目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數同規格
- 2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
- 2.2 電光特性 (Ts=25°C, IF=40mA)
- 3. 分級系統說明
- 3.1 光通量分級 (at 40mA)
- 3.2 波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- 4.2 正向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 結溫 vs. 相對光譜功率
- 4.4 光譜功率分佈
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸: 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)
- 5.2 焊盤佈局同鋼網設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接、組裝同處理指引
- 6.1 濕度敏感性同烘烤
- 6.2 儲存條件
- 6.3 靜電放電 (ESD) 保護
- 6.4 應用電路設計
- 6.5 元件處理
- 7. 型號編碼規則
- 8. 應用備註同設計考慮
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學設計
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 光通量分級A3、A4同A5有咩分別?
- 9.2 點解焊接前需要烘烤?
- 9.3 我可唔可以連續用最大脈衝電流 (80mA) 驅動呢粒LED?
- 9.4 點樣解讀波長分級代碼 (例如B2)?
- 10. 技術比較同趨勢
- 10.1 同類似封裝比較
- 10.2 行業趨勢
1. 產品概覽
T3B系列係一款高性能藍光表面貼裝器件 (SMD) LED,專為現代照明應用而設計。呢個系列採用緊湊嘅3014封裝尺寸,喺光輸出、效率同可靠性之間取得平衡。佢專為需要穩定藍光發射嘅應用而設計,例如背光、指示燈、裝飾照明,以及作為RGB或白光系統嘅組件。
呢個系列嘅核心優勢在於佢對關鍵參數(例如光通量、波長同正向電壓)採用標準化分級系統,確保批量生產時性能可預測同顏色一致性。佢110度嘅寬視角令佢適合需要廣泛照明嘅應用。
2. 技術參數同規格
2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
以下額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 正向電流 (IF):60 mA (連續)
- 正向脈衝電流 (IFP):80 mA (脈衝寬度 ≤10ms, 佔空比 ≤1/10)
- 功耗 (PD):102 mW
- 工作溫度 (Topr):-40°C 至 +80°C
- 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +80°C
- 結溫 (Tj):125°C
- 焊接溫度 (Tsld):230°C 或 260°C 持續10秒 (回流焊)
2.2 電光特性 (Ts=25°C, IF=40mA)
呢啲參數定義咗標準測試條件下嘅典型性能。
- 正向電壓 (VF):3.0 V (典型), 3.4 V (最大)
- 反向電壓 (VR):5 V
- 峰值波長 (λd):455 nm (典型)
- 反向電流 (IR):10 µA (最大) 於 VR=5V
- 視角 (2θ1/2):110° (典型)
3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會根據測量到嘅參數進行分級。
3.1 光通量分級 (at 40mA)
分級由最小同最大光輸出定義。
- 代碼 A3:1.0 lm (最小) 至 1.5 lm (最大)
- 代碼 A4:1.5 lm (最小) 至 2.0 lm (最大)
- 代碼 A5:2.0 lm (最小) 至 2.5 lm (最大)
注意: 光通量測量公差為 ±7%。
3.2 波長分級
呢個定義咗發出藍光嘅主波長範圍。
- 代碼 B1:445 nm 至 450 nm
- 代碼 B2:450 nm 至 455 nm
- 代碼 B3:455 nm 至 460 nm
- 代碼 B4:460 nm 至 465 nm
3.3 正向電壓分級
按電壓分級有助於設計高效嘅驅動電路。
- 代碼 1:2.8 V 至 3.0 V
- 代碼 2:3.0 V 至 3.2 V
- 代碼 3:3.2 V 至 3.4 V
注意: 正向電壓測量公差為 ±0.08V。
4. 性能曲線分析
4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
I-V曲線顯示流經LED嘅電流同佢兩端電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅,係二極管嘅特性。典型正向電壓 (VF) 係喺測試電流40mA下指定嘅。設計師必須確保驅動電路提供足夠電壓以達到所需工作電流,同時管理功耗。
4.2 正向電流 vs. 相對光通量
呢條曲線說明光輸出點樣隨電流增加。雖然輸出隨電流增加而增加,但效率通常會喺較高電流時因熱效應增加而降低。喺建議嘅連續電流 (60mA) 或以下操作可確保最佳效能同壽命。
4.3 結溫 vs. 相對光譜功率
LED性能依賴於溫度。隨住結溫 (Tj) 升高,光通量通常會降低,峰值波長可能會輕微偏移 (對於藍光LED通常係向長波長方向偏移)。應用中有效嘅熱管理對於保持穩定嘅光學性能同壽命至關重要。
4.4 光譜功率分佈
