目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度與色彩特性
- 2.2 電氣與熱力參數
- 3. 分級系統解釋 呢款產品採用咗一個分級系統,根據發光強度同色度坐標嚟分類唔同嘅單元,咁樣設計師就可以揀到啱用嘅部件。 3.1 發光強度分級 一個全面嘅分級結構用兩個字母代碼(例如AA、AB、BA、BB、CA)嚟定義。每個級別涵蓋一個特定嘅發光強度範圍,單位係毫坎德拉(mcd)。對於呢款特定產品,主要嘅輸出級別圍繞住BA(1800-2240 mcd)、BB(2240-2800 mcd)同CA(2800-3550 mcd)呢幾個範圍,同典型嘅2800 mcd規格吻合。咁樣就可以揀到亮度稍高或者稍低嘅級別。 3.2 螢光粉轉換琥珀色嘅色度分級 色度分級喺CIE 1931圖表上嘅琥珀色區域內定義。指定咗四個主要級別:8588、8891、9194同9496。每個級別由(x, y)坐標平面上嘅一個四邊形區域定義。典型坐標(0.57, 0.41)屬於8891呢個級別,佢嘅邊界點係(0.5450, 0.4250)、(0.5636, 0.4362)、(0.5810, 0.4184)同(0.5646, 0.4119)。呢種嚴格嘅分級確保咗唔同生產批次之間嘅顏色差異好細。
- 4.1 IV曲線與相對發光強度
- 4.2 溫度依賴性
- 4.3 光譜分佈與脈衝處理
- 5. 機械與封裝資料
- 5.1 建議焊接焊盤佈局
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 使用與儲存注意事項
- 7. 包裝與訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題(FAQ)
- 11. 設計與使用案例分析
- 12. 技術原理介紹
- 13. 行業趨勢與發展
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款採用螢光粉轉換琥珀色(PCA)技術嘅高性能側視LED元件嘅規格。呢個器件封裝喺一個細小嘅PLCC-2(塑膠引線晶片載體)封裝入面,適合需要寬視角嘅空間受限應用。佢嘅主要設計重點係喺嚴苛環境下嘅可靠性同性能,特別係汽車領域。
呢款LED嘅核心優勢包括佢喺標準驅動電流30mA下高達2800毫坎德拉(mcd)嘅典型發光強度,再加上非常寬闊嘅120度視角。呢個組合確保咗從唔同角度睇都有極佳嘅可見度。此外,呢個元件符合汽車應用中離散光電器件嘅嚴格AEC-Q102標準,保證咗佢能夠抵受極端溫度、濕度同其他汽車環境壓力。佢仲符合RoHS、REACH同無鹵素要求等環保指令。
目標市場主要係汽車內飾照明,可以用嚟做開關背光、儀錶板、資訊娛樂控制同其他指示功能。佢嘅耐硫性分類(B1級)進一步增強咗佢喺可能存在大氣污染物嘅環境中嘅適用性。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度與色彩特性
關鍵嘅光度參數係發光強度(Iv),喺正向電流(IF)30mA下嘅典型值係2800 mcd。規格定義咗喺相同條件下嘅最小值2240 mcd同最大值4500 mcd,表示預期嘅性能分佈。主導顏色定義為螢光粉轉換琥珀/黃色,典型CIE 1931色度坐標係(0.57, 0.41)。為咗確保顏色一致性,呢啲坐標有±0.005嘅公差。120度嘅寬視角(公差±5°)定義為發光強度下降到峰值軸向值一半時嘅離軸角。
2.2 電氣與熱力參數
電氣特性集中喺正向電壓(VF)。喺典型工作電流30mA下,VF係3.25V,範圍從2.75V(最小)到3.75V(最大)。呢個參數對於驅動器設計同功耗計算好緊要。絕對最大額定值定義咗操作極限:最大連續正向電流(IF)50mA,脈衝≤10μs時嘅浪湧電流(IFM)250mA,以及最高結溫(TJ)125°C。呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計嘅。
