目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 技術參數分析
- 2.1 電光特性
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 電氣/光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 零件編號系統
- 3.2 光通量分級
- 3.3 正向電壓分級
- 3.4 色度分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同埋封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 6. 焊接同埋組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 7. 應用備註同埋設計考慮
- 7.1 熱管理
- 7.2 電氣驅動考慮
- 7.3 光學設計
- 8. 常見問題(基於技術參數)
- 8.1 實際功耗係幾多?
- 8.2 點樣揀啱嘅分級?
- 8.3 我可唔可以用絕對最大電流 350mA 驅動佢?
- 8.4 "無鉛回流焊接應用" 係咩意思?
- 9. 技術原理同埋趨勢
- 9.1 工作原理
- 9.2 行業趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗 T7C 系列高功率白光發光二極管(LED)喺 7070 封裝入面嘅規格。呢款產品專為需要高光通量輸出同埋高可靠性嘅一般同埋建築照明應用而設計。
1.1 核心優勢
呢款 LED 採用咗強化散熱嘅封裝設計,對於高功率應用中嘅熱管理至關重要,從而提高使用壽命同埋保持穩定嘅光輸出。佢提供高光通量輸出,並且能夠喺高正向電流下運作。封裝尺寸細小,視角闊,適合用於多種照明燈具。佢兼容無鉛(Pb-free)回流焊接製程,並且設計符合 RoHS 環保標準。
1.2 目標應用
- 室內照明燈具。
- 替換傳統光源嘅改裝燈。
- 一般照明用途。
- 建築同埋裝飾照明。
2. 技術參數分析
2.1 電光特性
主要嘅電光性能係喺正向電流(IF)280mA 同埋接面溫度(Tj)25°C 下測量嘅。光通量會隨相關色溫(CCT)而變化。對於相關色溫 2700K、顯色指數(CRI 或 Ra)80 嘅情況,典型光通量係 1160 流明(lm),最低為 1000 lm。對於相關色溫由 3000K 到 6500K(Ra80)嘅情況,典型光通量係 1300 lm,最低為 1100-1200 lm,視乎相關色溫而定。光通量測量嘅容差係 ±7%,而顯色指數測量嘅容差係 ±2。
2.2 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。絕對最大正向電流(IF)係 350 mA。脈衝正向電流(IFP)喺特定條件下(脈衝寬度 ≤100μs,佔空比 ≤1/10)可以達到 525 mA。最大功耗(PD)係 14000 mW。反向電壓(VR)唔應該超過 5 V。工作溫度範圍(Topr)係由 -40°C 到 +105°C。儲存溫度範圍(Tstg)係由 -40°C 到 +85°C。最大接面溫度(Tj)係 120°C。回流焊接溫度(Tsld)規定為 230°C 或 260°C,最多持續 10 秒。
2.3 電氣/光學特性
喺標準測試條件下(Tj=25°C),280mA 時嘅典型正向電壓(VF)係 37.7V,範圍由 36V(最小)到 40V(最大),容差為 ±3%。反向電流(IR)喺 5V 反向偏壓下最大為 10 μA。視角(2θ1/2),定義為光強度下降到峰值一半時嘅全角,通常係 120°。由接面到焊點嘅熱阻(Rth j-sp)通常係 1.8 °C/W。器件具有 1000V(人體模型)嘅靜電放電(ESD)承受能力。
3. 分級系統說明
3.1 零件編號系統
零件編號遵循以下結構:T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]。關鍵代碼包括:X1(類型代碼:7C 代表 7070 封裝),X2(相關色溫代碼:例如 27 代表 2700K,30 代表 3000K),X3(顯色性:8 代表 Ra80),X4(串聯芯片數量),X5(並聯芯片數量),X6(元件代碼),X7(顏色代碼:例如 R 代表 85°C ANSI 標準)。
3.2 光通量分級
LED 會根據光通量分級。例如,對於 4000K、Ra80 嘅 LED,3C 級涵蓋 1200-1300 lm,3D 級涵蓋 1300-1400 lm,3E 級涵蓋 1400-1500 lm。其他相關色溫亦有類似嘅分級,方便根據所需亮度水平進行選擇。
3.3 正向電壓分級
正向電壓亦會分級。代碼 6L 涵蓋嘅 VF 範圍係 36-38V,代碼 6M 涵蓋 38-40V,兩者都係喺 IF=280mA 下測量。
3.4 色度分級
