目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特性同優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 2.3 器件選擇同分級
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 頻譜同角度分佈
- 3.2 電氣同熱特性
- 4. 機械同封裝信息
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 組裝同處理指引
- 5.1 引腳成型
- 5.2 焊接工藝
- 5.3 清潔
- 5.4 儲存
- 5.5 熱管理
- 5.6 ESD(靜電放電)預防措施
- 6. 包裝同訂購信息
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用筆記同設計考慮
- 7.1 電路設計
- 7.2 PCB佈局
- 7.3 光學集成
- 8. 技術比較同定位
- 9. 常見問題(FAQ)
- 9.1 峰值波長(λp)同主波長(λd)有咩區別?
- 9.2 我可以唔用電阻直接用5V電源驅動呢款LED嗎?
- 9.3 點解儲存濕度咁重要?
- 9.4 我點樣解讀分級代碼(CAT、HUE、REF)?
- 10. 實際使用案例
- 11. 工作原理
- 12. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件提供咗423-2UYC/S530-A6 LED燈嘅完整技術規格。呢個元件係一款表面貼裝器件(SMD),專為需要特定顏色特性嘅可靠照明應用而設計。呢個系列旨在以緊湊嘅外形提供穩定嘅性能。
1.1 核心特性同優勢
呢款LED為電子設計集成提供咗幾個關鍵優勢:
- 視角選擇:產品提供多種視角,以適應唔同嘅光線擴散應用需求。
- 包裝選項:提供帶裝同捲盤包裝,兼容自動貼片組裝流程。
- 高可靠性:設計堅固可靠,適合長期運作。
- 環保合規:產品符合主要環保法規:
- 符合RoHS(有害物質限制)指令。
- 符合歐盟REACH(化學品註冊、評估、授權和限制)法規。
- 無鹵素規格(溴<900 ppm,氯<900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。
1.2 目標應用
呢款LED適用於一系列需要指示燈或背光功能嘅消費同工業電子產品。典型應用包括:
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 一般電腦周邊設備
2. 技術參數分析
呢部分詳細說明咗定義LED操作極限同性能嘅關鍵電氣、光學同熱參數。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或達到呢啲極限嘅操作唔保證安全。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 連續正向電流 | IF | 25 | mA |
| 峰值正向電流(佔空比1/10 @ 1KHz) | IFP | 60 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| 功耗 | Pd | 60 | mW |
| 工作溫度 | Topr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 至 +100 | °C |
| 焊接溫度(波峰焊) | Tsol | 260°C,持續5秒。 | °C |
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準測試條件Ta=25°C同IF=20mA下測量,代表典型性能。
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 100 | 200 | --- | mcd | IF=20mA |
| 視角(半角) | 2θ1/2 | --- | 90 | --- | 度 | IF=20mA |
| 峰值波長 | λp | --- | 591 | --- | nm | IF=20mA |
| 主波長 | λd | --- | 589 | --- | nm | IF=20mA |
| 頻譜帶寬(半高全寬) | Δλ | --- | 15 | --- | nm | IF=20mA |
| 正向電壓 | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA |
| 反向電流 | IR | --- | --- | 10 | μA | VR=5V |
測量注意事項:指定公差:正向電壓(±0.1V)、發光強度(±10%)、主波長(±1.0nm)。
2.3 器件選擇同分級
呢款LED使用AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體芯片來產生亮黃色發光顏色。器件樹脂為水清色。規格書標明咗關鍵參數嘅分級系統,但具體分級代碼喺度唔詳細說明。呢類LED嘅典型分級類別包括:
- 發光強度(CAT):根據測量嘅光輸出進行分級。
- 主波長(HUE):根據感知顏色(波長)進行分級。
- 正向電壓(REF):根據指定電流下嘅壓降進行分級。
查詢包裝標籤上特定批次嘅分級代碼(CAT、HUE、REF)。
3. 性能曲線分析
圖形數據提供咗LED喺唔同條件下行為嘅深入分析。
3.1 頻譜同角度分佈
