目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓分級
- 3.2 光通量分級
- 3.3 白光分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜分佈同輻射圖案
- 4.2 正向電壓 vs. 電流 同 光通量 vs. 電流
- 4.3 色溫 vs. 電流 同 電流降額
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 焊盤設計同極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 應用建議同設計考慮
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 關鍵設計考慮
- 8. 技術比較同差異化
- 9. 常見問題 (基於技術參數)
- 10. 實用設計同使用案例
- 11. 工作原理介紹
- 12. 技術趨勢同背景
1. 產品概覽
CHIN系列ELCH06-BJ4J6Z10-N0係一款高功率、表面貼裝LED，專為需要高光輸出同效率嘅應用而設計。佢採用InGaN半導體技術嚟產生白光。呢款器件嘅特點係封裝細小、光通量高，同埋喺脈衝操作下性能強勁，適合要求高嘅照明任務。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要優勢包括喺1000mA驅動電流下，典型光通量高達200流明，光學效率約為每瓦54流明。佢內置高達8kV嘅ESD保護，增強咗處理時嘅可靠性。濕度敏感度等級(MSL)為Class 1，提供良好嘅儲存壽命，適合標準SMT組裝製程。器件符合RoHS同無鉛要求。其主要目標市場係流動裝置相機閃光燈、數碼攝錄機補光燈、一般室內同裝飾照明、TFT背光，以及各種汽車內外照明應用。
2. 技術參數深入分析
呢部分對規格書中定義嘅器件關鍵技術規格進行詳細、客觀嘅分析。
2.1 絕對最大額定值
器件嘅操作極限對於可靠設計至關重要。最大連續直流正向電流(IF)為350 mA。不過，佢可以喺特定條件下處理1500 mA嘅峰值脈衝電流(IPulse)：脈衝寬度400ms後跟隨3600ms嘅關閉時間，或者最大持續時間50ms且佔空比唔超過10%。最大結溫(TJ)為125°C，結到殼嘅熱阻(Rs)為10 °C/W。操作溫度範圍係-40°C至+85°C。必須注意，呢款LED唔係為反向偏壓操作而設計。超過呢啲額定值，特別係同時或長時間超過，可能會導致永久損壞或可靠性問題。
2.2 電光特性
喺焊盤溫度25°C、脈衝條件(50ms脈衝)下測量，定義咗關鍵性能參數。光通量(Фv)喺1000mA下典型值為200 lm，最小值160 lm，最大值250 lm，測量公差為±10%。正向電壓(VF)喺1000mA下範圍由最小值2.95V到最大值4.45V，測量公差為±0.1V。指定咗一個特殊低電流、低電壓參數：喺10 µA時，VF典型值為2.0V。相關色溫(CCT)典型值為6000K，範圍由4500K到7000K。
3. 分級系統說明
器件喺特定性能級別內供應，以確保應用中嘅一致性。
3.1 正向電壓分級
正向電壓分為五個級別，每個級別覆蓋0.3V範圍，喺IF=1000mA下測量。級別代碼同其對應嘅電壓範圍係：2932 (2.95V - 3.25V)、3235 (3.25V - 3.55V)、3538 (3.55V - 3.85V)、3841 (3.85V - 4.15V) 同 4144 (4.15V - 4.45V)。
3.2 光通量分級
光通量喺IF=1000mA下分為三個級別：J4 (160 lm - 180 lm)、J5 (180 lm - 200 lm) 同 J6 (200 lm - 250 lm)。型號ELCH06-BJ4J6Z10-N0表示J6光通量級別。
3.3 白光分級
白光點喺CIE 1931圖上嘅特定色度坐標內定義，分為三個相關色溫(CCT)級別：級別(1)對應4550K (4500K-5000K範圍)、級別(2)對應5057K (5000K-5700K範圍)、級別(3)對應5770K (5700K-7000K範圍)。色坐標測量容差為±0.01。型號表明器件屬於特定嘅白光分級結構。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線，對於理解器件喺唔同操作條件下嘅行為至關重要。
