目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 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. 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 (IV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 引腳成型
- 5.2 儲存條件
- 5.3 焊接過程
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 5.6 靜電放電 (ESD) 保護
- 6. 包裝同訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 包裝數量
- 6.3 標籤解釋
- 7. 應用備註同設計考慮
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 PCB佈局建議
- 7.3 光學整合
- 8. 技術比較同差異化
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 10. 設計同使用案例研究
- 11. 技術原理介紹
- 12. 行業趨勢同發展
1. 產品概覽
呢份文件提供1383UYD/S530-A3 LED燈嘅技術規格。呢個元件係一個表面貼裝器件 (SMD),設計喺緊湊嘅封裝內提供高亮度。佢係一系列針對需要卓越光輸出同可靠性嘅應用而優化嘅產品之一。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要優勢包括佢嘅高發光強度、提供適合自動組裝嘅帶裝同捲盤包裝,以及符合關鍵嘅環境同安全標準,例如RoHS、REACH同無鹵要求。佢專門設計喺各種操作條件下都可靠同穩健。目標應用主要喺消費電子產品,包括電視機、電腦顯示器、電話同一般計算設備,呢啲設備需要指示燈或背光功能。
2. 深入技術參數分析
呢部分對LED定義嘅關鍵電氣、光學同熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗壓力極限,超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。喺呢啲極限下或達到呢啲極限嘅操作唔保證。
- 連續正向電流 (IF):25 mA。呢個係可以連續施加而唔會冒退化風險嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流 (IFP):60 mA。呢個較高電流只允許喺脈衝條件下(佔空比 1/10 @ 1 kHz)處理瞬態峰值。
- 反向電壓 (VR):5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致結擊穿。
- 功耗 (Pd):60 mW。呢個係封裝可以散發嘅最大功率,計算方式為正向電壓 (VF) * 正向電流 (IF)。
- 操作同儲存溫度:範圍由 -40°C 到 +85°C(操作)同 -40°C 到 +100°C(儲存)。呢啲定義咗功能期同非功能期嘅環境極限。
- 焊接溫度 (Tsol):260°C 持續 5 秒。呢個指定咗器件喺波峰焊或回流焊期間可以承受嘅最大熱曲線。
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準測試條件下(Ta=25°C, IF=20mA)測量,定義咗器件嘅性能。
- 發光強度 (Iv):400 mcd(最小),800 mcd(典型)。呢個係亮度嘅主要量度。800 mcd嘅典型值表示佢喺同類產品中具有高亮度輸出。
- 視角 (2θ1/2):25°(典型)。呢個窄視角表示光線以更聚焦嘅光束發射,適合定向照明或指示燈應用。
- 峰值同主波長 (λp / λd):591 nm(典型)/ 589 nm(典型)。呢啲值確認發射顏色為亮黃色。峰值同主波長嘅接近表示良好嘅色純度。
- 光譜輻射帶寬 (Δλ):15 nm(典型)。呢個定義咗發射光喺半最大強度處嘅光譜寬度。
- 正向電壓 (VF):1.7V(最小),2.0V(典型),2.4V(最大)喺 20mA 下。呢個係LED操作時嘅壓降。電路設計必須考慮呢個範圍。
- 反向電流 (IR):10 µA(最大)喺 VR=5V 下。呢個係器件反向偏壓時嘅漏電流。
關於測量不確定度嘅備註:規格書指定咗關鍵測量嘅公差:VF 為 ±0.1V,Iv 為 ±10%,λd 為 ±1.0nm。喺精密應用中必須考慮呢啲公差。
