra≥80为良好。 | 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。 |
| SDCM | 麦克亚当椭圆步数,例如“5步” | 颜色一致性指标,数值越小表示颜色越一致。 | 确保同一批次LED的颜色均匀一致。 |
| 主波长 | nm(纳米),例如620nm(红色) | 对应彩色LED颜色的波长。 | 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。 |
| 光谱分布 | 波长与强度曲线 | 显示波长范围内的强度分布。 | 影响显色性与色彩质量。 |
电气参数
| 术语 | 符号 | 简要说明 | 设计考量 |
|---|---|---|---|
| 正向电压 | Vf | 点亮LED所需的最小电压,类似于“启动阈值”。 | 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。 |
| 正向电流 | 如果 | LED正常工作的电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 短时耐受的峰值电流,用于调光或闪烁控制。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向电压 | Vr | LED可承受的最大反向电压,超过可能导致击穿。 | 电路必须防止反接或电压尖峰。 |
| 热阻 | Rth (°C/W) | 从芯片到焊点的热传导阻力,数值越低越好。 | 高热阻需要更强的散热措施。 |
| 静电放电抗扰度 | V (HBM),例如 1000V | 承受静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 | 生产过程中需采取防静电措施,尤其针对敏感型LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 术语 | 关键指标 | 简要说明 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温 | Tj (°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C可能使寿命翻倍;温度过高会导致光衰、色偏。 |
| 光通量衰减 | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 | 直接定义LED的“使用寿命”。 |
| 光通量维持率 | %(例如70%) | 经过一段时间后保持的亮度百分比。 | 表示长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或麦克亚当椭圆 | 使用过程中的颜色变化程度。 | 影响照明场景中的色彩一致性。 |
| 热老化 | 材料退化 | 长期高温导致的劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
Packaging & Materials
| 术语 | 常见类型 | 简要说明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片的外壳材料,提供光学/热学接口。 | EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更佳,寿命更长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装 | 芯片电极布局。 | 倒装芯片:散热更佳,效率更高,适用于大功率场景。 |
| 荧光粉涂覆 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖蓝光芯片,将部分蓝光转换为黄光/红光,混合形成白光。 | 不同荧光粉会影响效率、色温(CCT)和显色指数(CRI)。 |
| 透镜/光学系统 | 平面、微透镜、TIR | 表面光学结构控制光分布。 | 决定视角与配光曲线。 |
Quality Control & Binning
| 术语 | 分档内容 | 简要说明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码示例:2G, 2H | 按亮度分组,每组具有最小/最大流明值。 | 确保同一批次中亮度均匀。 |
| 电压分档 | 代码示例:6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配,提升系统效率。 |
| 颜色分档 | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐标分组,确保范围紧凑。 | 确保颜色一致性,避免灯具内部出现色差。 |
| CCT Bin | 2700K、3000K等。 | 按CCT分组,每组对应相应的坐标范围。 | 满足不同场景的CCT需求。 |
Testing & Certification
| 术语 | 标准/测试 | 简要说明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通量维持率测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减情况。 | 用于估算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命评估标准 | 基于LM-80数据估算实际条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA | 照明工程学会 | 涵盖光学、电气及热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保不含(铅、汞等)有害物质。 | 国际市场准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 照明产品的能效与性能认证。 | 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力。 |