相對強度 vs. 波長:曲線顯示峰值發射約喺591 nm(典型值),定義咗其亮黃色。頻譜帶寬(半高全寬)約為15 nm,表示顏色發射相對純淨。
指向性圖案:輻射圖案說明咗90°視角(半角),顯示光強度從中心軸線開始減弱嘅情況。
3.2 電氣同熱特性
正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):呢條曲線對電路設計至關重要。佢顯示咗非線性關係;正向電壓喺20mA時通常升至約2.0V。設計師必須使用限流電阻或驅動器。
相對強度 vs. 正向電流:顯示光輸出隨電流增加而增加,但可能唔完全線性,特別係喺較高電流時。禁止喺超過絕對最大額定值嘅情況下操作。
相對強度 vs. 環境溫度:展示咗光輸出嘅負溫度係數。發光強度通常隨結溫升高而降低。
正向電流 vs. 環境溫度:一條降額曲線。佢指出,為咗防止超過最大結溫同功耗極限,必須隨環境溫度升高而降低最大允許連續正向電流。
4. 機械同封裝信息
4.1 封裝尺寸
規格書包含詳細嘅機械圖紙。關鍵尺寸注意事項包括:
- 所有尺寸單位為毫米(mm)。
- 法蘭高度必須小於1.5mm(0.059")。
- 除非另有說明,標準公差為±0.25mm。
圖紙指定咗對PCB(印刷電路板)佈局設計至關重要嘅本體尺寸、引腳間距同整體佔位面積。
4.2 極性識別
封裝圖紙標示咗陽極同陰極引腳。正確極性對操作係必須嘅。通常,陰極可能通過凹口、較短嘅引腳或封裝上嘅標記來識別。請參考尺寸圖紙了解具體標記。
5. 組裝同處理指引
正確處理對可靠性至關重要。
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。
- 喺焊接前進行成型。
- 避免對封裝施加應力。PCB安裝過程中的錯位可能導致樹脂開裂。
- 喺室溫下剪斷引腳。
5.2 焊接工藝
推薦條件:
| 方法 | 參數 | 數值 |
|---|---|---|
| 手工焊接 | 烙鐵頭溫度 | 最高300°C(最大30W) |
| 焊接時間 | 最多3秒 | |
| 距離燈泡 | 最少3mm | |
| 波峰(DIP)焊接 | 預熱溫度 | 最高100°C(最多60秒) |
| 焊錫槽溫度及時間 | 最高260°C,最多5秒 | |
| 距離燈泡 | 最少3mm | |
| 冷卻 | 避免從峰值溫度快速冷卻。 |
關鍵注意事項:
- 喺高溫階段避免對引腳施加應力。
- 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,保護佢免受衝擊/振動。
- 使用最低有效溫度。
5.3 清潔
- 如有必要,只使用異丙醇喺室溫下清潔≤1分鐘。
- 除非預先確認可行,否則避免超聲波清潔,因為佢可能損壞內部結構。
5.4 儲存
- 收到後,儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度嘅環境中。
- 標準儲存壽命為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。
5.5 熱管理
LED性能同壽命強烈依賴於結溫。
- 喺PCB設計中考慮熱管理(銅焊盤、散熱過孔)。
- 根據正向電流 vs. 環境溫度曲線對工作電流進行降額。
- 控制最終應用中LED周圍嘅環境溫度。
5.6 ESD(靜電放電)預防措施
呢個器件對靜電放電敏感。使用適當嘅ESD預防措施處理:使用接地工作站、腕帶同導電容器。
6. 包裝同訂購信息
6.1 包裝規格
LED以包裝方式防止損壞同ESD:
- 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。
包裝數量:
- 每袋最少200至500件。
- 每個內盒5袋。
- 每個外箱10個內盒。
6.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包含以下信息:
- CPN:客戶部件編號。
- P/N:製造商部件編號(例如,423-2UYC/S530-A6)。
- QTY:包裝內數量。
- CAT, HUE, REF:分別為發光強度、主波長同正向電壓嘅分級代碼。
- LOT No:可追溯嘅生產批次號。
7. 應用筆記同設計考慮
7.1 電路設計
要操作呢款LED,必須有限流機制。最簡單嘅方法係串聯一個電阻。使用以下公式計算電阻值(R):R = (Vsupply - VF) / IF。其中VF係規格書中嘅典型或最大正向電壓(例如,2.4V),IF係所需工作電流(例如,20mA),Vsupply係你電路嘅電壓。始終確保計算出嘅電阻功耗喺其額定值範圍內。
7.2 PCB佈局
- 遵循封裝尺寸中推薦嘅佔位面積。
- 確保焊盤尺寸足夠大,以形成可靠嘅焊點。
- 為咗改善熱性能,考慮使用稍大嘅銅焊盤區域,並通過散熱過孔連接到地或散熱層,特別係喺接近最大額定值操作時。
- 保持焊接點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm,如規格所述。
7.3 光學集成
90°視角提供咗寬光束。對於需要更聚焦或漫射光嘅應用,可能需要二次光學元件(透鏡、導光板)。水清色樹脂適合與外部濾色片一齊使用,如果需要特定色調,儘管咁樣會降低整體光輸出。
8. 技術比較同定位
呢款基於AlGaInP嘅亮黃色LED提供咗性能特性嘅平衡。同舊技術(如GaAsP)相比,AlGaInP為黃/橙/紅色提供更高效率同更好嘅色彩飽和度。其典型正向電壓2.0V低於藍色或白色InGaN LED,可能簡化多色系統中嘅電源設計。90°視角係一個常見標準,使其成為許多指示燈應用中嘅通用即插即用元件。
9. 常見問題(FAQ)
9.1 峰值波長(λp)同主波長(λd)有咩區別?
