T3C系列3030單色LED規格書 - 尺寸3.0x3.0mm - 電壓1.8-3.6V - 功率1.04-1.44W - 粵語技術文件

1. 產品概覽

T3C系列係一系列高性能單色發光二極管（LED），專為一般同特殊照明應用而設計。本文檔主要討論嘅係3030封裝型號，其特點係體積細小同埋散熱設計強勁。呢啲LED經過精心設計，能夠喺苛刻條件下提供高光通量輸出，同時保持可靠運作。

呢個系列嘅核心優勢包括增強散熱嘅封裝設計、允許更光輸出嘅高電流能力，以及確保光線均勻分佈嘅寬視角。產品符合無鉛回流焊接工藝同RoHS環保標準，適合現代電子製造。

呢啲LED嘅目標市場廣泛，涵蓋室內照明解決方案、替換舊光源嘅改造項目、一般照明用途，以及需要特定單色嘅建築或裝飾照明。

2. 技術參數深入分析

2.1 電光特性

電光性能係喺接面溫度（Tj）為25°C同正向電流（IF）為350mA嘅條件下指定嘅。關鍵參數會因顏色而異：

• 正向電壓（VF）：範圍由1.8V（最小，紅/黃色）到3.6V（最大，藍色）。典型值為藍色3.4V、綠色3.0V、紅/黃色2.2V。測量公差為±0.1V。
• 光通量：輸出因顏色而有顯著差異。典型值為藍色20流明、綠色82流明、紅同黃色44流明，測量公差為±7%。
• 視角（2θ1/2）：半強度角為120度，提供寬廣嘅光束模式。
• 熱阻（Rth j-sp）：呢個參數係由LED接面到MCPCB上焊點測量嘅，藍色為17°C/W，綠色為15°C/W，紅/黃色為10°C/W。
• 靜電放電（ESD）：所有顏色嘅人體模型（HBM）額定值為1000V，表示標準嘅ESD保護水平。

2.2 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗超出後可能導致永久損壞嘅極限。所有數值均喺Tj=25°C下指定。

• 正向電流（IF）：400 mA（連續）。
• 脈衝正向電流（IFP）：600 mA，條件為脈衝寬度≤100μs，佔空比≤1/10。
• 功耗（PD）：因顏色而異：藍色1440 mW，綠色1360 mW，紅/黃色1040 mW。
• 反向電壓（VR）：5 V。
• 工作溫度（Topr）：-40°C 至 +105°C。
• 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +85°C。
• 接面溫度（Tj）：110 °C（最大值）。
• 焊接溫度（Tsld）：指定回流焊接溫度為230°C或260°C，持續10秒。

操作絕對唔可以超過呢啲額定值，因為超出指定參數範圍可能會令LED性能下降。

3. 分級系統

3.1 波長/顏色分級

LED喺IF=350mA同Tj=25°C嘅條件下，被分級到特定嘅波長區間，測量公差為±1nm。

• 藍色：455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm。
• 綠色：520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm。
• 紅色：615-620 nm, 620-625 nm, 625-630 nm。
• 黃色：585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm。

3.2 光通量分級

光通量輸出按字母代碼標識嘅等級分類。測量條件為IF=350mA，Tj=25°C，公差為±7%。

• 藍色：AH (18-22 lm), AJ (22-26 lm), AK (26-30 lm)。
• 綠色：AS (72-80 lm), AT (80-88 lm), AW (88-96 lm), AX (96-104 lm)。
• 紅/黃色：AM (37-44 lm), AN (44-51 lm), AP (51-58 lm)。

3.3 正向電壓分級

正向電壓亦都進行分級，以確保電氣特性嘅一致性，公差為±0.1V。

• 藍/綠色：H3 (2.8-3.0V), J3 (3.0-3.2V), K3 (3.2-3.4V), L3 (3.4-3.6V)。
• 紅/黃色：C3 (1.8-2.0V), D3 (2.0-2.2V), E3 (2.2-2.4V), F3 (2.4-2.6V)。

