目录
- 1. 产品概述
- 1.1 产品特性
- 1.2 应用领域
- 2. 技术参数:深入客观解读
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 发光强度分档
- 4. 机械与包装信息
- 4.1 封装尺寸与引脚分配
- 4.2 推荐PCB焊盘布局与焊接方向
- 4.3 载带与卷盘包装规格
- 5. 焊接、组装与操作指南
- 5.1 红外回流焊接曲线
- 5.2 手工焊接
- 5.3 清洗
- 5.4 储存与湿度敏感性
- AlInGaP半导体结构易受静电放电(ESD)和电涌损坏。
- 6.1 电流限制
- 当使用高于其正向电压(V
- 130度侧视角是一个关键特性。在设计导光板、透镜或扩散器时,应考虑这种宽发射模式以实现均匀照明。“水清”透镜提供未经扩散的芯片真实颜色。
- 该器件在其类别中具有特定优势:
- 8.1 我可以同时驱动黄色和红色芯片吗?
- 可以,但必须考虑总功耗。功耗的绝对最大额定值是每芯片62.5mW。如果以最大连续电流(各25mA)和典型V
- LED发射最多光功率的物理波长。由光谱仪直接测量。
- .3 Why is the storage humidity requirement so strict after opening the bag?
- LED规格术语详解
- 一、光电性能核心指标
- 二、电气参数
- 三、热管理与可靠性
- 四、封装与材料
- 五、质量控制与分档
- 六、测试与认证
1. 产品概述
本文档详述了一款紧凑型、表面贴装双色LED灯的技术规格。该元件专为自动化组装设计,是空间受限且需要可靠、明亮指示的应用场景的理想选择。该器件将两个独立的发光芯片集成在一个行业标准封装内。
1.1 产品特性
- 符合RoHS环保指令。
- 侧发光封装,双色配置(黄色和红色)。
- 采用高亮度铝铟镓磷(AlInGaP)半导体技术。
- 引脚采用镀锡处理,以提升可焊性。
- 采用8mm载带包装,卷绕在7英寸直径的卷盘上,适用于自动化贴片设备。
- 符合标准EIA封装外形。
- 输入逻辑电平与标准集成电路(IC)驱动电平兼容。
- 完全兼容自动化贴装和红外(IR)回流焊接工艺。
1.2 应用领域
此LED适用于广泛的电子设备和系统,包括但不限于:
- 通信设备(例如,无绳/蜂窝电话、网络交换机)。
- 办公自动化设备(例如,笔记本电脑、打印机)。
- 家用电器和工业控制面板。
- 键盘和按键的背光照明。
- 状态和电源指示灯。
- 微型显示器和符号照明。
2. 技术参数:深入客观解读
2.1 绝对最大额定值
这些数值代表器件的应力极限,超出此极限可能导致永久性损坏。不保证在此极限或接近此极限下工作。
- 功耗(Pd):每芯片62.5 mW。这是在环境温度(Ta)为25°C时,LED能够耗散为热量的最大功率。超过此限制有热退化的风险。
- 峰值正向电流(IFP):60 mA。这是最大允许瞬时电流,通常在脉冲条件下(1/10占空比,0.1ms脉冲宽度)规定,以防止半导体结过热。
- 连续正向电流(IF):25 mA DC。这是连续工作的推荐最大电流,确保长期可靠性和稳定的光输出。
- 反向电压(VR):5 V。施加超过此额定值的反向偏压可能导致LED结立即发生灾难性故障。
- 工作温度范围:-30°C 至 +80°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
- 储存温度范围:-40°C 至 +100°C。器件在此范围内储存不会发生性能退化。
- 红外焊接条件:可承受峰值温度260°C,最长10秒,这符合无铅(Pb-free)焊料回流曲线的标准。
2.2 光电特性
这些参数在Ta=25°C和IF=20mA条件下测量,代表典型工作条件。
- 发光强度(IV):
- 黄色:最小值45.0 mcd,提供典型值,最大值180.0 mcd。
- 红色:最小值28.0 mcd,提供典型值,最大值180.0 mcd。
- 使用经过滤光片匹配人眼明视觉响应(CIE曲线)的传感器测量。
- 视角(2θ1/2):130度(两种颜色典型值)。这是发光强度下降到其峰值(轴向)值一半时的全角。130°的宽视角使其成为适合广泛、均匀照明的侧发光器件。
