目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 處理同手動操作注意事項
- 2.1 手動操作指引
- 3. 濕度敏感性同烘烤程序
- 3.1 儲存條件
- 3.2 需要烘烤嘅條件
- 3.3 烘烤方法
- 4. 儲存指引
- 4.1 未開封包裝
- 4.2 已開封包裝
- 5. 靜電放電（ESD）防護
- 5.1 ESD損壞機制
- 5.2 ESD控制措施
- 6. 應用電路設計
- 6.1 驅動方法
- 6.2 限流電阻
- 6.3 極性同連接順序
- 7. 回流焊接特性
- 7.1 無鉛（Pb-Free）焊接溫度曲線
- 7.2 有鉛（SnPb）焊接溫度曲線
- 7.3 關鍵考慮因素
- 8. 組裝後電路板嘅清潔
- 8.1 清潔劑兼容性
- 8.2 清潔過程
- 9. 組裝半成品嘅儲存同處理
- 10. 散熱管理技術
- 10.1 用於散熱管理嘅PCB設計
- 10.2 系統級散熱設計
- 11. 其他重要考慮因素
- 11.1 光學考慮
- 11.2 電氣測試
- 11.3 長期可靠性
1. 產品概覽
3535陶瓷LED系列係一款高性能表面貼裝器件（SMD）封裝，專為要求嚴格嘅照明應用而設計。呢款封裝嘅特點係3.5mm x 3.5mm嘅佔位面積同陶瓷基板，相比傳統塑膠封裝，佢提供更優越嘅散熱管理、機械穩定性同可靠性。陶瓷結構提供極佳嘅散熱效果，對於維持LED性能同使用壽命至關重要，特別係喺高功率或高密度陣列配置中。呢啲LED適用於多種應用，包括汽車照明、一般照明、背光照明同特殊照明，喺呢啲應用中，穩定嘅色彩輸出同長期可靠性係首要考慮。
2. 處理同手動操作注意事項
正確嘅處理對於防止LED（尤其係敏感嘅光學透鏡）受到物理損壞至關重要。
2.1 手動操作指引
生產過程中應盡量減少手動處理。必要時，必須使用鑷子（最好係橡膠頭）嚟夾起LED。鑷子必須夾住LED封裝嘅陶瓷本體。嚴禁觸摸、按壓或對矽膠透鏡施加任何機械力。接觸透鏡會導致污染、刮痕或變形，嚴重降低光學性能、光輸出同色彩均勻度。施加壓力可能導致內部分層或破裂，造成即時故障。
3. 濕度敏感性同烘烤程序
根據IPC/JEDEC J-STD-020C標準，3535陶瓷LED封裝被歸類為濕度敏感器件。吸收嘅濕氣喺高溫回流焊接過程中可能會蒸發，導致內部壓力積聚同潛在嘅災難性故障（例如"爆米花"現象）。
3.1 儲存條件
收到嘅LED原裝密封防潮袋（MBB）內附有乾燥劑，應儲存喺溫度低於30°C同相對濕度（RH）低於85%嘅環境中。打開防潮袋後，必須立即檢查內部嘅濕度指示卡。如果指示卡顯示未超過安全暴露水平，並且元件會喺指定嘅車間壽命內使用，則可能唔需要烘烤。
3.2 需要烘烤嘅條件
符合以下條件嘅LED必須進行烘烤：1) 已從原裝密封包裝中取出。2) 暴露喺環境條件下（乾燥儲存櫃外）超過12小時。3) 濕度指示卡顯示已超過允許嘅暴露限制。
3.3 烘烤方法
建議嘅烘烤程序如下：將LED（最好仍然喺原裝捲盤上）放入循環風烘箱中，喺60°C（±5°C）下烘烤24小時。溫度切勿超過60°C，以免損壞捲盤或LED內部材料。烘烤後，必須喺一小時內進行回流焊接，或立即放入相對濕度低於20%嘅乾燥儲存環境中。
