目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 超深紅 (SDR) 特性
- 3.2 亮黃綠 (SYG) 特性
- 4. 機械及封裝資料
- 5. 焊接及組裝指引
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存
- 5.3 焊接工序
- 6. 包裝及訂購資料
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用建議
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 設計考慮因素
- 8. 技術比較及差異
- 9. 常見問題 (基於技術參數)
- 9.1 我可唔可以連續用25mA驅動呢粒LED?
- 9.2 點解會有兩個唔同嘅波長規格 (峰值同主波長)?
- 9.3 對於雙色LED嚟講,白色擴散樹脂顏色係咩意思?
- 10. 工作原理簡介
- 11. 行業趨勢及背景
1. 產品概覽
1259-7SDRSYGW/S530-A3係一款將兩粒半導體晶片集成喺單一封裝內嘅雙色LED燈珠。呢個元件設計用於發射兩種唔同顏色:超深紅 (SDR) 同亮黃綠 (SYG)。主要結構採用AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 材料製造兩粒晶片,呢種材料喺紅光到黃綠光譜範圍內以高效率聞名。燈珠採用白色擴散樹脂封裝,有助於散射晶片發出嘅光線,從而實現更闊同更均勻嘅視角。
呢個元件設計具有固態可靠性,相比傳統嘅白熾燈或熒光指示燈,提供更長嘅使用壽命。佢兼容集成電路,意味住由於其低正向電壓同電流要求,可以直接由微控制器或其他數碼電路嘅標準邏輯電平輸出驅動。產品符合多項環境同安全標準,包括歐盟嘅RoHS (有害物質限制) 指令、REACH (化學品註冊、評估、授權和限制) 法規,並且被歸類為無鹵素,對溴 (Br) 同氯 (Cl) 含量有嚴格限制。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗可能對元件造成永久損壞嘅應力極限。為確保可靠運作,絕對唔可以超過呢啲極限,即使係瞬間超過都唔得。
- 連續正向電流 (IF): SDR同SYG晶片都係25 mA。呢個係可以持續流經LED嘅最大直流電流。
- 反向電壓 (VR): 5 V。施加高過呢個數值嘅反向電壓可能會擊穿LED嘅PN結。
- 功耗 (Pd): 每粒晶片60 mW。呢個係LED封裝喺環境溫度25°C下可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 工作溫度 (Topr): -40°C 至 +85°C。保證元件喺呢個環境溫度範圍內正常運作。
- 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +100°C。元件可以喺呢個範圍內無施加電源嘅情況下儲存。
- 焊接溫度 (Tsol): 對於回流焊接,規定峰值溫度為260°C,最長5秒。
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準測試條件下 (Ta=25°C) 量度,代表元件嘅典型性能。
- 正向電壓 (VF): 範圍由1.7V到2.4V,兩種顏色喺測試電流20mA下嘅典型值都係2.0V。呢個低電壓對於低功耗同電池供電應用好關鍵。
- 反向電流 (IR): 喺反向電壓5V下最大為10 µA,表示結完整性良好。
- 發光強度 (IV): SDR晶片嘅典型強度係32 mcd,而SYG晶片就光啲,有50 mcd (兩者都係喺IF=20mA下)。最小值分別係16 mcd同25 mcd。
- 視角 (2θ1/2): 兩種顏色嘅典型半角都係50度,提供相當闊嘅視野。
- 波長規格:
- SDR: 峰值波長 (λp) 係650 nm,主波長 (λd) 係639 nm。
- SYG: 峰值波長 (λp) 係575 nm,主波長 (λd) 係573 nm。
- 光譜輻射帶寬 (Δλ): 兩者都大約係20 nm,定義咗發射光嘅光譜純度。
請注意所述嘅量度不確定度:VF 為 ±0.1V,IV 為 ±10%,λd.
