目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同產品定位
- 1.2 目標市場同應用
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 2.3 器件選擇同芯片技術
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 光譜同角度分佈
- 3.2 電氣同熱特性
- 4. 機械同封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別同安裝
- 5. 焊接同組裝指引
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存條件
- 5.3 焊接工藝參數
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 6. 包裝同訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤解釋
- 7. 應用建議同設計考慮
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 關鍵設計考慮
- 8. 技術比較同差異化
- 9. 常見問題(FAQ)
- 10. 實際使用案例
- 11. 工作原理介紹
- 12. 技術趨勢同背景
1. 產品概覽
呢份文件提供咗高亮度藍色LED燈(型號:7344-15SUBC/C470/S400-A6)嘅完整技術規格。呢個元件屬於專為需要卓越光輸出嘅應用而設計嘅系列。LED提供多種配置,以適應唔同嘅設計要求。
1.1 核心優勢同產品定位
呢款LED提供多個關鍵功能,令佢成為電子設計中可靠嘅選擇。佢提供多種視角選擇,讓設計師可以為其應用選擇最佳嘅光束模式。元件設計可靠且堅固,確保性能一致。佢符合主要嘅環境同安全標準,包括無鉛、符合RoHS、符合歐盟REACH同無鹵素(溴<900 ppm,氯<900 ppm,Br+Cl <1500 ppm)。提供帶裝同捲盤包裝,方便大批量生產中嘅高效自動組裝流程。
1.2 目標市場同應用
呢款LED主要針對消費電子同顯示器行業。其主要應用包括電視同電腦顯示器嘅背光、電話嘅指示燈,以及電腦內部嘅通用照明。其高亮度特性令佢適合需要清晰可見光輸出嘅場合。
2. 深入技術參數分析
LED嘅性能由一組絕對最大額定值同喺環境溫度(Ta)為25°C下測量嘅標準電光特性所定義。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺任何操作條件下都唔應該超過呢啲值。
- 連續正向電流(IF):25 mA。呢個係可以連續施加嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流(IFP):100 mA。呢個僅允許喺脈衝條件下,佔空比為1/10,頻率為1 kHz時使用。
- 反向電壓(VR):5 V。施加高於此值嘅反向偏壓可能會損壞LED結。
- 功耗(Pd):90 mW。呢個係封裝可以散發嘅最大功率。
- 操作溫度(Topr):-40°C 至 +85°C。可靠操作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C。非操作狀態下嘅儲存溫度範圍。
- 焊接溫度(Tsol):260°C 持續5秒。焊接過程嘅最高熱曲線。
2.2 電光特性
呢啲參數定義咗LED喺標準測試條件下(IF=20mA,Ta=25°C,除非另有說明)嘅典型性能。
- 發光強度(Iv):1000(最小)至2000(典型)mcd。呢個指定咗人眼感知嘅光輸出功率。
- 視角(2θ1/2):20°(典型)。呢個係發光強度下降到峰值一半時嘅全角,表示光束相對較窄。
- 峰值波長(λp):468 nm(典型)。光譜發射最強嘅波長。
- 主波長(λd):470 nm(典型)。人眼感知嘅單一波長,定義咗藍色。
- 光譜輻射帶寬(Δλ):35 nm(典型)。發射光譜嘅寬度,以半峰全寬(FWHM)測量。
- 正向電壓(VF):2.7V(最小),3.3V(典型),3.7V(最大)@ 20mA。LED工作時嘅壓降。
- 反向電流(IR):50 μA(最大)@ VR=5V。LED反向偏置時嘅小漏電流。
2.3 器件選擇同芯片技術
LED採用InGaN(氮化銦鎵)半導體芯片材料來產生藍光。樹脂封裝材料係水清透明嘅,呢種材料最適合藍色LED,因為佢唔會改變顏色,並且可以實現最大嘅光提取效率。
3. 性能曲線分析
圖形數據提供咗對LED喺唔同條件下行為嘅更深入理解。
3.1 光譜同角度分佈
相對強度 vs. 波長曲線顯示出以468-470 nm為中心嘅特徵藍色發射光譜,典型FWHM為35 nm。指向性曲線直觀地表示咗20°視角,顯示光強度如何從中心軸線下降。
3.2 電氣同熱特性
