目录
- 1. 产品概述
- 1.1 主要特点
- 1.2 应用
- 2. 技术参数详细分析
- 2.1 电气和光学特性(表1-1)
- 2.2 绝对最大额定值(表1-2)
- 该LED分为多个档位,以确保客户获得一致性能:
- 典型光学特性曲线(图1-6至图1-12)提供了LED在各种条件下的行为见解:
- 5.1 封装尺寸
- LED封装尺寸为1.6 mm(长)× 0.8 mm(宽)× 0.7 mm(高)。除非另有说明,公差为±0.2 mm。底视图显示两个焊盘:焊盘1(阴极)和焊盘2(阳极),带有极性标记。推荐焊接焊盘尺寸:每个焊盘0.8 mm × 0.8 mm,中心间距2.4 mm。
- 极性通过封装上的缺口指示(图1-4)。贴装时必须确保正确方向。推荐的焊接焊盘图案(图1-5)有助于实现可靠的焊点和良好的散热。
- 6.1 回流焊曲线
- 推荐的回流焊曲线(图3-1)如下:
- 手工焊接:烙铁温度≤300 °C,时间≤3秒,仅一次。应避免维修;如有必要,使用双头烙铁,并预先验证对LED特性的影响。
- 不要在翘曲的PCB上安装LED。
- LED以载带和卷盘包装。标准数量:每卷4000个。载带尺寸如图2-1所示(间距4.0 mm,宽度8.0 mm)。卷盘(图2-2)外径178 mm ±1 mm。使用含干燥剂和湿度指示卡的防潮袋。标签(图2-3)包括零件号、规格号、批号、光通量、色度、正向电压、波长、数量、日期的档位代码。提供外纸箱尺寸(图2-5)。
- 典型应用包括消费电子产品上的光学指示器、汽车内饰照明、开关背光和通用标牌。由于宽视角,这些LED非常适合需要从多个角度可见的状态灯。为了获得最佳性能,确保充分散热并将正向电流限制在≤30 mA(或根据热条件更低)。串联使用限流电阻。
- 该LED已根据标准可靠性测试进行认证(表2-3):
- 外部材料中的溴和氯含量:单一元素<900 ppm,总和<1500 ppm。
- 13. 常见问题
- 答:连续工作通常为20 mA。最大为30 mA。使用电阻限制电流。
- 答:遵循存储条件:≤30°C,≤75% RH。1年内使用。开封后168小时内使用,否则使用前烘烤。
- . Practical Application Examples
- 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
本规格书描述了一款表面贴装黄绿色LED,其紧凑封装尺寸为1.6 mm × 0.8 mm × 0.7 mm。该LED采用黄绿色芯片制造,主波长范围为567.5 nm至575.0 nm。设计用于通用光学指示、开关和符号显示以及其他常见应用。该LED具有极宽的140°视角,适用于需要均匀光分布的应用。它符合RoHS标准,湿度敏感等级为3,确保与标准SMT装配和回流焊工艺兼容。
1.1 主要特点
- 极宽的视角(2θ1/2 = 140°),实现宽广的光分布。
- 适用于所有SMT装配和焊接工艺。
- 湿度敏感等级:3级(MSL3)。
- 符合RoHS标准,环保。
1.2 应用
- 光学指示器(如状态灯、背光)。
- 开关、符号和显示器。
- 通用照明和信号指示。
2. 技术参数详细分析
除非另有说明,电气和光学特性在环境温度Ts = 25 °C、正向电流20 mA的条件下指定。
2.1 电气和光学特性(表1-1)
- 正向电压(VF):该LED分为六个电压档:B1(1.8-1.9 V)、B2(1.9-2.0 V)、C1(2.0-2.1 V)、C2(2.1-2.2 V)、D1(2.2-2.3 V)、D2(2.3-2.4 V)。通常正向电压范围为1.8 V至2.4 V。
- 主波长(λD):分为三档:B20(567.5-570.0 nm)、C10(570.0-572.5 nm)、C20(572.5-575.0 nm)。典型半带宽(光谱半宽度)为15 nm。
- 发光强度(IV):分为四档:B00(12-18 mcd)、C00(18-28 mcd)、D00(28-43 mcd)、E00(43-65 mcd)。在20 mA下测量。
- 视角:典型值2θ1/2 = 140°。
- 反向电流(IR):在VR = 5 V时,最大10 μA。
