1. 描述
1.1 概述
该白色LED采用蓝光芯片和荧光粉实现白光发射。封装为标准PLCC2(3.50mm x 2.80mm x 1.84mm)表面贴装器件。该LED专为在苛刻应用中实现高可靠性和优异光学性能而设计。
1.2 特性
- PLCC2封装
- 超宽视角(120°)
- 适用于所有SMT贴装和焊接工艺
- 提供载带和卷盘包装(2000个/卷)
- 湿敏等级:2级
- 符合RoHS和REACH要求
- 认证:产品认证测试计划基于AEC-Q101车规级分立半导体指南
1.3 应用
- 汽车内饰照明
- 开关
2. 封装尺寸
封装尺寸为3.50mm(长)x 2.80mm(宽)x 1.84mm(高)。LED具有透明硅胶透镜。提供推荐的焊接图案以确保良好的热学和机械连接。极性标记在封装上。所有尺寸单位为毫米,公差±0.2mm,除非另有说明。
3. 电气/光学特性(Ts=25°C)
| 参数 | 符号 | 测试条件 | Min. | Typ. | Max. | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向电压 | VF | IF=20mA | 2.5 | 2.8 | 3.1 | V |
| 反向电流 | IR | VR=5V | - | - | 10 | µA |
| 发光强度 | IV | IF=20mA | 1800 | 2450 | 3500 | mcd |
| 视角 | 2θ1/2 | IF=20mA | - | 120 | - | 度 |
| 热阻 | RTHJ-S | IF=20mA | - | - | 300 | °C/W |
绝对最大额定值(Ts=25°C)
| 参数 | 符号 | 额定值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | PD | 93 | mW |
| 正向电流 | IF | 30 | mA |
| 峰值正向电流(1/10占空比,10ms) | IFP | 50 | mA |
| 反向电压 | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| 工作温度 | TOPR | -40至+100 | °C |
| 存储温度 | TSTG | -40至+100 | °C |
| 结温 | TJ | 120 | °C |
注:正向电压测量允许公差±0.1V。色坐标测量允许公差±0.005。发光强度测量允许公差±10%。
4. 正向电压和发光强度分档范围(IF=20mA)
LED按正向电压(VF)和发光强度(IV)分档以确保一致性。VF档位范围从2.5-2.6V(E2)到3.0-3.1V(H1)。IV档位为N1(1800-2300 mcd)、N2(2300-2800 mcd)和O1(2800-3500 mcd)。色度档位(R00、R01、R02)定义在CIE 1931色度图中。
5. 典型光学特性曲线
提供以下特性曲线作为设计参考:
- 正向电压 vs. 正向电流:显示典型的I-V特性关系。
- 正向电流 vs. 相对强度:展示强度随电流线性增加。
- 焊接温度 vs. 相对强度:指示在较高焊点温度下强度降低。
- 焊接温度 vs. 正向电流:最大允许电流随焊点温度变化的降额曲线。
- 正向电压 vs. 焊接温度:显示正向电压的负温度系数。
- 辐射图:说明宽120°视角。
- 色坐标偏移 vs. 焊接温度:显示色坐标随温度的微小偏移。
- 光谱分布:白色LED的典型光谱。
6. 包装
LED采用载带和卷盘包装,每卷2000个。载带尺寸适用于自动贴装。卷盘尺寸为178mm(直径),中心孔13mm。使用防潮袋、干燥剂和湿度指示卡进行防潮保护。标签包含料号、分档代码、数量和日期代码。
7. 可靠性测试项目及条件
产品通过基于AEC-Q101的严格可靠性测试认证。测试包括:
- 回流焊接(260°C,10秒)
- 湿敏等级2级(85°C/60%RH,168小时)
- 热冲击(-40°C至125°C,1000次循环)
- 寿命测试(100°C,IF=20mA,1000小时)
- 高温高湿寿命测试(85°C/85%RH,IF=20mA,1000小时)
接收标准:正向电压限值为规格上限(U.S.L.)×1.1;反向电流限值为规格上限(U.S.L.)×2.0;光通量限值为规格下限(L.S.L.)×0.7。
8. SMT回流焊接指南
推荐回流焊曲线参数:预热150°C至200°C,持续60-120秒。升温速率≤3°C/s。217°C以上时间:最长60秒。峰值温度260°C,最长10秒。冷却速率≤6°C/s。从25°C升至峰值总时间:最长8分钟。不要超过两次回流循环;如果焊接间隔超过24小时,LED可能吸湿而损坏。手工焊接使用烙铁在<300°C下不超过3秒,仅一次。应避免返修,但如有必要,使用双头烙铁。硅胶封装较软,贴装时避免过大压力。
9. 操作注意事项
- 避免接触配对材料中超过100PPM的硫化合物。
- 限制外部材料中溴和氯含量:每种<900PPM,总计<1500PPM.
- 防止挥发性有机化合物(VOC)导致硅胶变色。
- 使用适当工具从侧面拿取元件,不要接触透镜表面。
- 设计驱动电路以确保电流不超过绝对最大额定值,并使用串联电阻进行保护。避免反向电压。
- 热设计至关重要;考虑发热以防止亮度和颜色衰减。
- 硅胶封装易吸附灰尘;建议使用异丙醇清洁。不建议超声波清洗。
10. 存储条件
| 条件 | 温度 | 湿度 | 时间 |
|---|---|---|---|
| 打开铝箔袋前 | ≤30°C | ≤75% | 1年内 |
| 打开袋子后 | ≤30°C | ≤60% | 建议在24小时内 |
| 烘烤(如果超过存储时间或袋子损坏) | 60±5°C | - | ≥24小时 |
在操作和组装过程中应采取ESD和EOS保护措施,因为LED对静电放电敏感。
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。 |