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
- 2. 技术参数
- 2.1 电气与光学特性(Ta=25°C)
- 2.2 绝对最大额定值
- 3. 分档系统
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电压与正向电流的关系
- 4.2 正向电流与相对光强的对应关系
- 4.3 温度影响
- 4.4 光谱与辐射模式
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 载带与卷盘尺寸
- 5.3 标签信息
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊温度曲线
- 6.2 手工焊接与返修
- 6.3 注意事项
- 7. 包装与订购信息
- 8. 应用建议
- 9. 技术对比
- 10. 常见问题解答
- 10.1 应如何处理ESD敏感器件?
- 10.2 如果防潮袋破损了怎么办?
- 10.3 是否可以使用不同的驱动电流进行调光?
- 10.4 这款LED是否适合户外使用?
- 11. 应用案例
- 12. 工作原理
- 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
该白光LED采用蓝光芯片配合荧光粉制成,以产生白光。封装尺寸为1.6mm x 0.8mm x 0.4mm,适用于紧凑型电子设备。其设计用于表面贴装技术(SMT)组装,并符合RoHS标准。
1.2 产品特性
- 极宽视角(140度)
- 适用于所有SMT组装和焊接工艺
- 湿敏等级:3级
- 符合RoHS标准
1.3 应用领域
光学指示器、开关与符号、显示器以及通用照明用途。
2. 技术参数
2.1 电气与光学特性(Ta=25°C)
在IF=5mA条件下,正向电压(VF)按档位从2.6V至3.4V分级,涵盖F1(2.6-2.7V)、F2(2.7-2.8V)、G1(2.8-2.9V)、G2(2.9-3.0V)、H1(3.0-3.1V)、H2(3.1-3.2V)、I1(3.2-3.3V)、I2(3.3-3.4V)各档。在IF=5mA条件下,发光强度(IV)范围为90 mcd至250 mcd,对应档位:1AP(90-120 mcd)、G20(120-150 mcd)、1AW(150-200 mcd)、1AX(200-250 mcd)。视角为140度(典型值)。在VR=5V条件下,反向电流最大为10 µA。从结到焊点的热阻(RTHJ-S)最大为450°C/W。
2.2 绝对最大额定值
不得超过以下限值:功耗 68 mW;正向电流 20 mA;反向电压 5 V;峰值正向电流(脉冲0.1ms,1/10占空比)60 mA;静电放电(HBM)1000 V;工作温度 -40 至 +85°C;存储温度 -40 至 +85°C;结温 95°C。必须注意确保结温不超过此额定值。
3. 分档系统
LED根据色度(CIE 1931坐标)和光强进行分档。色度分档在CIE图中定义,坐标对应B01-B06和K01-K06档位。这些档位涵盖冷白到中性白区域。光强分档如第2.1节所述。同时提供正向电压分档以方便电路设计。标签上的分档代码标明了器件的具体VF、色度和光通量等级。
4. 性能曲线分析
4.1 正向电压与正向电流的关系
典型的VF-IF曲线呈指数特性:在低电流时电压迅速上升,随后趋于线性。在标称5 mA下,VF通常处于2.8-3.2 V范围内,具体取决于分档。在20 mA时,VF增加约0.2-0.3 V。
4.2 正向电流与相对光强的对应关系
相对光强在0至20 mA范围内随电流近似线性增加。在5 mA时,输出约为最大值(20 mA)的25%。该曲线有助于根据所需亮度选择驱动电流。
4.3 温度影响
相对光强随环境温度升高而降低。在100°C时,光强降至25°C时数值的约85%。高温下必须降低正向电流额定值以避免过热。引脚温度与正向电流曲线显示,在100°C时,允许的正向电流降至约15 mA。
4.4 光谱与辐射模式
光谱分布显示,LED芯片在约450 nm处产生蓝光峰值,荧光粉发出宽谱黄光,二者混合形成白光。相关色温(CCT)为典型中性白光。辐射模式呈类朗伯分布,具有140°的宽视角,可实现均匀的光分布。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
LED封装尺寸为1.6 mm × 0.8 mm × 0.4 mm,公差为±0.2 mm。顶视图显示发光区域,底视图显示电极焊盘,侧视图显示其薄型轮廓。极性通过顶视图上的标记指示。每个焊盘的推荐焊接焊盘图案为2.4 mm × 0.8 mm,间距为0.8 mm,如图1-5所示。
5.2 载带与卷盘尺寸
载带宽8 mm,口袋间距为4 mm。卷盘外径为178 ±1 mm,轮毂直径为60 ±1 mm,宽度为13.0 ±0.5 mm。每个卷盘包含4000颗LED。
5.3 标签信息
每个卷盘均贴有标签,注明零件号、规格号、批号、分档代码(包括荧光粉代码、色度分档、VF分档、波长代码)、数量以及日期代码。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
推荐的回流焊曲线遵循JEDEC标准。预热温度从150°C升至200°C,持续60-120秒。升温速率不应超过3°C/s。温度高于217°C(液相线)的时间为60-150秒。峰值温度为260°C,最大停留时间为10秒(在峰值温度±5°C范围内)。冷却速率应≤6°C/s。从25°C升至峰值温度的总时间最长为8分钟。回流焊操作不得超过两次。
6.2 手工焊接与返修
如需手工焊接,请使用温度≤300°C的烙铁,每个焊盘焊接时间不超过3秒。仅允许进行一次手工焊接操作。不建议在回流焊后进行返修;若无法避免,请使用双头烙铁并预先验证该工艺。
6.3 注意事项
避免安装在翘曲的PCB上;冷却过程中请勿施加机械应力或振动;焊接后请勿快速冷却。
7. 包装与订购信息
LED采用防潮袋包装,内含干燥剂和湿度指示卡。开袋前储存条件:≤30°C,≤75% RH,自包装日期起一年内有效。开袋后:≤30°C,≤60% RH,须在24小时内使用。若储存时间超期或干燥剂已变色,使用前需在60±5°C下烘烤至少24小时。外包装为标准纸箱,适于运输。
8. 应用建议
Due to its small size, this LED is ideal for dense PCB layouts. Use current-limiting resistors to ensure the forward current does not exceed 20 mA. Consider thermal design: the LED should be mounted with adequate copper area to assist heat dissipation. Avoid exposing the LED to sulfur-containing environments (>100 ppm) or halogenated compounds (Br>900 ppm, Cl>900 ppm, total >1500 ppm) as they can cause corrosion and discoloration. For cleaning, use isopropyl alcohol; do not use ultrasonic cleaning as it may damage the LED.