- 热阻(RTHJ-S):最大450 °C/W(结到焊点)。
2.2 绝对最大额定值(表1-2)
| 参数 | 符号 | 额定值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | Pd | 72 | 72 |
| 正向电流 | IF | 30 | 30 |
| 峰值正向电流(脉冲) | IFP | 60 | 100 |
| ESD(HBM) | ESD | 2000 | V |
| 2000 | 工作温度 | -40 ~ +85 | °C |
| 存储温度 | -40 ~ +85 | °C | 结温 |
| 100 | °C | 95 | 这些限制即使瞬间也不得超出。脉冲条件:1/10占空比,0.1 ms脉冲宽度。 |
3. 分档系统
该LED分为多个档位,以确保客户获得一致性能:
电压档位:
- B1、B2、C1、C2、D1、D2 – 覆盖1.8 V至2.4 V,步进0.1 V。波长档位:
- B20、C10、C20 – 覆盖567.5 nm至575.0 nm,步进2.5 nm。发光强度档位:
- B00、C00、D00、E00 – 覆盖12 mcd至65 mcd。这种分档允许客户为其特定应用选择具有严格控制的电气和光学性能的LED。
4. 性能曲线分析
典型光学特性曲线(图1-6至图1-12)提供了LED在各种条件下的行为见解:
正向电压与正向电流关系(图1-6):
- 显示指数关系;电压随电流增加。正向电流与相对强度关系(图1-7):
- 相对发光强度随正向电流增加,在操作范围内近似线性。焊点温度与相对强度关系(图1-8):
- 由于辐射效率降低,强度随焊点温度升高而下降。焊点温度与正向电流关系(图1-9):
- 降额曲线 – 高温时最大允许电流降低。正向电流与主波长关系(图1-10):
- 波长随电流轻微漂移(较高电流时红移)。相对强度与波长关系(图1-11):
- 光谱分布显示峰值约570 nm,半宽度约15 nm。辐射模式(图1-12):
- 宽角度分布(140°)确保均匀的光发射。这些曲线帮助设计人员预测LED在不同的热和电气条件下的性能。
5. 机械和封装信息
5.1 封装尺寸
LED封装尺寸为1.6 mm(长)× 0.8 mm(宽)× 0.7 mm(高)。除非另有说明,公差为±0.2 mm。底视图显示两个焊盘:焊盘1(阴极)和焊盘2(阳极),带有极性标记。推荐焊接焊盘尺寸:每个焊盘0.8 mm × 0.8 mm,中心间距2.4 mm。
5.2 极性和焊接图案
极性通过封装上的缺口指示(图1-4)。贴装时必须确保正确方向。推荐的焊接焊盘图案(图1-5)有助于实现可靠的焊点和良好的散热。
6. 焊接和装配指南
6.1 回流焊曲线
推荐的回流焊曲线(图3-1)如下:
平均升温速率:≤3 °C/s(从Tsmax到TP)。
- 预热:150 °C至200 °C,持续60-120 s。
- 超过217 °C(TL)的时间:≤60 s。
- 峰值温度(TP):260 °C,峰值±5 °C内时间(tp)≤30 s。
- 冷却速率:≤6 °C/s。
- 从25 °C到峰值总时间:≤8分钟。
- 回流焊不得超过两次。如果两次焊接之间的时间超过24小时,LED可能吸收水分而损坏。
6.2 手工焊接和维修
手工焊接:烙铁温度≤300 °C,时间≤3秒,仅一次。应避免维修;如有必要,使用双头烙铁,并预先验证对LED特性的影响。
6.3 操作注意事项
不要在翘曲的PCB上安装LED。
- 冷却期间不要施加机械应力或振动。
- 焊接后避免快速冷却。
- 7. 包装和订购信息
LED以载带和卷盘包装。标准数量:每卷4000个。载带尺寸如图2-1所示(间距4.0 mm,宽度8.0 mm)。卷盘(图2-2)外径178 mm ±1 mm。使用含干燥剂和湿度指示卡的防潮袋。标签(图2-3)包括零件号、规格号、批号、光通量、色度、正向电压、波长、数量、日期的档位代码。提供外纸箱尺寸(图2-5)。
8. 应用建议
典型应用包括消费电子产品上的光学指示器、汽车内饰照明、开关背光和通用标牌。由于宽视角,这些LED非常适合需要从多个角度可见的状态灯。为了获得最佳性能,确保充分散热并将正向电流限制在≤30 mA(或根据热条件更低)。串联使用限流电阻。
