ELCS14B-KB4050J6J9283910-F4Z LED 規格書 - 高效能白光LED - 250流明 @ 1A - 最高3.95V - 5.9W 脈衝功率 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高性能、表面貼裝白光發光二極管（LED）嘅規格。呢款器件專為需要喺細小尺寸內提供高光輸出同高效率嘅應用而設計。佢嘅核心優勢包括喺1安培驅動電流下，有高達250流明嘅典型光通量，從而實現咗73.5流明每瓦嘅出色光學效率。LED內置強勁嘅ESD保護，適合喺唔同組裝環境中處理。佢完全符合現代環保同安全標準，包括RoHS、歐盟REACH同無鹵素要求。主要目標市場涵蓋移動設備子系統、消費電子產品、通用照明，以及汽車內外照明。

2. 技術參數同規格

2.1 絕對最大額定值

器件嘅操作極限已定義，以確保可靠性同防止永久損壞。關鍵額定值包括350 mA嘅直流正向電流（手電筒模式），同喺指定條件下（最長持續時間400 ms，最大佔空比10%）1500 mA嘅峰值脈衝電流能力。結溫唔可以超過150°C。根據JEDEC JS-001-2017 (HBM)標準，器件可以承受高達2 KV嘅ESD脈衝。操作溫度範圍係-40°C至+85°C。為咗防止可靠性下降，必須避免同時施加多個最大額定參數同長時間喺呢啲極限下操作。

2.2 電光特性

所有電光數據都係喺焊盤溫度（Ts）為25°C時指定。主要性能指標如下：

• 光通量（Iv）：喺IF=1000mA時，220流明（最小），250流明（典型）。測量公差為±10%。
• 正向電壓（VF）：喺IF=1000mA時，2.85V（最小），3.95V（最大）。測量公差為±0.1V。電氣同光學數據喺50 ms脈衝條件下測試。
• 相關色溫（CCT）：範圍由4000K到5000K，典型值為4500K，屬於中性白光區域。
• 顯色指數（CRI）：最小值為80，典型值為83。測量公差為±2。
• 視角（2θ1/2）：120度，公差為±5°。呢個寬視角係朗伯輻射圖案嘅特徵。

2.3 散熱同可靠性考慮

適當嘅散熱管理對性能同壽命至關重要。喺1000mA操作時，最大允許基板溫度（Ts）為70°C。器件可以承受最高260°C嘅焊接，最多兩個回流焊週期。所有指定參數都經過1000小時可靠性測試保證，標準係光通量衰減少於30%。呢項測試係喺良好散熱管理下，使用1.0 x 1.0 cm²金屬芯印刷電路板（MCPCB）進行。

3. 分級系統解釋

LED根據三個關鍵參數進行分類（分級），以確保應用內嘅一致性。分級代碼係產品訂購代碼嘅一部分（例如，ELC...J6J9283910中嘅J6、4050、2832）。

3.1 光通量分級

LED根據佢哋喺1000mA時嘅總光輸出分組。分級結構如下：

• 分級 J6：光通量由220流明到250流明。
• 分級 J7：光通量由250流明到300流明。
• 分級 J8：光通量由300流明到330流明。
• 分級 J9：光通量由330流明到360流明。

提供嘅器件屬於分級 J6。

3.2 正向電壓分級

LED根據佢哋喺1000mA時嘅壓降進行分類，以幫助驅動器設計同電源管理。

• 分級 2832：正向電壓由2.85V到3.25V。
• 分級 3235：正向電壓由3.25V到3.55V。
• 分級 3539：正向電壓由3.55V到3.95V。

提供嘅器件屬於2832電壓分級。

3.3 色度（顏色）分級

CIE 1931色度圖上嘅色坐標受到嚴格控制。器件使用"4050"顏色分級，呢個分級定義咗圖上一個特定嘅四邊形區域，確保發出嘅白光喺一致嘅色彩空間內。色坐標喺IF=1000mA時測量，允許誤差為±0.01。呢個分級對應於4000K到5000K嘅相關色溫範圍。

4. 性能曲線分析

4.1 光譜分佈

相對光譜分佈曲線（規格書中顯示）係螢光粉轉換白光LED嘅典型特徵。佢有一個來自InGaN芯片嘅主要藍色峰值（λp波長會指定，例如大約450-455nm），同一個來自螢光粉嘅黃綠紅色區域嘅寬闊二次發射帶。兩者結合產生白光。確切嘅形狀同峰值波長決定咗CCT同CRI。

