目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場與應用
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對強度與波長關係
- 4.2 指向性圖案
- 4.3 正向電流與正向電壓關係(I-V曲線)
- 4.4 相對強度與正向電流關係
- 4.5 熱性能曲線
- 5. 機械與封裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 引腳成型(如適用於預成型引腳)
- 6.2 焊接參數
- 6.3 關鍵焊接注意事項
- 6.4 清潔
- 6.5 儲存條件
- 7. 包裝與訂購信息
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用備註與設計考慮
- 8.1 熱管理
- 8.2 電流驅動
- 8.3 光學設計
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實際使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 行業趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高亮度、亮綠色LED燈珠嘅規格。呢款器件屬於一個專為需要卓越光輸出嘅應用而設計嘅系列。佢採用InGaN晶片技術,並封裝喺水清樹脂入面,從而產生鮮豔而強烈嘅綠色光。產品設計以可靠同耐用為關鍵屬性,適合集成到各種電子組件中。
1.1 核心優勢
呢款LED為設計師同製造商提供咗幾個關鍵優勢。佢提供多種視角選擇,以適應唔同嘅光學要求。元件以帶裝同捲盤形式供應,兼容自動貼片組裝流程,提升生產效率。此外,產品符合主要嘅環保同安全法規,包括RoHS、歐盟REACH,並且係無鹵素製造,確保符合全球電子元件嘅嚴格標準。
1.2 目標市場與應用
呢款LED主要針對消費電子產品同顯示器背光市場。其主要應用包括作為電視機、電腦顯示器、電話同其他需要清晰、明亮綠色信號嘅計算設備中嘅指示燈或背光源。
2. 深入技術參數分析
LED嘅性能係喺特定測試條件下定義嘅,通常環境溫度(Ta)為25°C。理解呢啲參數對於正確嘅電路設計同熱管理至關重要。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。佢哋唔適用於正常操作。
- 連續正向電流(IF):25 mA。超過呢個電流會導致結溫過高同加速老化。
- 峰值正向電流(IFP):100 mA(佔空比為1/10,頻率1 kHz)。呢個額定值僅適用於脈衝操作。
- 反向電壓(VR):5 V。施加更高嘅反向電壓可能導致擊穿。
- 功耗(Pd):90 mW。呢個係封裝可以散發嘅最大功率。
- 工作及儲存溫度:範圍為-40°C至+85°C(工作)同-40°C至+100°C(儲存)。
- 焊接溫度(Tsol):最高260°C,最長5秒,定義咗回流焊接曲線嘅耐受度。
2.2 電光特性
呢啲係喺標準測試電流IF=20mA下測量嘅典型性能參數。
- 發光強度(Iv):範圍由5000 mcd(最小)到8000 mcd(典型)。呢種高強度係呢個系列嘅一個定義性特徵。
- 視角(2θ1/2):典型值為30度,表示光束有中等程度嘅聚焦。
- 峰值波長(λp):518 nm,同主波長(λd):525 nm,將顏色分類為亮綠色。
- 正向電壓(VF):範圍由2.7V(最小)到3.7V(最大),20mA時典型值為3.3V。呢個參數對於驅動器設計至關重要。
- 反向電流(IR):VR=5V時最大為50 µA。
3. 分級系統說明
產品採用分級系統,根據關鍵光學同電氣參數對單元進行分類,確保大規模生產嘅一致性。標籤CAT、HUE同REF對應呢啲分級。
- CAT:發光強度等級。單元根據其測量到嘅光輸出進行分類。
- HUE:主波長等級。呢個分級通過將具有相似峰值發射波長嘅LED分組來確保顏色一致性。
- REF:正向電壓等級。LED根據其正向壓降進行分組,以簡化限流電路設計。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線,說明器件喺唔同條件下嘅行為。
4.1 相對強度與波長關係
呢條光譜分佈曲線顯示發射峰值喺518 nm(綠色),典型光譜帶寬(Δλ)為35 nm,定義咗顏色純度。
4.2 指向性圖案
一個極座標圖,說明光嘅空間分佈,與30度視角相關,顯示強度如何從中心軸線減弱。
4.3 正向電流與正向電壓關係(I-V曲線)
呢條曲線係非線性嘅,係二極管嘅典型特徵。佢顯示施加嘅正向電壓與產生嘅電流之間嘅關係。20mA時典型VF為3.3V係一個關鍵工作點。
4.4 相對強度與正向電流關係
呢個圖表表明光輸出(強度)隨正向電流增加而增加,但喺較高電流下,由於熱效應同效率下降,關係可能變得次線性。
4.5 熱性能曲線
相對強度與環境溫度關係:顯示光輸出隨環境溫度升高而降低,呢個係喺溫暖環境中應用嘅關鍵因素。
正向電流與環境溫度關係:通常用於推導降額指引,表明為防止過熱,最大允許連續電流應如何隨溫度升高而降低。
5. 機械與封裝信息
5.1 封裝尺寸
