目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值（Ts=25°C）
- 2.2 電光特性（Ts=25°C，IF=350mA）
- 2.3 熱特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 光通量分級（喺350mA時）
- 3.2 正向電壓分級（喺350mA時）
- 3.3 主波長分級
- 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. 機械及封裝信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 推薦焊盤佈局及鋼網設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 回流焊接曲線
- 6.2 處理及儲存注意事項
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝及訂購信息
- 7.1 載帶規格
- 7.2 捲盤包裝
- 7.3 部件編號系統
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較及差異化
- 10. 常見問題（FAQs）
- 11. 設計案例研究
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
陶瓷3535系列係一款高功率、表面貼裝LED，專為需要強勁性能同可靠熱管理嘅應用而設計。陶瓷基板提供優異嘅散熱效果，令佢適合高電流運作同嚴苛環境。呢款特定型號T1901PYA係1W黃色LED，特點係高光通量輸出同喺寬廣溫度範圍內嘅穩定性能。
呢個系列嘅核心優勢包括比標準塑膠封裝更優越嘅導熱性，從而帶來更長壽命同維持光輸出。目標市場包括汽車照明（內飾同信號燈）、工業照明、高棚燈，以及對顏色一致性同可靠性要求極高嘅特殊照明。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值（Ts=25°C）
以下參數定義咗操作極限，超出呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。呢啲唔係連續操作嘅條件。
- 正向電流（IF）：500 mA（直流）
- 正向脈衝電流（IFP）：700 mA（脈衝寬度 ≤10ms，佔空比 ≤1/10）
- 功耗（PD）：1300 mW
- 操作溫度（Topr）：-40°C 至 +100°C
- 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +100°C
- 結溫（Tj）：125°C
- 焊接溫度（Tsld）：回流焊接溫度為230°C或260°C，最長唔超過10秒。
2.2 電光特性（Ts=25°C，IF=350mA）
呢啲係標準測試條件下嘅典型性能參數。
- 正向電壓（VF）：典型值2.2V，最大值2.6V
- 反向電壓（VR）：5V
- 峰值波長（λd）：625 nm
- 反向電流（IR）：最大值50 µA（喺VR=5V時）
- 視角（2θ1/2）：120°
2.3 熱特性
陶瓷封裝提供咗一條低熱阻路徑，從LED晶片（結）到焊盤，再到印刷電路板（PCB）。應用板上嘅有效熱管理對於維持性能同壽命至關重要。喺或接近最大結溫下操作會加速光衰，並可能導致提早失效。設計師必須確保足夠嘅散熱，特別係當以最大額定電流驅動LED時。
3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分類（分級）。咁樣可以讓設計師選擇符合特定應用要求嘅部件。
3.1 光通量分級（喺350mA時）
光通量以流明（lm）為單位測量。分級定義咗最小值同典型值。
- 代碼1L：最小30 lm，典型35 lm
- 代碼1M：最小35 lm，典型40 lm
- 代碼1N：最小40 lm，典型45 lm
- 代碼1P：最小45 lm，典型50 lm
- 代碼1Q：最小50 lm，典型55 lm
注意：光通量公差為±7%。
3.2 正向電壓分級（喺350mA時）
正向電壓分級有助於設計一致嘅電流驅動電路，特別係喺多LED陣列中。
- 代碼C：1.8V 至 2.0V
- 代碼D：2.0V 至 2.2V
- 代碼E：2.2V 至 2.4V
