目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 主要特點同應用
- 2.1 核心特點
- 2.2 目標應用
- 3. 零件編號系統
- 4. 絕對最大額定值同電氣/光學特性
- 4.1 絕對最大額定值 (Ta=25°C)
- 4.2 電氣同光學特性 (Ta=25°C)
- 5. 分級結構
- 5.1 主波長分級 (IF=350mA)
- 5.2 光通量分級 (IF=350mA)
- 5.3 正向電壓分級 (IF=350mA)
- 6. 性能曲線分析
- 6.1 光譜同角度特性
- 6.2 電流、電壓同溫度依賴性
- 7. 機械同封裝資料
- 7.1 封裝尺寸
- 7.2 極性識別
- 7.3 推薦焊盤佈局
- 8. 焊接同組裝指引
- 8.1 回流焊接溫度曲線
- 9. 包裝同處理
- 9.1 載帶同捲盤規格
- 9.2 儲存同處理
- 10. 應用備註同設計考慮
- 10.1 熱管理
- 10.2 電氣驅動
- 10.3 光學設計
- 11. 技術比較同優勢
- 12. 常見問題 (FAQ)
- 13. 設計同使用案例研究
- 14. 工作原理
- 15. 技術趨勢
1. 產品概覽
T19系列代表一款高性能、基於陶瓷嘅LED封裝，專為要求嚴格嘅照明應用而設計。3535外形尺寸（3.5mm x 3.5mm）提供咗一個穩固嘅平台，用於高效嘅熱管理同高光輸出。呢個系列設計喺高電流條件下可靠運行，適合專業同工業照明解決方案，其中壽命同穩定性能至關重要。
2. 主要特點同應用
2.1 核心特點
- 高光通量同光效：每單位電功率提供卓越嘅光輸出，提升能源效率。
- 高電流操作：專門設計用於處理升高嘅正向電流，支持更亮嘅照明。
- 低熱阻：陶瓷基板同封裝設計促進LED結點嘅優異散熱，對於保持性能同壽命至關重要。
- 兼容無鉛回流焊接：適合現代環保組裝工藝。
2.2 目標應用
- 戶外同建築照明燈具。
- 專業園藝照明系統。
- 舞台同娛樂照明。
- 汽車信號燈同尾燈。
3. 零件編號系統
零件編號跟隨以下結構：T □□ □□ □ □ □ □ - □ □□ □□ □。關鍵元素包括：
- 類型代碼 (X1)：'19' 標識呢個係陶瓷3535封裝。
- 色溫/顏色代碼 (X2)：代碼如 BL (藍色)、GR (綠色)、YE (黃色)、RE (紅色)、PA (PC琥珀色)、CW (RGB)、FW (RGBW)。
- 串聯/並聯晶片數量 (X4, X5)：表示內部配置 (1-Z)。
- 顏色代碼 (X7)：指定性能標準，如 ANSI (M)、ERP (F) 或高溫變體 (R, T)。
呢個系統允許精確識別LED嘅電氣、光學同熱特性。
4. 絕對最大額定值同電氣/光學特性
4.1 絕對最大額定值 (Ta=25°C)
呢啲係壓力極限，絕對唔可以超過，即使係瞬間，以防止永久損壞。
- 正向電流 (IF)：紅色：700 mA；綠色/藍色：1000 mA。
- 脈衝正向電流 (IFP)：紅色：800 mA；綠色/藍色：1500 mA (脈衝寬度 ≤100μs，佔空比 ≤10%)。
- 功耗 (PD)：紅色：1820 mW；綠色/藍色：3600 mW。
- 反向電壓 (VR)：5 V。
- 操作/儲存溫度：-40°C 至 +105°C。
- 結點溫度 (Tj)：紅色：105°C；綠色/藍色：125°C。
- 焊接溫度：回流期間峰值溫度 230°C 或 260°C，最多 10 秒。
4.2 電氣同光學特性 (Ta=25°C)
標準測試條件下嘅典型性能 (IF=350mA)。
- 正向電壓 (VF)：紅色：1.8-2.6 V；綠色/藍色：2.8-3.6 V。(公差：±0.1V)
- 主波長 (λD)：紅色：615-630 nm；綠色：520-535 nm；藍色：450-460 nm。(公差：±2.0nm)
- 反向電流 (IR)：VR=5V 時最大 10 μA。
- 視角 (2θ1/2)：典型 120 度。
- 熱阻 (Rth j-sp)：結點到焊點：典型 5 °C/W。
- 靜電放電 (ESD)：可承受 2000 V (人體模型)。
- 光通量：因顏色同分級而異 (見第 5 節)。(公差：±7%)
5. 分級結構
為確保顏色同亮度一致性，LED 會分入唔同嘅分級。
5.1 主波長分級 (IF=350mA)
