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. 封装尺寸
- 2.1 机械外形图
- 3. 电气与光学特性
- 3.1 25°C下的电气/光学参数(除非另有说明,IF=50mA)
- 3.2 绝对最大额定值(除非另有说明,Ts=25°C)
- 3.3 在IF=50mA条件下的分档信息
- 4. 典型光学特性曲线
- 4.1 正向电压与正向电流的关系
- 4.2 相对光强与正向电流的关系
- 4.3 焊接温度与相对光通量的关系
- 4.4 焊接温度与正向电流降额的关系
- 4.5 正向电压与焊接温度的关系
- 4.6 辐射模式
- 4.7 主波长与正向电流的关系
- 4.8 光谱分布
- 5. 封装信息
- 5.1 载带与卷盘尺寸
- 5.2 标签与防潮保护
- 6. 可靠性测试项目及条件
- 7. SMT回流焊接操作说明
- 7.1 推荐回流曲线
- 7.2 手工焊接
- 7.3 返修
- 7.4 注意事项
- 8. 操作注意事项
- 8.1 环境兼容性
- 8.2 搬运与装配
- 8.3 电路设计
- 8.4 热设计
- 8.5 清洁
- 8.6 存储条件
- 8.7 静电放电 (ESD)
- 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
这款黄色LED基于在衬底上生长的AlGaInP(铝镓铟磷)外延层,并采用PLCC4(塑料有引线芯片载体)封装。紧凑的封装尺寸为3.50mm x 2.80mm x 1.85mm(长x宽x高),适用于空间受限的应用。该器件发射主波长中心约590nm的黄光,专为需要高亮度和高可靠性的通用照明及汽车照明应用而设计。
1.2 产品特性
- PLCC4封装,便于SMT组装。
- 极宽的120度视角(半强度处),可实现宽广的光分布。
- 兼容所有标准SMT组装和回流焊接工艺。
- 提供编带和卷盘包装,适用于自动化拾取与贴装。
- 根据JEDEC标准,湿度敏感等级为2级(MSL 2)。
- 符合RoHS(有害物质限制)和REACH(化学品注册、评估、授权与限制)法规要求。
- 通过AEC-Q101汽车级分立半导体应力测试认证。
1.3 应用领域
- 汽车内部照明(例如:仪表板指示灯、氛围灯)。
- 汽车外部照明(例如:转向灯、刹车灯、后组合灯)。
- 通用指示与标识。
- 任何需要具有宽光束角的高强度黄色SMD LED的应用。
2. 封装尺寸
2.1 机械外形图
该LED封装整体尺寸为3.50mm(长)× 2.80mm(宽)× 1.85mm(高)。除非另有说明,所有尺寸公差为±0.2mm。俯视图显示一个矩形本体,右上角有极性标记(倒角)。侧视图显示总高度为1.85mm。底视图显示四个焊盘:焊盘1和2(阴极/阳极)位于下侧,而焊盘3和4位于上侧。详细布局请参考显示连接方案的极性图。还提供了PCB上推荐的焊接图形(焊盘图形),以优化热学和电学性能。该图形尺寸为:中央矩形区域2.60mm × 1.60mm,外部连接的外延焊盘总长4.60mm,宽度0.80mm。此图形可确保可靠的焊点形成和充分的散热。
3. 电气与光学特性
3.1 25°C下的电气/光学参数(除非另有说明,IF=50mA)
| 参数 | 符号 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向电压 | VF | IF=50mA | 2.0 | 2.3 | 2.6 | V |
| 反向电流 | IR | VR=5V | — | — | 10 | μA |
| 发光强度 | IV | IF=50mA | 1800 | 2300 | 3500 | mcd |
| 主波长 | λD | IF=50mA | 584.5 | 590 | 594.5 | nm |
| 视角(半功率) | 2θ1/2 | IF=50mA | — | 120 | — | deg |
| 热阻(结到焊点) | RthJS | IF=50mA | — | — | 180 | K/W |
3.2 绝对最大额定值(除非另有说明,Ts=25°C)
| 参数 | 符号 | 额定值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | PD | 182 | mW |
| 正向电流 | IF | 70 | mA |
| 峰值正向电流(1/10占空比,10ms脉冲) | IFP | 100 | mA |
| 反向电压 | VR | 5 | V |
