目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度學同光學特性
- 2.2 電氣同熱特性
- 2.3 絕對最大額定值同可靠性
- 3. 分級系統解釋 LED 會根據關鍵性能參數進行分級,以確保同一生產批次內嘅一致性。 3.1 發光強度分級 發光強度會用字母數字代碼(例如 L1、M1、N1...)進行分類。呢個特定型號(典型值 355 mcd)喺特性表中顯示屬於 "T1" 級,範圍係 280 mcd 到 355 mcd。分級結構由極低強度(L1:11.2-14 mcd)到極高強度,為唔同亮度需求提供廣泛選擇。 3.2 主波長分級 藍色係透過主波長分級嚟控制。呢個部件嘅典型值 468 nm 將佢歸入 "6367" 級(範圍 463 nm 至 467 nm),或者可能係 "6771" 級(467-471 nm),具體取決於實際嘅最小/最大值。呢種嚴格控制(±1 nm 公差)確保組裝中唔同 LED 之間嘅顏色差異極小。 4. 性能曲線分析 4.1 正向電流 vs. 正向電壓(IV 曲線) 提供嘅圖表顯示正向電流同正向電壓之間嘅非線性關係。條曲線係藍光 LED 嘅典型特徵,開啟電壓約為 2.7V,之後斜率相對陡峭。呢啲數據對於設計限流電路以確保穩定運行至關重要。 4.2 溫度依賴性 幾個圖表詳細說明咗性能隨溫度嘅變化。正向電壓具有負溫度係數,相對於 25°C 時嘅值,每攝氏度下降約 2 mV。相反,發光強度會隨接面溫度升高而下降;喺 100°C 時,輸出大約係 25°C 時嘅 80-85%。主波長亦會隨溫度輕微偏移(藍光 LED 通常為 +0.05 至 +0.1 nm/°C)。 4.3 光譜分佈同輻射圖 相對光譜分佈圖顯示藍光波長區域(~468 nm)有一個峰值,具有典型嘅基於 InGaN 嘅 LED 半高全寬(FWHM)。輻射圖直觀地確認咗 120° 視角,顯示出類似朗伯分佈嘅發射模式。 4.4 降額同脈衝操作 一條正向電流降額曲線規定咗最大允許連續電流作為焊盤溫度(TS)嘅函數。例如,喺 TS 為 110°C 時,最大電流係 30 mA。另一張圖定義咗允許嘅脈衝處理能力,顯示咗對於給定脈衝寬度(tp)同佔空比(D)所允許嘅峰值脈衝電流(IFP)。 5. 機械同封裝資料
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 使用注意事項
- 7. 包裝同訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
67-11-UB0200H-AM 係一款高可靠性、表面貼裝嘅 LED 元件,專為要求嚴格嘅汽車內飾應用而設計。呢款器件採用 PLCC-2(塑膠引線晶片載體)封裝,為背光同指示燈功能提供穩健解決方案,喺變化嘅環境條件下保持穩定性能至關重要。其核心優勢包括 120 度寬視角帶來極佳可見度、符合嚴格嘅汽車級元件標準 AEC-Q101,以及遵守 RoHS 同 REACH 環保指令。主要目標市場係汽車電子,關鍵應用包括儀錶板照明、開關背光同一般內飾氛圍照明。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度學同光學特性
呢款 LED 發出藍光,典型主波長(λd)為 468 nm,範圍由 463 nm 到 475 nm。關鍵光度學參數係其發光強度,喺標準測試電流 20 mA 驅動下,典型值為 355 毫坎德拉(mcd)。呢個級別嘅最小值同最大值分別為 224 mcd 同 560 mcd,顯示生產分佈。一個定義性特徵係其非常寬嘅視角(φ)達 120 度,即係發光強度下降到峰值一半時嘅離軸角。呢個確保咗喺廣闊區域內嘅均勻照明。
2.2 電氣同熱特性
正向電壓(VF)喺 20 mA 時典型測量值為 3.1 伏特,範圍由 2.75 V 到 3.75 V。絕對最大連續正向電流(IF)為 30 mA,建議工作電流為 20 mA。呢款器件唔係為反向偏壓操作而設計。熱管理對於 LED 壽命至關重要。接面到焊點熱阻有兩個指定值:電氣測量值(Rth JS el)最大 100 K/W 同實際測量值(Rth JS real)最大 130 K/W。最大允許接面溫度(TJ)為 125°C。
2.3 絕對最大額定值同可靠性
嚴格嘅限制定義咗安全工作區域:功耗(Pd)唔可以超過 112 mW。器件可以承受 ≤ 10 µs 嘅脈衝浪湧電流(IFM)達 300 mA,佔空比非常低(0.005)。工作同儲存溫度範圍係 -40°C 到 +110°C,適合汽車環境。靜電放電(ESD)保護額定值為 8 kV(人體模型),元件分類為濕度敏感等級(MSL)2。
3. 分級系統解釋
LED 會根據關鍵性能參數進行分級,以確保同一生產批次內嘅一致性。
3.1 發光強度分級