為 ±1.0nm。
3. 性能曲線分析
3.1 超深紅 (SDR) 特性
- 提供嘅曲線可以深入了解SDR晶片喺唔同條件下嘅行為。相對強度 vs. 波長
- : 呢個圖顯示光譜功率分佈,中心喺650 nm附近。指向性圖案
- : 說明光強度嘅角度分佈,同50度視角相關。正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- : 展示二極管典型嘅指數關係。條曲線有助於設計限流電路。相對強度 vs. 正向電流
- : 顯示光輸出隨電流增加而增加,但可能唔係完全線性,特別係喺較高電流時。相對強度 vs. 環境溫度
- : 表示發光強度隨環境溫度升高而降低,呢個係LED嘅常見特性,因為非輻射復合增加。正向電流 vs. 環境溫度
: 可能顯示最大允許正向電流隨溫度升高而降低,以保持喺功耗限制內。
3.2 亮黃綠 (SYG) 特性
- SYG晶片同SDR有相似嘅曲線類型,主要區別喺於波長特定嘅圖表。相對強度 vs. 波長
- : 中心喺575 nm附近。色度座標 vs. 正向電流
- : 呢個係SYG晶片嘅重要圖表,顯示感知顏色 (由佢喺CIE色度圖上嘅x,y座標定義) 可能會隨驅動電流變化而輕微偏移。對於需要穩定顏色感知嘅應用嚟講,呢點好關鍵。
其他曲線 (指向性、I-V、強度 vs. 電流/溫度) 跟隨類似SDR晶片嘅趨勢,但數值係針對SYG材料特性嘅。
4. 機械及封裝資料
- 規格書包含詳細嘅封裝尺寸圖。關鍵機械規格包括:
- 所有尺寸都以毫米為單位提供。
- 一個重要註明指定元件凸緣嘅高度必須少於1.5mm (0.059英寸)。呢個可能係為咗兼容自動貼片機,並確保喺PCB上正確就位。
- 未指定尺寸嘅一般公差係 ±0.25mm。
圖紙通常顯示引腳間距、本體尺寸同極性指示器 (可能係一個平邊或標記嘅陰極)。正確方向對於雙色功能至關重要,因為反轉極性會點亮另一粒晶片。
5. 焊接及組裝指引
5.1 引腳成型
- 如果需要為通孔安裝彎曲引腳,必須小心進行,避免損壞LED。
- 彎曲應該喺距離環氧樹脂透鏡底座至少3mm嘅位置進行。成型必須喺 soldering.
- 焊接前
- 完成。彎曲過程中對封裝施加過大應力可能會令環氧樹脂破裂或損壞內部引線鍵合。
- 引腳應該喺室溫下切割。
PCB孔必須同LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存
- 適當儲存可以防止吸濕同降解。
- 建議儲存條件: ≤30°C 同 ≤70% 相對濕度 (RH)。
- 喺呢啲條件下,出貨後嘅保質期係3個月。
- 對於更長嘅儲存時間 (長達1年),器件應該存放喺密封、充氮並帶有乾燥劑嘅容器內。
避免喺潮濕環境中快速溫度變化,以防止冷凝。
5.3 焊接工序
- 提供詳細焊接說明以確保可靠性。
- 保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。手動焊接
- : 烙鐵頭最高溫度300°C (對於30W烙鐵),焊接時間最長3秒。波峰/浸焊
- : 預熱最高100°C持續60秒,焊錫槽最高260°C持續5秒。
- 提供建議嘅回流焊接溫度曲線,通常包括預熱、保溫、回流 (峰值約260°C) 同冷卻階段,並有受控嘅升溫/降溫速率以最小化熱衝擊。
- 避免喺LED熱嘅時候對引腳施加機械應力。
- 唔好焊接 (浸焊或手焊) 多過一次。
- 焊接後,保護LED免受衝擊/振動,直到佢冷卻到室溫。
唔建議使用快速熱處理。
6. 包裝及訂購資料
6.1 包裝規格
- LED經過包裝,以防止運輸同儲存期間嘅靜電放電 (ESD) 同濕氣損壞。初級包裝
- : 防靜電袋。次級包裝
- : 內盒。三級包裝
- : 用於批量運輸嘅外箱。包裝數量
: 每袋200-500件,每個內盒5袋,每個外箱10個內盒。
6.2 標籤說明
- CPN包裝上嘅標籤包含用於追溯性同分檔選擇嘅關鍵信息。
- : 客戶部件編號。P/N
- QTY: 製造商部件編號 (例如,1259-7SDRSYGW/S530-A3)。
- CAT: 包裝內數量。
- HUE: 發光強度嘅等級或分檔代碼。