4.2 輻射圖案

典型嘅極坐標輻射圖案確認咗係朗伯分佈。相對發光強度根據視角繪製。圖案顯示強度喺0°（垂直於發光表面）時最高，並按照餘弦定律下降，喺中心線±60°時達到峰值嘅一半，定義咗120°嘅全視角。

4.3 正向特性

雖然正向電壓對電流同相對光通量對電流嘅具體圖表喺呢份初步規格書中標記為"TBD"（待定），但佢哋嘅一般行為對LED嚟講係標準嘅。正向電壓（VF）隨電流對數增加。相對光通量通常隨電流次線性增加，而效率（流明每瓦）通常喺低於最大額定電流嘅某個電流值達到峰值。相關色溫（CCT）亦可能因結溫同螢光粉效率變化而隨驅動電流輕微偏移。

5. 機械同封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED採用表面貼裝器件（SMD）封裝。規格書包含以毫米為單位嘅詳細尺寸圖（頂視圖、側視圖同底視圖）。關鍵尺寸通常包括封裝長度、寬度、高度、焊盤尺寸同焊盤間距。除非另有說明，公差一般為±0.05mm。底視圖清楚顯示陽極同陰極焊盤標記，以便正確設計PCB封裝同組裝極性。

5.2 極性識別

正確極性對操作至關重要。封裝具有不對稱焊盤或標記（喺底視圖中可見）以區分陽極（+）同陰極（-）。PCB封裝必須設計成匹配呢種不對稱性，以防止錯誤放置。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊溫度曲線

器件適用於回流焊工藝。最高焊接溫度為260°C，最多可以承受兩個回流焊週期。設計師必須遵循標準無鉛回流焊溫度曲線，確保峰值溫度同液相線以上時間受到控制，以防止對LED芯片、螢光粉或封裝造成熱損壞。

6.2 濕度敏感性同儲存

LED嘅濕度敏感等級（MSL）為1。呢個意味住喺≤30°C / 85%相對濕度條件下，佢有無限嘅車間壽命。然而，仍應遵循最佳實踐：

• 打開前：將密封防潮袋儲存喺≤30°C / <90% RH環境中。
• 打開後：盡快使用元件。如果唔係立即使用，請儲存喺≤30°C / <85% RH環境中。建議喺準備好將元件用於生產之前，唔好打開個袋。

7. 包裝同訂購資料

7.1 載帶同捲盤規格

LED以凸紋載帶供應，捲喺捲盤上，用於自動貼片組裝。規格書提供載帶凹槽、間距同整體捲盤尺寸嘅尺寸。標準每捲裝載數量為2000件，最小訂購量為1000件。

7.2 產品標籤

捲盤同包裝標籤包含用於追溯同驗證嘅關鍵信息：

• CPN：客戶部件編號。
• P/N：製造商部件編號（例如，ELC...F4Z）。
• LOT NO：製造批次號，用於追溯。
• QTY：包裝內器件數量。
• CAT：光通量分級（例如，J6）。
• HUE：顏色分級（例如，4050）。
• REF：正向電壓分級（例如，2832）。
• MSL-X：濕度敏感等級。

8. 應用備註同設計考慮

8.1 典型應用場景

• 移動設備相機閃光燈：高脈衝電流能力（1500mA）同高光輸出，令佢適合智能手機同平板電腦中嘅相機閃光燈/閃光燈應用。
• 手電筒同便攜式照明：由於其高效率，非常適合設備中嘅手電筒模式或專用手持電筒。
• 背光：可用於中小型顯示器嘅TFT-LCD背光。
• 通用同裝飾照明：適合重點照明、標誌、樓梯燈，以及其他內外建築應用。
• 汽車照明：適用於室內地圖燈、門燈，以及其他非外部前向照明功能。

8.2 關鍵設計考慮

1. 散熱管理：呢個係影響性能同壽命嘅最關鍵因素。LED必須安裝喺具有足夠導熱性嘅PCB上（例如，MCPCB或帶有散熱通孔嘅FR4），以保持焊盤同結溫喺限制範圍內。指定嘅喺1000mA時70°C基板溫度係一個關鍵設計目標。
2. 電流驅動：使用恆流LED驅動器，唔係恆壓源。驅動器必須額定用於所需嘅正向電流（直流或脈衝）同所用特定分級嘅正向電壓範圍。
3. ESD預防措施：雖然器件內置ESD保護，但喺組裝同處理期間仍應遵循標準ESD處理程序。
4. 光學設計：朗伯發射圖案需要適當嘅二次光學元件（透鏡、反射器），如果需要光束整形或特定照明圖案。

