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
- 2.2 電氣及光學特性
- 3. 分級系統解說
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械及封裝資料
- 5.1 封裝尺寸同腳位定義
- 5.2 建議焊盤佈局
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 迴流焊溫度曲線
- 6.2 儲存同處理
- 6.3 清潔
- 7. 包裝及訂購資料
- 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
- 10. 常見問題 (FAQs)
- 10.1 可唔可以同時驅動兩隻LED顏色?
- 10.2 峰值波長同主波長有咩分別?
- 10.3 落單時點樣解讀分級代碼?
- 11. 實用設計案例分析
- 12. 技術原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款雙色、側視型表面貼裝器件 (SMD) LED 嘅技術規格。呢個元件喺單一封裝內整合咗兩粒唔同嘅AlInGaP半導體晶片,能夠發出綠色同黃色光。專為自動化組裝流程而設計,佢採用透明透鏡,並以帶裝同捲盤形式供應,適合大批量生產。主要應用係作為電子設備中嘅指示燈或狀態燈,尤其適用於空間有限同需要側面發光嘅場合。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
為咗防止永久損壞,唔可以喺超出呢啲限制嘅情況下操作器件。關鍵額定值包括每粒晶片最大直流正向電流30 mA、峰值正向電流80 mA(喺1/10佔空比嘅脈衝條件下)、同最大反向電壓5 V。每粒晶片嘅總功耗限制喺72 mW。工作環境溫度範圍指定為-30°C至+85°C。
2.2 電氣及光學特性
喺標準測試電流20 mA同環境溫度25°C下量度,定義咗關鍵性能參數。對於綠色晶片,典型發光強度係35.0 mcd(毫坎德拉),最低為18.0 mcd。黃色晶片通常更光,典型值為75.0 mcd,最低為28.0 mcd。兩粒晶片都具備非常闊嘅視角(2θ1/2)130度,提供廣泛嘅可見度。兩種顏色嘅典型正向電壓(VF)都係2.0 V,最高為2.4 V。主波長大約係綠色571 nm同黃色589 nm,定義咗佢哋嘅視覺顏色。
3. 分級系統解說
為咗確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會根據發光強度同主波長分為唔同嘅級別。
3.1 發光強度分級
綠色LED提供強度級別M、N、P同Q,涵蓋範圍由18.0 mcd到112.0 mcd。黃色LED使用級別N、P、Q同R,涵蓋28.0 mcd到180.0 mcd。每個級別內有±15%嘅公差。
3.2 主波長分級
只係針對綠色LED,定義咗主波長級別C、D同E,分別對應波長範圍567.5-570.5 nm、570.5-573.5 nm同573.5-576.5 nm,每個級別有±1 nm公差。呢種精確控制容許應用中匹配特定嘅色點。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗特定嘅圖形曲線(例如第6頁嘅典型特性曲線),但佢哋通常說明咗正向電流(IF)同發光強度(IV)、正向電壓(VF)之間嘅關係,以及環境溫度對光輸出嘅影響。呢啲曲線對於設計師理解LED喺非標準操作條件下嘅行為至關重要,例如喺唔係20 mA嘅電流下驅動,或者喺高溫環境中。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸同腳位定義
呢款LED符合業界標準嘅SMD封裝外形。腳位分配對於正確操作好關鍵:陰極2(C2)連接綠色晶片嘅陽極(暗示係共陽極配置),而陰極1(C1)連接黃色晶片嘅陽極。側視型設計意味住主要光線發射方向同安裝平面垂直。
5.2 建議焊盤佈局
提供咗建議嘅焊盤佈局,以確保迴流焊過程中可靠嘅焊接同正確嘅機械對齊。遵循呢啲尺寸有助於防止墓碑效應,並確保良好嘅焊點形成。
6. 焊接及組裝指引
6.1 迴流焊溫度曲線
建議使用詳細嘅紅外線(IR)迴流焊溫度曲線進行無鉛焊接工藝。關鍵參數包括預熱階段、受控嘅升溫速率、峰值本體溫度唔超過260°C持續10秒,以及受控嘅冷卻階段。呢個曲線對於防止熱衝擊同損壞LED封裝同內部引線鍵合至關重要。