9. 技术对比
与2835(2.8×3.5毫米)或3528等较大的SMD封装相比,1608封装的占板面积缩小了75%,同时仍能为指示灯应用提供足够的亮度(最高250 mcd)。其宽达140°的视角有利于需要均匀光分布的应用场景。然而,其最大正向电流限制为20 mA,导致总光通量低于高功率LED。它最适合低功耗、空间受限的设计。
10. 常见问题解答
10.1 应如何处理ESD敏感器件?
务必使用接地工作台,佩戴防静电腕带,并将LED存放在防静电包装中。
10.2 如果防潮袋破损了怎么办?
If the bag is damaged or if the humidity indicator shows >30%, the LEDs must be baked at 60±5°C for 24 hours before use.
10.3 是否可以使用不同的驱动电流进行调光?
可以,该LED可在0至20 mA的电流下驱动。请注意,色度可能会随电流轻微漂移。在低占空比下可实现最高60 mA峰值的脉冲操作。
10.4 这款LED是否适合户外使用?
其工作温度范围(-40至+85°C)适用于许多户外应用,但需要适当的封装以及防潮和防污染保护。
11. 应用案例
案例1:智能家居恒温器背光——小巧的封装尺寸可适配紧凑型PCB,提供白色状态指示。案例2:汽车内饰按钮照明——宽视角确保从多个角度均可见。案例3:便携式电子设备电量指示灯——低功耗延长电池寿命。
12. 工作原理
该白光LED采用发射波长约450nm的蓝光InGaN芯片。芯片表面涂覆黄色荧光粉(通常为Ce掺杂的YAG)。蓝光部分激发荧光粉发出黄光;蓝光与黄光混合后,人眼感知为白光。蓝光与黄光的比例决定了相关色温。
13. 发展趋势
LED行业的发展趋势是朝向更小封装、更高光效的方向。芯片级封装(CSP)和倒装芯片架构因更优的热性能和更小的尺寸而日益普及。1608封装作为成熟技术,在指示灯和显示应用中仍被广泛使用。未来发展方向包括提高单位面积亮度以及改善随温度变化的色彩稳定性。
LED规格术语
LED技术术语完整解析
光电性能
| 术语 | 单位/表示法 | 简要说明 | 重要性原因 |
|---|---|---|---|
| 光效 | lm/W(流明每瓦) | 每瓦电力的光输出,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”。 | 判断光线是否足够明亮。 |
| 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性。 |
| CCT(色温) | K(开尔文),例如:2700K/6500K | 光的冷暖感,数值越低越偏黄/暖,数值越高越偏白/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 | 麦克亚当椭圆步阶,例如“5步” | 颜色一致性指标,步阶越小代表颜色越一致。 | 确保同一批次LED灯珠的颜色均匀一致。 |
| 主波长 | 纳米(nm),例如620nm(红色) | 彩色LED颜色对应的波长。 | 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 | 显示不同波长下的强度分布。 | 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所需的最低电压,类似于“启动阈值”。 | 驱动器电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。 |
| 正向电流 | If | LED正常工作时的电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 可短时承受的峰值电流,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,超出可能导致击穿。 | 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能力。 |
| ESD 抗扰度 | V (HBM),例如 1000V | 耐受静电放电的能力,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,寿命可能翻倍;温度过高会导致光衰和色偏。 |
| 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%) | 随时间推移的亮度保持百分比。 | 表示长期使用中的亮度保持能力。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或 MacAdam 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 | 长期高温导致的性能劣化。 | 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 | 外壳材料保护芯片,并提供光学/热接口。 | EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更佳,寿命更长。 |
| 芯片结构 | 正面,倒装芯片 | 芯片电极排列。 | 倒装芯片:更好的散热性,更高的效能,适用于大功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖蓝光芯片,将部分光转换为黄光/红光,混合成白光。 | 不同的荧光粉会影响光效、色温和显色指数。 |
| 透镜/光学器件 | 平面、微透镜、TIR | 表面光学结构控制光分布。 | 决定视角和光分布曲线。 |
Quality Control & Binning
| 术语 | 分档内容 | 简要说明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量档位 | 代码示例:2G、2H | 按亮度分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批次亮度均匀。 |
| 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,确保范围紧密。 | 保证颜色一致性,避免灯具内出现色差。 |
| 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(基于TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命估算标准 | 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、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。 |