4.1 光譜分佈同輻射圖案
相對光譜分佈曲線顯示咗螢光粉轉換白光LED典型嘅寬闊發射光譜，喺藍色區域(來自InGaN晶片)有一個峰值，同埋一個寬闊嘅黃色螢光粉發射。典型輻射圖案係朗伯型，即發光強度同視角嘅餘弦成正比，產生寬闊、均勻嘅光束。視角(2θ1/2)為120度，公差為±5度。
4.2 正向電壓 vs. 電流 同 光通量 vs. 電流
正向電壓隨電流增加而增加，呢個係二極體嘅特性。設計師必須考慮呢一點，以確保正確嘅驅動器設計同熱管理。光通量輸出隨正向電流增加而次線性增加。雖然喺更高電流下驅動會產生更多光，但亦會產生更多熱量，從而降低效率同壽命。曲線顯示咗相對光通量隨電流高達1500mA嘅變化比例。
4.3 色溫 vs. 電流 同 電流降額
相關色溫(CCT)可能會隨驅動電流而輕微偏移，通常隨電流上升而增加。呢個係對於顏色要求嚴格嘅應用嘅重要考慮因素。正向電流降額曲線對於熱設計至關重要。佢顯示咗最大允許連續正向電流作為焊盤溫度嘅函數。為咗將結溫維持喺最大值125°C以下，必須隨環境或電路板溫度升高而降低驅動電流。例如，喺焊盤溫度100°C時，最大允許連續電流明顯低於25°C時。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸
LED封裝喺一個細小嘅表面貼裝封裝內。從頂視圖得出嘅關鍵尺寸包括總封裝尺寸約為長度2.04 mm、寬度1.64 mm。光學中心相對於封裝邊緣定位。標示咗晶片位置，同埋用於電氣連接嘅獨立陽極同陰極焊盤。所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，標準公差為±0.1mm。
5.2 焊盤設計同極性識別
封裝具有兩個清晰定義嘅焊盤。陽極同陰極焊盤明顯分開。組裝期間正確識別極性至關重要，以防止反向連接，因為器件唔係為反向偏壓而設計。尺寸圖提供咗確切嘅焊盤幾何形狀同間距，呢個對於PCB焊盤圖案設計以確保良好嘅焊點形成同機械穩定性至關重要。
6. 焊接同組裝指引
器件適用於回流焊接，最高焊接溫度(TSol)為260°C。佢最多允許兩個回流焊接週期，呢個係大多數SMT元件嘅標準。濕度敏感度等級(MSL)為Class 1，意味著器件可以喺≤30°C / 85% RH嘅條件下無限期儲存，無需喺回流前烘烤。相比更高MSL嘅元件，呢個簡化咗物流同處理。操作LED時，建議避免連續超過最高操作溫度超過一小時，以確保長期可靠性。
7. 應用建議同設計考慮
7.1 典型應用場景
- 手機相機閃光燈：高脈衝電流能力(1500mA)同高光通量使其成為流動裝置中相機閃光燈/閃光燈應用嘅理想選擇。設計必須專注於管理高瞬時功耗。
- 數碼攝錄機補光燈：適用於數碼攝錄設備中嘅恆定或可變亮度補光燈應用，需要穩定嘅顏色同輸出。
- 一般照明：可以用於陣列，用於室內照明、裝飾照明或建築重點照明。PCB上嘅熱管理(金屬核心PCB)對於陣列設計至關重要。
- TFT背光：其高亮度同細小尺寸使其可以用於直下式或側光式背光單元，可能配合導光板使用。
- 汽車照明：適用於室內地圖燈、門燈或外部輔助燈，考慮到其寬廣嘅操作溫度範圍。
7.2 關鍵設計考慮
- 熱管理：呢個係最重要嘅單一因素。規格書指出，對於1500mA操作，所有可靠性測試都係喺使用1.0x1.0 cm²金屬核心PCB嘅良好熱管理下進行。設計師必須提供從焊盤到散熱器嘅足夠熱路徑。10 °C/W嘅結到殼熱阻表明熱量必須有效地從封裝傳導出去。
- 電流驅動：使用恆流驅動器，唔係恆壓源，以確保穩定嘅光輸出並防止熱失控。仔細觀察直流同脈衝電流嘅絕對最大額定值。
- 光學設計：朗伯輻射圖案提供寬闊光束。對於聚焦應用，需要二次光學元件(透鏡、反射器)。機械圖中提供咗光學中心嘅位置，用於光學對準。
- ESD保護：雖然器件具有8kV ESD保護，但仍建議喺組裝期間採取標準ESD處理預防措施。