6.2 儲存同處理
呢啲LED對濕氣敏感。如果打開咗原裝密封嘅防潮袋,元件應該喺一星期內使用,或者儲存喺乾燥環境中(≤30°C/60% RH)。如果儲存超過一星期,焊接前需要喺大約60°C下烘烤20小時,以去除吸收嘅濕氣,防止迴流焊期間出現爆米花現象。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔,只可以使用酒精類溶劑,例如異丙醇或乙醇。LED應該喺常溫下浸泡少於一分鐘。其他未指明嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
7. 包裝及訂購資料
器件以標準8mm載帶形式供應,捲喺7英寸(178mm)直徑嘅捲盤上。每捲包含3000件。帶裝同捲盤規格符合ANSI/EIA 481標準,確保同自動貼片設備兼容。零件編號LTST-S326KGJSKT唯一標識呢款採用透明透鏡嘅雙色側視型變體。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED非常適合空間有限、需要從PCB側面顯示狀態指示嘅應用,例如超薄消費電子產品(電話、平板電腦)、面板安裝指示燈、汽車儀表板照明同工業控制介面。雙色功能容許喺單一元件位置顯示兩種唔同狀態(例如,電源開啟/綠色,待機/黃色)。
8.2 設計考慮因素
設計師必須為每粒LED晶片串聯適當嘅限流電阻。電阻值使用歐姆定律計算:R = (Vcc - VF) / IF,其中VF係正向電壓(設計時使用最大值2.4V以留餘量),IF係所需驅動電流(≤30 mA直流)。處理期間必須採取靜電放電(ESD)預防措施;工作站同人員必須正確接地。
9. 技術比較及差異
呢個元件嘅關鍵區別在於佢喺側視型封裝中嘅雙色功能,以及使用AlInGaP技術。相比舊技術,AlInGaP LED通常為紅色、橙色同黃色提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。當觀看方向同PCB表面平行時,側面發光嘅外形比頂部發光LED提供明顯優勢。
10. 常見問題 (FAQs)
10.1 可唔可以同時驅動兩隻LED顏色?
可以,但必須遵守總功耗同熱量限制。同時以最大直流電流30 mA驅動兩粒晶片會接近總功率限制,所以喺高環境溫度下可能需要熱管理或降額使用。
10.2 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長(λP)係LED光譜輸出曲線最高點嘅波長。主波長(λd)係從CIE色度圖上嘅顏色座標得出,代表人類眼睛感知為相同顏色嘅純單色光嘅單一波長。主波長對於顏色規格更相關。
10.3 落單時點樣解讀分級代碼?
為咗確保你產品中外觀一致,請指定所需嘅發光強度級別(例如P),同埋對於綠色,指定主波長級別(例如D)。咁樣可以確保你生產批次中所有LED嘅亮度同顏色都緊密匹配。
11. 實用設計案例分析
考慮一部有超薄外殼嘅便攜式醫療設備。狀態LED必須能夠透過一個細小嘅側面窗口睇到。使用呢款雙色側視型LED可以節省PCB面積。綠燈表示正常操作(20 mA驅動),黃燈表示低電量警告(以較低電流驅動,例如15 mA,以區分亮度)。設計使用獨立嘅微控制器GPIO引腳同串聯電阻來獨立控制每種顏色。130度嘅寬視角確保即使使用者嘅觀看角度未完全對準,都仍然可見。
12. 技術原理簡介
呢款LED利用磷化鋁銦鎵(AlInGaP)半導體材料發光。當正向電壓施加喺p-n接面時,電子同電洞復合,以光子形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定帶隙能量決定咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係綠色同黃色。側視效果係通過將LED晶片側面安裝喺封裝內實現,發光面朝向環氧樹脂透鏡嘅側壁。
13. 技術趨勢
指示燈LED嘅趨勢繼續朝向更高效率(每單位電功率更多光輸出)、通過更嚴格嘅分級改善顏色一致性,以及更高集成度(例如喺微型封裝中嘅多色同可定址LED)。同時亦專注於提高喺更高溫度條件下嘅可靠性,例如喺汽車引擎蓋下應用或靠近高功率處理器嘅環境中。小型化嘅推動持續,令封裝尺寸更細小,同時保持或改善光學性能。
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。 |