1. 產品概述
1.1 一般描述
呢款全彩SMD LED封裝將紅、綠、藍晶片集成喺一個緊湊嘅2.8mm x 2.7mm x 3.0mm尺寸入面。佢採用霧面表面處理,減少眩光,增強對比度,非常適合高質量顯示應用。產品設計用於戶外全彩視頻屏幕、室內外裝飾照明、遊樂設備及一般照明用途。
1.2 特性
- 非反光霧面表面,改善視覺對比度。
- 高發光強度,低功耗。
- 可靠性高,使用壽命長。
- 符合IPX6防水標準。
- 濕敏等級:5a。
- 符合RoHS要求,兼容無鉛回流焊接。
1.3 應用
- 戶外全彩視頻屏幕。
- 室內外裝飾照明。
- 遊樂及娛樂照明。
- 一般照明用途。
2. 技術參數
2.1 電氣與光學特性(Ts=25°C)
下表總結咗主要參數。紅色正向電壓為1.7V至2.4V;綠色同藍色喺20mA條件下分別為2.7V至3.4V。主波長:紅色617-628nm,綠色520-545nm,藍色460-475nm。發光強度:紅色800-1800 mcd,綠色2000-4500 mcd,藍色400-900 mcd。視角:紅色70-80°,綠色60-70°,藍色75-85°。
| 參數 | 紅 | 綠 | 藍 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 反向電流(VR=5V) | 6 | 6 | 6 | μA |
| 正向電壓(最小值) | 1.7 | 2.7 | 2.7 | V |
| 正向電壓(最大值) | 2.4 | 3.4 | 3.4 | V |
| 主波長 | 617-628 | 520-545 | 460-475 | nm |
| 光譜帶寬 | 24 | 38 | 30 | nm |
| 發光強度(最小值) | 800 | 2000 | 400 | mcd |
| 發光強度(平均值) | 1200 | 3000 | 600 | mcd |
| 發光強度(最大值) | 1800 | 4500 | 900 | mcd |
| 視角 | 70-80 | 60-70 | 75-85 | 度 |
2.2 絕對最大額定值
最大正向電流:紅色25mA,綠色/藍色20mA。峰值正向電流(1/10佔空比,0.1ms):所有顏色均為80mA。反向電壓:5V。工作溫度:-30°C 至 +85°C。儲存溫度:-40°C 至 +100°C。功耗:紅色60mW,綠色68mW,藍色68mW。ESD額定值(HBM):1000V。
3. 光學特性曲線
圖1-6顯示每個顏色通道嘅正向電壓與正向電流關係,呈現典型二極管特性。圖1-7說明相對強度隨正向電流嘅變化,顯示喺工作範圍內接近線性關係。圖1-8描繪發光強度隨環境溫度嘅變化;溫度升高時強度下降。圖1-9提供正向電流相對於焊點溫度嘅降額曲線,以確保安全操作。圖1-10展示光譜分佈,峰值對應每個晶片嘅主波長。圖1-11和圖1-12顯示沿X-X和Y-Y軸嘅輻射圖案,證實寬視角適合顯示應用。
4. 封裝尺寸與機械信息
封裝尺寸:2.8mm(長)x 2.7mm(寬)x 3.0mm(高)。引腳配置:1R+(紅色陽極),2R-(紅色陰極),3G+(綠色陽極),4G-(綠色陰極),5B+(藍色陽極),6B-(藍色陰極)。極性標記喺封裝底部視圖。建議嘅焊接焊盤圖案如圖1-5所示。除特別註明外,所有尺寸單位為毫米,公差±0.1mm。
5. 分級系統
每個LED根據發光強度(IV)、正向電壓(VF)同主波長(Wd)進行分級,確保生產批次內嘅一致性。分級代碼印喺卷軸標籤上,連同零件號、批次號、數量同日期。呢啲資訊允許客戶選擇特性匹配嘅LED,以喺大型顯示屏中實現均勻嘅顏色同亮度。
6. 包裝與訂購信息
標準包裝數量為每卷2000粒。承載帶同卷軸尺寸喺第2.1節指定。防潮包裝包括乾燥劑同濕度指示卡,放喺防靜電鋁箔袋入面,然後用紙箱運送多卷。標籤包含所有必要嘅訂購同分級信息。
7. 可靠性測試
可靠性測試根據行業標準進行:耐焊接熱(260°C,3次),熱衝擊(-40°C至+100°C,500個循環),高溫儲存(100°C,1000小時),低溫儲存(-40°C,1000小時),室溫工作壽命(25°C,20mA,1000小時),高溫高濕壽命(85°C/85% RH,10mA,500小時),溫濕儲存(85°C/85%,1000小時),低溫工作壽命(-40°C,20mA,1000小時)。驗收標準:正向電壓變化≤10%,反向電流≤10μA,平均發光強度衰減≤30%,無物理損壞。
8. SMT回流焊接說明
推薦嘅回流曲線:升溫速率≤4°C/s,預熱150-200°C持續60-120秒,高於217°C時間≤60秒,峰值溫度250°C持續≤10秒,降溫速率≤6°C/s,從25°C到峰值嘅總時間≤8分鐘。只允許一次回流焊接。使用中溫焊膏。手動焊接:烙鐵溫度<300°C,接觸時間<3秒,僅一次。維修時使用雙頭烙鐵。清潔:如有需要,使用異丙醇(IPA);請勿使用超聲波清潔。
9. 操作注意事項與儲存
開封前儲存:≤30°C,≤60% RH,保質期1年。開封後應喺24小時內焊接,或儲存於≤30°C且≤10% RH環境。若濕度指示器顯示≥30%或存放時間超標,則根據時間喺65±5°C下烘烤24-48小時。防靜電措施:保持工作枱電位≤150V,佩戴接地腕帶。反向電壓應保持低於10V以防損壞。為確保可靠運行,確保LED表面溫度≤55°C,引腳溫度≤75°C。請勿觸摸環氧樹脂表面;用鑷子或合適工具從側面夾取。
10. 應用說明
對於戶外全彩屏幕,請確保良好散熱並使用恆流驅動器以保持亮度一致。霧面表面喺高環境光下改善對比度。使用PWM調光實現有效混色。喺PCB上提供ESD保護,例如TVS二極管。IPX6等級允許LED用於潮濕或多塵環境。系統級熱管理對保持結溫喺安全範圍內至關重要,以確保長壽命同色彩穩定性。
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。 |