目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同優勢
- 1.2 目標市場同應用
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性(Ta=25°C)
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 相對強度 vs. 波長
- 3.2 指向性圖案
- 3.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 3.4 相對強度 vs. 正向電流
- 3.5 溫度依賴性
- 4. 機械同封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 焊接同組裝指引
- 5.1 引線成型
- 5.2 儲存條件
- 5.3 焊接過程
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 6. 包裝同訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 包裝數量
- 6.3 標籤說明
- 7. 應用建議同設計考慮
- 7.1 驅動電路設計
- 7.2 光學設計
- 7.3 PCB佈局
- 8. 技術比較同差異化
- 9. 常見問題(FAQ)
- 9.1 峰值波長同主波長有咩唔同?
- 9.2 我可以連續以25mA嘅最大電流驅動呢款LED嗎?
- 9.3 點解焊點最小距離3mm咁重要?
- 10. 實際使用案例示例
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高亮度亮綠色LED燈嘅規格。呢款器件專為需要卓越光輸出同可靠性嘅應用而設計。佢採用透明樹脂封裝,增強咗光提取效率,提供清晰明亮嘅綠色光。產品符合RoHS指令,並提供適合自動化組裝流程嘅包裝。
1.1 核心功能同優勢
呢款LED為設計工程師提供咗幾個關鍵優勢:
- 高發光強度:喺標準驅動電流20mA下,典型發光強度值介乎4000至8000毫坎德拉(mcd),適合需要高可見度嘅指示燈同背光應用。
- 窄視角:典型視角(2θ1/2)為10度,提供集中光束,非常適合定向照明或狀態指示。
- 包裝選擇:提供帶裝同捲裝,方便高效嘅取放式生產。
- 堅固結構:採用堅固嘅引線框架同封裝設計,確保可靠運作。
- 環保合規:產品無鉛(Pb-free),並符合RoHS規格。
1.2 目標市場同應用
呢款LED主要針對消費電子產品同顯示應用,呢啲應用需要明亮可靠嘅指示燈。典型應用包括:
- 電視同顯示器嘅狀態指示燈。
- 電話同通訊設備嘅背光或指示燈。
- 電腦周邊設備同內部組件嘅指示燈。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 連續正向電流(IF操作溫度(T25 mA - 可以持續流經LED嘅最大直流電流。
- 靜電放電(ESD):150 V(人體模型) - 表示器件對靜電嘅敏感度;需要採取適當嘅ESD處理預防措施。
- 反向電壓(VR):5 V - 可以施加喺反向方向嘅最大電壓。
- 功耗(Pd):110 mW - 喺環境溫度25°C下,封裝可以散發嘅最大功率。
- Operating Temperature (Topr):-40°C 至 +85°C - 正常操作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C - 安全儲存嘅溫度範圍。
- 焊接溫度(Tsol):260°C 持續5秒 - 波峰焊或回流焊嘅峰值溫度同時間容差。
2.2 電光特性(Ta=25°C)
呢啲係喺指定測試條件下測量嘅典型性能參數。設計應基於呢啲數值。
- 發光強度(Iv):最小 4000 mcd,典型 8000 mcd(喺 IF=20mA 時)。呢個高強度係主要特點。
- 視角(2θ1/2):典型 10 度。窄角度集中光輸出。
- 峰值波長(λp):典型 525 nm。發光強度最高嘅波長。
- 主波長(λd):典型 530 nm。人眼感知嘅單一波長,定義綠色。
- 正向電壓(VF):典型 3.4 V,最大 4.0 V(喺 IF=20mA 時)。對驅動電路設計同電源選擇好重要。
- 反向電流(IR):最大 50 μA(喺 VR=5V 時)。指定關閉狀態下嘅漏電流。
測量容差:正向電壓(±0.1V),發光強度(±10%),主波長(±1.0nm)。
3. 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。呢啲對於理解單點規格以外嘅實際性能至關重要。
3.1 相對強度 vs. 波長
