目录
1. 产品概述
LTW系列代表了一种高能效、超紧凑的固态照明解决方案。该产品结合了发光二极管固有的长寿命和高可靠性,其亮度水平足以在各种应用中替代传统照明技术。它提供了设计灵活性,并采用兼容自动化组装工艺的封装形式。
1.1 主要特性与优势
该LED元件的核心特性聚焦于可制造性和环保合规性。
- 采用12mm载带包装,卷绕在7英寸直径的卷盘上。
- 完全兼容标准自动贴片设备。
- 适用于红外(IR)和气相回流焊接工艺。
- 符合EIA标准封装外形。
- 设计兼容集成电路(IC)驱动方式。
- 作为绿色产品制造,符合RoHS指令的无铅要求。
该元件凭借其紧凑尺寸和高效率,专为广泛的照明应用而设计。潜在应用场景包括但不限于:汽车、巴士和飞机内部的阅读灯;手电筒、自行车灯等便携式照明;筒灯和导向照明;装饰与娱乐照明;安防、园林和柱灯照明;灯槽、层板下和工作照明;交通信号灯、信标和铁路道口灯;各类室内外商业与住宅建筑照明;以及出口或销售点显示的侧发光标识。
2. 机械与封装信息
该LED采用标准表面贴装器件(SMD)封装。详细的外形和尺寸在规格书图纸中提供。所有尺寸值均以毫米(mm)为单位。除非图纸附注中另有明确说明,否则这些尺寸的标准公差为±0.1 mm(约±0.004英寸)。规格书还包含推荐的印刷电路板(PCB)焊盘布局的详细示意图,以确保正确的焊接和热性能。
2.1 包装规格
元件以适合大批量组装的编带卷盘形式提供。
- 载带:LED置于12mm宽载带的凹槽内。
- 卷盘:载带卷绕在标准的7英寸(178mm)直径卷盘上。
- 数量:每盘最多包含2000颗。
- 盖带:空的元件凹槽用顶部盖带密封。
- 缺件:规格允许每盘最多连续缺失两颗灯珠。
- 标准:包装符合EIA-481-1-B规范。
3. 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限条件。所有值均在环境温度(Ta)为25°C时指定。
| 参数 | 符号 | 额定值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | Pd | 120 | mW |
| 峰值正向电流(1/10占空比,0.1ms脉冲) | IFP | 100 | mA |
| 直流正向电流 | IF | 30 | mA |
| 反向电压 | VR | 5 | V |
| 工作温度范围 | Topr | -30 至 +85 | °C |
| 存储温度范围 | Tstg | -40 至 +100 | °C |
| 回流焊接条件 | - | 260°C,持续10秒 | - |
重要提示:在任何应用中使LED工作于反向偏压条件下,都可能导致元件损坏或失效。
4. 光电特性
典型性能参数在环境温度25°C、正向电流(IF)20mA下测量,除非另有说明。
| 参数 | 符号 | Min. | Typ. | Max. | 单位 | 测试条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 发光强度 | Iv | 1900 | - | 2800 | mcd | IF = 20mA |
| 视角(2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 115 | - | 度 | - |
| 色度坐标 x | x | - | 0.301 | - | - | IF = 20mA |
| 色度坐标 y | y | - | 0.283 | - | - | IF = 20mA |
| 正向电压 | VF | 2.9 | - | 3.6 | V | IF = 20mA |
测量说明:
- 发光强度使用近似CIE标准明视觉响应曲线的传感器和滤光片组合进行测量。
- 视角(2θ1/2)定义为发光强度降至中心轴测量值一半时的全角。
- 色度坐标(x, y)根据CIE 1931色度图定义。
- 测量色度和发光强度所引用的测试标准为CAS140B。
- 保证的色度坐标应应用±0.01的公差。
ESD注意事项:该器件对静电放电(ESD)和电涌敏感。在处理过程中必须采取适当的ESD防护措施,包括使用接地腕带或防静电手套。所有相关设备和工作站必须正确接地。
5. 分档代码系统与规格
