目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款採用PLCC-3表面貼裝封裝嘅高性能綠色LED嘅規格。呢款器件專為需要可靠指示燈同高效背光解決方案嘅應用而設計。佢嘅核心優勢嚟自於高光輸出、由集成內部反射器設計實現嘅廣闊視角,以及適合自動化組裝流程嘅堅固結構。
主要目標市場包括消費電子產品、辦公自動化設備同工業控制面板,呢啲場合需要清晰嘅視覺信號同為LCD、開關同符號提供節省空間嘅背光。低電流需求亦令佢成為電池供電便攜設備嘅理想選擇。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
器件嘅操作極限被定義以確保長期可靠性。最大反向電壓係5V,超過呢個值可能會損壞半導體結。連續正向電流額定值係30mA,脈衝操作(1kHz下1/10佔空比)時峰值正向電流能力為100mA。喺環境溫度(TA)為25°C時,最大功耗係110mW。器件可以承受150V(人體模型)嘅靜電放電(ESD)。操作溫度範圍係-40°C至+85°C,儲存條件範圍係-40°C至+90°C。
2.2 電光特性
關鍵性能參數喺標準測試電流30mA下測量。發光強度(Iv)嘅典型範圍係715mcd至1800mcd,並分為唔同級別。視角(2θ1/2)係廣闊嘅120度,提供廣泛嘅可見度。主波長(λd)定義咗綠色,範圍係520nm至535nm。喺測試電流下,正向電壓(VF)通常介乎2.75V同3.65V之間。公差規定為發光強度±10%、主波長±1nm、正向電壓±0.1V。
3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會根據關鍵參數分級。
3.1 主波長分級
綠色分為三個級別:級別代碼X(520-525nm)、Y(525-530nm)同Z(530-535nm)。咁樣設計師就可以為佢哋嘅應用選擇特定色調嘅綠色LED。
3.2 發光強度分級
亮度分為四個級別:V1(715-900mcd)、V2(900-1120mcd)、W1(1120-1420mcd)同W2(1420-1800mcd)。咁樣就可以根據所需亮度水平進行選擇。
3.3 正向電壓分級
工作電壓分為三個級別:E5(2.75-3.05V)、6(3.05-3.35V)同7(3.35-3.65V)。呢點對於設計穩定嘅電流驅動電路至關重要,特別係當多個LED串聯連接時。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗具體嘅圖形曲線,但佢哋嘅含義至關重要。典型正向電流與正向電壓(I-V)曲線顯示咗指數關係,突顯咗限流電阻嘅必要性。發光強度與正向電流曲線展示咗輸出點樣隨電流增加,直至達到最大額定值。光譜分佈曲線確認咗峰值波長同主波長,定義咗綠色嘅純度。理解呢啲曲線對於優化驅動條件同預測唔同操作場景下嘅性能至關重要。
5. 機械與封裝資料
5.1 封裝尺寸
PLCC-3封裝嘅標稱尺寸為長度3.2mm、寬度2.8mm、高度1.9mm。所有未指定嘅公差為±0.1mm。封裝採用白色本體同無色透明透鏡。
5.2 極性識別同焊盤佈局
陰極通常有標記。提供建議嘅焊盤佈局,以確保喺回流焊接過程中正確焊接、機械穩定性同散熱。遵循呢個佈局對於製造良率同可靠性至關重要。
6. 焊接同組裝指引
呢款器件適合回流焊接同波峰焊接工藝。對於回流焊接,最高峰值溫度唔應該超過260°C,持續時間為10秒。對於手工焊接,烙鐵頭溫度應限制喺350°C,每條引腳最多3秒。呢啲限制可以防止塑料封裝同內部晶片同鍵合線受到熱損壞。
7. 包裝同訂購資料