4. 性能曲線分析

規格書包含多個LED性能嘅圖形表示。呢啲曲線對於理解器件喺唔同工作條件下嘅行為至關重要。

• 光譜：顯示每種LED顏色嘅光譜功率分佈，定義咗其純度同主波長。
• 正向電流 vs. 相對強度：說明光輸出如何隨驅動電流增加而變化，通常喺高電流時由於效率下降而呈現次線性關係。
• 正向電流 vs. 正向電壓（IV曲線）：描繪電流同電壓之間嘅指數關係，對於設計正確嘅驅動電路至關重要。
• 視角分佈：顯示空間強度模式嘅極座標圖，確認120度視角。
• 環境溫度 vs. 相對光通量：展示熱淬滅效應，即環境（從而接面）溫度升高時光輸出會下降。
• 環境溫度 vs. 相對正向電壓：顯示正向電壓如何隨溫度升高而下降，呢個係半導體接面嘅特性。
• 最大正向電流 vs. 環境溫度：一條降額曲線，指定喺給定環境溫度下嘅最大允許連續電流，以防止超過最大接面溫度。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED採用3030表面貼裝器件（SMD）封裝。關鍵尺寸包括主體尺寸為3.00 mm x 3.00 mm。封裝高度由板面計約為1.43 mm。焊接焊盤（焊盤圖案）設計用於可靠安裝，陽極同陰極焊盤有特定尺寸以確保形成適當嘅焊錫角。極性有清晰標記，通常喺封裝底部有陰極指示器。除非另有說明，尺寸公差為±0.1 mm。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

LED兼容標準無鉛回流焊接工藝。提供詳細嘅溫度曲線：

• 預熱：喺60-120秒內由150°C升至200°C。
• 升溫速率：由液相線溫度到峰值溫度，最大每秒3°C。
• 液相線溫度（TL）：217°C。
• 高於液相線時間（tL）：60-150秒。
• 封裝體峰值溫度（Tp）：最高260°C。
• 峰值溫度±5°C內時間（tp）：最多30秒。
• 降溫速率：由峰值溫度到液相線溫度，最大每秒6°C。
• 總循環時間：由25°C到峰值溫度，最多8分鐘。

嚴格遵守呢個溫度曲線對於防止熱衝擊、焊點問題或損壞LED封裝同內部晶片貼裝至關重要。

7. 應用備註與設計考量

7.1 典型應用場景

呢啲單色LED適合需要特定色點而無需熒光粉轉換嘅應用。

• 室內照明：可用於重點照明、標誌或特定顏色嘅環境照明。
• 改造項目：直接替換現有燈具中嘅舊單色光源。
• 一般照明：與其他顏色組合使用或用於陣列以產生彩色照明效果。
• 建築/裝飾照明：外牆照明、槽形字同藝術裝置，需要精確嘅顏色控制。

7.2 設計考量

• 熱管理：儘管封裝增強咗散熱，但適當嘅散熱仍然至關重要，特別係喺接近最大額定值操作時。應使用熱阻值來計算所需嘅散熱，以保持接面溫度低於110°C。
• 電流驅動：使用適合正向電壓分級同所需亮度嘅恆流驅動器。必須遵循最大電流 vs. 環境溫度嘅降額曲線。
• 光學設計：如果需要有更聚焦嘅光束，120度嘅寬視角可能需要二次光學器件（透鏡、反射器）。
• ESD預防措施：組裝期間應遵循標準ESD處理程序，因為1000V HBM額定值係基本保護水平。

8. 技術比較與差異

雖然源文件冇提供與其他產品嘅直接比較，但可以從其規格推斷出呢個T3C 3030系列嘅關鍵差異化特點：

• 高電流能力：3030封裝具有400mA連續額定值，具有競爭力，能夠實現更高嘅光通量密度。
• 增強散熱設計：明確提及呢個功能表明相比標準封裝，優化咗散熱，可能帶來更長壽命同保持性能。
• 全面分級：波長、光通量同電壓嘅詳細分級，允許喺多LED應用中實現緊密嘅顏色同亮度匹配，減少複雜校準嘅需要。
• 高溫操作：工作溫度範圍高達+105°C，接面溫度為110°C，表明其適用於苛刻環境。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：隨時間推移，光通量下降嘅主要原因係咩？
答：雖然呢份規格書冇明確說明，但主要原因通常係高接面溫度同驅動電流。喺指定嘅絕對最大額定值（特別係Tj同IF）內操作，並實施有效嘅熱管理，對於最大化LED壽命至關重要。

