Table of Contents
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 功能特點
- 1.3 應用範圍
- 2. 封裝尺寸
- 2.1 焊盤佈局
- 3. 技術參數
- 3.1 電氣與光學特性(於Ts=25°C,IF=350mA條件下)
- 3.2 絕對最大額定值
- 4. 分檔範圍與色度
- 4.1 正向電壓與光通量分檔 (IF=350mA)
- 4.2 色度分檔
- 5. 典型光學特性曲線
- 5.1 正向電壓 vs. 正向電流
- 5.2 相對光通量 vs. 正向電流
- 5.3 溫度影響
- 5.4 輻射圖
- 5.5 光譜分佈
- 5.6 色度座標偏移
- 6. 封裝資訊
- 6.1 載帶與捲軸尺寸
- 6.2 標籤及防潮包裝袋
- 7. 可靠性測試與認證
- 8. SMT回流焊接指南
- 9. 處理及儲存注意事項
- 9.1 處理注意事項
- 9.2 儲存條件
- 10. 應用說明
- 11. 設計考量
- 12. 技術比較
- 13. 常見問題
- 14. 實際應用案例
- 15. 運作原理
- 16. 發展趨勢
- LED規格術語
- 光電性能
- 電氣參數
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 產品概述
1.1 一般說明
本產品係一款採用陶瓷封裝結構嘅高功率琥珀色LED,專為要求嚴格嘅汽車外部照明應用而設計,具備高可靠性。器件尺寸為1.65mm x 1.25mm x 0.80mm,結構緊湊,適合空間受限嘅模組。喺汽車應力條件下,能提供出色嘅熱性能同長使用壽命。
1.2 功能特點
- 陶瓷封裝,實現卓越散熱性能同可靠性。
- 高功率同高亮度輸出。
- 兼容無鉛回流焊接。
- 濕敏等級:Level 2。
- 符合RoHS同REACH指令。
- 已通過AEC-Q102汽車級離散半導體壓力測試認證。
1.3 應用範圍
汽車外部照明包括日行燈、頭燈及霧燈。堅固嘅陶瓷封裝同高光效令佢好適合要求苛刻嘅汽車環境。
2. 封裝尺寸
呢個LED封裝嘅尺寸係1.65mm(長)x 1.25mm(闊)x 0.80mm(高)。除非另有說明,所有公差都係±0.2mm。底部視圖顯示兩個帶有極性標記嘅陽極/陰極焊盤。建議嘅焊接圖案可提供最佳嘅熱力同電氣連接。
2.1 焊盤佈局
建議嘅焊盤尺寸係每邊0.45mm x 0.76mm,焊盤之間嘅間距係0.30mm。合適嘅焊盤設計可以確保良好嘅散熱同機械穩定性。
3. 技術參數
3.1 電氣與光學特性(於Ts=25°C,IF=350mA條件下)
| 參數 | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓 | VF | 2.8 | — | 3.4 | V |
| 反向電流 | IR | — | — | 10 | µA |
| 光通量 | Φ | 90 | — | 135 | lm |
| 可視角度 | 2θ1/2 | — | 120 | — | deg |
| 熱阻(捲盤) | RTHJ-S reel | — | 7.6 | 8.3 | °C/W |
| 熱阻(電氣) | RTHJ-S el | — | 5.1 | 5.6 | °C/W |
備註:喺25°C脈衝模式下嘅光電轉換效率為42%。熱阻值係喺25°C用1000mA量度嘅。
3.2 絕對最大額定值
| 參數 | 符號 | 數值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率耗散 | PD | 2380 | mW |
| 正向電流 | IF | 700 | mA |
| 峰值正向電流(1/10 工作週期,10ms) | IFP | 1000 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| 靜電放電 (HBM) | ESD | 8000 | V |
| 操作溫度 | TOPR | -40 ~ +125 | °C |
| 儲存溫度 | TSTG | -40 ~ +125 | °C |
| 接面溫度 | TJ | 150 | °C |
必須小心避免超出呢啲限制。最大電流應根據實際散熱情況來決定,而接面溫度必須保持低於150°C。
4. 分檔範圍與色度
4.1 正向電壓與光通量分檔 (IF=350mA)
LED會按正向電壓同光通量進行分Bin。電壓Bin:G0 (2.8-3.0V)、H0 (3.0-3.2V)、I0 (3.2-3.4V)。光通量Bin:AC (90-105 lm)、AD (105-120 lm)、AE (120-135 lm)。呢個分Bin系統可以畀客戶揀選所需嘅性能範圍。
4.2 色度分檔
定義咗兩個色度Bin:AM1同AM2。佢哋嘅坐標喺數據手冊入面有列出,涵蓋CIE 1931色度圖嘅琥珀色區域。Bin AM1嘅中心大約係x=0.57, y=0.42,而AM2中心大約係x=0.58, y=0.41。咁樣可以確保汽車照明應用嘅顏色一致性。
5. 典型光學特性曲線
5.1 正向電壓 vs. 正向電流
正向電壓會隨正向電流增加而上升,呢個係典型LED嘅預期表現。喺350mA時,電壓範圍係2.8V至3.4V。設計恆流驅動器時,必須考慮呢個變化。
5.2 相對光通量 vs. 正向電流
相對光通量會隨電流非線性增加。喺較高電流下,由於熱效應,光通量增加嘅速度會減慢。喺接近最大額定電流下運作,需要謹慎嘅熱管理。
5.3 溫度影響
結點溫度對光通量影響顯著:隨著溫度上升,光通量會下降。曲線顯示,當結點溫度達到150°C時,相對光通量會降至約25°C時數值的70%。同樣地,正向電壓會隨溫度呈負向偏移。
5.4 輻射圖
此LED具有120度(半高全寬)的寬廣視角,適合需要大範圍照明的應用,例如霧燈及日間行車燈。其輻射模式呈對稱分佈。
5.5 光譜分佈
