目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點同優勢
- 1.2 目標市場同應用
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 器件選擇同材料組成
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 電光特性
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 相對強度 vs. 波長
- 3.2 正向電流 vs. 正向電壓(IV曲線)
- 3.3 相對強度 vs. 正向電流
- 3.4 溫度依賴性
- 4. 機械同封裝信息
- 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
- 6. 包裝同訂購信息
- 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 典型應用電路
- 7.2 設計考慮
- 8. 常見問題(基於技術參數)
- 9. 技術比較同定位
1. 產品概覽
呢份文件提供咗1533SURD/S530-A3 LED燈珠嘅完整技術規格。呢個元件係一款表面貼裝器件(SMD)LED,專為需要可靠性能同穩定光輸出嘅應用而設計。主要應用領域包括消費電子產品嘅背光同指示燈功能。
1.1 核心特點同優勢
呢款LED提供多個關鍵特點,令佢適合廣泛嘅電子設計。佢有多種視角可供選擇,為唔同嘅光分佈要求提供設計靈活性。元件以卷帶包裝供應,非常適合自動化組裝流程,提升生產效率。佢結構可靠耐用,確保喺使用壽命內性能穩定。產品係無鉛設計,符合RoHS(有害物質限制)指令,遵守環保法規。
1.2 目標市場同應用
呢個LED系列專為需要更高亮度水平嘅應用而設計。LED有唔同顏色同強度可供選擇,可以根據特定設計需求進行定制。典型應用包括電視機、電腦顯示器、電話同一般電腦周邊設備,通常用於狀態指示燈、按鈕背光或顯示屏照明。
2. 技術參數深入分析
呢個部分根據規格書,對LED嘅電氣、光學同熱特性進行詳細、客觀嘅分析。
2.1 器件選擇同材料組成
LED採用AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體芯片材料。呢種材料系統以喺紅色至琥珀色光譜範圍內產生高效率發光而聞名。發光顏色指定為亮紅色,LED封裝嘅樹脂顏色係紅色擴散型,有助於散射光線以達到指定嘅寬視角。
2.2 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。呢啲額定值係喺環境溫度(Ta)為25°C時指定。連續正向電流(IF)唔可以超過25 mA。對於脈衝操作,喺1 kHz、佔空比為1/10嘅條件下,允許峰值正向電流(IFP)為60 mA。LED可以承受嘅最大反向電壓(VR)係5 V。器件嘅總功耗(Pd)限制為60 mW。工作溫度範圍(Topr)係-40°C至+85°C,儲存溫度範圍(Tstg)係-40°C至+100°C。焊接溫度(Tsol)指定為260°C,最長持續時間為5秒,呢個係無鉛焊接工藝嘅標準要求。
2.3 電光特性
電光特性係喺標準測試條件Ta=25°C同正向電流(IF)為20 mA下測量,除非另有說明。發光強度(Iv)嘅典型值為20毫坎德拉(mcd),最小值為10 mcd。視角(2θ1/2)定義為發光強度下降到峰值一半時嘅角度,典型值為170度,表示發光模式非常寬。峰值波長(λp)典型值為632納米(nm),主波長(λd)典型值為624 nm,兩者都喺可見光譜嘅紅色區域內。光譜輻射帶寬(Δλ)典型值為20 nm。正向電壓(VF)喺20 mA下典型值為2.0伏特,範圍從1.7 V(最小)到2.4 V(最大)。當施加5 V反向電壓時,反向電流(IR)最大值為10微安培(μA)。
規格書包含關於測量不確定度嘅重要註釋:正向電壓為±0.1V,發光強度為±10%,主波長為±1.0nm。喺電路設計同質量控制時必須考慮呢啲公差。
3. 性能曲線分析
圖形數據可以更深入了解LED喺唔同條件下嘅行為。
3.1 相對強度 vs. 波長
曲線顯示咗發射光嘅光譜功率分佈。佢通常喺632 nm(紅色)附近達到峰值,並具有定義嘅帶寬,確認咗顏色純度。指向性圖說明咗喺170度視角內嘅強度分佈,顯示出擴散型LED常見嘅朗伯或近朗伯發射輪廓。
3.2 正向電流 vs. 正向電壓(IV曲線)
呢條基本曲線描繪咗流經LED嘅電流同兩端電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅,係二極管嘅特徵。曲線顯示,喺典型工作電流20 mA時,正向電壓約為2.0V。設計師使用呢條曲線來確定給定電源電壓下所需嘅限流電阻值。
3.3 相對強度 vs. 正向電流
呢個圖表顯示咗光輸出(相對強度)如何隨正向電流增加而增加。喺推薦工作範圍內通常係線性嘅,但當電流接近絕對最大額定值時可能會飽和或導致過度發熱。
3.4 溫度依賴性
兩個關鍵圖表分析溫度影響:相對強度 vs. 環境溫度同正向電流 vs. 環境溫度。第一個通常顯示隨著環境溫度升高,光輸出會下降,呢個係高亮度或高密度應用中熱管理嘅關鍵因素。第二個可能顯示二極管正向電壓同溫度之間嘅關係,喺某啲應用中可用於溫度感測,雖然呢度無明確說明。
4. 機械同封裝信息
4.1 封裝尺寸