4. 儲存指引
正確嘅儲存對於保持LED質量同可焊性至關重要。
4.1 未開封包裝
將密封嘅防潮袋儲存喺5°C至30°C，相對濕度低於85%嘅環境中。
4.2 已開封包裝
開封後，將元件儲存喺5°C至30°C，相對濕度低於60%嘅環境中。為獲得最佳保護，請將已開封嘅捲盤或托盤放入裝有新鮮乾燥劑嘅密封容器中，或放入充氮嘅乾燥櫃中。喺呢啲條件下，建議開袋後嘅"車間壽命"為12小時。
5. 靜電放電（ESD）防護
LED係半導體器件，非常容易受到靜電放電（ESD）嘅損壞。白色、藍色、綠色同紫色LED由於其更寬嘅帶隙材料而特別敏感。
5.1 ESD損壞機制
ESD可能導致兩種主要類型嘅損壞：1) 潛在損壞：局部放電可能導致局部發熱，降低LED內部結構嘅性能。呢個會導致漏電流增加、光輸出減少、色彩偏移（喺白光LED中）同使用壽命縮短，儘管LED可能仍然運作。2) 災難性故障：強烈嘅放電可能完全破壞半導體結，導致即時同永久性故障（LED損壞）。
5.2 ESD控制措施
必須喺所有處理LED嘅區域（包括生產、測試同包裝）實施全面嘅ESD控制計劃。關鍵措施包括：建立帶有接地導電地板嘅靜電防護區（EPA）。使用接地嘅防靜電工作站，並確保所有生產設備正確接地。要求所有人員穿著防靜電服裝、佩戴手腕帶同/或腳跟帶。使用離子發生器嚟中和非導電材料上嘅靜電荷。使用接地嘅焊接烙鐵。使用導電或耗散性材料製作托盤、管同包裝。
6. 應用電路設計
正確嘅電氣設計對於LED穩定運作同長壽命至關重要。
6.1 驅動方法
強烈建議使用恆流（CC）驅動器，而非恆壓（CV）驅動器。LED係電流驅動器件；其正向電壓（Vf）具有負溫度係數，並且可能因器件而異。恆流驅動器確保穩定嘅電流流經LED，無論Vf如何變化，從而提供一致嘅亮度並防止熱失控。
6.2 限流電阻
當多個LED串並聯到一個恆流驅動器或使用恆壓源時，必須喺每個獨立嘅LED串中串聯一個限流電阻。呢個電阻補償串之間嘅輕微Vf差異，確保電流均分並防止某個串汲取過多電流。電阻值係根據驅動器電壓、串嘅總Vf同所需工作電流計算得出（R = (Vsource - Vf_string) / I_LED）。
6.3 極性同連接順序
LED係二極管，必須以正確嘅極性連接（陽極接正極，陰極接負極）。喺最終組裝期間，首先驗證LED陣列同驅動器輸出嘅極性。先將驅動器輸出連接到LED陣列。然後先將驅動器輸入連接到市電或直流電源。呢個順序可以防止電壓瞬變或錯誤連接損壞LED。
7. 回流焊接特性
3535陶瓷封裝設計用於兼容標準表面貼裝技術（SMT）回流工藝。
7.1 無鉛（Pb-Free）焊接溫度曲線
無鉛焊料（例如SAC305）嘅建議回流溫度曲線至關重要。該曲線通常包括：預熱：逐漸升溫（1-3°C/秒）以激活助焊劑。保溫/停留：喺150-200°C之間嘅平台期持續60-120秒，使電路板同元件熱均勻，並讓助焊劑完全清潔焊盤。回流：快速升至峰值溫度。焊點峰值溫度必須達到245-250°C。高於液相線（TAL）嘅時間（SAC305通常為217°C）應維持45-75秒。冷卻：控制冷卻速率，最大為-6°C/秒，以確保焊點正確形成並最小化熱應力。
7.2 有鉛（SnPb）焊接溫度曲線
