目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度與電氣特性
- 2.2 熱特性與絕對最大額定值
- 2.3 可靠性與合規規格
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 IV曲線與相對發光強度
- 4.2 溫度依賴性
- 4.3 光譜分佈與波長偏移
- 4.4 降額與脈衝處理
- 5. 機械與封裝信息
- 5.1 物理尺寸
- 5.2 推薦焊盤佈局與極性
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 使用與儲存注意事項
- 7. 包裝與訂購信息
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實用設計與使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢與發展
1. 產品概覽
1608-SR0100M-AM係一款高性能、表面貼裝嘅超紅光LED,採用緊湊嘅PLCC-2封裝。主要為汽車內飾照明應用而設計,喺亮度、可靠性同效率之間取得平衡。佢嘅核心定位在於滿足嚴格嘅汽車級要求,同時喺微型化尺寸下提供穩定嘅光學性能。
呢個元件嘅核心優勢包括符合AEC-Q102標準(適用於分立光電器件),確保喺惡劣嘅汽車環境條件下嘅可靠性。佢仲具備120度寬視角,適合需要廣泛照明嘅應用。此外,產品符合RoHS、REACH同無鹵素法規,符合全球環保同安全標準。
目標市場明確定位於汽車電子領域,特別係用於內飾氛圍燈、指示燈,以及開關同顯示器嘅背光。佢嘅規格使其成為需要耐用、緊湊同明亮紅光光源嘅設計師嘅理想選擇。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度與電氣特性
主要光度特性係發光強度(Iv)。喺典型正向電流(IF)10 mA下,LED提供210毫坎德拉(mcd),最小值為150 mcd,最大值為330 mcd。喺呢個電流下,正向電壓(VF)典型值為2.1伏特,範圍由1.5V至2.5V。呢個相對較低嘅電壓有助於降低功耗。主波長(λd)中心位於630 nm(超紅光),範圍由624 nm至639 nm,定義咗其顏色純度。
2.2 熱特性與絕對最大額定值
熱管理對於LED壽命至關重要。結點至焊點熱阻指定為150 K/W(實際)同120 K/W(電氣)。絕對最大額定值定義咗操作邊界:最大正向電流為20 mA,最大功耗為50 mW,工作溫度範圍為-40°C至+110°C。最高結點溫度為125°C。超出呢啲限制可能會導致永久損壞。器件可承受≤10 μs脈衝下嘅50 mA浪湧電流。需要留意嘅係,呢款LED唔係為反向電壓操作而設計嘅。
2.3 可靠性與合規規格
器件嘅靜電放電(ESD)敏感度額定為2 kV(人體模型),係處理時需要採取預防措施嘅標準水平。其濕度敏感等級(MSL)為3,表示如果喺焊接前暴露於環境條件超過168小時,必須進行烘烤。腐蝕穩健性分類為B1,並且符合AEC-Q102標準,呢個係汽車應用嘅關鍵區別因素。
3. 分級系統說明
為確保批量生產嘅一致性,LED會根據關鍵參數進行分級。
3.1 發光強度分級
發光強度使用兩個字符代碼(例如SX、SY、SZ)進行分級。第一個字母(Q、R、S、T、U、V、A、B)代表一個強度範圍遞增嘅組別。第二個字母(X、Y、Z)進一步細分每個組別。對於1608-SR0100M-AM,典型分級屬於'S'組,具體係SX、SY或SZ級,分別對應180-210 mcd、210-240 mcd同240-280 mcd嘅強度範圍。光通量測量適用±8%嘅公差。
3.2 主波長分級
主波長使用四位數字代碼(例如2730、3033)進行分級。呢啲代碼對應特定嘅納米範圍。對於呢款超紅光LED,相關分級圍繞630 nm。呢個部件嘅典型分級係2730(627-630 nm)或3033(630-633 nm)。主波長嘅製造公差為±1 nm。
3.3 正向電壓分級
正向電壓使用四位數字代碼(例如2022、2225)進行分級。呢款LED嘅典型正向電壓2.1V使其屬於2022級(2.00V - 2.25V)或可能係2225級(2.25V - 2.50V)。呢種分級有助於電流調節嘅電路設計。