正向電流 vs. 正向電壓(IV曲線)展示咗二極管典型嘅指數關係。喺20mA嘅典型工作點,電壓約為3.3V。相對強度 vs. 正向電流曲線顯示光輸出隨電流增加而增加,但喺較高電流下可能由於發熱同效率下降而變得次線性。相對強度 vs. 環境溫度同正向電流 vs. 環境溫度曲線對於熱管理至關重要,顯示光輸出同正向電壓特性如何隨溫度變化。光輸出通常隨溫度升高而降低。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
規格書包含LED封裝嘅詳細機械圖紙。關鍵尺寸註明所有尺寸均以毫米為單位,法蘭高度必須小於1.5mm(0.059\"),一般公差為±0.25mm,除非另有說明。圖紙定義咗對於PCB封裝設計至關重要嘅引腳間距、本體尺寸同整體形狀。
4.2 極性識別同安裝
雖然提供嘅文本中無明確詳細說明,但標準LED燈具有較長嘅陽極(+)引腳同較短嘅陰極(-)引腳,通常喺塑料透鏡或底座嘅陰極側有一個平面標記。注意事項強調PCB孔必須與LED引腳精確對齊,以避免安裝應力。
5. 焊接同組裝指引
正確處理對於可靠性至關重要。
5.1 引腳成型
- 喺距離環氧樹脂燈泡底座至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 進行成型之前 soldering.
- 避免對封裝施加應力。應力可能會損壞內部鍵合或使環氧樹脂開裂。
- 喺室溫下剪裁引腳。
- 確保PCB孔精確對齊,以防止插入時產生應力。
5.2 儲存條件
- 出貨後儲存於≤30°C同≤70%相對濕度環境下。
- 喺呢啲條件下,儲存壽命為3個月。
- 如需更長儲存時間(長達1年),請使用帶有氮氣同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化,以防止凝露。
5.3 焊接工藝參數
保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。
手工焊接:
- 烙鐵頭溫度:最高300°C(適用於最大30W烙鐵)
- 焊接時間:每引腳最多3秒
浸焊(波峰焊):
- 預熱溫度:最高100°C(最多60秒)
- 焊錫槽溫度同時間:最高260°C,持續5秒
提供咗推薦嘅焊接溫度曲線圖,強調受控嘅升溫、峰值同冷卻階段。關鍵附加說明包括:
- 避免喺高溫下對引腳施加機械應力。
- 唔好焊接(浸焊或手工焊)超過一次。
- 焊接後,喺LED冷卻至室溫前,保護其免受衝擊/振動。
- 避免從峰值溫度快速冷卻。
- 使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。
5.4 清潔
- 僅在必要時清潔,使用室溫下嘅異丙醇,時間≤1分鐘。
- 喺室溫下乾燥。
- 唔好常規使用超聲波清潔。如果絕對需要,請預先驗證工藝(功率、時間、夾具),確保唔會造成損壞。
5.5 熱管理
有效嘅熱管理對於LED壽命同性能穩定性至關重要。設計師必須考慮應用中嘅散熱路徑。操作電流應根據環境溫度適當降額,參考產品規格中通常提供嘅降額曲線。注意事項明確指出,必須管理應用中LED周圍嘅溫度。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝規格
LED經過包裝,以確保免受靜電放電(ESD)同濕氣影響。
- 初級包裝:防靜電袋。
- 次級包裝:內盒,內含多個防靜電袋。
- 三級包裝:外箱,內含多個內盒。
6.2 標籤解釋
包裝上嘅標籤包含幾個關鍵識別信息:
- CPN:客戶生產編號
- P/N:生產編號(零件號)
- QTY:包裝數量
- CAT:等級(可能係性能分檔)
- HUE:主波長
- REF:參考
- LOT No:批次號(用於追溯)
7. 應用建議同設計考慮
7.1 典型應用場景
呢款高亮度藍色LED非常適合用於:
- 狀態指示燈:喺昏暗或明亮嘅環境光線下提供清晰可見嘅通電或活動信號。
- 背光:用於消費設備中嘅小型LCD顯示屏、鍵盤或裝飾面板。
- 裝飾照明:用於電子產品中需要鮮明藍色嘅重點照明。
7.2 關鍵設計考慮
- 限流:始終使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺20mA或以下進行連續操作。唔好直接連接到電壓源。
- PCB佈局:根據封裝尺寸精確設計PCB封裝。如果喺接近最大額定值下操作,請確保足夠嘅銅面積或散熱過孔以利散熱。
- ESD保護:組裝期間實施標準ESD處理程序,因為LED對靜電放電敏感。
- 光學設計:20°視角相對較窄。設計透鏡或導光板時要考慮呢一點,以實現所需嘅照明模式。
8. 技術比較同差異化
雖然直接比較需要特定競爭對手數據,但根據其規格書,呢款LED嘅關鍵差異化因素係佢結合咗高發光強度(高達2000 mcd)同全面合規性(RoHS、REACH、無鹵素)。窄20°視角係一個特定功能,唔係普遍嘅優點或缺點,而係一個令佢適合需要定向光而非廣域照明應用嘅特性。堅固嘅焊接規格(260°C持續5秒)表明佢與標準無鉛回流焊工藝有良好嘅兼容性。
9. 常見問題(FAQ)
問:呢款LED嘅推薦操作電流係幾多?