琥珀色LED的光譜峰值約在590-595 nm,半寬度較窄。這是用於汽車信號燈的InGaAlP基琥珀色LED的典型特徵。
5.6 色度座標偏移
色度座標會隨接面溫度同正向電流而有輕微偏移。呢啲偏移喺汽車外部照明嘅可接受範圍內,確保喺操作範圍內保持顏色一致性。
6. 封裝資訊
6.1 載帶與捲軸尺寸
LED 以載帶包裝,尺寸為:A0=1.50mm、B0=1.80mm、K0=1.00mm、間距 P0=4.00mm、P1=2.00mm、P2=2.00mm、寬度 W=8.00mm。捲軸外徑為 180±2mm,輪轂直徑 60±1mm,寬度 12±0.3mm。每個捲軸包含 4000 件。
6.2 標籤及防潮包裝袋
捲軸密封喺防潮袋內,附有乾燥劑同濕度指示卡。標籤包括零件編號、規格編號、批號、分 bin 代碼、光通量同色度 bin、正向電壓 bin、數量同日期。
7. 可靠性測試與認證
The product is qualified according to AEC-Q102. Key tests include: MSL2 preconditioning with reflow, thermal shock (-40°C to 125°C, 1000 cycles), life test at 120°C with 350mA for 1000 hours, and high temperature high humidity life test (85°C/85%RH, 350mA, 1000 hours). Acceptance criteria: forward voltage change <10% of initial max spec, reverse current <200% of max spec, luminous flux degradation <30% of initial min spec.
8. SMT回流焊接指南
請遵循建議的回流焊接曲線:預熱從150°C升至200°C,持續60-120秒;升溫速率≤3°C/s;溫度高於217°C的時間為60-120秒;峰值溫度260°C,最長10秒;冷卻速率≤6°C/s。回流焊接次數不得超過兩次。若焊接間隔超過24小時,LED必須進行烘烤。加熱過程中請勿施加應力。不建議進行返修;如無法避免,請使用雙頭烙鐵。
9. 處理及儲存注意事項
9.1 處理注意事項
- 避免對矽膠透鏡表面施加機械應力。
- 請勿安裝於彎曲的PCB上,亦唔好喺焊接後彎曲PCB。
- 冷卻期間請勿施加機械力或震動。
- 需要靜電防護:此LED對靜電放電敏感,最高可達8kV HBM。
- 環境中嘅硫化合物必須少於100PPM;溴化合物同氯化合物各自少於900PPM,總量少於1500PPM。
- 燈具材料釋出嘅VOCs可能令LED變色;使用前請確認相容性。
- 使用適當嘅限流電阻;切勿超出絕對最大額定值。
- 熱設計好關鍵:要考慮發熱問題,避免光通量下降同色溫偏移。
9.2 儲存條件
打開鋁袋前:喺≤30°C同≤75%相對濕度下可儲存最多一年。打開後:需喺≤30°C同≤60%相對濕度下24小時內使用。若超過儲存時間,需喺60±5°C下烘烤至少24小時。如果防潮袋已損壞,請勿使用。
10. 應用說明
呢款琥珀色LED好適合汽車外部照明,例如日行燈、頭燈同霧燈。陶瓷封裝提供優良嘅導熱性能,配合適當散熱可支援高電流操作。建議使用有足夠降額設計嘅恆流驅動器。對於並聯電路,要確保良好嘅電流分配。寬達120°嘅發光角度適合訊號燈使用。本產品符合AEC-Q102要求,確保喺嚴苛汽車環境下嘅可靠性。
11. 設計考量
設計PCB時,請喺LED底下使用散熱焊盤以有效散熱。應按照數據手冊所示嘅焊盤圖案,以達到最佳嘅熱力同電氣性能。如果可能,建議使用帶有導熱孔嘅4層PCB。驅動電路必須只允許正向電壓;必須防止反向電壓造成損壞。喺高溫環境下,請考慮特性曲線中顯示嘅光通量降額。始終喺最終燈具中測試LED,以驗證熱力同光學性能。
12. 技術比較
同塑膠封裝LED相比,呢款陶瓷封裝LED提供更高嘅導熱率、更好嘅耐溫度循環能力,以及更低嘅熱阻,令佢更適合汽車應用。AEC-Q102認證進一步將佢同標準商用LED區分開嚟。分 bin 系統提供更嚴格嘅顏色同光通量控制,對車輛中一致嘅照明至關重要。
13. 常見問題
問:建議嘅驅動電流係幾多? A: 典型驅動電流係350mA,但如果做好散熱管理,最高可以用到700mA。為咗延長壽命,建議保持喺350mA或以下。
Q: 呢粒LED可以用喺指揮燈度嗎? A: 可以,琥珀色同高亮度令佢適合用喺指揮燈,前提係光學設計要符合法規要求。
Q: 焊接之後應該點樣清潔粒LED? A: 用異丙醇清潔。唔好使用超聲波清潔,因為可能會損壞器件。
Q: 呢粒LED嘅壽命係幾耐? A: 規格書冇標明壽命,但根據AEC-Q102測試,喺額定條件下預計可以使用超過10,000小時。
14. 實際應用案例
喺一個案例入面,一個日間行車燈模組用咗12粒呢類LED,每粒以350mA驅動,達到超過800流明,光束模式符合ECE法規。陶瓷封裝令模組可以喺85°C環境溫度下運作而無需主動散熱。另一個霧燈設計就用咗6粒LED,總光通量600流明,通過咗由-40°C到125°C嘅熱衝擊測試。
15. 運作原理
呢款LED係基於InGaAlP材料系統,透過電致發光發出琥珀色光。當施加正向偏壓時,電子同電洞喺活性區域複合,釋放出光子。陶瓷基板提供高效散熱,將接面溫度維持喺限制範圍內。
16. 發展趨勢
汽車照明正朝向更高效率同更細小封裝發展。具備AEC-Q102認證嘅陶瓷基底LED已成為外部照明嘅標準。未來趨勢包括整合智能驅動器同自適應照明系統。呢款產品好適合滿足目前同未來嘅汽車要求。