峰值波長係頻譜功率分佈達到最大值時嘅波長(典型值591 nm)。主波長係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長(典型值589 nm)。對於頻譜窄嘅LED,呢兩個值非常接近。
9.2 我可以唔用電阻直接用5V電源驅動呢款LED嗎?
No.直接連接到5V會試圖迫使電流遠超其絕對最大額定值(25mA連續),由於過熱導致立即同災難性嘅故障。務必使用限流電阻或恆流驅動器。
9.3 點解儲存濕度咁重要?
像呢款LED咁樣嘅塑料封裝會吸收濕氣。喺高溫焊接過程中,被困嘅濕氣會迅速膨脹,導致內部分層或爆米花現象,從而開裂封裝並損壞器件。儲存指引有助於控制濕氣吸收。
9.4 我點樣解讀分級代碼(CAT、HUE、REF)?
呢啲代碼係針對製造商同生產批次嘅。佢哋允許你選擇參數嚴格控制嘅LED。例如,如果你嘅設計需要多個單元之間顏色非常一致,你就會指定一個窄嘅HUE分級。查詢製造商詳細嘅分級規格文件,了解每個代碼字母/數字嘅確切含義。
10. 實際使用案例
場景:為網絡路由器設計狀態指示燈面板。
- 要求:一個亮黃色LED用於指示待機/活動。
- 選擇:選擇423-2UYC/S530-A6,因為其顏色、亮度(約200 mcd)、寬視角(從多個角度都有良好可見性)同SMD封裝(適合自動組裝)。
- 電路設計:路由器內部邏輯電源為3.3V。使用典型VF 2.0V同目標IF 15mA(為咗更長壽命同更低熱量),計算串聯電阻:R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A = 86.7Ω。選擇標準91Ω電阻。電阻功耗:P = I²R = (0.015)² * 91 = 0.02W,完全喺1/8W電阻額定值範圍內。
- PCB佈局:使用推薦嘅佔位面積。LED焊盤周圍嘅小面積銅鋪銅連接到地層,以提供輕微散熱。
- 組裝:LED以帶裝同捲盤形式提供。組裝廠使用推薦嘅回流焊曲線,峰值溫度為250°C,低於260°C/5s嘅限制。
- 結果:一個可靠、亮度一致嘅黃色狀態指示燈,滿足所有設計同法規要求。
11. 工作原理
呢款LED基於由AlGaInP(磷化鋁鎵銦)製成嘅半導體芯片。當施加正向電壓時,電子同空穴被注入到半導體嘅有源區。當呢啲電荷載流子復合時,佢哋以光子(光)嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗半導體嘅帶隙能量,從而直接決定咗發射光嘅波長(顏色)。喺呢個情況下,成分被調諧以產生可見光譜黃色區域(約589-591 nm)嘅光子。水清色環氧樹脂封裝劑保護芯片,作為透鏡塑造光輸出,並且可能含有熒光粉或染料(儘管對於像呢款純色LED,通常係透明嘅)。
12. 技術趨勢
LED技術持續發展。雖然呢個係一個標準元件,但更廣泛嘅行業趨勢包括:
- 效率提升:持續嘅材料科學同芯片設計改進帶來更高嘅發光效率(每電瓦更多光輸出),允許更低功耗或更高亮度。
- 顏色一致性改善:先進嘅分級同更嚴格嘅工藝控制產生波長同強度變化非常小嘅LED,對顯示器背光等應用至關重要。
- 微型化:對更小型電子設備嘅推動使LED封裝變得更小,同時保持或改善性能。
- 集成解決方案:內置限流電阻、保護二極管(齊納)甚至驅動IC嘅LED增長,簡化終端用戶電路設計。
- 關注可靠性同壽命:增強嘅封裝材料同熱管理設計正在延長LED嘅工作壽命,使其適合更苛刻嘅應用。
呢份規格書代表咗一個成熟、可靠嘅產品,體現咗適合大量常見指示燈同照明任務嘅成熟技術。
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。 |