對於錫鉛焊料，峰值溫度較低。焊點峰值溫度應為215-230°C，高於液相線（183°C）嘅時間應維持60-90秒。同樣需要仔細控制預熱、保溫同冷卻速率。
7.3 關鍵考慮因素
切勿超過建議嘅最大峰值溫度或TAL，因為呢個可能損壞LED內部晶片、鍵合線或螢光粉。確保回流焊爐針對特定PCB厚度、元件密度同使用嘅焊膏進行正確校準同設定溫度曲線。
8. 組裝後電路板嘅清潔
回流後可能需要清潔以去除助焊劑殘留物，呢啲殘留物可能具有腐蝕性或隨時間導致電氣洩漏。
8.1 清潔劑兼容性
必須驗證任何清潔劑與LED矽膠透鏡同封裝材料嘅化學兼容性。強烈溶劑可能導致透鏡膨脹、破裂或變渾濁。推薦嘅清潔劑通常係溫和嘅、基於酒精或專為電子產品設計嘅水基溶液。喺進行全面清潔之前，務必查閱LED製造商嘅規格並喺樣品板上進行測試。
8.2 清潔過程
謹慎使用溫和嘅清潔方法，例如超聲波清潔，因為過高嘅功率或頻率可能損壞LED。首選方法包括噴淋清洗或輕微攪動嘅浸泡。清潔後確保電路板徹底乾燥，以防止濕氣滯留。
9. 組裝半成品嘅儲存同處理
焊有LED嘅PCB（半成品）亦需要小心處理。
避免以對LED透鏡施加壓力嘅方式直接堆疊電路板。使用間隔物或專用儲存架。將組裝好嘅電路板儲存喺清潔、乾燥同防靜電安全嘅環境中。如果儲存時間較長，特別係如果電路板將進行第二次回流工藝（用於雙面組裝），請考慮使用帶有乾燥劑嘅防潮袋。手持電路板邊緣，避免污染或對元件施加壓力。
10. 散熱管理技術
有效嘅散熱係影響LED性能同可靠性嘅最重要單一因素。雖然陶瓷封裝提供良好嘅導熱性，但熱量必須有效地從封裝中傳導出去。
10.1 用於散熱管理嘅PCB設計
PCB充當主要散熱器。使用金屬基板PCB（MCPCB）或標準FR4板，並喺LED佔位面積下方佈置大量散熱通孔。LED嘅散熱焊盤必須焊接到PCB上相應嘅銅焊盤上。呢個焊盤應盡可能大，並通過多個散熱通孔連接到內部接地層或外部散熱器。通孔應填充或覆蓋焊料以提高導熱性。
10.2 系統級散熱設計
計算從LED結點到環境空氣嘅總熱阻（Rth_j-a）。呢個包括結點到外殼（Rth_j-c，數據表中提供）、外殼到電路板（焊接界面）、電路板到散熱器同散熱器到環境嘅熱阻。喺最壞情況嘅工作條件下，不得超過最大允許結點溫度（Tj_max，通常為125-150°C）。使用公式：Tj = Ta + (Power_dissipated * Rth_j-a)。Power_dissipated約為（Vf * If）減去輻射光功率。正確嘅設計確保Tj遠低於Tj_max，從而最大化光輸出同使用壽命。
11. 其他重要考慮因素
11.1 光學考慮
保持光路清潔。透鏡或二次光學元件上嘅任何污染都會降低光輸出。視角同空間輻射模式由主透鏡設計固定；必須據此選擇二次光學元件。
11.2 電氣測試
進行在線測試（ICT）或功能測試時，確保測試探針唔接觸或刮擦LED透鏡。測試電壓同電流必須喺LED嘅絕對最大額定值範圍內，以避免電氣過應力（EOS）。
11.3 長期可靠性
遵守所有處理、焊接同散熱指引直接影響LED嘅長期可靠性，包括光通維持率（L70/L90壽命）同色彩穩定性。未能遵循呢啲程序可能導致過早退化同現場故障。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |