目录
- 1. 产品概述
- 1.1 总体描述
- 1.2 特性
- 1.3 应用
- 2. 技术参数分析
- 2.1 电气和光学特性
- 2.2 绝对最大额定值
- 3. 分档系统
- 3.1 正向电压分档
- 3.2 发光强度分档
- 3.3 色度分档
- 4. 性能曲线
- 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关系
- 4.3 温度影响
- 4.4 正向电流与主波长
- 4.5 相对光强与波长
- 4.6 辐射模式
- 5. 机械尺寸与封装
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 焊接图案
- 5.3 极性标记
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 SMT回流焊接曲线
- 6.2 手工焊接
- 6.3 维修
- 6.4 注意事项
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 包装规格
- 7.2 载带与卷盘尺寸
- 7.3 标签格式规范
- 7.4 防潮包装
- 7.5 纸箱
- 8. 可靠性测试
- 8.1 测试项目与条件
- 8.2 失效判据
- 9. 应用说明
- 9.1 热设计
- 9.2 电路设计
- 9.3 环境预防措施
- 10. 存储与处理
- 10.1 存储条件
- 10.2 烘烤
- 10.3 ESD保护
- 11. 工作原理
- 12. 常见问题
- 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
1.1 总体描述
该白光LED采用蓝光芯片和荧光粉转换技术制造。封装尺寸为1.6mm × 0.8mm × 0.7mm，适用于紧凑型SMD应用。LED通过蓝光芯片发射与黄色荧光粉结合发出白光，提供高效照明。
1.2 特性
- 极宽的140°视角。
- 适用于所有SMT组装和焊接工艺。
- 湿敏等级：JEDEC标准3级。
- 符合RoHS标准。
1.3 应用
- 光学指示器。
- 开关、符号和显示器。
- 家用电器。
- 通用指示。
2. 技术参数分析
2.1 电气和光学特性
除非另有说明，电气和光学特性在Ts=25°C、IF=20mA下规定。正向电压（VF）从G1（2.8-2.9V）到J1（3.4-3.5V）分档，典型值在20mA下约为3.0V。发光强度（IV）根据分档代码范围为600至1100 mcd。视角为140°（半角）。反向电流在VR=5V时小于10µA。结到焊点的热阻为450°C/W。
2.2 绝对最大额定值
| 参数 | 符号 | 额定值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | Pd | 105 | mW |
| 正向电流 | IF | 30 | mA |
| 峰值正向电流（脉冲） | IFP | 60 | mA |
| 静电放电（HBM） | ESD | 1000 | V |
| 工作温度 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 存储温度 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 结温 | Tj | 95 | °C |
超过这些额定值可能导致永久性损坏。需要适当的散热以保持结温低于最大值。
3. 分档系统
3.1 正向电压分档
正向电压在IF=20mA时按档位分类。档位覆盖2.8V至3.5V，步进0.1V。典型档位为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）、J1（3.4-3.5V）。
3.2 发光强度分档
发光强度从600至1100 mcd分档。常见档位包括1BF（600-650 mcd）、1BG（650-700 mcd）、1BH（700-750 mcd）、1BI（750-800 mcd）、1BJ（800-850 mcd）、1BK（850-900 mcd）、1FA（900-950 mcd）、1FB（950-1000 mcd）、LC1（1000-1050 mcd）、LC2（1050-1100 mcd）。
3.3 色度分档
LED还根据CIE 1931色度坐标进行分档。如B11、B12、B21、B22、B51、K21、K31等档位提供了严格的颜色一致性。每个档位定义了一个四边形区域，具有指定的x,y坐标。例如，B11档位的坐标为：(0.2423,0.2225), (0.2385,0.2244), (0.2449,0.2344), (0.2487,0.2325)。
4. 性能曲线
4.1 正向电压与正向电流的关系
图1-7显示了正向电压随正向电流增加而增大。在典型的20mA下，H1档位的VF约为3.0V。
4.2 正向电流与相对光强的关系