呢條光譜分佈曲線顯示咗唔同波長下嘅光輸出。佢確認咗綠色光發射,峰值約為525nm,典型光譜帶寬(Δλ)為35nm,定義咗綠色嘅純度。
3.2 指向性圖案
極座標圖顯示咗光強度嘅空間分佈,同10度視角相關。佢顯示咗強度喺中心光束外急劇下降。
3.3 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。喺20mA時典型正向電壓3.4V係關鍵操作點。由於LED係電流驅動器件,呢條曲線對於設計限流電路至關重要。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢個圖表顯示光輸出(強度)大致同正向電流成正比,直到最大額定值。佢強調咗穩定電流控制對一致亮度嘅重要性。
3.5 溫度依賴性
兩條關鍵曲線顯示咗環境溫度(Ta)嘅影響:
相對強度 vs. 環境溫度:顯示發光輸出隨環境溫度升高而降低。呢個係由於喺較高溫度下內部量子效率降低。
正向電流 vs. 環境溫度:指示正向電壓特性點樣隨溫度變化。通常,對於基於InGaN嘅LED,VF會隨溫度升高而輕微下降。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
LED採用標準徑向引線封裝(通常稱為"燈"封裝)。關鍵尺寸註記包括:
- 所有尺寸單位為毫米(mm)。
- 法蘭(透鏡底部嘅平坦部分)高度必須小於1.5mm(0.059")。
- 未指定尺寸嘅一般公差為±0.25mm。
尺寸圖指定咗引線間距、本體直徑、透鏡形狀同總高度,呢啲對於PCB佔位面積設計同確保喺外殼內正確安裝至關重要。
4.2 極性識別
較長嘅引線通常表示陽極(正極),而較短嘅引線係陰極(負極)。呢個係徑向LED嘅標準慣例。陰極亦可能由LED透鏡上嘅平坦邊緣或塑膠底座上嘅凹口表示。正確極性對操作至關重要。
5. 焊接同組裝指引
正確處理對於保持LED性能同可靠性至關重要。
5.1 引線成型
- 喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置彎曲引線,以避免對內部晶片同焊線造成應力。
- 進行引線成型之前 soldering.
- 成型期間避免對LED封裝施加應力。
- 喺室溫下剪裁引線。
- 確保PCB孔同LED引線完美對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存條件
- 建議儲存:≤30°C 同 ≤70% 相對濕度(RH)。
- 出貨後嘅保質期:喺呢啲條件下為3個月。
- 如需更長儲存(長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化,以防止凝結。
5.3 焊接過程
一般規則:保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。
手工焊接:
- 烙鐵頭溫度:最高 300°C(適用於最高30W烙鐵)。
- 每條引線焊接時間:最高 3 秒。
浸焊/波峰焊:
- 預熱溫度:最高 100°C(最長60秒)。
- 焊錫槽溫度同時間:最高 260°C 持續5秒。
關鍵焊接注意事項:
- 高溫操作期間避免對引線施加應力。
- 唔好進行超過一次嘅浸焊/手工焊接。
- 焊接後,保護LED免受機械衝擊/振動,直到佢冷卻到室溫。
- 避免從峰值焊接溫度快速冷卻。
- 始終使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。
- 必須嚴格控制波峰焊參數。
5.4 清潔
- 如有必要,僅使用異丙醇喺室溫下清潔≤1分鐘。
- 使用前喺室溫下乾燥。
- 避免超聲波清潔。如果絕對需要,必須進行廣泛嘅預先評估,以確保無損壞,因為超聲波能量可能導致內部焊線或環氧樹脂破裂。
5.5 熱管理
雖然呢個係低功率器件,但熱管理對於壽命仍然重要:
- 應用設計中考慮散熱。
- 喺較高環境溫度下適當降低操作電流(參考降額曲線,呢啲曲線喺提供嘅摘錄中隱含但未明確顯示)。
- 控制最終應用中LED周圍嘅溫度。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝規格
LED包裝以防止損壞同濕氣進入:
- 初級包裝:防靜電袋。
- 次級包裝:內盒。
- 三級包裝:用於運輸嘅外箱。
6.2 包裝數量
- 每個防靜電袋最少200至500件。
- 4個袋裝入1個內盒。
- 10個內盒裝入1個外箱。
6.3 標籤說明
包裝上嘅標籤包含關鍵資訊:
- CPN:客戶生產編號。
- P/N:生產編號(零件編號)。
- QTY:包裝數量。
- CAT:等級(可能係強度或波長嘅分檔類別)。
- HUE:主波長。
- REF: Reference.