- 峰值发射波长(λP):
- 黄色:典型值593 nm。
- 红色:典型值639 nm。
- 这是光输出功率最大的波长。
- 主波长(λd):
- 黄色:范围从587.0 nm(最小)到594.5 nm(最大)。
- 红色:范围从624 nm(最小)到638 nm(最大)。
- 根据CIE色度图计算得出,这是人眼感知颜色所定义的单一波长。
- 光谱线半宽(Δλ):典型值15 nm(黄色)和20 nm(红色)。这表示光谱纯度;数值越小意味着光越接近单色光。
- 正向电压(VF):典型值2.0 V,在20mA下两种颜色的最大值均为2.4 V。这是LED工作时两端的电压降。
- 反向电流(IR):在VR=5V时,最大10 μA。这是器件在其额定值内反向偏置时的小漏电流。
3. 分档系统说明
LED的发光强度因批次而异。分档系统通过将性能相近的器件分组来确保一致性。
3.1 发光强度分档
每种颜色都有特定的分档代码,定义了在20mA下的最小和最大发光强度范围。每个档位内的容差为+/-15%。
黄色芯片:
- 档位P:45.0 – 71.0 mcd
- 档位Q:71.0 – 112.0 mcd
- 档位R:112.0 – 180.0 mcd
红色芯片:
- 档位N:28.0 – 45.0 mcd
- 档位P:45.0 – 71.0 mcd
- 档位Q:71.0 – 112.0 mcd
- 档位R:112.0 – 180.0 mcd
设计人员在订购时应指定所需的分档代码,以保证其应用所需的亮度水平。
4. 机械与包装信息
4.1 封装尺寸与引脚分配
该器件符合标准SMD外形。关键尺寸包括本体尺寸和引脚间距。所有尺寸单位均为毫米,典型公差为±0.1mm。
引脚分配:
- 阴极1(C1):连接到红色芯片的阳极。共阴极配置意味着对C1施加正向电压(相对于公共阳极)会点亮红色芯片。
- 阴极2(C2):连接到黄色芯片的阳极。对C2施加正向电压会点亮黄色芯片。
- 公共阳极:另一个端子(图中未明确标注为C1/C2)是两个芯片共享的阳极。
4.2 推荐PCB焊盘布局与焊接方向
提供了推荐的焊盘图形(封装尺寸),以确保在回流焊过程中形成良好的焊点、机械稳定性和热释放。还标明了器件在载带上相对于PCB焊盘的方向,以方便正确的自动化贴装。
4.3 载带与卷盘包装规格
LED以压纹载带形式提供,便于自动化处理。
- 载带宽度:8 mm。
- 卷盘直径:7英寸(178 mm)。
- 每卷数量:3000片。
- 最小订购量(MOQ):部分卷盘为500片。
- 包装遵循ANSI/EIA-481标准。载带用盖带密封,最多允许连续两个空穴。
5. 焊接、组装与操作指南
5.1 红外回流焊接曲线
建议为无铅(Pb-free)焊料组装使用详细的温度-时间曲线。关键参数包括:
- 预热:升温至150-200°C。
- 保温/预热时间:最长120秒,以活化助焊剂并使温度均匀。
- 回流(液相线):峰值温度不得超过260°C。
- 高于260°C的时间:必须为10秒或更短。
- 回流次数:最多两次。
应根据特定焊膏制造商的指南制定曲线,并针对实际的PCB组装进行验证。
5.2 手工焊接
如需进行手工焊接:
- 烙铁温度:最高300°C。
- 接触时间:每个焊点最多3秒。
- 焊接次数:每个焊点仅焊接一次,以最小化热应力。
5.3 清洗
如需进行焊后清洗:
- 仅使用指定的溶剂,如乙醇或异丙醇。
- 在室温下浸泡时间应少于一分钟。
- 避免使用可能损坏LED透镜或封装材料的强效或未指定的化学品。
5.4 储存与湿度敏感性
LED对湿度敏感。正确的操作对于防止回流焊过程中发生“爆米花”现象(封装开裂)至关重要。
- 密封包装:储存在≤30°C和≤90% RH条件下。在干燥包装日期后一年内使用。
- 储存在≤30°C和≤60% RH条件下。如需在原包装袋外长期储存,请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。车间寿命:
- 暴露在环境空气中超过一周的元件,在焊接前应在约60°C下烘烤至少20小时,以去除吸收的湿气。5.5 静电放电(ESD)预防措施
AlInGaP半导体结构易受静电放电(ESD)和电涌损坏。
