目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数与规格
- 2.1 绝对最大额定值 (Ts=25°C)
- 2.2 光电特性 (Ts=25°C)
- 3. 分档与订购系统
- 3.1 产品命名规则
- 3.2 相关色温 (CCT) 分档
- 3.3 光通量分档
- 4. 性能曲线与特性
- 4.1 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)
- 4.2 正向电流 vs. 相对光通量
- 4.3 光谱功率分布
- 4.4 结温 vs. 相对光通量
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 焊盘图形与钢网设计
- 6. 组装、操作与存储指南
- 6.1 湿度敏感性与烘烤
- 6.2 回流焊温度曲线
- 7. 应用说明与设计考量
- 7.1 电气驱动
- 7.2 热管理
- 7.3 光学集成
- 8. 典型应用
- 9. 常见问题解答 (FAQ)
- 10. 技术对比与趋势
1. 产品概述
T3B系列是一类采用紧凑型3014封装的高效表面贴装白光LED。该系列采用串联连接的双芯片配置,可在更高的正向电压下工作,同时提供可靠的光输出。专为通用照明、背光和指示灯应用而设计,这些LED在小尺寸封装内实现了性能与成本效益的平衡。
该系列的核心优势在于其串联双芯片设计。与相似功率等级的单芯片方案相比,此配置提供了更好的电流分布和热管理。3014封装(3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)是流行的行业标准,确保与现有PCB布局和贴片组装设备的兼容性。
2. 技术参数与规格
2.1 绝对最大额定值 (Ts=25°C)
以下参数定义了可能导致器件永久损坏的极限值。在此条件下工作不保证性能。
- 正向电流 (IF):80 mA (直流)
- 正向脉冲电流 (IFP):120 mA (脉冲宽度 ≤10ms, 占空比 ≤1/10)
- 功耗 (PD):544 mW
- 工作温度 (Topr):-40°C 至 +80°C
- 存储温度 (Tstg):-40°C 至 +80°C
- 结温 (Tj):125°C
- 焊接温度 (Tsld):230°C 或 260°C,持续10秒 (回流焊)
2.2 光电特性 (Ts=25°C)
这些是在标准测试条件下测得的典型性能参数。
- 正向电压 (VF):6.3 V (典型值), 6.8 V (最大值) 在 IF= 60 mA 时
- 反向电压 (VR):5 V
- 反向电流 (IR):10 μA (最大值) 在 VR= 5 V 时
- 视角 (2θ1/2):125° (典型值)
3. 分档与订购系统
3.1 产品命名规则
部件编号遵循结构化代码:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。此代码定义了关键属性:
- 封装/形状代码:'3B' 表示3014封装。
- 芯片数量代码:'2' 表示双芯片配置。
- 光学代码:'00' 表示无主透镜。
- 颜色代码:'L' 代表暖白 (<3700K),'C' 代表中性白 (3700-5000K),'W' 代表冷白 (>5000K)。其他代码用于彩色LED(R, Y, B, G等)。
- 内部代码与光通量代码:由制造商定义,代表特定性能等级。
3.2 相关色温 (CCT) 分档
白光LED根据其在CIE 1931色度图上的色度坐标被分入标准CCT组。每个分档由该图上的一个椭圆定义。
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
注意:订单需指定最小光通量和确切的CCT分档(椭圆)。发货将严格遵守所订购分档的色度限制。
3.3 光通量分档
在60 mA测试电流下,为不同CCT范围指定了最小光通量值。典型显色指数 (CRI) ≥70。
- 暖白 (2700-3700K):最小 35 lm
- 中性白 (3700-5000K):最小 38 lm
- 冷白 (5000-7000K):最小 38 lm
公差:光通量 ±7%,VF±0.08V,CRI ±2,色度坐标 ±0.005。
4. 性能曲线与特性
4.1 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)
I-V特性是两个LED芯片串联连接的典型表现。正向电压约为单芯片3014 LED的两倍。曲线呈指数关系,开启电压约为5.5V,在标准工作电流下,6V以上区域相对线性。
4.2 正向电流 vs. 相对光通量
