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LED White 3.0x3.0mm 2.8-3.6V 2.16W - RF-TVR*EE33MCN 技術規格書 - 英文

RF-TVR*EE33MCN 白色LED喺EMC封装嘅完整技术规格。包括电气/光学特性、分bin系统、包装细节、回流焊指引,以及600mA操作嘅处理注意事项。
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PDF文檔封面 - LED白色3.0x3.0mm 2.8-3.6V 2.16W - RF-TVR*EE33MCN技術規格書 - 英文

1. 產品概述

呢款白色LED係用藍色晶片配合螢光粉製成,產生冷白光輸出。器件採用EMC(環氧樹脂模塑化合物)封裝,尺寸為3.0 mm × 3.0 mm × 0.55 mm,適合緊湊型照明設計。佢專為所有SMT組裝及焊接工藝而設計,並以編帶及卷盤包裝提供。濕敏等級評定為第3級,產品符合RoHS標準。

1.1 功能特點

1.2 應用範疇

2. 包裝尺寸

此LED封裝為正方形外觀,尺寸為3.00 mm × 3.00 mm,高度為0.55 mm。發光區域為一個直徑2.6 mm的圓形透鏡。底部視圖顯示兩個陽極焊盤與兩個陰極焊盤對稱排列。極性標示於封裝上。建議按照規格書中的焊接圖案進行操作。除非另有說明,所有尺寸單位為毫米,公差為±0.2 mm。

3. 產品參數

3.1 電氣/光學特性(喺 Ts = 25°C 條件下)

符號項目最小值典型值最大值單位測試條件
VF正向電壓2.83.6VIF = 600 mA
IR反向電流10µAVR = 5 V
Φ光通量140220lmIF = 600 mA
2θ1/2視角120degIF = 600 mA
RTHJ-S熱阻12°C/WIF = 600 mA

3.2 絕對最大額定值(喺 Ts = 25°C 條件下)

參數符號額定值單位
功率消耗PD2160mW
正向電流IF600mA
峰值正向電流IFP900mA
反向電壓VR5V
靜電放電 (HBM)ESD2000V
操作溫度TOPR−40 ~ +85°C
儲存溫度Tstg−40 ~ +100°C
接面溫度TJ115°C

備註:(1) 峰值正向電流喺1/10工作週期、0.1毫秒脈衝寬度下測試。(2) 正向電壓測量公差±0.1 V。(3) 色坐標測量公差±0.005。(4) 發光強度測量公差±5%。(5) 必須注意功耗唔可以超過絕對最大額定值。(6) 所有測量喺標準化環境下進行。(7) LED運作時,最大電流應喺測量封裝溫度後決定;接面溫度唔可以超過最大額定值。(8) 喺2000 V HBM下ESD良率超過90%;處理時需要ESD保護。

4. 分級系統

4.1 正向電壓同光通量分級(IF = 600 mA)

LED根據正向電壓(VF)同光通量(Φ)進行分Bin。電壓Bin範圍由G1 (2.8–2.9 V)到J2 (3.5–3.6 V)。光通量Bin範圍由T140 (140–145 lm)到T240 (240–245 lm)。下表列出電壓同光通量Bin嘅對照關係,方便器件選擇。

4.2 色度分檔 (CIE 1931)

CIE色度圖顯示色度bin D00–D23、H00–H23、K00–K23同T00–T23,每個bin由四個角嘅座標對(x, y)定義。呢啲bin可以喺白光LED應用中精準鎖定顏色。隨溫度變化嘅典型色度偏移亦記錄喺光學特性曲線入面。

5. 典型光學特性曲線

數據手冊提供咗幾條特性曲線,用嚟輔助電路同散熱設計:

6. 封裝資訊

6.1 封裝規格

包裝數量:每卷5000件。載帶尺寸:A0 = 3.2±0.1 mm,B0 = 3.3±0.1 mm,K0 = 1.4±0.1 mm,P0 = 4.0±0.1 mm,P1 = 4.0±0.1 mm,P2 = 2.0±0.05 mm,T = 0.25±0.02 mm,E = 1.75±0.1 mm,F = 3.5±0.05 mm,D0 = 1.55±0.1 mm,D1 = 1.1±0.1 mm,W = 8.0±0.1 mm。卷軸尺寸:A(內徑)= 13.3±0.5 mm,B(寬度)= 16.9±0.1 mm,C(外徑)= 178±1 mm,D(輪轂直徑)= 59±1 mm。

6.2 標籤同防潮層

每個卷軸都貼有標籤,標明零件編號、規格編號、批次編號、分 bin 代碼、光通量、色度 bin、正向電壓、波長、數量同日期。卷軸會放入防潮袋,袋入面有乾燥劑同濕度指示卡。然後將個袋放入紙箱包裝出貨。

6.3 可靠性測試項目

測試項目條件持續時間樣本數量接受/拒絕
回流焊(最高260°C)2次20件0/1
熱衝擊(−40°C ⇔ 100°C)各15分鐘,轉移時間10秒100個循環20件0/1
高溫儲存(100°C)1000小時20件0/1
低溫儲存(−40°C)1000小時20件0/1
壽命測試(TA = 25°C, IF = 600 mA)1000小時10 pcs0/1
高溫高濕壽命測試(60°C/90%RH, IF = 600 mA)500 h10 pcs0/1

Failure criteria: VF > 1.1 × U.S.L, IR > 2.0 × U.S.L, Φ < 0.7 × L.S.L.