始终在ESD防护区域内操作元件。
- 使用腕带或防静电手套。
- 确保所有设备、工具和工作台面正确接地。
- 6. 应用笔记与设计考量
6.1 电流限制
当使用高于其正向电压(V
)的电压源驱动LED时,必须使用外部限流电阻。电阻值可使用欧姆定律计算:R = (VF电源- V) / IF。为确保可靠工作,不得超过25mA的连续正向电流(IF)。对于脉冲操作以实现更高的感知亮度,应确保峰值电流和占空比保持在绝对最大额定值范围内。F6.2 热管理
虽然功耗相对较低(每芯片62.5mW),但良好的热设计可延长寿命并保持稳定的光输出。确保PCB焊盘设计提供足够的热释放。避免将LED放置在靠近其他主要热源的位置。在高温环境(接近最高80°C)下工作时,可能需要降低最大正向电流的额定值。
6.3 光学设计
130度侧视角是一个关键特性。在设计导光板、透镜或扩散器时,应考虑这种宽发射模式以实现均匀照明。“水清”透镜提供未经扩散的芯片真实颜色。
7. 技术对比与差异化
该器件在其类别中具有特定优势:
单封装双色:
- 与使用两个独立的单色LED相比,节省PCB空间和元件数量。AlInGaP技术:
- 与传统的GaAsP等用于红/黄颜色的技术相比,提供更高的效率和亮度,尤其是在较低电流下。侧视封装:
- 适用于PCB平行于观察表面安装的应用,例如侧发光面板或设备侧面的状态指示灯。完全兼容红外回流焊:
- 可承受标准的无铅焊接曲线,适用于现代大批量SMT组装线,无需二次加工。8. 常见问题解答(基于技术参数)
8.1 我可以同时驱动黄色和红色芯片吗?
可以,但必须考虑总功耗。功耗的绝对最大额定值是每芯片62.5mW。如果以最大连续电流(各25mA)和典型V
2.0V驱动两个芯片,则每芯片功耗为50mW(总计100mW),这超过了每芯片的额定值。因此,要同时驱动两个芯片,必须降低每个芯片的电流,使单个芯片的功耗不超过62.5mW。安全的方法是限制每个芯片的电流,使P保持在规格范围内,例如,每个芯片约15mA。8.2 峰值波长和主波长有什么区别?F峰值波长(λd):
LED发射最多光功率的物理波长。由光谱仪直接测量。
主波长(λP):基于CIE色度图计算得出的值,代表人眼感知颜色所对应的单一波长。对于此类单色LED,λ和λd通常非常接近。λ在以人为本的应用中,对于颜色规格更为相关。P8.3 为什么开封后对储存湿度的要求如此严格?d塑料LED封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中,这些吸收的湿气迅速转化为蒸汽,产生内部压力,可能导致封装分层或环氧树脂透镜开裂(“爆米花”现象)。严格的湿度控制和烘烤要求是符合JEDEC J-STD-033等行业标准的湿敏器件(MSD)的标准做法。dis more relevant for color specification in human-centric applications.
.3 Why is the storage humidity requirement so strict after opening the bag?
The plastic LED package can absorb moisture from the air. During the high-temperature reflow soldering process, this absorbed moisture rapidly turns to steam, creating internal pressure that can delaminate the package or crack the epoxy lens ("popcorning"). The strict humidity controls and baking requirements are standard for moisture-sensitive devices (MSD) per industry standards like JEDEC J-STD-033.
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。 |