答:標準測試條件同典型操作點係20mA直流。連續操作唔應該超過25mA。
問:我可以用5V電源驅動呢款LED嗎?
答:唔可以直接驅動。喺20mA時典型Vf為3.3V,需要串聯一個電阻。電阻值可以計算為 R = (電源電壓 - Vf) / If。對於5V電源:R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85歐姆。使用最接近嘅標準值(例如82或100歐姆)並檢查結果電流。
問:我點樣識別陽極同陰極?
答:對於標準徑向LED燈,較長嘅引腳係陽極(+)。通常,塑料透鏡或法蘭嘅陰極(-)側有一個平面邊緣或標記。
問:呢款LED適合戶外使用嗎?
答:操作溫度範圍係-40°C至+85°C,涵蓋許多戶外條件。然而,封裝本身唔係防水嘅。對於戶外使用,需要額外嘅環境密封(塗層、外殼)以防潮濕同污染物。
問:點解保持焊點到燈泡3mm距離咁重要?
答:咁樣可以防止過多熱量沿引腳傳導並損壞內部半導體芯片或環氧樹脂封裝材料,從而導致早期失效或透鏡變暗。
10. 實際使用案例
場景:為網絡路由器設計狀態指示燈。
LED需要從房間另一邊清晰可見。設計師選擇呢款LED係因為其高亮度(2000 mcd)。佢哋設計咗一個PCB,其封裝與封裝圖紙匹配。一個100歐姆嘅限流電阻與LED串聯,連接到3.3V微控制器GPIO引腳。咁樣喺低電平時提供約(3.3V - 3.3V)/100Ω = 0mA,喺高電平時提供(3.3V - 2.7V)/100Ω = 6mA(使用最小Vf),呢個電流安全且足夠明亮。組裝期間,生產線使用指定嘅波峰焊曲線。窄20°視角非常完美,因為佢創造咗一個明亮、聚焦嘅光點指向用戶,即使喺光線充足嘅房間內都係咁。
11. 工作原理介紹
呢個係發光二極管(LED),一種半導體光子器件。其核心係由InGaN材料製成嘅芯片。當施加正向電壓(超過正向電壓Vf)時,電子同空穴被注入穿過半導體p-n結。當呢啲電荷載流子復合時,佢哋以光子(光)嘅形式釋放能量。特定波長(藍色,470 nm)由InGaN材料系統嘅帶隙能量決定。水清透明嘅環氧樹脂封裝材料保護芯片,作為透鏡塑造光輸出(創造20°視角),並增強從半導體中提取光嘅效率。
12. 技術趨勢同背景
基於InGaN技術嘅藍色LED代表咗固態照明領域嘅一項基礎成就。高效藍色LED嘅發展使得白光LED(通過藍光與黃色熒光粉結合)同全彩色RGB顯示器嘅創造成為可能。當前LED技術嘅趨勢集中於提高效率(每瓦流明)、改善白光嘅顯色指數(CRI)、實現通用照明嘅更高功率密度,以及開發微型化同集成化解決方案(如微型LED)。呢個特定元件屬於標準、可靠、中功率指示燈LED類別,係一種基礎技術成熟且廣泛應用於整個電子行業嘅主力元件。
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。 |