目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同優點
- 1.2 目標應用
- 2. 技術參數同規格
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性(Ta=25°C)
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 頻譜分佈同指向性
- 3.2 電氣同熱關係
- 4. 機械同封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 5. 組裝、焊接同處理指引
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存條件
- 5.3 焊接建議
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理同ESD
- 6. 包裝同訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用設計考慮同常見問題
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 常見問題(基於技術參數)
- 答:適當嘅熱管理同電流降額。喺建議電流或以下操作LED,特別係喺較溫暖嘅環境中(使用降額曲線),係確保長壽命同穩定光輸出嘅最重要做法。
- 8. 技術原理同背景
- 呢隻LED基於InGaN(氮化銦鎵)半導體技術。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴喺有源區內復合,以光子形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,從而定義咗發射光嘅波長——喺呢個情況下係翠綠色。水清環氧樹脂作為主透鏡,塑造光輸出並提供機械同環境保護。
1. 產品概覽
呢份文件提供咗7344-15SUGC/S400-X6 LED燈珠嘅完整技術規格。呢個元件係一隻高亮度、翠綠色嘅發光二極管,專為各種指示燈同背光應用而設計。器件採用InGaN晶片技術,封裝喺水清樹脂入面,產生出鮮豔而強烈嘅綠色光輸出。
1.1 核心功能同優點
呢隻LED提供咗幾個關鍵功能,令佢適合用喺要求高嘅電子設計:
- 高發光強度:喺正向電流20mA下,提供典型發光強度11000 mcd,確保極佳嘅可見度。
- 窄視角:具有典型20度半強度視角(2θ1/2),提供聚焦光束,好適合定向照明。
- 堅固結構:設計用於各種操作條件下嘅可靠性同長壽命。
- 環保合規:產品係無鉛,符合RoHS、歐盟REACH同無鹵素標準(Br <900 ppm,Cl <900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。
- 包裝選項:提供帶裝同捲裝,適用於自動化組裝流程。
1.2 目標應用
呢隻LED專為需要細小、明亮綠色指示燈嘅應用而設計。主要應用領域包括:
- 消費電子產品(電視、顯示器、電話)上嘅狀態指示燈。
- 開關、面板同顯示器嘅背光。
- 電腦周邊設備同工業控制面板中嘅通用指示燈。
2. 技術參數同規格
對器件嘅電氣、光學同熱特性進行詳細分析,對於正確嘅電路設計同集成至關重要。
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。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 連續正向電流(IF):25 mA
- 峰值正向電流(IFP):100 mA(佔空比 1/10 @ 1kHz)
- 反向電壓(VR):5 V
- 功耗(Pd):110 mW
- 操作溫度(Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 焊接溫度(Tsol):260°C 持續5秒(波峰焊或浸焊)。
2.2 電光特性(Ta=25°C)
以下參數喺標準測試條件下測量(除非另有說明,IF=20mA),代表器件嘅典型性能。
- 發光強度(Iv):最小值:8000 mcd,典型值:11000 mcd
- 視角(2θ1/2):典型值:20度
- 峰值波長(λp):典型值:518 nm
- 主波長(λd):典型值:525 nm
- 頻譜帶寬(Δλ):典型值:35 nm
- 正向電壓(VF):最小值:2.7V,典型值:3.3V,最大值:3.7V
- 反向電流(IR):最大值:50 μA(喺 VR=5V 時)
設計注意事項:正向電壓範圍由2.7V到3.7V。設計師必須確保使用最大VF來計算限流電阻,以保證喺最壞情況下LED唔會超過其最大電流額定值。
3. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線,說明器件喺唔同條件下嘅行為。
3.1 頻譜分佈同指向性
相對強度對波長曲線確認咗輸出嘅單色性質,中心喺518-525 nm(翠綠色)。指向性曲線視覺化咗20度視角,顯示光強度喺中心光束外急劇下降。
3.2 電氣同熱關係
- 正向電流對正向電壓(I-V曲線):呢條曲線係指數型,係二極管嘅典型特徵。典型正向電壓3.3V係喺20mA下指定嘅。條曲線有助於理解LED嘅動態電阻。
- 相對強度對正向電流:發光輸出隨電流增加而增加,但唔係線性嘅。喺建議嘅連續電流(25mA)以上操作,可能會導致亮度收益遞減,同時顯著增加熱量同縮短壽命。
- 相對強度對環境溫度:LED光輸出通常會隨環境溫度升高而降低。呢條曲線對於喺高溫環境下操作嘅應用至關重要,以確保維持足夠亮度。
- 正向電流對環境溫度(降額曲線):呢條可以話係可靠性最重要嘅曲線。佢顯示咗隨著環境溫度升高,唔可以超過嘅最大允許正向電流。為確保長期可靠性,操作電流必須根據呢條曲線進行降額,特別係喺接近最高操作溫度85°C時。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
LED封裝喺標準5mm圓形封裝(T-1 3/4)內。圖紙中嘅關鍵尺寸註記包括:
- 總引腳間距典型值為2.54mm(0.1\")。
- 法蘭高度必須小於1.5mm。
- 標準尺寸公差為±0.25mm,除非另有說明。
極性識別:較長嘅引腳係陽極(正極),較短嘅引腳係陰極(負極)。封裝可能喺陰極引腳附近嘅邊緣有一個平面。
5. 組裝、焊接同處理指引
正確處理對於防止損壞同確保最佳性能至關重要。
5.1 引腳成型
- 喺距離環氧樹脂燈珠底部至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 進行引腳成型之前 soldering.