9. 技術比較同差異化

同標準中功率LED相比，呢款器件喺可能相似嘅封裝尺寸下提供顯著更高嘅光通量，推高咗效率嘅界限（喺1A時73.5 lm/W）。佢強勁嘅2KV ESD保護超越咗許多消費級LED中常見嘅典型1KV水平，提供更好嘅處理穩健性。將高光通量、高效率同強勁ESD保護結合喺單一封裝中，係對相機閃光燈等要求苛刻應用嘅關鍵差異化因素，呢啲應用中空間、光輸出同可靠性都至關重要。

10. 常見問題 (FAQ)

10.1 手電筒模式同脈衝模式電流有咩分別？

手電筒模式（IF=350mA）：呢個係用於像常亮手電筒呢類應用嘅最大建議連續直流正向電流。

脈衝模式（IPulse=1500mA）：呢個係用於相機閃光燈應用中，非常短時間（最長400ms）同低佔空比（最大10%）嘅最大峰值脈衝電流。連續喺呢個電流下操作會導致過熱同故障。

10.2 點解散熱管理對呢款LED咁重要？

LED性能（光輸出、顏色、電壓）同壽命對結溫（Tj）非常敏感。過多熱量會降低光輸出（效率下降），可能導致顏色偏移，並顯著加速LED材料嘅退化，導致過早失效。喺1A時70°C嘅基板限制係一個實用設計指引，以保持Tj喺安全操作範圍內。

10.3 訂購時點樣解讀分級代碼？

完整部件編號（例如，ELC...J6J92832...4050...F4Z）包含分級信息。你必須指定所需嘅光通量分級（J6）、正向電壓分級（2832）同色度分級（4050），以確保你收到嘅LED具有你設計所需嘅精確性能特徵，從而一致且按預期運行。

11. 設計同使用案例研究

場景：設計智能手機相機閃光燈模組

一位設計工程師負責為高端智能手機創建一個雙LED閃光燈系統。關鍵要求係：喺約200ms嘅持續時間內提供非常高嘅光輸出以照亮場景、最小化空間消耗，以及喺設備壽命內可靠運行。

實施：選擇咗兩粒呢款LED。佢哋由一個專用閃光燈驅動器IC並聯驅動。驅動器編程為喺觸發閃光燈時，向每粒LED提供1500mA、200ms嘅脈衝，利用峰值脈衝額定值。PCB係一個緊湊嘅多層設計，帶有連接到手機中框以散熱嘅專用散熱焊盤，確保脈衝期間基板溫度保持喺70°C以下。2KV ESD額定值為手機組裝同用戶處理期間嘅靜電放電提供咗安全邊際。通過指定嚴格嘅分級（例如，光通量用J6，顏色用4050），兩粒LED嘅光輸出同色溫得以匹配，從而產生一致、高質量嘅閃光燈照片。

12. 工作原理

呢款係螢光粉轉換白光LED。核心係一個由氮化銦鎵（InGaN）製成嘅半導體芯片，當電流通過時會發出藍光（電致發光）。呢啲藍光部分被塗喺芯片上嘅一層黃色（或綠色同紅色混合）螢光粉材料吸收。螢光粉將吸收嘅能量重新發射為更長波長嘅光（黃色/紅色）。剩餘未被吸收嘅藍光同螢光粉發出嘅黃色/紅光混合，產生白光嘅感知。藍光同螢光粉光嘅確切比例決定咗相關色溫（CCT）——更多藍光導致更冷嘅白光（更高CCT），而更多黃色/紅光導致更暖嘅白光（更低CCT）。

13. 技術趨勢

像呢款白光LED嘅發展，係由幾個領域嘅持續改進推動嘅：

• 效率（lm/W）：持續研究集中喺提高藍色InGaN芯片嘅內部量子效率（每個電子提取更多光），同開發具有更窄發射帶嘅更高效螢光粉（以獲得更好顯色性同更少斯托克斯位移損失）。
• 流明密度：趨勢係將更多流明塞入更細嘅封裝中，從而實現更光亮嘅應用，或者用更少LED實現相同光輸出，節省成本同空間。
• 可靠性同穩健性：封裝材料、芯片貼裝技術同螢光粉穩定性嘅增強，正喺度提高壽命，並允許喺更高溫度同電流下操作。
• 色彩質量同一致性：更嚴格嘅分級、改進嘅螢光粉配方，以及像帶有RGB螢光粉嘅紫色泵浦LED等新方法，旨在實現更高CRI（Ra >90, R9 >80）同隨時間同溫度變化更一致嘅顏色。