4. 性能曲線分析
4.1 IV曲線與相對發光強度
正向電流與正向電壓圖顯示出典型嘅指數關係。電壓隨電流逐漸增加。相對發光強度與正向電流圖喺典型工作範圍(2-20 mA)內幾乎呈線性,表明效率良好。唔建議將LED驅動超過20 mA,因為咁會超出絕對最大額定值。
4.2 溫度依賴性
相對發光強度與結點溫度圖顯示,光輸出隨溫度升高而降低。喺最高結點溫度125°C時,相對強度大約係25°C時數值嘅40-50%。呢種熱淬滅效應係LED嘅典型現象,必須喺熱設計中考慮。相對正向電壓與結點溫度圖顯示負係數,電壓隨溫度升高線性下降,呢個可以用於溫度感測。
4.3 光譜分佈與波長偏移
波長特性圖顯示喺630 nm附近有一個窄峰,確認咗超紅光顏色。相對波長偏移與結點溫度圖表明,主波長隨溫度升高而輕微增加(紅移),呢個係半導體光源嘅常見現象。
4.4 降額與脈衝處理
正向電流降額曲線對於設計至關重要。佢顯示,最大允許連續正向電流必須隨焊盤溫度升高而降低。喺最高工作環境溫度下(焊盤溫度110°C),電流不得超過20 mA。允許脈衝處理能力圖表允許喺低佔空比嘅脈衝條件下使用更高嘅峰值電流(高達60 mA),適用於多路復用或閃爍應用。
5. 機械與封裝信息
5.1 物理尺寸
LED封裝喺標準PLCC-2(塑料引線芯片載體)封裝內。封裝尺寸長度為1.6 mm,寬度為0.8 mm,高度約為0.6 mm(呢種封裝類型嘅典型值,但確切高度應從尺寸圖確認)。元件有兩個端子(陽極同陰極)。
5.2 推薦焊盤佈局與極性
提供推薦嘅焊盤圖案,以確保回流焊期間形成正確嘅焊點同機械穩定性。焊盤設計考慮咗元件嘅佔位面積,有助於防止立碑現象。極性由封裝上嘅標記指示,通常係陰極附近嘅凹口或圓點。正確嘅方向對於電路操作至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 回流焊溫度曲線
規格書規定回流焊最高溫度為260°C,持續30秒。呢個係指喺封裝體或引腳上測量到嘅峰值溫度。應遵循包含預熱、保溫、回流同冷卻階段嘅標準回流焊曲線。MSL等級3要求,如果防潮袋被打開,元件必須喺工廠車間條件下168小時內焊接,或根據IPC/JEDEC標準進行烘烤。
6.2 使用與儲存注意事項
一般注意事項包括避免對LED透鏡施加機械應力、防止污染,以及使用適當嘅處理技術以避免ESD損壞。儲存應喺乾燥、黑暗嘅環境中,溫度範圍喺指定嘅-40°C至+110°C內。硫磺測試標準表明產品對含硫氣氛嘅抵抗能力,呢個對於某些汽車或工業環境非常重要。
7. 包裝與訂購信息
LED以帶狀包裝供應,便於自動組裝。標準卷盤數量通常為4000或5000件,但可能有所不同。部件編號1608-SR0100M-AM遵循邏輯結構:\"1608\"表示封裝尺寸(1.6x0.8mm),\"SR\"表示超紅光,\"01\"與發光強度分級相關,\"00\"與波長分級相關,\"M\"可能表示正向電壓分級或其他特性,\"AM\"表示汽車級。訂購特定分級需要查閱完整分級表並指定確切代碼。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
主要應用係汽車內飾照明。呢個包括儀表板背光、腳部空間氛圍燈、中控台照明、開關背光,以及各種控制裝置嘅指示燈。其寬視角使其適合需要均勻外觀嘅區域照明。
8.2 設計考慮因素
使用呢款LED進行設計時,要考慮限流。必須使用串聯電阻或恆流驅動器,以防止超過最大正向電流,特別係考慮到Vf嘅負溫度係數。熱設計至關重要;確保PCB佈局提供足夠嘅散熱,並且工作環境溫度唔會迫使降額低於所需嘅光輸出。對於PWM調光,確保頻率足夠高(通常>100 Hz)以避免可見閃爍。
9. 技術比較與差異化
與標準非汽車PLCC-2 LED相比,1608-SR0100M-AM嘅關鍵區別在於其AEC-Q102認證,呢個涉及溫度循環、濕度、高溫工作壽命等嚴格測試。其腐蝕穩健性(B1級)同抗硫性亦針對汽車環境進行咗增強。210 mcd嘅典型發光強度喺其封裝尺寸同電流消耗下具有競爭力。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:推薦嘅工作電流係幾多?
