目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款專為需要卓越光輸出嘅應用而設計嘅高亮度LED燈嘅規格。呢款器件採用AlGaInP晶片技術,產生出獨特嘅超級日落橙色。佢嘅特點係可靠、結構堅固,並且符合主要嘅環保同安全標準,包括RoHS、歐盟REACH同埋無鹵素要求(Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm)。呢款LED提供唔同嘅視角同封裝選項,包括帶裝同捲裝,以適應唔同嘅組裝工序。
1.1 目標應用
呢款LED燈主要應用於消費電子產品同電腦設備嘅背光同指示燈功能。典型嘅使用場景包括電視機、電腦顯示器、電話同一般電腦周邊設備,呢啲地方都需要穩定、明亮嘅橙色照明。
2. 技術規格深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢款器件設計喺嚴格嘅電氣同熱力限制內運作,以確保長期可靠性。連續正向電流(IF)額定為25 mA,喺脈衝條件下(佔空比1/10 @ 1 kHz)容許嘅峰值正向電流(IFP)為160 mA。最大反向電壓(VR)係5 V。功耗(Pd)限制喺60 mW。工作溫度範圍(Topr)由-40°C到+85°C,而儲存條件(Tstg)容許-40°C到+100°C。組裝期間,焊接溫度(Tsol)喺5秒內唔可以超過260°C。
2.2 電光特性
主要性能參數喺標準測試條件Ta=25°C同正向電流(IF)20 mA下量度。典型發光強度(Iv)係295 mcd,指定最小值為188 mcd。視角(2θ1/2)通常係25度,提供聚焦光束。光譜由峰值波長(λp)621 nm同主波長(λd)615 nm定義,光譜帶寬(Δλ)為18 nm。電氣方面,正向電壓(VF)通常量度為2.0 V,範圍由最小1.7 V到最大2.4 V。喺全反向電壓5 V下,反向電流(IR)限制喺最大10 μA。量度不確定度註明咗:正向電壓(±0.1V)、發光強度(±10%)同主波長(±1.0nm)。
3. 分級系統解釋
呢款產品採用分級系統,根據關鍵性能參數對單元進行分類,確保最終用戶嘅一致性。呢點反映喺包裝標籤上。CAT代碼指發光強度等級,HUE代碼指主波長等級,REF代碼指正向電壓等級。咁樣設計師就可以根據特定應用需求,揀選特性嚴格受控嘅LED。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線,說明器件喺唔同條件下嘅行為。相對強度對波長曲線顯示以621 nm為中心嘅光譜功率分佈。指向性圖案說明空間輻射分佈。正向電流對正向電壓(I-V)曲線展示二極管嘅指數關係,對驅動器設計至關重要。相對強度對正向電流曲線顯示光輸出如何隨電流增加。最後,描繪相對強度對環境溫度同正向電流對環境溫度嘅曲線,對於理解整個工作範圍內嘅熱降額同性能穩定性係必不可少嘅。
5. 機械同封裝資料
呢款LED採用標準燈式封裝。封裝尺寸圖提供咗PCB佔位設計同機械整合嘅關鍵尺寸。重要註明指出所有尺寸均以毫米為單位,凸緣高度必須小於1.5mm,除非另有說明,否則一般公差為±0.25mm。樹脂顏色係透明,令內在嘅超級日落橙晶片顏色清晰可見。
6. 焊接同組裝指引
正確處理對可靠性至關重要。對於引腳成型,彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底座至少3mm處進行,並且喺焊接前完成,以避免應力。PCB孔必須同LED引腳完美對齊。儲存條件應為≤30°C同≤70%相對濕度,最長3個月;更長時間儲存需要氮氣環境。焊接點距離環氧樹脂燈泡必須保持至少3mm距離。建議條件係:手動焊接,烙鐵頭溫度≤300°C,時間≤3秒;浸焊,預熱≤100°C,焊錫槽溫度≤260°C,時間≤5秒。建議跟隨焊接溫度曲線圖。焊接唔應該重複超過一次。焊接後,喺LED冷卻前避免機械衝擊。如有需要清潔,應使用室溫異丙醇,時間≤1分鐘;唔建議使用超聲波清洗,如需使用需要預先驗證。