如图1-8所示，相对光强随正向电流上升。在30mA以内近似线性。
4.3 温度影响
图1-9和图1-10表明引脚温度影响相对光强和正向电流。较高温度会降低光输出并增加正向电压。
4.4 正向电流与主波长
图1-11显示主波长随电流略有偏移。在25°C下，波长在工作范围内保持稳定。
4.5 相对光强与波长
图1-12给出了光谱分布。白光LED光谱在450-460nm处有蓝光峰值，以及宽带的黄色荧光粉发射。
4.6 辐射模式
图1-13中的辐射模式显示宽朗伯分布，半角为140°。这确保了均匀的光线分散。
5. 机械尺寸与封装
5.1 封装尺寸
封装尺寸为1.6mm（长）× 0.8mm（宽）× 0.7mm（高）。顶视图显示LED芯片位置。侧视图显示厚度。底视图显示两个焊盘：焊盘1（阴极）和焊盘2（阳极）。底部有极性标记。
5.2 焊接图案
推荐的焊接焊盘如图1-5所示。每个焊盘尺寸为0.8mm × 0.8mm，间距0.8mm。总占地长度为2.4mm。
5.3 极性标记
极性标记指示阴极侧。组装时确保正确方向以避免反向偏置。
6. 焊接与组装指南
6.1 SMT回流焊接曲线
推荐的回流焊接曲线：
- 升温速率：从Tsmin（150°C）到Tsmax（200°C）最大3°C/s。
- 预热时间：150-200°C之间60-120秒。
- 217°C以上时间：最大60秒。
- 峰值温度：260°C，最大10秒。
- 冷却速率：最大6°C/s。
- 从25°C到峰值总时间：最大8分钟。
回流焊接不应超过两次。如果两次焊接之间间隔超过24小时，则需要烘烤。
6.2 手工焊接
手工焊接时，使用烙铁温度低于300°C，时间少于3秒。只允许一次手工焊接。
6.3 维修
不建议在焊接后进行维修。如果无法避免，请使用双头烙铁并验证LED特性。
6.4 注意事项
请勿将LED安装在翘曲的PCB上。避免机械应力或焊接后快速冷却。
7. 包装与订购信息
7.1 包装规格
LED采用卷带包装：每卷4000个。
7.2 载带与卷盘尺寸
载带宽度8mm，间距4mm。卷盘外径178mm，轮毂直径60mm。详细尺寸见图2-1和图2-2。
7.3 标签格式规范
每个卷盘带有一个标签，包含零件号、规格号、批号、分档代码（光通量、色度、电压）、波长代码、数量和日期。
7.4 防潮包装
卷盘密封在防潮袋中，内含干燥剂和湿度指示卡。遵循MSL3处理。
7.5 纸箱
卷盘装入纸箱进行运输。
8. 可靠性测试
8.1 测试项目与条件
| 测试 | 条件 | 时间 | 样本 | 接受/拒绝 |
|---|---|---|---|---|
| 回流 | 260°C, 10s | 2次 | 22 | 0/1 |
| 温度循环 | -40°C至100°C | 100次循环 | 22 | 0/1 |
| 热冲击 | -40°C至100°C | 300次循环 | 22 | 0/1 |
| 高温存储 | 100°C | 1000小时 | 22 | 0/1 |
| 低温存储 | -40°C | 1000小时 | 22 | 0/1 |
| 寿命测试 | 25°C, 20mA | 1000小时 | 22 | 0/1 |
8.2 失效判据
测试后，正向电压不得超过规格上限的1.1倍。反向电流必须低于规格上限的2.0倍。光通量不得低于规格下限的0.7倍。
9. 应用说明
9.1 热设计
适当的散热至关重要。结温不得超过95°C。使用足够的PCB铜面积和导热过孔来管理热量。
9.2 电路设计
始终包含限流电阻以防止电流浪涌。避免反向电压。电路应确保工作期间只有正向偏置。
9.3 环境预防措施
周围材料中的硫含量必须低于100ppm。溴和氯各自含量低于900ppm，总和低于1500ppm。避免可能损坏LED封装的挥发性有机化合物(VOC)。
10. 存储与处理
10.1 存储条件
打开铝袋前：在≤30°C和≤75%RH下存储，自生产日期起最多1年。打开后：在≤30°C和≤60%RH下存储168小时。如果超过，使用前需烘烤。
10.2 烘烤
如果防潮层已损坏，在60±5°C下烘烤至少24小时。
10.3 ESD保护
LED对ESD敏感（HBM 1000V）。在处理和组装过程中采取适当的ESD预防措施。
11. 工作原理
白光LED使用蓝色InGaN芯片涂覆黄色荧光粉（例如YAG:Ce）。蓝光激发荧光粉发出黄光；蓝光和黄光结合产生白光。具体色温取决于荧光粉成分和厚度。
12. 常见问题
问：推荐的存储条件是什么？
答：打开前，≤30°C和≤75%RH最多1年。打开后，在≤30°C和≤60%RH下168小时。
问：允许多少次回流焊接？
答：最多2次。如果两次之间间隔超过24小时，需要烘烤。
问：湿敏等级是多少？
答：MSL 3级。
问：LED是否可以使用脉冲驱动？
答：可以，峰值正向电流为60mA，占空比1/10，脉冲宽度0.1ms。
问：典型热阻是多少？
答：从结到焊点为450°C/W。
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。 |