顏色一致性係由 CIE 色度圖上嘅 5 步麥克亞當橢圓定義嘅。文件提供咗 25°C 同埋 85°C 下嘅中心坐標(x, y),以及各種相關色溫(例如 27R5 代表 2700K,30R5 代表 3000K 等)嘅橢圓參數(a, b, Φ),表明咗嚴格嘅顏色控制。對於 2600K 到 7000K 之間嘅相關色溫,會應用 Energy Star 分級。色度坐標嘅容差係 ±0.005。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗幾個關鍵性能圖表(圖 1 至圖 6)。呢啲圖表通常說明操作參數同埋器件性能之間嘅關係。圖 1:光譜圖顯示咗 25°C 下嘅光譜功率分佈。圖 2:視角分佈圖描繪咗空間輻射模式。圖 3:正向電流 vs. 相對光強顯示光輸出如何隨驅動電流變化。圖 4:正向電流 vs. 正向電壓係 IV 特性曲線。圖 5:環境溫度 vs. 相對光通量說明咗光輸出隨溫度升高而降低嘅情況。圖 6:環境溫度 vs. 相對正向電壓顯示正向電壓如何隨溫度變化。呢啲曲線對於電路設計同埋熱管理至關重要。
5. 機械同埋封裝資訊
5.1 封裝尺寸
LED 採用 7070 表面貼裝器件(SMD)封裝。總體長度同埋寬度都係 7.00 mm。封裝高度係 0.80 mm。文件包含詳細嘅尺寸圖,顯示焊盤佈局,對於內部 2 串 2 並嘅芯片配置,有兩個陽極焊盤同埋兩個陰極焊盤。關鍵焊盤尺寸包括寬度 2.80 mm 同埋間距。極性有清晰標記。除非另有說明,尺寸容差係 ±0.1 mm。
6. 焊接同埋組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
提供咗詳細嘅回流焊接溫度曲線,以確保可靠組裝而不損壞 LED。關鍵參數包括:喺 60-120 秒內由 150°C 預熱到 200°C。升溫到峰值溫度嘅最大升溫速率係 3°C/秒。高於液相線溫度(TL=217°C)嘅時間應該係 60-150 秒。峰值封裝體溫度(Tp)唔可以超過 260°C。喺呢個峰值溫度 5°C 範圍內嘅時間(tp)最多應該係 30 秒。最大降溫速率係 6°C/秒。由 25°C 到峰值溫度嘅總時間唔應該超過 8 分鐘。
7. 應用備註同埋設計考慮
7.1 熱管理
考慮到高功耗(喺 280mA、37.7V 下高達 10.6W),有效嘅熱管理至關重要。低熱阻(1.8 °C/W)有好處,但需要設計良好嘅金屬基印刷電路板(MCPCB)或其他散熱解決方案,以將接面溫度保持喺安全範圍內,特別係考慮到光通量隨溫度升高而降低(圖 5)。超過最大接面溫度(120°C)會顯著縮短使用壽命同埋降低可靠性。
7.2 電氣驅動考慮
由於指數型 IV 關係(圖 4),LED 應該用恆流源驅動,而唔係恆壓源。驅動器必須能夠承受高正向電壓(典型值 37.7V)。必須小心避免電壓尖峰或超過 5V 嘅反向偏壓。脈衝電流能力允許通過脈寬調製(PWM)進行潛在調光,但必須遵守指定嘅佔空比同埋脈衝寬度限制。
7.3 光學設計
闊 120° 嘅視角令呢款 LED 適合需要寬闊、均勻照明而無需二次光學元件嘅應用。對於聚焦光束,則需要合適嘅透鏡或反射器。設計師應該考慮分級選擇(光通量、相關色溫、正向電壓),以確保最終產品嘅亮度同埋顏色一致性。
8. 常見問題(基於技術參數)
8.1 實際功耗係幾多?
喺典型工作點 280mA 同埋 37.7V 下,電功率輸入大約係 10.56 瓦特(0.28A * 37.7V)。請據此設計電源同埋散熱系統。
8.2 點樣揀啱嘅分級?
根據所需光色(暖白光、冷白光等)選擇相關色溫分級(X2)。根據你應用所需嘅光輸出水平選擇光通量分級(例如 3C、3D)。電壓分級(6L、6M)對於驅動器設計可能好重要,特別係喺多 LED 陣列中,以確保電流匹配。
8.3 我可唔可以用絕對最大電流 350mA 驅動佢?
雖然可以,但喺絕對最大額定值下驅動會產生更多熱量(假設 VF~37.7V,大約 13.2W),推高接面溫度並加速光衰。一般建議喺絕對最大值以下運作,例如喺測試電流 280mA,以獲得最佳使用壽命同埋可靠性,除非散熱設計異常穩健。
8.4 "無鉛回流焊接應用" 係咩意思?
意思係 LED 封裝中使用嘅材料兼容使用無鉛焊料合金嘅高溫焊接製程,呢啲合金通常比傳統錫鉛焊料有更高熔點。提供嘅回流溫度曲線專為呢類製程而設計。
9. 技術原理同埋趨勢
9.1 工作原理
白光 LED 通常使用發藍光嘅氮化銦鎵(InGaN)半導體芯片。一部分藍光被塗覆喺芯片上嘅熒光粉層轉換為更長波長(黃色、紅色)嘅光。藍光同埋轉換光嘅混合被人眼感知為白光。相關色溫(CCT)同埋顯色指數(CRI)由熒光粉成分同埋濃度控制。
9.2 行業趨勢
照明行業持續要求更高嘅光效(每瓦流明)、更好嘅顏色質量(更高 CRI,更好嘅紅色顯色 R9)同埋更高可靠性。像 7070 呢類封裝係標準化、高功率 SMD LED 趨勢嘅一部分,相比舊式通孔或 COB(板上芯片)封裝,佢哋提供更好嘅熱性能並簡化某些應用嘅製造。行業亦都注重精確分級同埋更嚴格嘅容差,以確保成品燈具嘅顏色同埋亮度一致性。
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。 |