規格書包含LED封裝嘅詳細機械圖紙。所有尺寸均以毫米提供。關鍵註釋指定法蘭高度必須小於1.5mm(0.059英寸),並且除非另有聲明,尺寸嘅一般公差為±0.25mm。圖紙定義咗引腳間距、本體尺寸同整體佔地面積,呢啲對於PCB(印刷電路板)佈局設計至關重要。
4.2 極性識別
雖然提供嘅文本中無明確詳細說明,但標準LED封裝有陽極同陰極標記,通常通過較長嘅引腳(陽極)、封裝上嘅平邊或陰極附近嘅點來表示。PCB佈局必須尊重呢個極性。
5. 焊接同組裝指引
正確處理對於可靠性至關重要。呢個部分整合咗規格書中嘅關鍵註釋。
5.1 引腳成型
如果需要彎曲引腳,必須喺距離環氧樹脂燈珠底部至少3mm嘅位置進行。成型應該永遠喺焊接之前進行。成型期間必須避免對LED封裝施加應力,以防止內部損壞或斷裂。引腳應該喺室溫下切割。PCB孔必須同LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存條件
LED應該儲存喺30°C或以下同70%相對濕度(RH)或以下嘅環境中。建議嘅運輸後儲存壽命係3個月。對於更長嘅儲存(長達一年),應該將佢哋放喺帶有氮氣氣氛同吸濕材料嘅密封容器中。應該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
焊點必須距離環氧樹脂燈珠至少3mm。推薦條件如下:
手動焊接:烙鐵頭最高溫度300°C(適用於最大30W烙鐵),焊接時間最長3秒。
波峰/浸焊:預熱最高溫度100°C(最長60秒),焊錫槽最高溫度260°C,最長5秒。
建議使用焊接溫度曲線圖進行工藝控制。當LED仲熱嘅時候,唔應該對引腳施加應力。浸焊同手動焊接唔應該進行超過一次。焊接後,必須保護LED免受機械衝擊,直到佢冷卻到室溫。唔建議使用快速冷卻過程。
5.4 清潔
如果需要清潔,請使用室溫下嘅異丙醇,時間唔超過一分鐘,然後風乾。通常唔建議使用超聲波清潔。如果必須使用,必須預先確認工藝參數(功率、時間),以確保唔會發生損壞。
5.5 熱管理
熱管理係一個關鍵嘅設計考慮因素。工作電流應該根據環境溫度適當降額,如果提供咗降額曲線,請參考之。應用中LED周圍嘅溫度必須受到控制,以確保長期可靠性同維持光輸出。
6. 包裝同訂購信息
6.1 包裝規格
LED經過包裝以防止靜電放電(ESD)同濕氣損壞。佢哋被放入防靜電袋中。呢啲袋然後被裝入內箱,隨後再放入外箱以便運輸。
6.2 包裝數量
標準包裝數量係每個防靜電袋最少200至500件。四個袋裝入一個內箱。十個內箱裝入一個外箱。
6.3 標籤說明
包裝上嘅標籤包含幾個代碼:CPN(客戶生產編號)、P/N(生產編號)、QTY(包裝數量)、CAT(等級 - 可能係性能分檔代碼)、HUE(主波長)、REF(參考)同LOT No(批次編號,用於追溯)。
7. 應用建議同設計考慮
7.1 典型應用電路
最常見嘅應用係作為指示燈,通過限流電阻由直流電源驅動。電阻值(R)使用歐姆定律計算:R = (V_電源 - V_F) / I_F,其中V_F係LED嘅正向電壓(穩健設計使用2.0V典型值或2.4V最大值),I_F係所需嘅正向電流(例如,20 mA)。例如,使用5V電源:R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150歐姆。使用稍高值嘅電阻(例如,180歐姆)可以提供安全裕度。
7.2 設計考慮
- 電流驅動:始終使用恆定電流或帶串聯電阻嘅電壓源驅動LED。切勿在無電流限制嘅情況下直接連接到電壓源。
- PCB佈局:確保焊盤圖案匹配封裝尺寸。如果喺高電流或高環境溫度下工作,請提供足夠嘅銅面積以散熱。
- 視角:170度嘅視角令呢款LED適合需要從廣泛位置都可見光線嘅應用。
- ESD保護:雖然袋子喺儲存期間提供保護,但如果LED連接到容易產生靜電放電嘅外部接口,請考慮喺PCB上加入ESD保護電路。
8. 常見問題(基於技術參數)
問:峰值波長同主波長有咩區別?
答:峰值波長(λp)係發射光功率最大時嘅波長。主波長(λd)係與LED光嘅感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於LED,主波長通常同人類顏色感知更相關。
問:我可以喺絕對最大連續電流25mA下操作呢款LED嗎?
答:雖然可能,但唔建議用於可靠嘅長期操作。喺典型20mA下操作可以提供安全裕度,以應對正向電壓、電源電壓同溫度嘅變化,否則可能將器件推至極限之外。
問:點解要求焊點距離環氧樹脂燈珠3mm?
答:呢個距離可以防止來自烙鐵或焊錫波嘅過多熱量傳遞到敏感嘅環氧樹脂透鏡同內部半導體芯片,否則可能導致開裂、變色(發黃)或光學同電氣性能退化。
問:發光強度有±10%嘅測量不確定度。呢個對我嘅設計有咩影響?
答:呢個公差意味住同一型號唔同單元之間嘅實際光輸出可能會有差異。如果你嘅應用中一致嘅亮度至關重要(例如,喺指示燈陣列中),你可能需要實施校準步驟,使用同一生產批次嘅LED,或者選擇按強度分檔嘅部件(如果有的話)。
9. 技術比較同定位
雖然呢份規格書無提供同其他特定型號嘅直接比較,但可以推斷出呢款LED嘅關鍵差異點。佢嘅主要優勢包括非常寬嘅170度視角,非常適合全向指示燈。相比舊技術,使用AlGaInP技術通常喺紅色光譜中提供更高效率同更好嘅顏色飽和度。典型20mcd強度喺20mA下同低至2.0V正向電壓嘅結合令佢節能。全面嘅焊接同處理指引表明佢專為標準工業組裝流程而設計。RoHS同無鉛合規性確保佢符合現代電子製造嘅環保標準。
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。 |