7. 包裝同訂購資料
LED嘅包裝用於防止靜電放電同濕氣進入。佢哋被放入防靜電袋,然後裝入內箱,最後放入外箱。標準包裝數量為每袋最少200至1000件,每內箱4袋,每主外箱10個內箱。包裝上嘅標籤包括CPN(客戶零件編號)、P/N(零件編號)、QTY(數量)欄位,以及分級代碼CAT、HUE同REF,仲有追溯用嘅批次編號。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED非常適合用於狀態指示燈、按鈕或小型面板嘅背光,以及需要溫暖日落橙色調嘅設備裝飾照明。其可靠性令佢適合預期使用壽命長嘅消費電子產品。
8.2 設計考慮因素
設計師必須考慮限流,通常通過串聯電阻實現,以喺或低於20mA測試電流下操作LED,以獲得可預測嘅亮度同壽命。PCB上嘅熱管理好重要,特別係如果使用多個LED或者環境溫度高,因為過熱會降低光輸出同壽命。窄視角令佢適合定向照明,而非廣域照明。
9. 技術比較同差異化
同標準橙色LED相比,呢款器件使用AlGaInP技術,通常喺給定電流下提供更高效率同更亮輸出。特定嘅超級日落橙色點提供獨特美感。佢符合現代環保標準(RoHS、REACH、無鹵素)係對有嚴格監管要求市場嘅關鍵區別。帶裝同捲裝嘅供應支持大批量、自動化組裝線。
10. 常見問題(FAQ)
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長(λp)係發射光功率最大嘅波長。主波長(λd)係單色光嘅波長,匹配LED嘅感知顏色。對於呢款橙色LED,佢哋好接近(621nm對615nm)。
問:我可以用恆壓源驅動呢款LED嗎?
答:唔建議。LED係電流驅動器件。冇限流機制(例如電阻或恆流驅動器)嘅恆壓源可能導致正向電流超過最大額定值,有可能損壞LED。
問:點解儲存時間限制喺3個月?
答:呢個同濕氣敏感性有關。環氧樹脂封裝會吸收環境濕氣,如果器件冇事先適當烘烤,喺高溫焊接過程中,濕氣可能變成蒸汽並造成損壞("爆米花效應")。
11. 實際使用案例示例
考慮設計一個網絡路由器嘅電源指示燈。使用呢款LED,設計師會根據電源電壓(例如5V)同所需工作電流(例如15mA,以降低功耗同延長壽命)計算串聯電阻值。使用典型VF 2.0V,電阻值 R = (5V - 2.0V) / 0.015A = 200 Ω。一個200 Ω電阻會同LED串聯喺PCB上。25度嘅窄視角確保指示燈從設備正面清晰可見,而唔會過度溢出。
12. 技術原理介紹
呢款LED基於AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體材料。當施加正向電壓時,電子同電洞喺晶片嘅有源區複合,以光子形式釋放能量。AlGaInP層嘅特定成分決定咗帶隙能量,直接對應發射光嘅波長(顏色)。喺呢個情況下,材料被設計成喺可見光譜嘅橙紅色部分(約615-621 nm)發射光子。透明環氧樹脂透鏡封裝住晶片,提供機械保護並塑造光輸出光束。
13. 技術發展趨勢
LED技術嘅總體趨勢係朝向更高效率(每瓦更多流明)、更好顯色性同更低成本。對於呢類指示燈同信號LED,趨勢包括進一步小型化封裝同時保持或增加光輸出、更廣泛採用環保材料,以及喺惡劣條件下增強可靠性。將驅動電路或智能功能直接集成到LED封裝內亦係一個發展領域,雖然對於基本燈式器件尚未普及。基礎嘅AlGaInP材料技術已經成熟,但喺外延生長技術方面繼續有漸進式改進,以獲得更好嘅內部量子效率同熱性能。
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。 |