- 代碼F：2.4V 至 2.6V
注意：正向電壓公差為±0.08V。
3.3 主波長分級
呢個定義咗發出嘅黃光色調，確保顏色均勻性。
- 代碼Y1：585 nm 至 588 nm
- 代碼Y2：588 nm 至 591 nm
- 代碼Y3：591 nm 至 594 nm
4. 性能曲線分析
以下圖表說明咗關鍵參數之間嘅關係，對於電路設計同熱管理至關重要。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）
呢條曲線顯示咗電流同電壓之間嘅指數關係。正向電壓隨電流增加而增加，並且也依賴於溫度。設計師用呢個來選擇合適嘅限流電阻或恆流驅動器設定。喺典型350mA下操作，VF大約係2.2V。
4.2 正向電流 vs. 相對光通量
呢個圖表表明光輸出隨電流增加而增加，但唔係線性嘅。喺更高電流下，由於熱量產生增加（droop效應），效率會下降。選擇350mA操作點係喺高輸出同良好效率之間取得平衡。超過呢個點驅動需要精心嘅熱設計。
4.3 結溫 vs. 相對光譜功率
隨著結溫升高，LED嘅光譜輸出可能會輕微偏移。對於黃色LED，呢個可能表現為主波長或色純度嘅微小變化。保持低結溫係產品壽命期內穩定顏色性能嘅關鍵。
4.4 光譜功率分佈
帶能量特性曲線顯示咗黃色LED嘅發射光譜，中心喺625 nm附近。佢具有相對較窄嘅光譜寬度，係單色LED嘅典型特徵，非常適合需要飽和顏色嘅應用。
5. 機械及封裝信息
5.1 外形尺寸
封裝遵循標準3535佔位面積：基底尺寸約為3.5mm x 3.5mm。確切高度喺提供嘅摘錄中未指定。完整規格書中包含帶公差（例如，.X: ±0.10mm，.XX: ±0.05mm）嘅詳細機械圖紙，用於PCB佈局。
5.2 推薦焊盤佈局及鋼網設計
規格書提供咗建議嘅焊盤圖案（佔位面積）同焊錫鋼網設計，以確保可靠焊接。焊盤設計對於電氣連接同熱傳遞都至關重要。元件下方嘅散熱焊盤必須正確焊接到PCB上相應嘅銅焊盤，以促進散熱。鋼網開孔設計控制咗沉積嘅焊錫膏體積。
5.3 極性識別
LED有陽極同陰極。極性通常標記喺器件本身（例如，凹口、圓點或切角），並且必須根據佔位面積圖正確地喺PCB上定向。反向連接會阻止LED發光，並且施加超過額定5V嘅反向電壓可能會損壞佢。
6. 焊接及組裝指引
6.1 回流焊接曲線
LED兼容標準紅外線或對流回流焊接工藝。指定咗兩種曲線：
1. 峰值溫度230°C。
2. 峰值溫度260°C。
喺兩種情況下，必須控制喺液相線以上嘅時間（對於SAC合金通常約~217°C），並且喺峰值溫度嘅時間唔得超過10秒，以防止對LED晶片同封裝造成熱損壞。
6.2 處理及儲存注意事項
• 靜電敏感度：雖然無明確標示為敏感器件，但建議喺處理期間採取標準靜電防護措施。
• 濕度敏感度：陶瓷封裝通常比塑膠封裝更不易受濕氣吸收影響，但建議儲存喺乾燥環境中。
• 清潔：如果焊接後需要清潔，請使用兼容嘅溶劑，唔好損壞LED透鏡或封裝材料。
6.3 儲存條件
喺-40°C至+100°C嘅溫度範圍內，喺低濕度環境中，儲存喺原裝防潮袋中。避免暴露喺陽光直射或腐蝕性氣體中。
7. 包裝及訂購信息
7.1 載帶規格
LED以凸紋載帶形式供應，用於自動貼片組裝。載帶寬度、口袋尺寸同間距設計為兼容標準SMT設備。提供嘅圖表顯示咗3535陶瓷系列載帶嘅詳細尺寸。
7.2 捲盤包裝
載帶纏繞喺標準捲盤上。捲盤數量（例如，1000件，4000件）通常由製造商指定。捲盤上標有部件號、數量、批號同分級代碼。
7.3 部件編號系統
型號T1901PYA遵循結構化編碼系統：
• T：製造商系列前綴。
• 19：陶瓷3535嘅封裝代碼。
• P：單個高功率晶片嘅晶片數量代碼。
• Y：黃色嘅顏色代碼。
• A：內部代碼或特定變體。
額外後綴可能表示光通量分級（例如，1M）、電壓分級（例如，D）同波長分級（例如，Y2）。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 汽車照明：日間行車燈（DRL）、轉向信號燈、內飾環境照明。
- 工業及商業照明：高棚燈、工作照明、機器視覺照明。
- 標誌及裝飾：立體字、建築重點照明、裝飾燈帶。
- 特殊照明：醫療設備、農業照明（特定光譜）。
8.2 設計考慮因素
• 驅動器選擇：使用恆流驅動器以獲得穩定嘅光輸出同長壽命。驅動電流應根據所需亮度同熱設計餘量來設定。