LED以8mm載帶供應,捲喺捲盤上。每捲包含2000件。包裝包括防潮措施:捲盤連同乾燥劑放入鋁製防潮袋中,並附有濕度指示卡。產品標籤解釋咗發光強度(CAT)、主波長(HUE)同正向電壓(REF)嘅分級代碼。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED非常適合音頻/視頻設備、家用電器同辦公機器嘅狀態指示燈同背光。佢嘅廣闊視角同高效光耦合令佢特別適合與導光管一齊使用,將光引導到特定面板位置。佢亦用於LCD、薄膜開關同發光符號嘅平面背光。
8.2 關鍵設計考慮因素
必須限流:必須始終使用外部串聯電阻嚟限制正向電流。LED嘅指數I-V特性意味住電壓嘅微小增加會導致電流嘅大幅、破壞性增加。電阻值應根據電源電壓、LED嘅正向電壓(考慮分級同溫度影響)同所需工作電流(唔超過30mA連續)計算。
熱管理:雖然封裝可以散熱110mW,但喺高環境溫度或最大電流下操作會增加結溫,從而降低光輸出同使用壽命。焊盤周圍足夠嘅PCB銅面積有助於散熱。
9. 技術比較同差異化
同更簡單嘅LED封裝相比,呢款PLCC-3器件嘅關鍵區別在於集成嘅內部反射器。呢個功能捕獲並將側向發射光重新導向上方,顯著增強咗視角同頂面嘅總光輸出效率。呢點令佢喺需要廣角可見度或與導光管配合使用嘅應用中,優於基本嘅晶片LED。同兩引腳封裝相比,呢個封裝亦更堅固,更容易被自動貼片機處理。
10. 常見問題 (FAQs)
問:我可唔可以直接用5V電源驅動呢個LED?
答:唔可以。你必須使用限流電阻。例如,用5V電源,LED VF為3.0V(典型值),同所需IF為20mA,電阻值會係 R = (5V - 3.0V) / 0.020A = 100Ω。電阻額定功率應至少為 I2R = (0.02)2* 100 = 0.04W,所以1/8W或1/4W電阻係合適嘅。
問:峰值波長同主波長有咩區別?
答> 峰值波長(λP)係光譜功率分佈最大時嘅波長。主波長(λd)係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長。主波長對於顏色規格更相關。
問:我點樣解讀標籤上嘅分級代碼?
答:標籤代碼(例如,嚟自器件選擇指南)表示嗰批LED嘅特定性能級別。"CAT"指發光強度級別(例如,W2),"HUE"指主波長級別(例如,Y),"REF"指正向電壓級別(例如,6)。咁樣可以喺生產中進行精確選擇同匹配。
11. 設計同使用案例分析
場景:薄膜開關面板背光。由於空間限制,一位設計師需要用單個LED均勻照亮控制面板上嘅四個符號。佢哋選擇呢款PLCC-3綠色LED,因為佢亮度高同視角廣。設計咗一個定制亞克力導光管,有四個分支,將光從中央安裝嘅LED引導到每個符號。LED嘅120度廣闊視角確保光有效耦合到導光管入口。LED通過限流電阻從3.3V微控制器電源軌以25mA驅動。選擇嘅發光強度級別(W1)即使喺導光管損耗後仍提供足夠亮度。波長級別(Y)嘅一致顏色確保所有四個符號具有相同嘅綠色調。
12. 工作原理
呢個係一個半導體發光二極管。當施加超過結閾值嘅正向電壓時,電子同空穴喺InGaN(氮化銦鎵)晶片嘅有源區複合。呢個複合過程以光子形式釋放能量,產生光。半導體材料嘅特定成分決定咗發射光嘅波長(顏色),喺呢個情況下係綠色。塑料封裝用於保護晶片,提供主透鏡以塑造光輸出,並結合反射表面以提高效率。
13. 行業趨勢
像PLCC-3呢類SMD LED嘅市場持續發展。總體趨勢包括推動更高嘅發光效率(每瓦電輸入產生更多光輸出),從而提高能源效率。亦專注於增強顏色一致性同喺溫度同使用壽命期間嘅穩定性。此外,封裝技術嘅進步旨在使器件更細小,同時保持或改善光學性能同可靠性,以迎合電子設備小型化嘅需求。廣闊視角同高效光提取嘅原則,正如呢款器件嘅內部反射器設計所見,仍然係呢啲發展嘅核心。
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。 |