3. 性能曲線分析
典型特性曲線提供咗對器件喺非標準條件下行為嘅洞察。
3.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線以圖形方式表示光譜輸出,顯示喺約 591 nm 處有一個尖銳嘅峰值,確認咗黃色光發射,具有約 15 nm 嘅定義帶寬。
3.2 指向性圖案
極座標圖說明咗光強度嘅空間分佈,同 25° 視角相關。佢顯示咗LED燈常見嘅朗伯或近朗伯發射圖案。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓 (IV曲線)
呢條曲線顯示咗二極管典型嘅指數關係。正向電壓隨電流對數增加。喺 20mA 嘅典型操作點,電壓約為 2.0V。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢個圖表表明,喺操作範圍內(直到最大額定電流),發光強度同正向電流大致成線性關係。呢樣允許通過電流控制進行簡單嘅亮度調光。
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:顯示光輸出隨溫度升高而減少,係LED效率下降嘅特徵。
- 正向電流 vs. 環境溫度:可能旨在顯示固定電流下正向電壓如何隨溫度變化,影響所需嘅驅動電壓。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
LED 封裝喺一個標準燈式 SMD 封裝內。規格書中嘅關鍵尺寸備註包括:
- 所有尺寸均以毫米 (mm) 為單位。
- 元件凸緣嘅高度必須小於 1.5mm。
- 未指定尺寸嘅默認公差為 ±0.25mm。
4.2 極性識別
極性通常由封裝上嘅視覺標記表示,例如凹口、平邊或不同大小嘅引腳(陰極引腳通常較短或有標記)。具體標記應與封裝圖交叉參考。
5. 焊接同組裝指引
正確處理對於可靠性至關重要。指引基於器件嘅結構同材料限制。
5.1 引腳成型
- 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡至少 3mm 嘅位置進行,以避免對密封處造成壓力。
- 成型必須喺焊接前 soldering.
- 進行。避免對封裝施加壓力;使用適當工具。
- 喺室溫下剪裁引腳。
- 確保PCB孔同LED引腳完美對齊,以避免安裝壓力。
5.2 儲存條件
- 推薦:≤30°C 同 ≤70% 相對濕度 (RH)。
- 出貨後嘅標準儲存壽命:3 個月。
- 對於更長嘅儲存(最多 1 年):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,以防止冷凝。
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。
手動焊接:
- 烙鐵頭溫度:最高 300°C(適用於最高 30W 烙鐵)。
- 每個引腳焊接時間:最多 3 秒。
浸焊/波峰焊:
- 預熱溫度:最高 100°C(最多 60 秒)。
- 焊錫槽溫度同時間:最高 260°C 持續 5 秒。
關鍵焊接後備註:
- 避免喺LED仲熱嘅時候對其施加機械壓力或振動。
- 從峰值溫度逐漸冷卻;避免快速淬火。
- 浸焊或手動焊接不應執行多於一次。
- 始終使用最低有效焊接溫度。
5.4 清潔
- 如有必要,僅使用異丙醇喺室溫下清潔 ≤1 分鐘。
- 喺室溫下風乾。
- 避免超聲波清潔,除非絕對必要且經過預先認證,因為佢可能會損壞內部結構。
5.5 熱管理
有效嘅熱設計至關重要:
- 喺應用設計階段考慮散熱。
- 根據環境溫度,使用降額曲線(規格書中引用)適當降低操作電流。
- 控制最終應用中LED周圍嘅溫度。
5.6 靜電放電 (ESD) 保護
器件對ESD同電壓浪湧敏感。喺處理、組裝同測試嘅所有階段必須遵守標準ESD處理預防措施。使用接地工作站、腕帶同導電容器。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝規格
LED 包裝以防止受潮、靜電同物理衝擊造成損壞:
- 初級包裝:防靜電袋。
- 次級包裝:內盒(每盒 5 袋)。
- 三級包裝:外箱(每箱 10 個內盒)。
6.2 包裝數量
最小訂購數量結構如下:
- 每防靜電袋 200-500 件。
- 每內盒 5 袋。
- 每外箱 10 個內盒。
6.3 標籤解釋
包裝上嘅標籤包含關鍵識別信息:
- CPN:客戶部件編號。
- P/N:製造商部件編號(例如,1383UYD/S530-A3)。