• 熱管理：呢個係最關鍵嘅方面。使用具有足夠銅厚度（例如，2oz）嘅PCB作為散熱焊盤。考慮使用熱通孔將熱量傳遞到內層或背面散熱器。唔好超過最大結溫（125°C）。
• 光學：120°視角提供寬廣嘅照明。對於聚焦光束，可以使用專為3535佔位面積設計嘅二次光學元件（透鏡或反射器）。
• 串聯/並聯陣列：連接多個LED時，按正向電壓分級匹配佢哋，以確保電流均勻分佈，特別係喺並聯串中。恆流驅動器更適合串聯串。
9. 技術比較及差異化
與標準塑膠3535 LED相比，陶瓷版本提供：
• 優越嘅熱性能：陶瓷基板嘅導熱性比塑膠高得多，導致喺相同驅動電流下結溫更低，從而轉化為更高嘅光輸出、更好嘅顏色穩定性同更長嘅壽命。
• 更高可靠性：陶瓷喺紫外線照射下抗黃化，並且喺高溫高濕環境中更堅固。
• 更高最大驅動電流：改善嘅散熱允許以全500mA連續電流操作，實現更高流明封裝。
權衡之處通常係比塑膠封裝略高嘅單位成本。
10. 常見問題（FAQs）
Q1：分級表中光通量'Typ'同'Min'值有咩唔同？
A1：'Typ'（典型）值係該分級中LED嘅平均輸出。'Min'（最小）值係保證嘅下限。設計師應喺其應用中使用'Min'值進行最壞情況亮度計算。
Q2：我可以連續以500mA驅動呢個LED嗎？
A2：可以，500mA係絕對最大直流額定值。然而，喺呢個水平連續操作需要極佳嘅熱管理以保持結溫低於125°C。為咗最佳壽命同效率，建議喺350mA或更低電流下操作。
Q3：設計驅動器時點樣解讀電壓分級代碼？
A3：設計你嘅恆流驅動器以適應你選擇嘅分級中嘅最大VF（例如，對於分級'E'，設計為每個LED高達2.4V）。如果使用帶電阻嘅電壓源，請使用最大VF計算電阻值，以確保喺最壞情況下電流唔超過限制。
Q4：呢個LED包含透鏡嗎？
A4：部件號T1901PYA同命名慣例中表示'無透鏡'嘅'00'代碼表明呢係一款無集成二次透鏡嘅初級光學（晶片級）LED。120°視角係晶片同封裝設計固有嘅。
11. 設計案例研究
場景：設計一個工業高棚燈具，需要5000流明黃光用於特定警告/信號應用。
設計過程：
1. 光通量目標：需要5000 lm。
2. LED選擇：選擇1Q光通量分級（喺350mA時最小50 lm/LED）。
3. 數量計算：LED數量 = 5000 lm / 50 lm/LED = 100個LED。增加10%餘量，目標110個LED。
4. 電氣設計：計劃用恆流驅動器驅動串聯串中嘅LED。選擇電壓分級'D'（2.0-2.2V）以獲得更緊湊嘅分佈。對於10個串聯LED，最大串電壓為10 * 2.2V = 22V。選擇一個輸出電壓範圍覆蓋高達~25V同350mA輸出嘅恆流驅動器。
5. 熱設計：將110個LED排列喺金屬基板PCB（MCPCB）上。計算總散熱量：~110個LED * (2.2V * 0.35A) ≈ 84.7W電功率，其中大部分變成熱量。MCPCB必須安裝到一個實質性嘅鋁散熱器上，以保持從結到環境嘅低熱阻。
6. 光學：由於120°寬光束對於區域照明係可接受嘅，因此唔需要二次光學元件。
12. 工作原理
發光二極管（LED）係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢個現象稱為電致發光。喺呢款黃色LED中，半導體材料（通常基於磷化鋁鎵銦 - AlGaInP）被設計具有特定帶隙。當電子喺器件內與電洞復合時，能量以光子（光粒子）嘅形式釋放。發出光嘅波長（顏色）由半導體材料嘅能帶隙決定。陶瓷封裝作為機械支撐，提供電氣連接，最重要嘅係，充當高效散熱器，將熱能從半導體結帶走，維持性能同可靠性。
13. 技術趨勢
高功率LED市場繼續向更高光效（每瓦更多流明）、改善顯色性同更高可靠性發展。陶瓷封裝代表咗呢個領域嘅一個重要趨勢，特別係對於中高功率應用，因為佢哋具有無與倫比嘅熱性能。未來發展可能包括：
• 集成解決方案：更多內置驅動器或控制電路嘅LED（例如，板上IC）。
• 改進嘅熒光粉技術：對於白光LED，但也影響顏色轉換LED嘅穩定性同效率。
• 高輸出小型化：持續推動更小封裝（例如，3030，2929）能夠處理相似或更高功率密度，進一步強調咗對陶瓷等先進熱基板嘅需求。
• 智能照明：與傳感器同通信協議集成，用於物聯網照明系統，其中堅固嘅陶瓷封裝可以保護敏感電子元件。
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。 |