| ESD(人体放电模型) | ESD | 2000 | V |
| 工作温度范围 | TOPR | -40 至 +100 | °C |
| 存储温度范围 | TSTG | -40 至 +100 | °C |
| 结温 | TJ | 120 | °C |
3.3 在IF=50mA条件下的分档信息
这些LED根据正向电压(VF)、光强(IV)和主波长(λD). 分档范围如下:
正向电压分档: C1 (2.0-2.1V)、C2 (2.1-2.2V)、D1 (2.2-2.3V)、D2 (2.3-2.4V)、E1 (2.4-2.5V)、E2 (2.5-2.6V)。
发光强度分档: N1 (1800-2300 mcd)、N2 (2300-2800 mcd)、O1 (2800-3500 mcd)。
主波长分档: A2 (584.5-587 nm)、B1 (587-589.5 nm)、B2 (589.5-592 nm)、C1 (592-594.5 nm)。
分档代码标注在产品标签上,可用于为应用选择特定的性能范围。
4. 典型光学特性曲线
4.1 正向电压与正向电流的关系
当正向电流从0增加到70 mA时,正向电压从约1.9V上升至2.6V。该曲线遵循典型的指数型二极管特性。在50 mA的测试条件下,正向电压典型值为2.3V。
4.2 相对光强与正向电流的关系
相对发光强度随正向电流增加而近乎线性上升,直至70 mA。在50 mA时,相对光强约为70 mA时最大值的90%。这一特性允许通过在额定范围内调节驱动电流来精细调整亮度。
4.3 焊接温度与相对光通量的关系
随着焊点温度(Ts)从25°C升高到120°C,相对光通量会下降。在100°C时,光通量降至25°C时数值的约75%。因此,热管理对于维持稳定的光输出至关重要。
4.4 焊接温度与正向电流降额的关系
为将结温控制在限制范围内,随着环境温度/焊点温度的升高,必须对最大允许正向电流进行降额。在Ts=100°C时,最大正向电流降至约40 mA,而25°C时为70 mA。
4.5 正向电压与焊接温度的关系
正向电压随温度升高而略微下降。在25°C至120°C的范围内,正向电压下降约0.2V。在设计恒流或恒压驱动器时,应考虑此负温度系数。
4.6 辐射模式
辐射模式近似朗伯体,半角宽达120°。相对强度在0°(轴向)处最大,在±60°处降至50%。该模式对称,可在预期应用中提供均匀的光分布。
4.7 主波长与正向电流的关系
当正向电流从0 mA增加到70 mA时,主波长略微向长波长方向偏移(红移)。在整个电流范围内,偏移量约为1 nm,对于大多数应用而言可忽略不计,但在对颜色精度要求高的设计中需予以考虑。
4.8 光谱分布
光谱显示出一个以590 nm为中心的单峰,半高宽(FWHM)约为20 nm。发射光位于可见光谱的黄色区域,无明显次峰。光谱纯度高,使得该LED适用于需要特定黄色的应用场景。
5. 封装信息
5.1 载带与卷盘尺寸
LED采用间距为4.00毫米、宽度为8.00毫米的载带包装。载带设有容纳3.5×2.8毫米封装元件的凹槽,并附有覆盖带进行保护。每卷盘包含2000件。卷盘外径为330毫米,轮毂直径为100毫米,主轴孔直径为13毫米。载带进给方向由卷盘上的箭头标示。
5.2 标签与防潮保护
每个卷盘上贴有标签,标明零件号、规格号、批号、分档代码、光通量代码(或强度)、色度分档、正向电压代码、波长代码、数量及日期代码。卷盘置于防潮袋内,并放入干燥剂和湿度指示卡。随后密封防潮袋以维持低湿环境。外纸箱内装有多个卷盘用于运输。
6. 可靠性测试项目及条件
| 试验项目 | 参考标准 | 条件 | 持续时间/循环次数 | 样本量 | 接收/拒收(c=0) |
|---|---|---|---|---|---|
| 回流焊接 | JESD22-B106 | 温度:最高260°C,时间=10秒 | 2次 | 20个 | 0/1 |
| 湿敏等级2级 (MSL2) | JESD22-A113 | 85°C/60%RH | 168小时 | 20个 | 0/1 |
| 热冲击 | JEITA ED-4701 300307 | -40°C 15min ↔ 125°C 15min, transition <10s | 1000次循环 | 20个 | 0/1 |
| 寿命测试 | JESD22-A108 | Ta=100°C, IF=50mA | 1000小时 | 20个 | 0/1 |
| 高温高湿寿命测试 | JESD22-A101 | 85°C/85%RH,IF=50mA | 1000小时 | 20个 | 0/1 |