- QTY:包含數量。
- CAT / HUE:發光強度類別同主波長(色調)嘅分檔信息。
- LOT No:可追溯嘅生產批號。
7. 應用備註同設計考慮
7.1 典型應用電路
要操作呢個LED,限流電路係必須嘅。最簡單嘅方法係串聯電阻。電阻值 (R) 可以使用歐姆定律計算:R = (Vsupply - VF) / IF。例如,使用 5V 電源,典型 VF 為 2.0V,所需 IF 為 20mA:R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。建議使用驅動器 IC 進行恆流控制,特別係對於需要穩定亮度或調光嘅應用。
7.2 PCB佈局建議
- 確保焊盤幾何形狀匹配封裝尺寸圖。
- 如果喺接近最大額定值下操作,提供足夠嘅銅面積或散熱通孔。
- 根據焊接指引,保持焊盤到任何其他元件或LED環氧樹脂本體嘅 3mm 間距。
7.3 光學整合
考慮到 25° 視角,如果最終應用需要更寬或不同形狀嘅光分佈,請考慮使用透鏡、導光板或擴散器。
8. 技術比較同差異化
雖然源文件中冇提供直接競爭對手比較,但可以推斷出呢款LED嘅關鍵差異化特徵:
- 高亮度:800mcd嘅典型發光強度對於標準燈式封裝嚟講係顯著嘅。
- 環境合規:完全符合RoHS、REACH同無鹵標準,對於全球市場同環保意識設計係一個重要優勢。
- 穩健結構:詳細嘅焊接同處理說明表明設計專注於承受標準組裝過程。
- 材料:使用AlGaInP半導體材料係高效能黃色同琥珀色LED嘅標準。
9. 常見問題 (FAQ)
Q1: 我可以用 3.3V 電源驅動呢個LED嗎?
A: 可以。使用串聯電阻公式:R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω。確保電阻額定功率足夠(P = I²R = 0.026 mW)。
Q2: 峰值波長同主波長有咩分別?
A: 峰值波長 (λp) 係光譜中最高強度點嘅波長。主波長 (λd) 係匹配感知顏色嘅單色光波長。佢哋通常好接近,好似呢度見到咁(591nm vs 589nm)。
Q3: 點解儲存壽命限制喺 3 個月?
A: 呢個同濕度敏感性有關。塑膠封裝會吸收環境濕氣,如果唔妥善儲存或使用前烘烤,喺高溫焊接期間可能會變成蒸汽並導致分層或開裂("爆米花效應")。
Q4: 我點樣解讀降額曲線?
A: 降額曲線(引用但未喺提供嘅摘錄中顯示)會繪製最大允許正向電流對環境溫度嘅關係。隨著溫度升高,最大安全電流會降低,以防止過熱同過早失效。
10. 設計同使用案例研究
場景:為網絡路由器設計狀態指示燈面板。
選擇亮黃色 1383UYD/S530-A3 LED 係因為佢嘅高亮度同清晰顏色。多個LED放置喺PCB上,用於指示電源、網絡活動同系統錯誤。微控制器 GPIO 引腳通過連接至 5V 軌嘅 150Ω 串聯電阻驅動每個LED。窄 25° 視角非常適合面板嘅小孔,確保光線直接射向用戶而無過度溢出。組裝期間,PCB 使用波峰焊過程組裝,熱曲線嚴格遵守 260°C 持續 5 秒嘅限制。LED 喺使用前一直儲存喺密封嘅防潮袋中,並喺ESD安全工作站上處理。呢種方法確保指示燈可靠、長期運行。
11. 技術原理介紹
呢個LED基於AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體芯片。當施加正向電壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區複合,以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,佢直接對應發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係黃色(~589-591 nm)。環氧樹脂封裝用於保護芯片,作為塑造光輸出嘅主要透鏡,並為引腳提供機械結構。
12. 行業趨勢同發展
LED行業繼續向更高效率(每瓦更多流明)、改進顯色性同更高可靠性發展。雖然呢個係標準燈式封裝,但影響呢類元件嘅趨勢包括:
- 小型化:持續減少封裝尺寸,同時保持或提高光輸出。
- 增強熱性能:新嘅封裝材料同設計以更好地管理熱量,允許更高驅動電流同更長壽命。
- 更嚴格嘅標準:對符合環境法規(如歐盟擴展嘅RoHS同REACH)同供應鏈透明度嘅需求不斷增加。
- 智能集成:雖然唔適用於呢個分立元件,但更廣泛嘅市場見到集成智能LED(帶內置驅動器同控制邏輯)嘅增長。
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。 |