目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 一般描述
- 1.2 特點
- 1.3 應用
- 2. 封裝尺寸同極性
- 2.1 機械外形
- 2.2 極性識別
- 3. 電氣同光學特性
- 3.1 正向電壓
- 3.2 主波長
- 3.3 發光強度
- 3.4 其他參數
- 3.5 絕對最大額定值
- 4. 分級系統
- 5. 典型光學特性曲線
- 5.1 正向電壓 vs. 正向電流
- 5.2 正向電流 vs. 相對強度
- 5.3 焊接溫度 vs. 相對強度同正向電流
- 5.4 正向電流 vs. 主波長
- 5.5 相對強度 vs. 波長
- 5.6 輻射模式
- 6. 包裝資訊
- 6.1 載帶同卷盤
- 6.2 標籤格式
- 6.3 防潮袋
- 6.4 紙箱
- 6.5 儲存條件
- 7. 可靠性測試項目同標準
- 8. SMT回流焊接說明
- 8.1 建議回流焊曲線
- 8.2 手焊接
- 8.3 維修
- 8.4 注意事項
- 9. 處理注意事項同設計考慮
- 9.1 環境條件
- 9.2 靜電放電(ESD)
- 9.3 電路設計
- 9.4 熱管理
- 10. 應用實例同設計備註
- 11. 原理概述
- 12. 發展趨勢
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
1.1 一般描述
呢款綠色LED係用綠色芯片製造,封裝成一個細小嘅表面貼裝封裝,尺寸係1.6mm x 0.8mm x 0.93mm。佢專為一般指示應用、符號顯示同開關背光而設計。LED嘅視角窄得只有60度,適合需要集中光線輸出嘅應用。佢符合RoHS要求,濕度敏感等級係3(MSL 3)。呢件產品適用於所有SMT組裝同焊接工藝。
1.2 特點
- 窄視角:60°(喺50% IV時)
- 適用於所有SMT組裝同焊接工藝
- 濕度敏感等級:等級3
- 符合RoHS要求
- 提供多種波長同發光強度分級
1.3 應用
- 光學指示器
- 開關同符號顯示
- 一般用途
2. 封裝尺寸同極性
2.1 機械外形
LED封裝嘅長度係1.60mm,闊度係0.80mm,高度係0.93mm(公差±0.2mm,除非另有說明)。頂視圖顯示一個長方形外形,側邊有一個細小嘅突出部分用嚟識別極性。底視圖顯示兩個端子:端子1係陰極,端子2係陽極。建議嘅焊接焊盤佈局係0.70mm(陽極焊盤闊度),0.30mm(間隙),1.2mm(陰極焊盤闊度),焊盤之間嘅外距離係2.8mm。所有尺寸單位係毫米。
2.2 極性識別
極性標記喺封裝上面。喺底視圖中,陰極用一個細小嘅缺口或者標記嚟表示。用戶喺組裝時必須確保方向正確,以避免反向偏壓損壞。
3. 電氣同光學特性
3.1 正向電壓
喺正向電流20mA同溫度25°C時,正向電壓(VF)分為多個分級:E0(2.4-2.6V)、F0(2.6-2.8V)、G0(2.8-3.0V)、H0(3.0-3.2V)、I0(3.2-3.4V)同J0(3.4-3.6V)。典型值大約係3.2V。絕對最大正向電流係30mA直流電,峰值脈衝電流係60mA(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)。
3.2 主波長
主波長(λD)喺20mA同25°C時測量。分級包括D00(515-520nm)、E00(520-525nm)、F00(525-530nm)、G00(530-535nm)同J00(535-540nm?但典型值係530nm)。測量公差係±2nm。
3.3 發光強度
發光強度(IV)喺20mA時分為分級:I0(350-530mcd)、K00(530-800mcd)同L00(800-1200mcd)。K00分級嘅典型強度係大約530mcd。測量公差係±10%。
3.4 其他參數
- 光譜半寬度(Δλ):典型15nm。
- 視角(2θ1/2):60°。
- 反向電流(IR)喺VR=5V時:最大10μA。
- 熱阻(RTHJ-S):典型450°C/W。
3.5 絕對最大額定值
喺Ts=25°C時:功率耗散108mW;正向電流30mA;峰值正向電流60mA(脈衝);ESD(HBM)1000V;操作溫度-40至+85°C;儲存溫度-40至+85°C;接點溫度95°C。必須注意唔好超過呢啲限制,尤其係接點溫度同功率耗散。
4. 分級系統
LED按正向電壓、主波長同發光強度進行分級。咁樣可以畀客戶選擇參數控制嚴格嘅元件,以獲得一致嘅性能。標籤上嘅分級碼包括VF、WLD(波長)同光通量/IV。典型分級結構如下:
- 正向電壓分級:E0(2.4-2.6V)、F0(2.6-2.8V)、G0(2.8-3.0V)、H0(3.0-3.2V)、I0(3.2-3.4V)、J0(3.4-3.6V)。
- 波長分級:D00(515-520nm)、E00(520-525nm)、F00(525-530nm)、G00(530-535nm)、J00(535-540nm?但典型值530nm)。
- 發光強度分級:I0(350-530mcd)、K00(530-800mcd)、L00(800-1200mcd)。
5. 典型光學特性曲線
5.1 正向電壓 vs. 正向電流