問：我可以用恆壓源驅動呢個LED嗎？
答：唔建議。LED係電流驅動器件。其正向電壓具有負溫度係數，並且唔同分級之間有差異。恆壓源可能導致熱失控或亮度不一致。請務必使用恆流驅動器。

問：點樣理解光通量嘅Typ同Min值？
答：Typ（典型）值係測試條件下嘅預期平均輸出。Min值係該光通量分級嘅保證最小值。設計師應使用Min值進行最壞情況計算，以確保應用中有足夠嘅光輸出。

問：點解每種顏色嘅功耗都唔同？
答：功耗（PD）係正向電流（IF）乘以正向電壓（VF）計算得出。由於唔同顏色嘅典型VF差異顯著（例如，藍色約3.4V vs. 紅色約2.2V @ 350mA），因此產生嘅功率（同埋熱量）亦都唔同。

10. 設計與使用案例分析

場景：設計一條彩色建築外牆照明燈帶。

1. 顏色選擇：設計師為特定色調選擇T3C系列嘅綠色LED，並選擇525-530 nm波長分級以確保一致性。
2. 亮度計算：為達到特定照度，設計師採用保守設計，使用AS分級嘅Min光通量值（350mA下72流明）。佢哋計算每米所需嘅LED數量。
3. 熱設計：燈帶將被封閉。使用綠色LED嘅熱阻（Rth j-sp）15°C/W同環境溫度估計值，設計師計算PCB上所需嘅散熱焊盤或散熱器面積，以保持Tj低於100°C，確保長壽命。
4. 電氣設計：選擇一個恆流驅動器來提供350mA。正向電壓分級（例如，J3：3.0-3.2V）決定咗驅動器嘅最低輸出電壓要求。LED以適合驅動器嘅串聯/並聯組合排列。
5. 製造：組裝線遵循指定嘅回流焊接溫度曲線（峰值260°C），以確保可靠嘅焊點，同時唔損壞LED。

11. 工作原理

呢啲單色LED嘅發光基於半導體晶片中嘅電致發光。當施加超過晶片帶隙能量嘅正向電壓時，電子同電洞被注入到有源區，並喺嗰度復合。復合過程中釋放嘅能量以光子（光）形式發射出來。發射光嘅特定波長（顏色）——藍色、綠色、紅色或黃色——由晶片結構中使用嘅半導體材料嘅帶隙能量決定（例如，藍/綠色用InGaN，紅/黃色用AlInGaP）。3030封裝容納呢個半導體晶粒，通過陽極同陰極提供電氣連接，並包括一個主光學器件（通常係矽膠透鏡），用於塑造光輸出並提供寬視角。

12. 技術趨勢

像T3C系列呢類單色LED嘅發展受到幾個持續嘅行業趨勢影響：

• 效率提升（lm/W）：內部量子效率（IQE）同光提取效率嘅持續改進，推動相同電輸入下更高嘅光輸出，從而降低能耗。
• 顏色純度同一致性改善：外延生長同製造控制嘅進步，導致更緊密嘅波長分級同批次間更一致嘅色點。
• 可靠性同壽命增強：對材料（例如，更耐用嘅封裝材料）同封裝技術嘅研究，旨在減少流明衰減並增加操作壽命，特別係喺高溫同高電流條件下。
• 高功率小型化：將更多光輸出塞入更細封裝嘅趨勢持續，需要更好嘅熱管理解決方案，例如呢度提到嘅增強散熱封裝。
• 色域擴展：雖然呢份規格書涵蓋標準顏色，但更廣泛嘅市場正開發具有新波長嘅LED（例如，更深嘅紅色、青色），用於園藝照明、顯示器背光同特殊傳感等應用。