目錄
1. 產品概覽
呢份文件提供咗一款高亮度、側發光表面貼裝器件(SMD)LED嘅全面技術數據。呢個元件採用先進嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體晶片,產生黃色光輸出。佢專為兼容現代自動化組裝製程而設計,包括貼片機同紅外線回流焊接,適合大批量生產。器件以8毫米載帶包裝,捲喺7英寸直徑嘅捲盤上,符合EIA標準包裝,方便高效處理。
2. 技術規格
2.1 絕對最大額定值
為咗防止永久損壞,器件唔可以喺以下極限之外操作。所有額定值均喺環境溫度(Ta)25°C下指定。
- 功耗(Pd):75 mW
- 峰值正向電流(IFP):80 mA(喺脈衝條件下:1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)
- 連續正向電流(IF):30 mA DC
- 反向電壓(VR):5 V
- 工作溫度範圍:-30°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +85°C
- 紅外線回流焊接條件:最高峰值溫度260°C,持續10秒。
2.2 電氣及光學特性
以下參數定義咗LED喺標準測試條件下(Ta=25°C,IF=20mA,除非另有說明)嘅典型性能。
- 發光強度(Iv):28.0 mcd(最小值),80.0 mcd(典型值)。使用近似CIE明視覺響應曲線嘅傳感器/濾波器測量。
- 視角(2θ1/2):130度。呢個係發光強度下降到軸向(中心)值一半時嘅全角。
- 峰值發射波長(λP):588 nm。
- 主波長(λd):587 nm。呢個係人眼感知到嘅單一波長,定義咗顏色,係從CIE色度圖計算得出。
- 譜線半寬(Δλ):15 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度。
- 正向電壓(VF):2.0 V(最小值),2.4 V(典型值)。
- 反向電流(IR):10 μA(最大值),喺VR = 5V時。
3. 分級系統
LED嘅發光強度會分入特定嘅級別,以確保一致性。級別代碼係產品識別嘅一部分。每個光度級別嘅公差為 +/- 15%。
- 級別代碼 N:28.0 mcd(最小)至 45.0 mcd(最大)
- 級別代碼 P:45.0 mcd(最小)至 71.0 mcd(最大)
- 級別代碼 Q:71.0 mcd(最小)至 112.0 mcd(最大)
- 級別代碼 R:112.0 mcd(最小)至 180.0 mcd(最大)
4. 機械及包裝資料
4.1 封裝尺寸
呢款LED採用側發光封裝設計。規格書提供詳細嘅機械圖紙,所有尺寸均以毫米為單位。除非另有說明,公差通常為±0.10毫米。透鏡係透明嘅。
4.2 建議焊接焊盤佈局同方向
規格書包含建議嘅焊盤圖案(焊接焊盤尺寸),用於PCB設計,以確保可靠嘅焊點同正確對齊。提供清晰嘅建議焊接方向指示,以協助自動化組裝同極性識別。
4.3 載帶及捲盤規格
元件以壓紋載帶供應,並用蓋帶密封。
- 載帶寬度:8 毫米
- 捲盤直徑:7 英寸
- 每捲數量:4000 件
- 最小訂購量(剩餘數量):500 件
- 包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。
5. 組裝及處理指引
5.1 焊接製程
呢款LED兼容紅外線(IR)回流焊接製程,呢點對於無鉛(Pb-free)組裝至關重要。提供建議嘅回流溫度曲線,通常遵循JEDEC標準。
- 回流焊接:
- 預熱溫度:150–200°C
- 預熱時間:最多 120 秒
- 峰值溫度:最高 260°C
- 峰值時間:最多 10 秒(最多允許兩個回流週期)。
- 手動焊接(如有需要):
- 烙鐵溫度:最高 300°C
- 焊接時間:最多 3 秒(僅限一次)。
注意:最佳溫度曲線取決於特定嘅PCB設計、焊膏同爐具。建議針對特定應用進行製程特性分析。
5.2 清潔
如果焊接後需要清潔,只應使用指定嘅溶劑,以避免損壞LED封裝。可接受嘅方法包括:
- 喺正常室溫下浸入乙醇或異丙醇。