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，但可以從其規格推斷呢款LED嘅關鍵差異化特徵。相對高光通量(200 lm)同細小2.04x1.64mm封裝嘅結合，對於手機等空間受限嘅應用係一個顯著優勢。指定嘅8kV ESD保護係一個強勁嘅功能，可能超過一啲競爭對手嘅產品，提高組裝良率同現場可靠性。光通量、電壓同顏色嘅詳細分級結構為設計師提供可預測嘅性能，呢個對於一致性係關鍵嘅大規模生產至關重要。處理高脈衝電流(1500mA)嘅能力特別使其適合相機閃光燈應用，呢個領域要求嚴格。
9. 常見問題 (基於技術參數)
問：我可以連續喺1000mA驅動呢款LED嗎？
答：規格書規定咗喺50ms脈衝條件下、1000mA時嘅電光特性。最大連續直流電流額定值係350 mA。因此，喺1000mA下連續操作超過咗絕對最大額定值，唔建議咁做，因為可能會導致LED過熱同損壞。對於高亮度連續操作，必須根據實際焊盤溫度，按照熱降額曲線降低電流。
問：低電流低VF@10 µA參數係咩意思？
答：呢個參數表示當施加非常小電流(10微安)時嘅典型正向電壓。對於電路設計師嚟講好有用，佢哋可能會用小電流嚟檢測LED嘅存在，或者用於非常低功耗嘅待機指示燈場景。佢明顯低於工作電流下嘅VF。
問：我點樣解讀型號ELCH06-BJ4J6Z10-N0？
答：雖然完整命名約定冇明確詳細說明，但基於分級表，J6可能指光通量級別(200-250 lm)，其他部分可能編碼咗色溫級別、正向電壓級別同其他產品變體。CHIN系列同ELCH06前綴識別產品系列。
問：點解可靠性測試基於1000小時且IV衰減少於30%？
答：呢個係LED行業標準嘅可靠性基準。佢表示喺指定測試條件下操作1000小時後，保證光通量衰減少於30%。呢個參數有助於估算產品喺實際使用中嘅流明維持率同壽命。
10. 實用設計同使用案例
案例：設計手機相機閃光燈模組
一位設計師負責將高功率閃光燈集成到智能手機中。佢哋選擇ELCH06-BJ4J6Z10-N0，因為其高脈衝輸出同細小尺寸。設計過程包括：
1. PCB佈局：喺PCB上創建匹配LED焊盤嘅熱焊盤圖案，使用大型熱通孔連接到內部銅層或專用金屬基板以散熱。
2. 驅動電路：實現一個開關模式或基於電容嘅驅動電路，能夠提供所需嘅1500mA脈衝持續400ms，並由手機相機處理器提供適當嘅控制邏輯。
3. 光學元件：設計或選擇一個放置喺LED上方嘅塑膠透鏡或擴散器，以加寬或塑造光束圖案，充分照亮相機嘅視場，確保LED嘅光學中心同透鏡對齊。
4. 熱模擬：運行熱模擬，以確保手機外殼同內部組件喺重複使用閃光燈期間唔會過熱，可能喺軟件上限制閃光燈持續時間或頻率。
5. 測試：喺高溫室條件下驗證光輸出、顏色一致性同可靠性，以模擬實際使用情況。
11. 工作原理介紹
ELCH06-BJ4J6Z10-N0係一款螢光粉轉換白光LED。其核心係一個由氮化銦鎵(InGaN)製成嘅半導體晶片，當電流通過時會發出藍色光譜嘅光(電致發光)。呢個藍光唔直接使用。相反，佢照射到一層沉積喺晶片上或周圍嘅螢光粉材料(通常係摻鈰嘅釔鋁石榴石，或YAG:Ce)。螢光粉吸收一部分藍色光子，並以更長波長(主要喺黃色區域)重新發射光。剩餘未被吸收嘅藍光同發射嘅黃光混合，產生白光嘅感覺。確切嘅白色色調(相關色溫)由藍光同黃光嘅比例決定，呢個比例由螢光粉成分同厚度控制。呢項技術允許從固態器件高效產生高質量白光。
12. 技術趨勢同背景
呢款器件存在於固態照明(SSL)取代傳統光源嘅更廣泛趨勢中。相關嘅關鍵趨勢包括：
效率提升 (lm/W)：雖然呢款LED提供54 lm/W，但行業繼續追求更高效率，以減少相同光輸出嘅能耗。
顏色質量同一致性：對於準確色彩還原至關重要嘅應用，如零售照明或攝影，越來越強調高顯色指數(CRI)同更嚴格嘅顏色分級。
小型化同高光通量密度：正如呢款LED所見，將更多光線塞入更細小封裝嘅驅動力持續緊，適用於流動裝置、汽車頭燈同超薄顯示器等應用。
可靠性同壽命：材料、封裝同熱管理嘅改進不斷延長LED壽命同流明維持率，使其適合更關鍵同長壽命嘅應用。
智能同互聯照明：LED係數字可控照明系統嘅使能技術。雖然呢個係組件級器件，但佢構成咗可以動態調整亮度同顏色嘅系統基礎。
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。 |