- 成型期間避免對LED封裝或其底座施加壓力。
- 喺室溫下剪裁引腳。
- 確保PCB孔同LED引腳完美對齊,以避免安裝壓力。
5.2 儲存條件
- 儲存溫度≤30°C,相對濕度(RH)≤70%。
- 建議出貨後儲存壽命為3個月。
- 如需更長儲存(長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中快速溫度變化,以防止凝結。
5.3 焊接建議
保持焊接點到環氧樹脂燈珠嘅最小距離為3mm。
手動焊接:
- 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。
波峰焊/浸焊:
- 預熱溫度:最高100°C(最多60秒)。
- 焊接槽溫度同時間:最高260°C持續5秒。
關鍵注意事項:
- 高溫焊接期間避免對引腳施加壓力。
- 唔好焊接(浸焊或手焊)超過一次。
- 保護LED免受機械衝擊,直到佢冷卻到室溫。
- 避免從峰值焊接溫度快速冷卻。
- 始終使用最低有效焊接溫度。
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。
- 喺室溫下風乾。
- 避免超聲波清洗。如果絕對需要,必須進行廣泛嘅預先驗證,以確保無損壞發生。
5.5 熱管理同ESD
- 熱管理:適當嘅熱設計至關重要。使用降額曲線,根據最終應用中LED周圍嘅預期環境溫度來選擇合適嘅操作電流。散熱不足會導致亮度過早衰減同失效。
- ESD(靜電放電):呢隻LED對靜電放電敏感。組裝同處理期間必須遵守標準ESD處理預防措施,包括使用接地工作站同手腕帶。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝規格
LED經過包裝,以確保運輸同處理期間嘅保護:
- 初級包裝:每防靜電袋200-500件。
- 次級包裝:每內箱5袋。
- 三級包裝:每主(外)箱10個內箱。
6.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包含關鍵資訊:
- P/N:生產編號(零件編號,例如7344-15SUGC/S400-X6)。
- LOT No:批次編號,用於追溯。
- QTY:袋/箱中嘅包裝數量。
- CAT/HUE:表示等級/級別同主波長分檔。
7. 應用設計考慮同常見問題
7.1 典型應用電路
最常見嘅驅動方法係一個簡單嘅串聯電阻。電阻值(Rs)計算如下:Rs= (Vsupply- VF) / IF。喺呢個計算中,始終使用規格書中嘅最大值 VF(3.7V),以確保喺所有條件下電流都唔會超過所需嘅IF(例如,20mA)。對於5V電源:Rs= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65歐姆。最接近嘅標準值(68歐姆)係一個安全嘅選擇。
7.2 常見問題(基於技術參數)
問:我可以喺峰值電流100mA下驅動呢隻LED嗎?
答:只可以喺非常特定嘅脈衝條件下(1kHz下佔空比1/10)。對於連續操作,絕對最大值係25mA。超過呢個值會急劇縮短壽命,並可能導致立即失效。
問:點解視角咁窄(20度)?
答:窄視角係一個設計特點,適用於需要聚焦光束嘅應用,例如需要從特定方向睇到嘅指示燈或用於光耦合。佢係通過環氧樹脂透鏡嘅形狀實現嘅。
問:我應該點樣理解主波長(525nm)同峰值波長(518nm)?
答:峰值波長(λp)係發射頻譜最強嘅單一波長。主波長(λd)係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長。人眼嘅敏感度(明視覺響應)會影響λd。對於綠色LED,λd通常略長於λp.
。
問:長期可靠性最關鍵嘅因素係咩?
答:適當嘅熱管理同電流降額。喺建議電流或以下操作LED,特別係喺較溫暖嘅環境中(使用降額曲線),係確保長壽命同穩定光輸出嘅最重要做法。
8. 技術原理同背景
8.1 工作原理
呢隻LED基於InGaN(氮化銦鎵)半導體技術。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴喺有源區內復合,以光子形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,從而定義咗發射光嘅波長——喺呢個情況下係翠綠色。水清環氧樹脂作為主透鏡,塑造光輸出並提供機械同環境保護。
8.2 比較同趨勢
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。 |