7. SMT回流焊接指引

回流焊接次数不得超过两次。若第一次焊接后超过24小时,LED可能受损。建议的回流焊接曲线包括:

手焊操作:烙鐵溫度低於 300°C,時間少於 3 秒,只可進行一次。應避免維修;如有必要,請使用雙頭烙鐵。加熱期間切勿施加壓力。封裝材料為矽膠,因此避免喺頂部表面施加強大壓力。請勿將元件安裝喺彎曲嘅 PCB 上。

8. 處理注意事項

9. 設計應用建議

呢款白色LED好適合用喺背光、指示燈、室內顯示屏,以及需要高功效同寬視角嘅一般照明。120°嘅寬視角可以做到均勻嘅光線分佈。EMC封裝提供良好嘅導熱性能,令到LED可以喺有適當散熱嘅情況下以600 mA驅動。設計陣列時,要確保電流分佈均勻,並且有足夠嘅銅面積用嚟散熱。分級系統可以揀選嚴格嘅電壓同顏色組別,確保大量生產時嘅性能一致。

10. 技術比較考量

同傳統嘅PLCC封裝相比,EMC封裝喺熱應力同機械應力下提供更高嘅可靠性,對硫污染有更好嘅抵抗力,並且提升咗光提取效率。3.0×3.0 mm嘅尺寸好緊湊,適合密集佈局。典型熱阻係12°C/W,喺中功率LED中好有競爭力,容許喺唔超過接面溫度限制嘅情況下以更高電流運作。

11. 常見問題

問:最大驅動電流係幾多? 答:絕對最大正向電流係600 mA直流電;峰值電流可達900 mA(1/10工作週期,0.1毫秒)。
問:呢款LED可以用喺戶外應用嗎? 答:操作溫度範圍係−40°C至+85°C,但係封裝並未指定用於戶外暴露,除非有額外嘅環境保護。
問:我應該點樣解讀bin代碼? 答:電壓bin(G1–J2)表示順向電壓範圍;光通量bin(T140–T240)表示以流明為單位嘅光通量範圍。色度bin(D, H, K, T)對應特定CIE座標。
問:呢款LED適合用於可調白光系統嗎? A: 呢個係固定白光LED;要做到可調白光,你需要多個顏色分檔或者唔同嘅色溫(CCT)。
Q: 建議嘅焊盤佈局係點樣? A: 請參考焊接圖案示意圖(圖1-5),每個焊盤尺寸為1.45 mm × 0.46 mm,焊盤間距2.26 mm。使用足夠面積嘅銅區域以利散熱。

12. 應用案例研究:LCD背光模組

喺典型嘅7吋LCD背光中,將24粒呢款白光LED排列成4×6矩陣,喺600 mA驅動下可提供3000 cd/m²亮度。配合120°視角,背光可實現均勻照明。透過採用2 oz銅嘅鋁基PCB進行熱管理,可將接面溫度維持喺85°C以下,確保50,000小時使用壽命。EMC封裝設計容許喺柔性基板上進行回流焊接,適用於側入式背光設計。

13. 白光產生原理

呢款LED採用發出約450 nm藍光嘅InGaN晶片。晶片表面塗有發出黃光嘅YAG:Ce螢光粉。部分藍光會被螢光粉吸收並轉換為黃光;剩餘嘅藍光同黃光混合後產生白光。確切嘅白點(CCT同Duv)由螢光粉濃度同成分決定,並透過分檔系統(binning system)嚴格控制。

14. 行業趨勢與標準

照明行業正朝向更高效率同更細小封裝嘅方向發展。EMC封裝因為機械強度高同埋兼容自動化組裝,喺中功率LED中越嚟越普及。趨勢亦係要求更嚴格嘅分 bin 以確保顏色一致性,呢個產品嘅詳細 CIE bin 結構就反映咗呢一點。RoHS 合規要求以及對鹵素同硫嘅環保限制已經成為標準要求。對於高流明應用,熱阻低過 15°C/W 嘅 LED 更受歡迎,可以簡化散熱設計。