LED規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示 | 簡單解釋 | 重要性原因 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W(流明每瓦特) | 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,一般稱為「亮度」。 | 判斷光線是否足夠明亮。 |
| 可視角度 | °(度數),例如 120° | 光強度衰減至一半時的角度,決定光束寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT(色溫) | K(開爾文),例如 2700K/6500K | 光線嘅暖/冷感,數值低啲偏黃/暖,高啲偏白/冷。 | 決定照明氛圍同適合嘅場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物件顏色嘅能力,Ra≥80就算好。 | 影響顏色真實度,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,步階愈細代表顏色愈一致。 | 確保同一批次LED嘅顏色均勻一致。 |
| 主波長 | nm(納米),例如620nm(紅色) | 對應彩色LED顏色嘅波長。 | 決定紅、黃、綠單色LED嘅色調。 |
| 光譜分佈 | 波長對強度曲線 | 顯示唔同波長嘅強度分佈。 | 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,類似「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 | If | 正常LED操作嘅電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脈衝電流 | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,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。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 從晶片到焊點嘅熱傳導阻力,數值越低越好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱能力。 |
| ESD 抗擾度 | 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晶片內部嘅實際操作溫度。 | 每降低10°C可能令壽命倍增;過高會導致光衰同色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80(小時) | 亮度下降到初始值70%或80%所需嘅時間。 | 直接定義LED嘅「使用壽命」。 |
| 流明維持率 | %(例如:70%) | 經過一段時間後保留嘅亮度百分比。 | 表示長期使用下嘅亮度保持能力。 |
| 顏色偏移 | Δu′v′ 或 MacAdam ellipse | 使用期間嘅顏色變化程度。 | 影響照明場景中嘅顏色一致性。 |
| 熱老化 | 材料退化 | 因长期高温导致嘅劣化。 | 可能引致亮度下降、颜色改变或开路失效。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常见类型 | 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 | 正裝、覆晶 | 晶片電極排列。 | 倒裝晶片: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,將部分光轉換為黃/紅色,混合成白光。 | 不同螢光粉會影響效能、色溫(CCT)及演色性(CRI)。 |
| 鏡頭/光學 | 平面、微透鏡、TIR | 表面光學結構控制光線分佈。 | 決定視角同光線分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | 分級內容 | 簡單解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如:2G、2H | 按亮度分組,每組設有最低及最高流明值。 | 確保同一批次亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如:6W, 6X | 按順向電壓範圍分組。 | 有助於驅動器匹配,提升系統效率。 |
| 顏色分 bin | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐標分組,確保範圍緊密。 | 保證顏色一致性,避免燈具內出現色差。 |
| CCT Bin | 2700K、3000K等。 | 按CCT分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅CCT需求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡單解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 恆溫下長期點燈,記錄亮度衰減。 | 用於估算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 | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電氣、熱能測試方法。 | 業界認可嘅測試基礎。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保唔含有害物質(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同性能認證。 | 用於政府採購、資助計劃,提升競爭力。 |