發光強度會用字母數字代碼(例如 L1、M1、N1...)進行分類。呢個特定型號(典型值 355 mcd)喺特性表中顯示屬於 "T1" 級,範圍係 280 mcd 到 355 mcd。分級結構由極低強度(L1:11.2-14 mcd)到極高強度,為唔同亮度需求提供廣泛選擇。
3.2 主波長分級
藍色係透過主波長分級嚟控制。呢個部件嘅典型值 468 nm 將佢歸入 "6367" 級(範圍 463 nm 至 467 nm),或者可能係 "6771" 級(467-471 nm),具體取決於實際嘅最小/最大值。呢種嚴格控制(±1 nm 公差)確保組裝中唔同 LED 之間嘅顏色差異極小。
4. 性能曲線分析
4.1 正向電流 vs. 正向電壓(IV 曲線)
提供嘅圖表顯示正向電流同正向電壓之間嘅非線性關係。條曲線係藍光 LED 嘅典型特徵,開啟電壓約為 2.7V,之後斜率相對陡峭。呢啲數據對於設計限流電路以確保穩定運行至關重要。
4.2 溫度依賴性
幾個圖表詳細說明咗性能隨溫度嘅變化。正向電壓具有負溫度係數,相對於 25°C 時嘅值,每攝氏度下降約 2 mV。相反,發光強度會隨接面溫度升高而下降;喺 100°C 時,輸出大約係 25°C 時嘅 80-85%。主波長亦會隨溫度輕微偏移(藍光 LED 通常為 +0.05 至 +0.1 nm/°C)。
4.3 光譜分佈同輻射圖
相對光譜分佈圖顯示藍光波長區域(~468 nm)有一個峰值,具有典型嘅基於 InGaN 嘅 LED 半高全寬(FWHM)。輻射圖直觀地確認咗 120° 視角,顯示出類似朗伯分佈嘅發射模式。
4.4 降額同脈衝操作
一條正向電流降額曲線規定咗最大允許連續電流作為焊盤溫度(TS)嘅函數。例如,喺 TS為 110°C 時,最大電流係 30 mA。另一張圖定義咗允許嘅脈衝處理能力,顯示咗對於給定脈衝寬度(tFP)同佔空比(D)所允許嘅峰值脈衝電流(Ip)。
5. 機械同封裝資料
元件採用標準 PLCC-2 表面貼裝封裝。機械圖(由機械尺寸部分暗示)會指定確切嘅長度、寬度、高度同引腳間距。封裝具有模製塑膠主體同兩條引腳。極性由封裝嘅物理形狀或頂部標記(通常係陰極附近嘅凹口或綠點)表示。提供建議嘅焊盤佈局,以確保回流焊接期間正確焊接同散熱。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
規格書指定咗回流焊接條件,元件引腳必須暴露喺高於 217°C(焊膏液相線溫度)嘅溫度下,持續時間介乎 60 至 150 秒。詳細嘅回流溫度曲線圖通常會顯示建議嘅預熱、保溫、回流峰值溫度(唔可以超過 LED 焊接溫度額定值嘅絕對最大值)同冷卻斜率。
6.2 使用注意事項
一般注意事項包括:避免施加反向電壓。使用串聯電阻或恆流驅動器嚟限制正向電流。通過考慮環境溫度、驅動電流同 PCB 熱設計,確保唔超過最大接面溫度。使用適當嘅 ESD 預防措施處理器件。如果包裝被打開,請遵循建議嘅儲存條件(MSL 2)。
7. 包裝同訂購資料
包裝資料部分詳細說明 LED 嘅供應方式,通常係喺壓紋載帶上捲成卷盤。關鍵參數包括卷盤尺寸、口袋間距同每卷元件數量。型號 67-11-UB0200H-AM 遵循特定編碼系統,其中 "67" 可能表示系列,"11" 表示尺寸或變體,"UB" 表示顏色(藍色),"200H" 表示特定性能分級。訂購資料會闡明如何指定卷盤尺寸或其他選項。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款 LED 非常適合用於:
汽車內飾照明:按鈕、開關、空調控制面板同門把手嘅背光。
儀錶板:儀錶同警告指示燈嘅照明,受益於寬視角。
一般指示燈功能:車廂內指定為藍色嘅狀態燈。
8.2 設計考慮因素
電流驅動:務必使用恆流源或帶串聯電阻嘅電壓源。使用公式 R = (Vsupply- VF) / IF 計算電阻值。使用規格書中嘅最大 VF,以確保喺低溫下 VF 較高時電流唔會超過限制。
熱管理:將散熱焊盤(如有)連接到 PCB 上足夠大嘅銅區域作為散熱器。對於保持光輸出同壽命至關重要,特別係喺高環境溫度或驅動電流下。
光學設計:寬視角可能需要導光板或擴散片嚟實現特定照明模式並避免光斑。
9. 技術比較同差異化
同標準商用級 PLCC-2 LED 相比,呢款部件嘅主要區別在於其AEC-Q101 認證,呢個認證驗證咗佢喺汽車壓力測試(熱循環、高溫/高濕度操作等)下嘅可靠性,以及其擴展嘅工作溫度範圍(-40°C 至 +110°C)。8 kV ESD 額定值通常亦高於商用部件。發光強度同波長嘅特定分級確保顏色同亮度一致性,呢點喺多 LED 汽車顯示器中至關重要。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可以直接用 5V 電源驅動呢款 LED 嗎?
