目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明 產品採用三碼分級系統對關鍵參數嘅變化進行分類,讓設計師可以為其應用選擇性能一致嘅LED。 CAT(發光強度等級):呢個代碼根據測量到嘅發光強度輸出對LED進行分組。 HUE(主波長等級):呢個代碼根據LED嘅精確主波長進行分類,確保顏色一致性。 REF(正向電壓等級):呢個代碼根據測試電流下嘅正向壓降對LED進行排序。 呢啲代碼印喺產品包裝同卷盤標籤上,使喺需要均勻亮度或顏色嘅應用嘅組裝過程中能夠精確匹配。 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同包裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 5.3 卷盤同載帶包裝
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 包裝同訂購信息
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 喺處理同組裝期間實施標準ESD預防措施。如果LED連接到外部接口,考慮喺敏感線路上添加瞬態電壓抑制(TVS)二極管或其他保護。
- 同良好發光強度嘅結合,使其喺同類產品中具有高發光效能。
- 答:如果你嘅應用需要統一外觀(例如,一排狀態燈),你應該指定嚴格嘅HUE(顏色)同CAT(亮度)分級。對於簡單嘅開/關指示燈,標準分級可能就足夠。REF代碼有助於設計一致嘅電流驅動電路。
- 喺工廠控制面板中,一個紅色57-21 LED(來自同一系列)與定制注塑亞克力導光管配對,將"錯誤"狀態指示從密集嘅PCB帶到前面板標籤。側視封裝完美適合面板後面嘅狹小空間。設計師從單一HUE分級中選擇LED,以確保紅色與面板上其他指示燈匹配。
- 呢個LED基於AlGaInP半導體技術。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴被注入有源區,喺度復合。喺AlGaInP材料中,呢種復合以光子(光)嘅形式釋放能量,波長位於黃、橙、紅同綠光譜範圍,具體取決於合金嘅精確成分。黃綠色(573nm主波長)係通過喺晶體生長過程中仔細控制鋁、鎵、銦同磷嘅比例實現嘅。發出嘅光然後由環氧樹脂鏡片同封裝嘅內部反射器結構整形同導向,以實現所需視角。
1. 產品概覽
57-21系列係一個側視表面貼裝器件(SMD)發光二極管(LED)家族。呢啲元件專為空間有限但需要寬視角嘅應用而設計。該系列提供多種顏色,包括呢份文件詳細說明嘅特定黃綠色型號,佢採用咗AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體芯片材料。
呢個系列嘅核心優勢嚟自佢嘅封裝設計。佢採用咗寬視角,通常係120度,係透過優化嘅內部反射器設計實現嘅。呢個特點顯著提升咗光耦合效率,令呢啲LED特別適合用喺導光管,呢個係背光組件中常見嘅部件。此外,佢哋嘅低正向電流要求(典型操作為20mA)令佢哋成為電池供電或其他對功耗敏感嘅便攜式電子設備嘅理想選擇。
目標市場同主要應用包括辦公室自動化(OA)設備、全彩液晶顯示器(LCD)背光、汽車內飾照明,以及作為各種電子設備中傳統指示燈泡或小型熒光燈嘅替代品。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 反向電壓(VR):5V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致結擊穿。
- 正向電流(IF):25mA直流。連續直流電流唔應該超過呢個值。
- 峰值正向電流(IFP):60mA。呢個只允許喺脈衝條件下,佔空比為1/10,頻率1kHz。
- 功耗(Pd):60mW。呢個係器件內部允許嘅最大功率損耗。
- 工作同儲存溫度:範圍由-40°C到+85°C(工作)同-40°C到+100°C(儲存)。
- 靜電放電(ESD):根據人體模型(HBM)可承受2000V,表示具有中等水平嘅ESD處理穩健性。
- 焊接溫度:兼容260°C回流焊接10秒或350°C手動焊接3秒。
2.2 電光特性
呢啲參數喺環境溫度(Ta)為25°C同正向電流(IF)為20mA嘅標準測試條件下測量。