答:典型工作電流係10 mA,提供亮度同效率嘅良好平衡。可以喺2 mA(最小)至20 mA(絕對最大)之間操作。
問:溫度點樣影響亮度?
答:亮度隨結點溫度升高而降低。喺125°C時,輸出可能大約係25°C時數值嘅一半。適當嘅散熱對於保持穩定性能至關重要。
問:我可以用3.3V或5V電源驅動呢款LED嗎?
答:可以,但必須使用串聯限流電阻。例如,使用5V電源,目標電流10 mA,典型Vf為2.1V,電阻值為 R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 歐姆。300歐姆電阻會係一個合適嘅標準值。
問:呢款LED適合汽車外部應用嗎?
答:規格書指定應用為\"汽車內飾照明\"。對於外部使用,需要向製造商查詢特定外部級產品,以驗證更高嘅防潮保護(IP等級)、更寬嘅極端溫度範圍同不同嘅光學要求等因素。
11. 實用設計與使用案例
案例:儀表板按鈕背光
一位設計師正在創建一個有10個背光按鈕嘅儀表板控制面板。每個按鈕需要一個超紅光LED進行照明。使用1608-SR0100M-AM,每個10 mA,總電流消耗為100 mA。一個簡單嘅設計使用12V汽車電源軌。每個LED都需要一個限流電阻。電阻值計算為 (12V - 2.1V) / 0.01A = 990 歐姆。選擇1 kΩ,1/8W電阻。LED放置喺半透明按鈕後面嘅PCB上。120°寬視角確保按鈕表面照明均勻。熱分析確認,喺封閉嘅儀表板環境中,由於總功耗低(所有10個LED約0.21W),結點溫度遠低於最大額定值。
12. 工作原理介紹
發光二極管(LED)係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢種現象稱為電致發光。喺像1608-SR0100M-AM呢樣嘅紅光LED中,半導體材料(通常基於砷化鋁鎵 - AlGaAs)具有特定嘅帶隙能量。當電子喺器件內與電洞復合時,能量以光子(光粒子)嘅形式釋放。發射光嘅波長(顏色)由帶隙能量決定;較大嘅帶隙產生較短波長(更藍)嘅光。PLCC-2封裝容納半導體芯片,通過兩個引腳提供電氣連接,並包括一個模製塑料透鏡,用於塑造光輸出以實現指定嘅120度視角。
13. 技術趨勢與發展
汽車LED照明嘅趨勢繼續朝向更高效率(每瓦更多流明)發展,從而實現更低功耗同減少熱負載。微型化亦係關鍵,像1608(1.6x0.8mm)甚至更細嘅封裝變得越來越普遍,以實現更時尚嘅設計。集成係另一個趨勢,多芯片封裝或將LED與驅動器同傳感器結合喺單一模塊中。對於像超紅光呢樣嘅特定顏色LED,熒光粉技術(如果使用)或外延生長技術嘅改進導致更緊密嘅波長分級,以及喺溫度同壽命期間改善嘅顏色一致性,呢個對於多個光源之間顏色匹配非常重要嘅應用至關重要。
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。 |