答:唔可以。典型 VF 為 3.1V,直接連接到 5V 會導致電流過大並立即損壞。你必須使用串聯限流電阻或恆流驅動器。
問:呢款 LED 嘅預期壽命係幾耐?
答:LED 壽命極度依賴於工作條件,主要係接面溫度同驅動電流。喺指定額定值內(特別係 TJ < 125°C)操作時,呢類汽車級 LED 通常具有 L70 壽命(光輸出下降到初始值 70% 嘅時間),額定為數萬小時。
問:訂購時點樣解讀發光強度分級代碼(例如 T1)?
答:分級代碼保證 LED 嘅強度會喺指定範圍內(例如 T1:280-355 mcd)。為咗陣列中亮度一致,請指定單一、緊密嘅分級代碼。
問:需要散熱器嗎?
答:對於以 20 mA 或以上連續運行,特別係喺高環境溫度下,通過 PCB 銅箔進行適當嘅熱管理至關重要。單個 LED 通常唔需要專用散熱器,但 PCB 佈局必須促進散熱。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計汽車按鈕開關嘅背光。
1. 要求:喺直徑 10mm 嘅按鈕帽上實現均勻嘅藍色照明。
2. 元件選擇:由於其高亮度同寬視角,一個 67-11-UB0200H-AM LED 已經足夠。
3. 電路設計:使用車輛標稱 12V 系統(運行時 14V)。計算串聯電阻:R = (14V - 3.1V) / 0.020A = 545 歐姆。選擇一個 560 歐姆、1/8W 嘅電阻。LED 中嘅功耗為 P = VF* IF= ~3.1V * 0.02A = 62 mW,遠低於 112 mW 嘅最大值。
4. PCB 佈局:LED 放置喺按鈕下方中央。焊盤連接到電路板接地層上嘅大面積銅箔以幫助散熱。組裝時仔細觀察極性標記。
5. 光學整合:喺 LED 同按鈕帽之間放置一個細小嘅乳白色塑膠導光板,將點光源擴散成均勻嘅圓形光斑。
12. 工作原理
呢款係半導體發光二極管(LED)。當陽極同陰極之間施加超過其能隙能量嘅正向電壓時,電子同電洞會喺半導體晶片(通常由氮化銦鎵 - InGaN 製成,用於藍光)嘅有源區域內復合。呢個復合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。發射光嘅特定波長(顏色)由所用半導體材料嘅能隙能量決定。PLCC-2 封裝封裝咗微小嘅半導體晶粒,提供機械保護,容納鍵合線,並包含一個模製塑膠透鏡,用於塑造光輸出以實現 120 度視角。
13. 技術趨勢
汽車內飾照明 LED 嘅趨勢係朝向更高效率(每瓦更多流明),從而實現更亮嘅顯示或更低嘅功耗同熱負載。同時亦趨向更細嘅封裝尺寸(例如晶片級封裝),以實現更密集嘅 PCB 佈局同更靈活嘅設計。此外,將控制電子器件(例如恆流驅動器或 PWM 調光電路)直接集成到 LED 封裝中(智能 LED)變得越來越普遍,以簡化系統設計。顏色一致性以及隨溫度同壽命嘅穩定性仍然係關鍵關注領域,由現代車輛內飾嘅高美學標準所驅動。
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。 |