- REF: 主波長嘅等級或分檔代碼。
- : 正向電壓嘅等級或分檔代碼。LOT No
: 製造批次編號,用於追溯。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
- 規格書列出咗指示燈嘅幾個經典應用:電視機及顯示器
- : 用作電源、待機或功能狀態指示器。電話
- : 線路狀態、留言等待或模式指示器。電腦
: 桌上電腦、手提電腦或外圍設備上嘅電源、硬碟活動或網絡狀態燈。
雙色特性允許單一元件實現雙狀態指示 (例如,紅色表示關閉/錯誤,綠色表示開啟/正常),節省電路板空間。
- 7.2 設計考慮因素限流
- : 務必使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流設定為所需值 (例如20mA),切勿直接連接到電壓源。極性
- : 對於雙色操作,一粒晶片嘅陽極通常係另一粒嘅陰極。電路設計必須考慮呢種共陰極或共陽極配置。熱管理
- : 雖然功耗低,但確保足夠通風同避免放置喺其他熱源附近有助於保持光輸出同使用壽命,特別係喺高環境溫度下。ESD保護
: 組裝期間採取適當嘅ESD預防措施進行處理。
8. 技術比較及差異
- 雖然呢份規格書冇明確同其他產品比較,但可以推斷出呢個元件嘅主要優勢:雙晶片集成
- : 將兩種指示顏色結合喺一個3mm或5mm燈珠封裝內,相比使用兩粒獨立LED,減少零件數量同PCB佔用面積。材料選擇 (AlGaInP)
- : 喺紅-橙-黃-綠光譜範圍內提供高效率同良好嘅色彩飽和度。合規性
- : 符合現代環境標準 (RoHS、REACH、無鹵素),對於喺全球市場銷售嘅產品至關重要。寬廣工作溫度
: -40°C 至 +85°C 嘅範圍令佢適合消費類、工業類同部分汽車內部應用。
9. 常見問題 (基於技術參數)
9.1 我可唔可以連續用25mA驅動呢粒LED?
可以,25mA係連續正向電流嘅絕對最大額定值。為咗獲得最佳使用壽命同考慮到電源電壓或溫度嘅潛在變化,通常做法係以低於最大值嘅電流驅動LED,例如測試所用嘅20mA。如果喺高環境溫度下操作,請務必參考降額指引。
9.2 點解會有兩個唔同嘅波長規格 (峰值同主波長)?p)峰值波長 (λ係光譜功率分佈最高嘅波長。d)主波長 (λ
係單色光嘅波長,對人眼嚟講,佢嘅顏色同LED嘅顏色一樣。對於光譜較寬或者光譜唔完全匹配人眼敏感度嘅LED,呢兩個數值可能會唔同。主波長通常對於顏色指示應用更相關。
9.3 對於雙色LED嚟講,白色擴散樹脂顏色係咩意思?
白色擴散樹脂充當光散射介質。佢更有效地混合來自兩粒緊密排列晶片嘅光線,有助於當任何一粒晶片點亮時,喺透鏡上創造更均勻嘅顏色外觀。同透明樹脂相比,佢亦擴闊咗有效視角。
10. 工作原理簡介
LED係一種半導體二極管。當施加超過其閾值嘅正向電壓時,來自n型半導體嘅電子同來自p型半導體嘅空穴被注入到有源區 (PN結)。當呢啲電子同空穴復合時,能量以光子 (光) 嘅形式釋放。發射光嘅特定波長 (顏色) 由有源區所用半導體材料嘅能帶隙決定。喺呢個產品中,使用咗AlGaInP,佢嘅能帶隙適合發射可見光譜中紅光到黃綠光部分嘅光。封裝內嘅兩粒獨立晶片具有略微唔同嘅材料成分或結構,以產生獨特嘅超深紅同亮黃綠顏色。
11. 行業趨勢及背景
- 所述元件代表咗用於通孔指示應用嘅成熟且廣泛使用嘅技術。與呢類器件相關嘅行業趨勢包括:小型化
- : 雖然呢個係燈珠式LED,但總體趨勢係轉向表面貼裝器件 (SMD) 封裝 (例如0603、0402) 用於指示燈,以節省空間並實現自動化組裝。然而,通孔LED喺原型製作、維修同需要更高個體可見度或穩健性嘅應用中仍然流行。效率提升
- : 持續嘅材料科學改進不斷提高所有LED (包括AlGaInP類型) 嘅發光效率 (每瓦流明),允許喺相同電流下獲得更高亮度,或者喺更低功率下獲得相同亮度。顏色一致性及分檔
- : 喺狀態指示器等應用中,對更嚴格顏色公差嘅需求 (品牌形象好重要) 推動製造商提供更精確嘅波長同強度分檔,正如標籤上嘅CAT、HUE同REF代碼所示。集成化
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。 |