- 浸泡時間應少於一分鐘。
- 唔可以使用未指定嘅化學液體。
5.3 儲存條件
適當嘅儲存對於保持可焊性同器件可靠性至關重要。
- 密封原裝包裝:儲存於≤30°C同≤90%相對濕度(RH)。當防潮袋連乾燥劑完好無損時,元件應喺一年內使用。
- 已開封包裝 / 散裝元件:儲存於≤30°C同≤60% RH。建議喺開封後一星期內完成IR回流製程。
- 長期儲存(離開原裝袋):儲存於帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。
- 烘烤:如果元件暴露喺環境條件下超過一星期,應喺組裝前以約60°C烘烤至少20小時,以去除水分並防止回流期間出現"爆米花"現象。
5.4 靜電放電(ESD)預防措施
LED對靜電同電壓浪湧敏感。為防止ESD損壞:
- 處理時使用接地手腕帶或防靜電手套。
- 確保所有工作站、工具同設備都正確接地。
6. 應用資訊
6.1 預期用途
呢款LED專為標準電子設備而設計,包括辦公室自動化設備、通訊設備同家用電器。其側面發光特性使其適合需要PCB側面邊緣照明或狀態指示嘅應用。
6.2 設計考慮因素
- 典型性能曲線(提供嘅摘錄中未完全詳細說明,但係呢類規格書嘅標準內容)將包括:始終使用串聯電阻或恆流驅動器,將正向電流限制喺建議嘅20mA(或更低)以進行連續操作。超過絕對最大額定值會降低性能並縮短使用壽命。
- 熱管理:雖然功耗較低,但確保足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔有助於管理熱量,特別係喺高環境溫度環境下或喺接近最大額定值驅動時。
- 極性:按照機械圖紙中指示嘅正確陽極/陰極方向操作,以確保正常運行。
7. 技術深入探討
7.1 AlInGaP 技術
使用AlInGaP晶片係呢款LED性能嘅關鍵因素。相比舊技術如GaAsP,AlInGaP材料喺紅、橙、琥珀同黃色波長區域以高效率聞名。呢個結果係更高嘅發光強度同更好嘅顏色穩定性,喺驅動電流同溫度變化下都保持穩定。
7.2 性能曲線分析
Typical performance curves (not fully detailed in the provided excerpt but standard for such datasheets) would include:
- 相對發光強度 vs. 正向電流(IF):顯示光輸出如何隨電流增加,通常以次線性方式,突顯電流調節嘅重要性。
- 正向電壓 vs. 正向電流(VF-IF):展示二極管嘅指數型I-V特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:說明當結溫升高時光輸出會下降,呢個係熱設計嘅關鍵考慮因素。
- 光譜分佈:顯示喺不同波長上相對輻射功率嘅圖表,以588 nm峰值為中心,半寬為15 nm。
8. 常見問題(FAQs)
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長(λP)係發射光功率最大嘅波長。主波長(λd)係人眼感知到嘅單一波長,匹配LED嘅顏色,係從CIE色度座標計算得出。對於像呢款黃色LED嘅單色光源,佢哋通常非常接近,正如呢度所見(588 nm vs. 587 nm)。
問:我可唔可以唔用限流電阻驅動呢款LED?
答:唔可以。LED係電流驅動器件。將佢直接連接到電壓源會導致過大電流流過,可能超過最大額定值並損壞器件。務必使用適當嘅串聯電阻或恆流驅動器。
問:點解已開封包裝嘅儲存條件更嚴格(60% RH vs. 90% RH)?
答:一旦防潮袋被打開,元件就會暴露喺環境濕度中。更嚴格嘅限制(60% RH)有助於防止吸收過多水分,呢啲水分喺高溫回流焊接製程中可能導致內部分層或開裂(稱為"爆米花"現象)。
問:"側發光"係咩意思?
答:同頂部發光LED(光線垂直於PCB射出)唔同,側發光LED嘅光線係平行於PCB表面射出。呢個對於邊緣照明、槽位照明或喺設備側面提供狀態指示器非常有用。
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。 |