熱管理對於LED嘅壽命同性能至關重要。規格書提供咗兩個熱阻值:實際Rth JS real(結到焊點)最大值180 K/W,同電氣Rth JS el最大值100 K/W。正向電流降額曲線圖形化咗顯示,隨住焊盤溫度(Ts)升高,允許嘅連續電流必須降低,喺最高Ts 110°C時會降到23mA。
3. 分級系統解釋
呢款產品採用咗一個分級系統,根據發光強度同色度坐標嚟分類唔同嘅單元,咁樣設計師就可以揀到啱用嘅部件。
3.1 發光強度分級
一個全面嘅分級結構用兩個字母代碼(例如AA、AB、BA、BB、CA)嚟定義。每個級別涵蓋一個特定嘅發光強度範圍,單位係毫坎德拉(mcd)。對於呢款特定產品,主要嘅輸出級別圍繞住BA(1800-2240 mcd)、BB(2240-2800 mcd)同CA(2800-3550 mcd)呢幾個範圍,同典型嘅2800 mcd規格吻合。咁樣就可以揀到亮度稍高或者稍低嘅級別。
3.2 螢光粉轉換琥珀色嘅色度分級
色度分級喺CIE 1931圖表上嘅琥珀色區域內定義。指定咗四個主要級別:8588、8891、9194同9496。每個級別由(x, y)坐標平面上嘅一個四邊形區域定義。典型坐標(0.57, 0.41)屬於8891呢個級別,佢嘅邊界點係(0.5450, 0.4250)、(0.5636, 0.4362)、(0.5810, 0.4184)同(0.5646, 0.4119)。呢種嚴格嘅分級確保咗唔同生產批次之間嘅顏色差異好細。
4. 性能曲線分析
規格書包含咗幾幅圖表,說明咗器件喺唔同條件下嘅行為。
4.1 IV曲線與相對發光強度
正向電流對正向電壓圖顯示咗LED典型嘅指數關係。相對發光強度對正向電流曲線表明,光輸出隨電流增加而增加,但喺較高電流時開始出現飽和跡象,強調咗喺建議限制內操作對於效率同壽命嘅重要性。
4.2 溫度依賴性
相對發光強度對結溫圖顯示咗負溫度係數;光輸出隨住結溫升高而降低。相對正向電壓對結溫圖顯示,VF隨住溫度升高而線性下降,呢個特性有時可以用嚟做溫度感測。色度坐標偏移對結溫圖表明,顏色點隨溫度有輕微但可測量嘅變化,呢點對於顏色要求嚴格嘅應用好重要。
4.3 光譜分佈與脈衝處理
波長特性圖描繪咗相對光譜功率分佈,顯示喺琥珀/黃色區域有一個寬闊嘅發射峰,係螢光粉轉換LED嘅特徵。允許脈衝處理能力圖表定義咗對於給定脈衝寬度(tp)同佔空比(D)嘅最大允許峰值正向電流(IFA),呢點對於脈衝操作設計至關重要。
5. 機械與封裝資料
呢款LED封裝喺一個PLCC-2表面貼裝封裝入面。機械圖(由章節參考暗示)會提供關鍵尺寸,包括總長度、寬度、高度、引腳間距同光學透鏡嘅大小/位置。側視方向意味住主要光線發射垂直於電路板平面,呢個對於邊緣照明應用係理想嘅。
5.1 建議焊接焊盤佈局
提供咗建議嘅焊盤圖案(焊接焊盤設計),以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。呢個圖案通常比元件引腳稍大,以便形成良好嘅焊料潤濕同焊角,同時防止焊料橋接。
5.2 極性識別
對於好似PLCC-2咁樣嘅兩引腳器件,極性係關鍵。陽極同陰極喺封裝上有標識,通常喺陰極側有凹口、圓點或切角等標記。組裝時必須注意正確方向。
6. 焊接與組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
呢個元件適用於回流焊接,峰值溫度260°C,最長30秒。應該遵循具有受控預熱、保溫、回流同冷卻區嘅標準回流曲線。最高焊接溫度係一個絕對額定值,絕對唔可以超過,以防止損壞塑膠封裝同內部晶片貼裝。
6.2 使用與儲存注意事項
一般注意事項包括避免對透鏡施加機械應力,處理期間保護器件免受靜電放電(ESD)影響(額定8kV HBM),以及一旦打開防潮袋後,喺符合濕度敏感等級(MSL)3嘅包裝中,喺適當條件下(-40°C至+110°C之間)儲存。
7. 包裝與訂購資料