失效判据: 测试后,适用以下限值:正向电压变化 ≤ 规格上限(USL)的1.1倍。反向电流 ≤ 规格上限(USL)的2.0倍。光通量 ≥ 规格下限(LSL)的0.7倍。
7. SMT回流焊接操作说明
7.1 推荐回流曲线
该LED适用于无铅回流焊接。应使用以下曲线:
- 预热:150°C至200°C,持续60‑120秒。
- 从Tsmax升温至TL(217°C),升温速率≤ 3°C/s。
- 在217°C以上(tL)的持续时间:60‑120秒。
- 峰值温度(TP):260°C,且在峰值温度±5°C范围内(tp)的最长时间为10秒。
- 从峰值温度降温至25°C,降温速率≤ 6°C/s。
- 从25°C升至峰值温度的总时间:≤ 8分钟。
回流焊次数不得超过两次。若两次回流焊操作间隔超过24小时,必须对LED进行烘烤以防湿气损坏。加热期间请勿对LED施加机械应力。
7.2 手工焊接
如需手工焊接,请使用温度设定在300°C以下的烙铁,并在3秒内完成焊接。仅允许进行一次手工焊接操作。
7.3 返修
不建议在焊接后进行返工。若无法避免,请使用双头热风工具同时加热两个焊点,并小心移除元件。需确认返工不会损坏LED的特性。
7.4 注意事项
- LED封装材料为硅胶,表面较软。请避免在顶部表面施加过大压力,否则可能影响可靠性。应使用合适的吸嘴并控制拾取力度。
- 请勿将LED安装在翘曲的PCB上。焊接后,应避免弯曲PCB。
- 焊接后的冷却过程中,请勿施加机械力或振动。请勿快速冷却器件。
8. 操作注意事项
8.1 环境兼容性
与LED接触的材料中,硫化物含量不得超过100 ppm。周围材料中溴和氯的总含量应低于1500 ppm,且每种元素单独含量低于900 ppm。挥发性有机化合物(VOCs)可渗透硅胶封装,并在受热和光照下导致变色。因此,灯具结构中应仅使用兼容材料。Refond建议在使用前,于预期环境中测试所有化学品和粘合剂。
8.2 搬运与装配
务必使用镊子或适当工具夹持LED的侧面。避免直接触碰硅胶透镜,以防损坏内部电路。在拾取和放置时,应使用不会使硅胶表面变形的吸嘴。
8.3 电路设计
设计驱动电路时,应确保通过每个LED的电流不超过绝对最大额定值(70 mA DC)。需串联一个限流电阻以限制电流并补偿电压波动。请勿向LED施加反向电压,否则会导致迁移和永久性损坏。在搬运和组装过程中需提供ESD防护(HBM最高2 kV)。
8.4 热设计
由于LED特性会随结温升高而劣化(例如亮度降低、色偏),因此充分的热管理至关重要。确保PCB具有足够的铜箔面积和导热过孔以散热。结温不得超过120°C。
8.5 清洁
若焊接后需要清洁,建议使用异丙醇。其他溶剂必须经过验证,确保不会侵蚀封装或树脂。不建议使用超声波清洗,因其可能损坏LED。
8.6 存储条件
| 条件 | 温度 | 湿度 | 最长存放时间 |
|---|---|---|---|
| 打开真空袋前 | ≤30°C | ≤75% RH | 自生产日期起1年 |
| 开袋后(建议使用期限) | ≤30°C | ≤60% RH | ≥24小时 |
| 烘烤(若存储时间超限或湿度指示剂发生变化) | 60±5°C | — | ≥24小时 |
如果防潮袋破损或湿度指示剂显示湿度过高,使用前需在60±5°C下烘烤LED至少24小时。
8.7 静电放电 (ESD)
本LED对ESD敏感。超过90%的器件能承受2000 V HBM。然而,在操作和组装过程中必须采取适当的ESD防护措施(如接地工作台、腕带、导电容器),以避免潜在的隐性损伤。
LED 规格术语
LED技术术语完整解释
光电性能
| 术语 | 单位/表示 | 简要说明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 光效 | lm/W(流明每瓦) | 每瓦电力的光输出,数值越高代表越节能。 | 直接决定能效等级与用电成本。 |
| 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,决定光束宽度。 | 影响照明范围与均匀度。 |
| 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 | 麦克亚当椭圆阶数,例如“5阶” | 颜色一致性指标,阶数越小表示颜色越一致。 | 确保同一批次LED灯的颜色均匀一致。 |
| 主波长 | nm(纳米),例如620nm(红色) | 彩色LED灯颜色对应的波长。 | 决定红色、黄色、绿色单色LED灯的色调。 |