光譜曲線描繪咗喺唔同波長下發出嘅光強度。對於藍光LED,呢個係一個相對較窄嘅峰值,中心位於主波長 (例如455nm) 附近。呢個峰值嘅半高全寬 (FWHM) 決定咗顏色純度。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸: 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)
LED封裝喺標準3014 SMD封裝內。關鍵尺寸包括本體長度3.0mm、寬度1.4mm同高度0.8mm。公差指定為 .X 尺寸 ±0.10mm 同 .XX 尺寸 ±0.05mm。
5.2 焊盤佈局同鋼網設計
PCB設計嘅推薦焊盤圖案包括兩個陽極焊盤同兩個陰極焊盤,以確保穩定嘅機械固定同良好嘅焊點形成。提供相應嘅焊膏鋼網圖案以控制組裝期間沉積嘅焊膏體積,呢個對於實現可靠嘅焊點而無橋接或焊料不足至關重要。
5.3 極性識別
元件通常喺封裝上有標記或凹口以指示陰極側。PCB焊盤圖案亦應清晰標記,以防止組裝期間反向安裝。
6. 焊接、組裝同處理指引
6.1 濕度敏感性同烘烤
3014封裝對濕度敏感 (根據IPC/JEDEC J-STD-020C進行MSL分級)。如果原裝防潮袋被打開,並且元件暴露喺超出指定限制 (由袋內濕度指示卡顯示) 嘅環境濕度中,則必須喺回流焊前進行烘烤,以防止爆米花效應開裂或其他濕氣引起嘅損壞。
- 烘烤條件:60°C 持續24小時。
- 烘烤後:元件應喺1小時內焊接,或儲存喺乾燥環境 (<20% RH) 中。
- 切勿喺超過60°C嘅溫度下烘烤。
6.2 儲存條件
- 未開封袋:儲存於5°C至30°C,濕度低於85%。
- 開封後:儲存於5°C至30°C,濕度低於60%。最佳做法係儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣櫃中。
- 車間壽命:喺工廠車間條件下,開袋後12小時內使用。
6.3 靜電放電 (ESD) 保護
藍光LED對靜電放電敏感。ESD可能導致立即失效 (災難性) 或潛在損壞,從而導致壽命縮短同性能下降。
預防措施:
- 使用接地嘅防靜電工作站同地板。
- 操作員必須佩戴接地腕帶、防靜電工作服同手套。
- 使用離子發生器中和工作區域嘅靜電荷。
- 使用防靜電包裝同處理材料。
- 確保所有工具 (例如焊鐵) 正確接地。
6.4 應用電路設計
正確嘅電路設計對於可靠操作至關重要。
- 限流:始終使用串聯限流電阻,或者更好嘅係恆流驅動器。恆流源可提供穩定嘅光輸出,而唔受正向電壓輕微變化嘅影響。
- 電路配置:連接多個LED時,建議採用每串一個限流元件嘅串聯配置,而非純並聯連接,以確保電流均勻分佈。
- 電源順序:將LED模組連接到電源時,先將驅動器輸出連接到LED,然後再將驅動器輸入連接到電源,以避免電壓瞬變。
6.5 元件處理
避免用手指直接觸摸LED透鏡,因為皮膚油脂會污染矽膠表面,可能導致光輸出減少或變色。使用真空吸筆或鑷子。避免對矽膠透鏡施加過度嘅機械壓力,因為咁樣會損壞內部嘅鍵合線或芯片,導致失效。
7. 型號編碼規則
產品代碼遵循結構化格式:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□
呢個代碼包含以下資訊:
- 封裝外形:例如,'3B' 代表3014。
- 透鏡/光學:例如,'00' 代表無透鏡。
- 芯片配置:例如,'S' 代表單個小功率芯片。
- 顏色:例如,'B' 代表藍色。
- 內部代碼
- 相關色溫 (CCT) 代碼:適用於白光LED。
- 光通量分級代碼:例如,'A3'、'A4' 等。
8. 應用備註同設計考慮
8.1 典型應用場景
- 背光:用於LCD顯示屏、鍵盤或標牌。
- 裝飾照明:重點照明、氛圍照明。
- 指示燈:消費電子產品或工業設備上嘅狀態指示燈。
- RGB系統:作為混色應用中嘅藍色元件。
8.2 熱管理
雖然功率相對較低 (最大102mW),但有效嘅散熱對於保持性能同壽命仍然重要,特別係喺封閉式燈具或高環境溫度下。確保PCB有足夠嘅散熱設計,必要時使用金屬基板 (MCPCB) 以獲得更好嘅散熱效果。
8.3 光學設計
110度嘅寬視角提供漫射照明。對於需要更聚焦光束嘅應用,可以喺LED上方放置二次光學元件 (透鏡或反射器)。矽膠透鏡材料應與二次光學組件兼容。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 光通量分級A3、A4同A5有咩分別?
呢啲分級代表喺標準測試電流40mA下唔同嘅最小同最大光輸出水平。A5係最光嘅分級,跟住係A4,然後係A3。選擇特定分級可以讓你嘅應用中實現更嚴格嘅亮度控制。
9.2 點解焊接前需要烘烤?
塑膠封裝會吸收空氣中嘅水分。喺高溫回流焊過程中,呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發,產生內部壓力,可能導致封裝開裂或內部界面分層,從而導致失效。烘烤可以去除呢啲吸收嘅水分。
9.3 我可唔可以連續用最大脈衝電流 (80mA) 驅動呢粒LED?
唔可以。80mA額定值僅適用於脈衝操作 (≤10ms脈衝寬度,≤10%佔空比)。喺呢個電流下連續操作會超過最大功耗額定值,並可能因過熱導致快速退化或失效。
9.4 點樣解讀波長分級代碼 (例如B2)?
代碼B2表示LED嘅主波長介乎450nm同455nm之間。呢個允許設計師為顏色關鍵嘅應用選擇具有特定藍色調嘅LED。
10. 技術比較同趨勢
10.1 同類似封裝比較
3014封裝比舊款3528封裝提供更細嘅佔位面積,同時通常提供可比或更優嘅光輸出同熱性能。同2835封裝相比,3014可能有稍微唔同嘅空間輻射模式同熱阻,使選擇取決於應用。
10.2 行業趨勢
SMD LED嘅總體趨勢係朝向更高效率 (每瓦更多流明)、通過更嚴格嘅分級改善顏色一致性,以及增強可靠性。封裝技術持續發展以更好地管理來自半導體芯片嘅熱量,呢個係限制LED壽命同性能嘅主要因素。濕度敏感性處理 (MSL) 同ESD保護嘅原則喺所有現代LED封裝中仍然至關重要。
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。 |