部件編號57-11-PA0301H-AM可能跟隨一個內部編碼方案,可能表示封裝類型(57-11)、顏色(PA代表螢光粉琥珀色)、性能級別同其他變體。訂購資料會指定包裝格式,例如帶和卷盤尺寸(例如,8mm或12mm帶寬,卷盤直徑)同每卷數量(例如,3000件)。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
主要應用係汽車內飾照明,特別係用於開關(車窗控制、座椅加熱器、空調控制)、儀錶板指示燈同中控台圖標嘅背光。佢嘅側視發射同寬角度,令佢成為從邊緣照亮薄面板或導光板嘅理想選擇。
8.2 設計考慮因素
- 電流驅動:使用設定為30mA或更低嘅恆流驅動器,以獲得最佳壽命同穩定輸出。如果工作環境溫度高,要考慮降額曲線。
- 熱管理:確保有足夠嘅PCB銅箔或散熱過孔,從焊盤散熱,特別係如果喺最大電流或接近最大電流下驅動。
- 光學設計:120°視角提供寬闊嘅覆蓋範圍。要喺一個區域上實現均勻照明,可能需要導光板或擴散片。
- ESD保護:組裝期間實施標準ESD處理程序。根據應用環境,電路內嘅ESD保護可能係明智嘅。
9. 技術比較與差異化
同冇AEC-Q102認證嘅標準琥珀色LED相比,呢款器件為汽車使用提供咗保證嘅可靠性。佢嘅螢光粉轉換琥珀色技術通常比傳統嘅彩色環氧樹脂琥珀色LED提供更高效率同更好嘅顏色一致性。喺側視封裝中結合高亮度(典型2800mcd)同非常寬嘅視角(120°),係空間有限嘅背光任務嘅關鍵區別因素,呢啲任務需要將光注入導光板。
10. 常見問題(FAQ)
問:典型同最大發光強度有咩唔同?
答:典型代表生產中嘅平均值或預期值。最大係規格範圍嘅上限;個別單元會喺或低於呢個值。設計應該基於最小值或典型值以確保一致性。
問:我可唔可以直接用3.3V電源驅動呢款LED?
答:唔可靠。典型正向電壓喺30mA時係3.25V,好接近3.3V。VF嘅變化(最高3.75V)同電源電壓公差會導致電流不一致或不足。需要一個恆流驅動器或者一個串聯電阻配合更高電壓嘅電源(例如5V)。
問:耐硫性B1級係咩意思?
答:佢表示LED喺含硫大氣中嘅耐腐蝕性。B1級係行業測試中定義嘅特定性能水平,表明器件已通過測試,可以用喺中等硫污染水平嘅環境中。
問:我點樣解讀好似BB咁樣嘅發光強度分級代碼?
答:代碼BB對應於2240至2800 mcd嘅發光強度範圍。如果你嘅設計需要喺嗰個特定範圍內嘅亮度以確保達到性能目標,你就會揀呢個級別。
11. 設計與使用案例分析
場景:汽車車窗開關面板背光。設計師需要照亮一個薄身深色面板上嘅四個開關符號。使用側視LED,佢哋可以將元件放喺PCB邊緣,將光線引導到喺面板後面運行嘅注塑亞克力導光板入面。120°視角確保咗光線有效耦合到導光板。設計師將驅動電流設定為25mA(低於典型30mA)以延長壽命同減少熱量,依賴高典型亮度,仍然可以透過導光板同圖標實現足夠照明。AEC-Q102認證同耐硫性,令到背光系統喺車輛內飾環境中嘅長期可靠性更有信心。
12. 技術原理介紹
呢款LED基於螢光粉轉換(PC)設計。佢可能使用藍色或近紫外半導體晶片。呢個主要光線唔係直接發射嘅。相反,佢激發沉積喺晶片上或附近嘅一層螢光粉材料。螢光粉吸收來自晶片嘅高能光子,並以更長嘅波長重新發射光,喺呢個情況下,產生琥珀/黃色光。螢光粉嘅特定混合同佢哋嘅濃度決定咗確切嘅色度坐標(x=0.57, y=0.41)。同使用本身發射琥珀色光嘅半導體材料(通常效率較低)相比,呢種方法可以實現高效率同出色嘅顯色性或飽和度。
13. 行業趨勢與發展
汽車內飾照明嘅趨勢係朝向更高集成度、更智能控制(動態照明、氛圍照明)同增加LED喺所有功能中嘅使用。好似呢款側視LED咁樣嘅元件正喺演變,以提供更高嘅光效(每瓦更多光),從而降低功耗同減少熱負荷。仲有推動更嚴格嘅顏色分級,以確保車輛車廂內所有指示燈嘅完美顏色匹配。此外,對完全自動駕駛車輛內飾嘅推動,導致對可靠、長壽命照明元件嘅需求增加,呢啲元件可以喺車輛嘅整個使用壽命期間無需維護。將診斷功能直接集成到LED封裝中係另一個新興趨勢。
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。 |