| 光谱分布 | 波长与强度曲线 | 显示强度在不同波长上的分布。 | 影响显色性与光品质。 |
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”。 | 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。 |
| 正向电流 | 如果 | LED正常工作的电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 短时耐受峰值电流,用于调光或闪烁。 | 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) | 从芯片到焊点的传热阻力,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 | 承受静电放电的能力,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) | 亮度衰减至初始值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%) | 经过一段时间后保持的亮度百分比。 | 表示长期使用中的亮度保持能力。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 | 使用过程中颜色变化的程度。 | 影响照明场景中的颜色一致性。 |
| 热老化 | 材料降解 | 长期高温导致的性能劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。 |
Packaging & Materials
| 术语 | 常见类型 | 简要说明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 外壳材料用于保护芯片,并提供光学/热学接口。 | EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更佳,寿命更长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装 | 芯片电极排列 | 倒装:散热更佳,效率更高,适用于大功率。 |
| 荧光粉涂覆 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖蓝光芯片,将部分蓝光转换为黄光/红光,混合形成白光。 | 不同的荧光粉会影响光效、相关色温(CCT)和显色指数(CRI)。 |
| 透镜/光学器件 | 平面、微透镜、TIR | 表面光学结构,用于控制光分布。 | 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 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码,例如 2G、2H | 按亮度分组,每组具有最小/最大流明值。 | 确保同批次亮度均匀。 |
| Voltage Bin | 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。 |
| Color Bin | 5阶麦克亚当椭圆 | 按色坐标分组,确保范围紧凑。 | 保证色彩一致性,避免灯具内部出现色差。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组对应相应的坐标范围。 | 满足不同场景的CCT要求。 |
Testing & Certification
| 术语 | 标准/测试 | 简要说明 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通量维持率测试 | 恒温长时间点亮,记录亮度衰减。 | 用于估算LED寿命(基于TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命估算标准 | 基于LM-80数据估算实际工况下的寿命。 | 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。 | 行业公认的测试基准。 |
| 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 | 照明产品能效与性能认证 | 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力 |