- LOT No:批次編號,用於追溯。
7. 應用建議同設計考慮
7.1 驅動電路設計
由於典型正向電壓為3.4V,建議使用恆流驅動器,特別係當由5V或12V軌等電壓源供電時。基本指示燈應用可以使用簡單嘅串聯電阻器,計算公式為 R = (Vsupply- VF) / IF。確保電阻器功率額定值足夠。
7.2 光學設計
窄10度視角使呢款LED適合需要集中光束嘅應用。對於更寬嘅照明,需要二次光學器件(例如,擴散器或透鏡)。透明樹脂提供清晰、非擴散嘅輸出。
7.3 PCB佈局
確保PCB佔位面積匹配封裝尺寸同引線間距。喺LED本體周圍提供足夠嘅間隙,以達到建議嘅焊點最小距離3mm。如果LED要喺接近其最大電流下驅動,請考慮散熱焊盤。
8. 技術比較同差異化
雖然直接比較需要特定競爭對手數據,但基於其規格書,呢款LED嘅關鍵差異化因素包括:
- 非常高發光強度:喺20mA下4000-8000 mcd對於標準綠色LED燈封裝來講明顯偏高,提供卓越亮度。
- 窄、集中光束:10度視角比許多標準LED(通常為30-60度)更窄,提供更定向嘅光。
- InGaN芯片技術:使用氮化銦鎵(InGaN)材料係高亮度綠色/藍色/白色LED嘅標準,提供良好效率同穩定性。
9. 常見問題(FAQ)
9.1 峰值波長同主波長有咩唔同?
峰值波長(525nm)係光譜功率最大嘅物理波長。主波長(530nm)係人眼感知為匹配LED顏色嘅心理物理單一波長。佢哋通常接近但唔完全相同。
9.2 我可以連續以25mA嘅最大電流驅動呢款LED嗎?
雖然絕對最大額定值係25mA,但電光特性係喺20mA下指定嘅。為咗可靠嘅長期操作並考慮溫升,通常建議設計標稱電流等於或低於"典型"測試條件(20mA)。喺高環境溫度下可能需要降額。
9.3 點解焊點最小距離3mm咁重要?
呢個距離防止過多熱量沿引線傳遞,並喺焊接期間損壞敏感嘅內部半導體晶片或環氧樹脂。過多熱量可能導致分層、破裂或光輸出永久性退化。
10. 實際使用案例示例
場景:為機架式工業電腦設計高可見度電源狀態指示燈。
- 要求:喺光線充足嘅房間內,從幾英尺外可見嘅明亮、明確嘅綠燈。
- 選擇:選擇呢款LED係因為其高強度(典型8000 mcd)同窄視角,有助於將光線集中朝向觀察者。
- 電路設計:器件由系統嘅5V待機軌供電。計算串聯電阻器:R = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80 歐姆。選擇標準82歐姆,1/4W電阻器。
- 機械集成:LED安裝喺前面板PCB上。面板有一個小孔。窄光束確保大部分光線通過孔口射出而無溢出。
- 組裝:PCB組裝期間,使用波峰焊,溫度曲線峰值為250°C持續4秒,遵守規格書限制。焊接後剪裁引線,確保剪裁位置距離LED本體超過3mm。
呢個使用案例利用咗LED嘅關鍵優勢:高亮度同光束聚焦。
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。 |