9. 可靠性和测试
该LED已根据标准可靠性测试进行认证(表2-3):
回流焊:最高260°C,2次,22个样品,接收/拒收标准0/1。
- 温度循环:-40°C至100°C,100次循环,22个样品。
- 热冲击:-40°C至100°C,300次循环,22个样品。
- 高温存储:100°C,1000小时,22个样品。
- 低温存储:-40°C,1000小时,22个样品。
- 寿命测试:25°C,20 mA,1000小时,22个样品。
- 失效标准:正向电压>1.1×USL,反向电流>2.0×USL,光通量<0.7×LSL。
10. 操作和存储注意事项<环境和配合材料中的硫含量不应超过100 ppm。
外部材料中的溴和氯含量:单一元素<900 ppm,总和<1500 ppm。
- 避免可能导致硅树脂封装渗透并变色的挥发性有机化合物(VOC)。
- ESD敏感性:操作时使用适当的ESD保护。<开封前存储:≤30°C,≤75% RH,自生产日期起1年内。开封后:≤30°C,≤60% RH,168小时。如果超过,使用前在60±5°C下烘烤≥24小时。<11. LED工作原理
- 该LED基于磷化镓(GaP)黄绿色芯片。当施加正向电流时,电子和空穴在PN结中复合,以光子形式释放能量(电致发光)。波长(颜色)由半导体带隙决定。宽视角通过封装设计和封装材料实现。
- 12. 发展趋势
- SMT LED尺寸不断缩小,同时效率提高。这种1.6×0.8×0.7 mm封装代表了一种常见的微型格式(类似于0603英制)。未来趋势包括更高的光效、更严格的分档以及改进的热管理以支持更高电流操作。RoHS和环保法规的采用推动了无铅焊接和无卤材料的使用。
13. 常见问题
问:推荐的工作电流是多少?
答:连续工作通常为20 mA。最大为30 mA。使用电阻限制电流。
问:如何存储未使用的LED?
答:遵循存储条件:≤30°C,≤75% RH。1年内使用。开封后168小时内使用,否则使用前烘烤。
问:我可以在户外应用中使用这个LED吗?
答:工作温度范围为-40°C至+85°C,但如果没有适当的保形涂层,该LED不适用于直接暴露于湿气。
问:典型寿命是多少?
答:可靠性测试包括1000小时寿命测试(20 mA,25°C)。根据工作条件,典型寿命更长(例如50,000小时)。
14. 实际应用示例
示例1:网络交换机上的状态指示灯。使用150 Ω串联电阻和5 V电源,实现约20 mA正向电流。宽视角确保从设备各个侧面可见。
示例2:按钮符号的背光。黄绿色提供良好对比度。使用恒流驱动器以保持亮度随温度一致。
示例3:汽车内饰环境照明(非安全关键)。紧凑尺寸允许安装在狭小空间。通过PCB铜走线确保热管理。
. Practical Application Examples
Example 1: A status indicator on a network switch. Use a 150 Ω series resistor with 5 V supply to achieve ~20 mA forward current. The wide viewing angle ensures visibility from all sides of the equipment.
Example 2: Backlight for a pushbutton symbol. The yellow-green color provides good contrast. Use a constant current driver to maintain consistent brightness over temperature.
Example 3: Automotive interior ambient lighting (non-safety critical). The compact size allows placement in tight spaces. Ensure thermal management via PCB copper traces.
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。 |