LED根据关键参数进行分档,以确保同一生产批次内的一致性。分档代码允许设计人员选择满足特定应用电压和亮度要求的元件。
5.1 正向电压(VF)分档
LED根据其在20mA测试电流下的正向压降进行分类。
| VF分档代码 | 正向电压 最小值(V) | 正向电压 最大值(V) |
|---|---|---|
| V0 | 2.9 | 3.0 |
| V1 | 3.0 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.4 |
| V5 | 3.4 | 3.5 |
| V6 | 3.5 | 3.6 |
每个正向电压分档的公差为±0.1V。
5.2 发光强度(Iv)分档
LED根据其在20mA下的发光强度输出进行分档。
| Iv分档代码 | 发光强度 最小值(mcd) | 发光强度 最大值(mcd) |
|---|---|---|
| G | 1900 | 2000 |
| H | 2000 | 2100 |
| I | 2100 | 2200 |
| J | 2200 | 2300 |
| K | 2300 | 2400 |
| L | 2400 | 2500 |
| M | 2500 | 2600 |
| N | 2600 | 2700 |
| O | 2700 | 2800 |
每个发光强度分档的公差为±10%。
5.3 色度(颜色)分档
提供了详细的颜色等级表,指定了不同分档代码(例如A52、A53、BE1、BG3等)对应的CIE 1931(x, y)色度坐标边界。这允许进行精确的颜色选择。每个色调(x, y)分档的公差为±0.01。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊接曲线
该元件兼容无铅回流焊接工艺。规格书提供了符合J-STD-020D标准的建议红外(IR)回流焊接曲线。峰值回流温度指定为260°C,在该温度下的最大暴露时间为10秒。遵循此曲线对于防止LED封装和内部芯片受到热损伤至关重要。
6.2 清洗
清洗包含这些LED的组装电路板时必须小心。禁止使用未指定的化学清洁剂,因为它们可能损坏LED封装材料(例如透镜或封装胶)。如果绝对需要清洗,推荐的方法是将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中。浸泡时间不得超过一分钟,以防止潜在的劣化。
7. 可靠性与操作注意事项
7.1 应用考量
该LED产品设计并认证用于标准商业和消费电子设备。例如办公设备、通信设备和家用电器。对于需要极高可靠性、故障可能危及生命或健康的应用——例如航空、运输、医疗/生命支持系统或安全关键设备——在设计采用前必须进行额外的认证和咨询。
7.2 湿敏性与存储
根据JEDEC J-STD-020标准,该产品被归类为湿敏等级(MSL)3。此分类对于操作和存储有重要影响,以防止因吸收湿气而在回流焊接过程中发生“爆米花”现象或封装开裂。
- 密封袋存储:当防潮屏障袋未开封时,LED应存储在30°C或以下、相对湿度(RH)90%或以下的环境中。在此条件下,元件的保质期为一年。
- 开袋后:一旦防潮袋被打开,LED必须存储在30°C或以下、相对湿度60%或以下的环境中。
- 车间寿命:开袋后,元件必须在168小时(7天)内完成回流焊接过程。此时间限制至关重要。应使用袋内附带的湿度指示卡(HIC)验证条件;如果指示卡显示粉色(超过10% RH水平),则元件在使用前需要按照相应的MSL3程序进行烘烤。
8. 典型性能曲线与用户指南
规格书包含典型特性曲线部分,以图形方式表示各种参数之间的关系。这些曲线对于详细的电路设计和理解器件在不同条件下的行为至关重要。虽然提供的文本中未详述具体图表,但它们通常包括:
- 相对发光强度 vs. 正向电流:显示光输出如何随驱动电流增加。
- 正向电压 vs. 正向电流:说明二极管的IV特性。
- 相对发光强度 vs. 环境温度:展示光输出的热降额特性。
- 视角分布图:显示光空间分布的极坐标图。
用户指南部分整合了实施LED的实用信息,包括推荐的PCB焊盘布局(用于优化焊点形成和散热)、载带尺寸和卷盘规格,确保与制造设备的兼容性。
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。 |