正向電壓隨正向電流增加而上升,呈現典型二極管曲線。喺20mA時,VF大約係3.0-3.2V。曲線顯示低電流時急劇上升,高電流時逐漸增加。
5.2 正向電流 vs. 相對強度
相對強度隨正向電流增加而上升,直到最大額定值。曲線顯示線性到輕微超線性嘅關係。
5.3 焊接溫度 vs. 相對強度同正向電流
隨住焊接溫度(或者環境溫度)上升,相對強度會下降。正向電流需要進行降額,以保持接點溫度低過95°C。呢啲曲線有助於熱設計。
5.4 正向電流 vs. 主波長
隨住正向電流增加,主波長會稍微向長波長方向偏移(紅移),原因係加熱同能隙變窄。
5.5 相對強度 vs. 波長
光譜分佈喺大約520-530nm處出現峰值,半寬度大約係15nm。
5.6 輻射模式
輻射模式係方向性嘅,喺50%強度時視角為60°,適合用於集中指示應用。
6. 包裝資訊
6.1 載帶同卷盤
LED包裝喺載帶度,載帶寬度係8.0mm,口袋間距係4.0mm。載帶繞喺直徑178mm嘅卷盤上,輪轂直徑60mm,寬度8.0mm。每個卷盤有3000件。有標示送料方向,並且載帶上有極性標記。
6.2 標籤格式
標籤包括產品型號、規格編號、批號、分級碼(VF、波長、光通量/IV)、數量同製造日期。分級碼可以追溯到電氣同光學特性。
6.3 防潮袋
卷盤密封喺防潮袋中,裡面有乾燥劑同濕度指示卡。包裝上標有ESD注意事項。
6.4 紙箱
多個卷盤裝喺紙箱入面用嚟運輸。
6.5 儲存條件
打開鋁袋之前:儲存喺≤30°C同≤75%RH,保質期係交貨後1年。打開之後:儲存喺≤30°C同≤60%RH,並且必須喺168小時內使用。如果超過儲存條件,需要喺60±5°C烘烤至少24小時。
7. 可靠性測試項目同標準
LED已通過以下可靠性測試(樣本量22件,接受標準0/1):
- 回流焊接:最高260°C,10秒,2次(JESD22-B106)。
- 溫度循環:-40°C至100°C,100個循環(JESD22-A104)。
- 熱衝擊:-40°C至100°C,300個循環(JESD22-A106)。
- 高溫儲存:100°C,1000小時(JESD22-A103)。
- 低溫儲存:-40°C,1000小時(JESD22-A119)。
- 壽命測試:25°C,IF=20mA,1000小時(JESD22-A108)。
失效標準:正向電壓變化喺±10%以內(U.S.L x 1.1),反向電流細過U.S.L x 2.0,而且光通量保持率≥70%(L.S.L x 0.7)。
8. SMT回流焊接說明
8.1 建議回流焊曲線
LED兼容無鉛回流焊接。曲線必須遵循以下參數:升溫率≤3°C/s;預熱由150°C到200°C,持續60-120秒;高於217°C(TL)嘅時間係60-150秒;峰值溫度(TP)260°C,最長10秒;冷卻速率≤6°C/s。由25°C到峰值嘅總時間應該≤8分鐘。
8.2 手焊接
如果有需要手焊接:烙鐵溫度<300°C,時間<3秒,只可以整一次。
8.3 維修
應該避免維修。如果冇辦法避免,使用雙頭烙鐵,並且預先檢查LED特性冇受損。
8.4 注意事項
- 唔好將LED安裝喺翹曲嘅PCB上。
- 回流後冷卻期間唔好施加機械應力或者振動。
- 唔好快速冷卻器件。
9. 處理注意事項同設計考慮
9.1 環境條件
LED唔應該暴露喺高濃度硫化物(>100ppm)或者鹵化物(溴<900ppm,氯<900ppm,總鹵素<1500ppm)中。固定裝置材料釋放出嘅揮發性有機化合物(VOCs)可能會滲入矽膠封裝並導致變色;使用相容嘅材料。
9.2 靜電放電(ESD)
LED對靜電敏感(HBM 1000V)。喺處理、儲存同組裝過程中要使用適當嘅ESD保護措施。
9.3 電路設計
一定要使用限流電阻,避免超過絕對最大電流。驅動電路唔可以施加反向電壓或者過電流。熱設計好重要:確保有足夠嘅散熱,令接點溫度保持低過95°C。
9.4 熱管理
因為熱阻係450°C/W,喺20mA時功率耗散大約係64-72mW,會令溫度上升大約29-32°C(相對於環境)。喺更高電流時,需要進行降額。
10. 應用實例同設計備註
呢款綠色LED非常適合用於狀態指示燈、按鈕背光同符號照明,例如消費電子產品、工業控制同汽車內飾。佢嘅窄視角提供高軸向亮度。如果想均勻照明,可以用多個LED並適當間距。設計PCB時,請跟隨建議嘅焊盤尺寸。一定要考慮溫度同電流嘅降額曲線。如果防潮袋打開超過168小時或者乾燥劑變色,就需要預先烘烤。LED應該儲存喺乾燥、ESD安全嘅環境。
11. 原理概述
綠色LED係基於氮化鎵(GaN)或者氮化銦鎵(InGaN)芯片,當電子同空穴喺PN結中複合時就會發光。半導體嘅能隙決定主波長,綠色嘅典型主波長大約係520nm。器件封裝喺透明矽膠或者環氧樹脂中,保護芯片並提供光學透鏡效果,以實現所需嘅視角。
12. 發展趨勢
綠色LED不斷向更高效率同更好嘅顏色穩定性發展。當前趨勢包括更細小嘅封裝尺寸(例如0603)、更高嘅發光效率同改善嘅熱管理。綠色LED喺顯示器背光同汽車照明領域嘅應用持續增長。呢款1608封裝由於喺尺寸、亮度同成本之間取得平衡,喺一般指示應用中仍然好受歡迎。
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。 |