LED規格術語

LED 技術術語完整解釋

光電性能

術語 單位/表示方式 簡單解釋 點解重要
發光效率 lm/W(流明每瓦) 每瓦電力嘅光輸出,數值越高代表越節能。 直接決定能源效益級別同電費成本。
光通量 lm(流明) 光源發出嘅總光量,通常叫做「亮度」。 決定盞燈夠唔夠光。
視角 °(度),例如 120° 光強度跌到一半時嘅角度,決定光束闊度。 影響照明範圍同均勻度。
CCT (色溫) K (Kelvin),例如:2700K/6500K 光嘅暖度/冷度,數值低偏黃/暖,數值高偏白/冷。 決定照明氣氛同適用場景。
CRI / Ra 無單位,0–100 準確呈現物件顏色嘅能力,Ra≥80就算良好。 影響顏色真實性,用喺商場、博物館等高要求場所。
SDCM MacAdam橢圓步階,例如「5-step」 顏色一致性指標,步階越細代表顏色越一致。 確保同一批次LED嘅顏色一致。
主導波長 nm(納米),例如620nm(紅色) 對應有色LED顏色嘅波長。 決定紅、黃、綠單色LED嘅色調。
光譜分佈 波長對比強度曲線 顯示強度喺唔同波長嘅分佈情況。 影響顯色性同品質。

電氣參數

術語 符號 簡單解釋 設計考量
正向電壓 Vf 開啟LED所需嘅最低電壓,例如「啟動門檻」。 驅動器電壓必須≥Vf,串聯LED時電壓會疊加。
正向電流 如果 LED正常運作時嘅電流數值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脈衝電流 Ifp 短時間可承受嘅峰值電流,用於調光或閃爍。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向電壓 Vr LED可承受嘅最大反向電壓,超出可能會導致擊穿。 電路必須防止反向連接或電壓尖峰。
熱阻 Rth (°C/W) 從晶片到焊料嘅熱傳導阻力,數值越低越好。 高熱阻需要更強嘅散熱能力。
ESD Immunity V (HBM),例如1000V 承受靜電放電嘅能力,數值越高代表越唔易受損。 生產過程中需要採取防靜電措施,尤其係對靜電敏感嘅LED。

Thermal Management & Reliability

術語 關鍵指標 簡單解釋 影響
接面溫度 Tj (°C) LED晶片內部嘅實際工作溫度。 每降低10°C可能令寿命延长一倍;过高会导致光衰、色偏。
流明衰减 L70 / L80(小时) 亮度下降至初始值70%或80%所需时间。 直接定义LED的「使用寿命」。
流明维持率 % (例如:70%) 亮度随时间保留嘅百分比。 表示长期使用下嘅亮度保持能力。
色移 Δu′v′ 或 MacAdam ellipse 使用期间嘅颜色变化程度。 影響照明場景中的顏色一致性。
熱老化 材料退化 因長期高溫而導致的劣化。 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。

Packaging & Materials

術語 常見類型 簡單解釋 Features & Applications
封裝類型 EMC、PPA、陶瓷 外殼材料保護晶片,提供光學/熱介面。 EMC:耐熱性佳,成本低;陶瓷:散熱更好,壽命更長。
晶片結構 正面,覆晶 晶片電極排列。 覆晶:散熱更佳,效能更高,適用於高功率。
螢光粉塗層 YAG, Silicate, Nitride 覆蓋藍光晶片,將部分轉換為黃色/紅色,混合成白光。 不同螢光粉會影響效能、色溫及演色性。
透鏡/光學元件 平面、微透鏡、TIR 表面上的光學結構用以控制光線分佈。 決定視角及光線分佈曲線。

Quality Control & Binning

術語 分級內容 簡單解釋 目的
光通量分級 代碼例如:2G, 2H 按亮度分組,每組有最低/最高流明值。 確保同一批次亮度一致。
電壓分檔 代碼例如:6W, 6X 按正向電壓範圍分組。 有助驅動器匹配,提升系統效率。
顏色分檔 5-step MacAdam ellipse 按色座標分組,確保範圍緊湊。 保證顏色一致性,避免燈具內出現顏色不均。
CCT Bin 2700K, 3000K 等。 按CCT分組,每個都有對應嘅座標範圍。 滿足唔同場景嘅色溫要求。

Testing & Certification

術語 標準/測試 簡單解釋 重要性
LM-80 流明維持測試 喺恆溫下長期點亮,記錄亮度衰減。 用嚟估算LED壽命(配合TM-21)。
TM-21 壽命估算標準 根據LM-80數據估算實際條件下嘅壽命。 提供科學化嘅壽命預測。
IESNA 照明工程學會 涵蓋光學、電氣、熱能測試方法。 業界認可嘅測試基準。
RoHS / REACH 環保認證 確保不含有害物質(鉛、水銀)。 國際市場准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能源效益認證 照明產品嘅能源效益及性能認證。 用於政府採購、資助計劃,提升競爭力。