LED採用標準7344表面貼裝器件(SMD)封裝。關鍵尺寸註記包括:所有尺寸單位為毫米;法蘭高度必須小於1.5mm;除非另有說明,一般公差為±0.25mm。尺寸圖提供咗用於焊盤設計嘅精確測量。
5.2 極性識別
陰極通常由封裝上嘅視覺標記指示,例如凹口、綠點或切角。規格書嘅封裝圖指定咗正確組裝方向嘅確切標記。
6. 焊接與組裝指引
正確處理對於保持LED性能同可靠性至關重要。
6.1 引腳成型(如適用於預成型引腳)
- 彎曲必須距離環氧樹脂燈體至少3mm,以避免對晶片造成應力。
- 成型必須喺焊接前同室溫下進行。
- PCB孔必須與LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
6.2 焊接參數
手工焊接:烙鐵頭溫度最高300°C(適用於30W烙鐵),焊接時間最長3秒,保持焊點距離環氧樹脂燈體至少3mm。
波峰/浸焊:預熱溫度最高100°C(最長60秒),焊錫槽溫度最高260°C,持續5秒,遵守3mm距離規則。推薦嘅焊接曲線圖說明咗時間與溫度嘅關係。
6.3 關鍵焊接注意事項
- 喺高溫階段避免對引腳施加應力。
- 唔好焊接(浸焊/手工焊)超過一次。
- 焊接後冷卻至室溫期間,保護LED免受衝擊/振動。
- 使用最低有效焊接溫度。
6.4 清潔
如有必要,僅使用異丙醇喺室溫下清潔≤1分鐘。除非預先確認可行,否則避免超聲波清潔,因為佢可能會損壞內部結構。
6.5 儲存條件
儲存溫度≤30°C,相對濕度≤70%。從發貨日起,保質期為3個月。如需更長時間儲存(長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
7. 包裝與訂購信息
7.1 包裝規格
LED包裝喺防靜電、防潮袋中。呢啲袋放入內箱,然後再裝入外箱。標準包裝數量為每袋200-500件,每內箱5袋,每外箱10個內箱。
7.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包括:CPN(客戶部件號)、P/N(製造商部件號:7344-15SUGC/S400-A5)、QTY(數量)、CAT/HUE/REF(分級代碼)同LOT No.(可追溯批次號)。
8. 應用備註與設計考慮
8.1 熱管理
呢個係一個關鍵嘅設計因素。喺較高環境溫度下,必須適當降低電流額定值。設計師必須參考降額曲線(由正向電流與環境溫度關係圖暗示),以確保結溫保持喺安全限度內,從而保持LED壽命同維持光輸出。
8.2 電流驅動
建議使用恆流驅動器,而非帶串聯電阻嘅恆壓源,以獲得最佳穩定性同效率。驅動器應設計為典型VF 3.3V,並且不得超過25 mA嘅絕對最大連續電流。
8.3 光學設計
設計透鏡或導光板時應考慮30度視角。對於更寬嘅照明,可能需要二次光學元件。
9. 技術比較與差異化
與標準指示燈LED相比,呢款器件嘅主要區別在於其非常高嘅發光強度(5000-8000 mcd),使其適合需要高可見度或作為緊湊光源嘅應用。其符合無鹵素同REACH標準,對於針對全球市場嘅環保意識設計亦係一個顯著優勢。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:推薦嘅工作電流係幾多?
答:電光特性係喺20mA下測試嘅,呢個係標準推薦工作點。佢提供指定嘅發光強度,同時遠低於25mA嘅最大值。
問:我可以用5V電源驅動呢款LED嗎?
答:唔可以直接驅動。由於典型VF為3.3V,使用5V電源時必須串聯一個限流電阻來降低多餘電壓並設定正確電流。電阻值必須根據歐姆定律計算(R = (電源電壓 - VF) / IF)。
問:溫度如何影響亮度?
答:如性能曲線所示,發光強度隨環境溫度升高而降低。對於高溫環境,適當嘅散熱或電流降額係必要嘅。
問:部件號中嘅"S400"表示咩意思?
答:雖然呢度無明確定義,但喺常見嘅行業慣例中,呢類後綴通常表示特定嘅分級組合(例如,強度同波長)或帶裝/捲盤規格。確切含義應喺具體產品目錄中確認。
11. 實際使用案例
場景:網絡路由器狀態指示燈背光。設計師需要一個明亮、可靠嘅綠色LED來指示"電源開啟"或"網絡活動"。佢哋選擇呢款LED係因為其高強度。佢哋設計一個匹配7344封裝尺寸嘅PCB焊盤。計算一個使用3.3V電源軌同串聯電阻嘅簡單驅動電路,以提供18mA(略為保守)。組裝期間,佢哋遵循波峰焊接曲線。最終產品提供一個清晰、明亮嘅綠色指示燈,即使喺光線充足嘅房間內亦可見。
12. 技術原理介紹
呢款LED基於InGaN(氮化銦鎵)半導體技術。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴復合,以光子形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,進而定義咗發射光嘅波長——喺呢個情況下係綠色。水清環氧樹脂既作為保護性封裝材料,又作為主透鏡,塑造光輸出光束。
13. 行業趨勢
指示燈同背光LED嘅趨勢繼續朝向更高效率(每瓦更多光輸出)、通過更嚴格嘅分級改善顏色一致性,以及喺惡劣條件下增強可靠性。同時亦強力推動完全符合不斷發展嘅環保法規,如RoHS同REACH。小型化仍然係一個關鍵趨勢,儘管對於高功率或高亮度應用,封裝必須喺尺寸同有效散熱能力之間取得平衡。
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。 |