- 紅色：R6 (615-620nm)、R1 (620-625nm)、R2 (625-630nm)。
- 綠色：GF (520-525nm)、GG (525-530nm)、G8 (530-535nm)。
- 藍色：B2 (450-455nm)、B3 (455-460nm)。
5.2 光通量分級 (IF=350mA)
- 紅色：AP (51-58 lm) 至 AT (80-88 lm)。
- 綠色：AZ (112-120 lm) 至 BD (150-160 lm)。
- 藍色：AH (18-22 lm) 至 AL (30-37 lm)。
5.3 正向電壓分級 (IF=350mA)
代碼由 C3 (1.8-2.0V) 至 L3 (3.4-3.6V)，允許根據特定驅動器要求進行選擇。
6. 性能曲線分析
規格書包含幾個關鍵圖表 (標記為圖 1-10)，說明唔同條件下嘅性能。呢啲對於設計至關重要。
6.1 光譜同角度特性
- 光譜 (圖 1)：顯示光譜功率分佈，對於顏色敏感嘅應用至關重要。
- 視角 (圖 7)：確認典型嘅 120° 朗伯發射模式。
6.2 電流、電壓同溫度依賴性
- 相對強度 vs. 正向電流 (圖 3)：顯示光輸出如何隨電流變化，對於調光同驅動電流選擇好重要。
- 正向電壓 vs. 正向電流 (圖 4)：IV 曲線對於驅動電路嘅熱同電氣設計至關重要。
- 波長 vs. 環境溫度 (圖 2)：指示顏色隨溫度嘅偏移，同熱管理相關。
- 相對光通量 vs. 環境溫度 (圖 5)：展示光輸出隨溫度升高而減少，突顯有效冷卻嘅必要性。
- 相對正向電壓 vs. 環境溫度 (圖 6)：顯示 Vf 嘅負溫度係數。
- 最大正向電流 vs. 環境溫度 (圖 8, 9, 10)：呢啲係紅色、綠色同藍色 LED 嘅降額曲線，至關重要。佢哋定義咗喺任何給定環境溫度下嘅最大安全操作電流，以防止超過結點溫度極限。
7. 機械同封裝資料
7.1 封裝尺寸
陶瓷 3535 封裝嘅主體尺寸為 3.5mm x 3.5mm，典型高度約為 1.6mm。尺寸圖提供 PCB 佔位規劃嘅精確測量。除非另有說明，公差通常為 ±0.2mm。
7.2 極性識別
重要：極性因晶片類型而異。
- 綠色同藍色 LED：焊盤 1 係陽極 (+)，焊盤 2 係陰極 (-)。
- 紅色 LED：焊盤 2 係陽極 (+)，焊盤 1 係陰極 (-)。
7.3 推薦焊盤佈局
提供咗焊盤圖案設計，以確保可靠焊接同最佳嘅熱傳遞到 PCB。遵循呢個推薦佈局可以最大程度減少焊接缺陷並最大化散熱效率。
8. 焊接同組裝指引
8.1 回流焊接溫度曲線
LED 兼容標準無鉛回流工藝。溫度曲線嘅關鍵參數包括：
- 封裝主體峰值溫度 (Tp)：最高 260°C。
- 液相線以上時間 (TL=217°C)：60 至 150 秒。
- 峰值溫度 5°C 內時間 (Tp)：最多 30 秒。
- 升溫速率 (TL 到 Tp)：最高 3°C/秒。
- 降溫速率 (Tp 到 TL)：最高 6°C/秒。
- 總循環時間 (25°C 到峰值)：最多 8 分鐘。
9. 包裝同處理
9.1 載帶同捲盤規格
LED 以凸紋載帶供應，用於自動貼片組裝。
- 每捲數量：最多 1000 件。
- 累積公差：每 10 個間距 ±0.25mm。
9.2 儲存同處理
LED 應儲存在其原始防潮包裝中，喺受控環境中 (建議：<30°C / 60% RH)。處理期間使用標準 ESD 預防措施。打開防潮敏感包裝後，如果超過使用期限，請遵循車間壽命指引或根據標準 IPC/JEDEC 程序烘烤後再進行回流。
10. 應用備註同設計考慮
10.1 熱管理
呢個係長期可靠性同性能最關鍵嘅因素。儘管熱阻低 (典型 5°C/W)，但必須設計適當嘅散熱器，特別係喺高電流下。
- 使用多層 PCB，LED 焊盤下方有連接到大銅面嘅熱通孔。
- 對於高功率應用，考慮使用鋁基 PCB (MCPCB) 或主動冷卻解決方案。
- 始終參考最大正向電流 vs. 環境溫度降額曲線 (圖 8-10)，為你應用嘅最壞情況溫度選擇安全操作電流。
10.2 電氣驅動
- 使用恆流源驅動 LED，唔係恆壓源，以獲得穩定嘅光輸出同壽命。
- 設計驅動器嘅順應電壓時，要考慮正向電壓分級同其公差。
- 考慮喺驅動電路中實施軟啟動或浪湧電流限制。