光输出随正向电流增加而增加,但在较高电流下,由于结温升高和效率下降,呈现亚线性关系。在推荐的60mA下工作,可在输出和寿命之间取得最佳平衡。
4.3 光谱功率分布
光谱曲线随CCT变化。暖白LED在黄红区域(约600-650nm)有更宽、更明显的峰值。冷白LED的泵浦LED在蓝光区域(约450nm)有更强的峰值,以及更宽的荧光粉转换黄光谱。相对光谱能量随结温变化。
4.4 结温 vs. 相对光通量
光输出随结温升高而降低。这种热降额效应对于应用设计中的热管理至关重要,以保持一致的亮度和色点。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
3014封装的标称尺寸为3.0mm(长)x 1.4mm(宽)x 0.8mm(高)。公差规定为:.X尺寸±0.10mm,.XX尺寸±0.05mm。
5.2 焊盘图形与钢网设计
提供了推荐的PCB焊盘图形,以确保正确的焊接和机械稳定性。阳极和阴极焊盘位于元件底部。建议采用相应的焊膏钢网开孔设计,以便在回流焊过程中获得正确的焊料量和焊点成型。
极性识别:封装通常有标记或倒角以指示阴极侧。请查阅详细的机械图纸以进行精确识别。
6. 组装、操作与存储指南
6.1 湿度敏感性与烘烤
3014 LED封装具有湿度敏感性(根据IPC/JEDEC J-STD-020C进行MSL分级)。
- 存储:未开封的袋子应存储在<30°C和<85% RH条件下。开封后,存储在<30°C和<60% RH条件下,最好放在带有干燥剂的密封容器或氮气柜中。车间寿命:在工厂环境条件(<30°C/60% RH)下打开防潮袋后,需在12小时内使用。
- 烘烤要求:如果湿度指示卡显示已暴露,或元件暴露时间超过车间寿命,则需要烘烤。
- 烘烤程序:在60°C下烘烤24小时。元件可在其原始卷带上烘烤。温度不得超过60°C。烘烤后1小时内使用或返回干燥存储。
6.2 回流焊温度曲线
该LED兼容标准无铅回流焊工艺。
- 峰值温度:230°C 或 260°C。
- 液相线以上时间 (TAL):在指定的峰值温度下,最长10秒。
- 遵循受控的温度爬升速率,以防止热冲击。
7. 应用说明与设计考量
7.1 电气驱动
由于采用串联双芯片设计,正向电压约为6.3V。强烈建议使用恒流驱动器,以确保稳定的光输出和长寿命。驱动器应能满足更高的电压要求。在60mA的典型电流下工作可获得指定的光通量。对于高环境温度应用,建议降低电流使用。
7.2 热管理
有效的散热至关重要。3014封装的热路径主要通过焊盘传导至PCB。使用具有足够散热过孔和连接到阴/阳极焊盘的铜面积的PCB来散热。保持较低的结温有助于维持光通量、颜色稳定性和器件寿命。
7.3 光学集成
125度的宽视角使这些LED适用于需要宽泛照明的应用,例如背光面板或通用环境照明。对于定向照明,可使用二次光学元件(透镜、反射器)。
8. 典型应用
- LED照明模块:用于灯泡替换、筒灯和面板灯。
- 背光:液晶电视侧光式背光、显示器背光和标牌。
- 装饰照明:灯带、霓虹灯管。
- 通用指示灯:需要高亮度和小尺寸的场合。
9. 常见问题解答 (FAQ)
问:为什么正向电压是~6.3V,而不是像其他白光LED那样~3.2V?
答:此特定的T3B系列在封装内部使用了两个串联连接的LED芯片。两个芯片的正向电压相加。
问:双芯片设计有什么优势?
答:与相同总功率下单颗较大芯片相比,在给定的电流密度下,它可以提供更好的电流扩展和热性能。它还允许从更高电压、更低电流的电源工作,这有时可以简化驱动器设计。
问:如何选择正确的CCT分档?
答:请参考色度椭圆数据(第3.2节)。根据您应用所需的色温和颜色一致性指定分档代码(例如,30M5)。分档定义了允许的颜色变化范围。
问:焊接前是否总是需要烘烤?
答:不是。仅当湿度敏感元件暴露在环境湿度中超过其规定的车间寿命(在<30°C/60% RH条件下12小时),或湿度指示卡显示吸湿过度时,才需要烘烤。
10. 技术对比与趋势
3014封装,特别是多芯片配置,是为了在保持相似尺寸的同时,提供比旧款3528封装更高的发光密度而开发的。与单芯片3014相比,此双芯片T3B系列在相似的驱动电流下提供了更高的总光输出,尽管电压更高。
行业趋势继续朝着更高光效(流明每瓦)和改善显色性的方向发展。虽然本规格书规定最小CRI为70,但对于需要更好色彩质量的应用,通常可提供更高CRI(>80, >90)的型号。此外,荧光粉技术的进步持续改善所有CCT范围内白光LED的光谱质量和一致性。
在设计新产品时,工程师还应考虑更新的封装类型,如3030或2835,以获得潜在更好的热性能或光学控制,但对于许多应用而言,3014仍然是成本效益高且广泛可用的解决方案。
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。 |