- 對於脈衝操作 (IFP)，嚴格遵守指定嘅脈衝寬度 (≤100μs) 同佔空比 (≤10%) 限制。
10.3 光學設計
- 120° 視角適合一般照明。對於更窄嘅光束，需要二次光學元件 (透鏡)。
- 喺設計階段選擇適當嘅波長同光通量分級，以確保多 LED 燈具嘅顏色一致性同亮度均勻性。
11. 技術比較同優勢
喺高功率場景中，陶瓷 3535 封裝相比傳統塑料 SMD LED (如 2835 或 5050) 具有明顯優勢：
- 優異嘅熱性能：陶瓷材料嘅導熱率遠高於塑料，導致相同功率水平下結點溫度更低，直接轉化為更長壽命同更高嘅維持光輸出 (L70/L90)。
- 更高功率處理能力：由於更好嘅散熱，能夠承受更高嘅驅動電流 (高達 1000mA/1500mA 脈衝)。
- 增強嘅可靠性：陶瓷更能抵抗熱循環應力同濕度，使其成為戶外照明等惡劣環境嘅理想選擇。
- 穩定嘅色點：更好嘅熱穩定性最大程度減少隨時間同操作條件嘅顏色偏移。
12. 常見問題 (FAQ)
問：陶瓷封裝嘅主要好處係咩？
答：主要好處係出色嘅熱管理，相比塑料封裝，允許更高嘅驅動電流、更好嘅可靠性同更少嘅性能隨時間下降。
問：點解紅色同綠色/藍色 LED 嘅極性同最大電流唔同？
答：呢個係由於使用嘅唔同半導體材料 (例如，紅色用 AlInGaP，綠色/藍色用 InGaN)，佢哋具有唔同嘅電氣特性同效率。
問：我點樣為我嘅設計選擇正確嘅正向電流？
答：從典型測試電流 (350mA) 開始。為咗更高亮度，可以增加電流，但必須根據你系統嘅估計最高環境溫度同熱阻，參考降額曲線 (圖 8-10)，以確保唔超過 Tj。絕對唔可以超過連續電流嘅絕對最大額定值。
問：零件編號中嘅 '顏色代碼' (例如 M, F, R) 係咩意思？
答：佢指 LED 根據其進行分級嘅性能標準或溫度額定值。例如，'M' 係用於標準 ANSI 分級，而 'R' 同 'T' 表示額定用於更高結點溫度操作嘅分級 (分別為 85°C 同 105°C ANSI 標準)。
13. 設計同使用案例研究
場景：設計一個高功率戶外泛光燈。
- 要求：高流明輸出，適合戶外使用，長壽命 (>50,000 小時 L70)。
- LED 選擇：選擇陶瓷 3535 封裝，因為其熱穩健性。選擇來自 'BD' 光通量分級嘅綠色 LED (150-160 lm @350mA) 以獲得高光效。
- 熱設計：使用帶有 3mm 厚基板嘅鋁基 MCPCB。進行熱模擬，以確保喺環境溫度 40°C 時，LED 結點溫度保持低於 110°C。
- 電氣設計：驅動器設置為恆定電流 700mA。參考圖 9，喺 40°C 環境溫度下，最大允許電流遠高於 700mA，提供安全餘量。驅動器嘅輸出電壓範圍適應 Vf 分級 (例如，H3: 2.8-3.0V)。
- 光學設計：添加二次光學元件 (透鏡) 以實現泛光燈所需嘅光束角度。
- 結果：一個可靠、高輸出嘅燈具，由於陶瓷 LED 封裝實現嘅有效熱管理，喺其使用壽命期間保持亮度同顏色。
14. 工作原理
發光二極管 (LED) 係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺 p-n 結上時，電子同空穴喺有源區複合，以光子形式釋放能量。發射光嘅波長 (顏色) 由所用半導體材料嘅帶隙能量決定 (例如，紅色/橙色用 AlInGaP，藍色/綠色用 InGaN)。陶瓷封裝主要用作機械支撐、電氣互連，以及最重要嘅係，作為一個高效嘅熱路徑，將熱量從半導體晶片 (晶粒) 傳導到印刷電路板同散熱器。
15. 技術趨勢
LED 行業繼續向更高效率 (每瓦更多流明)、更高功率密度同改進可靠性發展。像 3535 咁樣嘅陶瓷封裝係呢個趨勢嘅一部分，通過解決熱挑戰來實現呢啲進步。未來發展可能包括：
- 提高光效：外延生長同晶片設計嘅持續改進推動光輸出嘅理論極限。
- 先進封裝：喺單個陶瓷封裝內集成多個顏色晶片 (RGB, RGBW) 用於顏色可調燈具，或晶片級封裝 (CSP) 以獲得更好嘅熱性能。
- 智能集成：將控制 IC 或傳感器直接集成到 LED 封裝中，用於智能照明系統。
- 專業光譜：進一步優化光譜，用於以人為本嘅照明 (HCL) 同園藝 (例如，遠紅外、紫外線)。
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。 |