- 發光強度(Iv):典型值為51毫坎德拉(mcd),最低為32 mcd。發光強度有±11%嘅公差。
- 視角(2θ1/2):120度。呢個係發光強度下降到峰值一半時嘅全角。
- 峰值波長(λp):575納米(nm)。呢個係光譜功率分佈最大時嘅波長。
- 主波長(λd):573 nm。呢個係人眼感知為光顏色嘅單一波長,公差緊密為±1 nm。
- 光譜帶寬(Δλ):20 nm。呢個表示發出嘅波長範圍,以峰值波長為中心。
- 正向電壓(VF):通常為2.0V,喺20mA時範圍由最低1.7V到最高2.4V,公差為±0.1V。
- 反向電流(IR):當施加5V反向電壓時,最大為10微安(μA)。
3. 分級系統說明
產品採用三碼分級系統對關鍵參數嘅變化進行分類,讓設計師可以為其應用選擇性能一致嘅LED。
- CAT(發光強度等級):呢個代碼根據測量到嘅發光強度輸出對LED進行分組。
- HUE(主波長等級):呢個代碼根據LED嘅精確主波長進行分類,確保顏色一致性。
- REF(正向電壓等級):呢個代碼根據測試電流下嘅正向壓降對LED進行排序。
呢啲代碼印喺產品包裝同卷盤標籤上,使喺需要均勻亮度或顏色嘅應用嘅組裝過程中能夠精確匹配。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線,說明器件喺唔同條件下嘅行為。
- 相對發光強度 vs. 正向電流:呢條曲線顯示光輸出如何隨電流增加。喺正常工作範圍內通常係線性嘅,但喺極高電流下會飽和。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:呢個圖表展示咗LED中常見嘅熱淬滅效應,即發光效率隨結溫升高而下降。輸出通常會隨溫度從-40°C升至+100°C而下降。
- 正向電壓 vs. 正向電流:呢個係二極管嘅標準I-V曲線,顯示指數關係。典型嘅VF值2.0V係喺20mA時從呢條曲線讀取。
- 正向電流降額曲線:呢個至關重要嘅圖表指定咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著溫度升高,必須降低最大電流以防止過熱並確保可靠性。
- 輻射模式圖:極坐標圖直觀地表示120度視角,顯示光強度嘅角度分佈。
- 光譜分佈圖:相對強度對波長嘅圖,以575nm為中心,帶寬20nm,確認黃綠色點。
5. 機械同包裝信息
5.1 封裝尺寸
LED採用緊湊嘅側視SMD封裝。關鍵尺寸(以毫米為單位,除非另有說明,一般公差為±0.1mm)包括主體長度約2.0mm,寬度1.25mm,高度0.7mm。詳細圖紙顯示陽極同陰極焊盤位置、整體形狀以及PCB佈局嘅推薦佔位面積。
5.2 極性識別
元件有標記極性。陰極通常由視覺標記指示,例如凹口、圓點或鏡片或封裝相應側嘅綠色色調。組裝期間正確方向至關重要。
5.3 卷盤同載帶包裝
LED以凸紋載帶形式供應,用於自動貼片組裝。指定咗載帶寬度、口袋間距同尺寸。每卷包含2000件。卷盤本身有定義嘅凸緣同軸轂尺寸。包裝包括防潮措施:卷盤密封喺鋁製防潮袋內,連同乾燥劑同濕度指示卡,以保護器件喺儲存同運輸期間免受環境濕氣影響。
6. 焊接同組裝指引
回流焊接:器件適用於無鉛回流焊接曲線,峰值溫度260°C,持續時間最長10秒。必須遵循推薦嘅升溫、保溫同冷卻速率,以防止熱衝擊並確保可靠嘅焊點。
手動焊接:如果需要手動焊接,烙鐵頭溫度唔應該超過350°C,每個焊盤嘅接觸時間應限制喺3秒內。使用低功率烙鐵並避免施加過度嘅機械應力。
儲存條件:為保持可焊性,器件應儲存喺原始防潮袋中,溫度低於30°C,相對濕度低於60%。一旦打開袋子,應喺指定時間內(通常喺工廠條件下168小時)使用組件,或根據標準IPC/JEDEC指引喺回流前進行烘烤。
7. 包裝同訂購信息
標準訂購單位係一卷2000件。卷盤上嘅產品標籤提供基本信息,包括零件編號(PN)、客戶零件編號(CPN)、數量(QTY)、批號(LOT NO)以及三個關鍵分級代碼:CAT、HUE同REF。標籤亦標明符合RoHS同無鉛要求。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- LCD背光:側視幾何形狀同寬視角使其非常適合用於手機、平板電腦同儀錶盤中嘅薄型LCD面板側邊照明。
- 導光管照明:優化嘅光耦合可有效地將光注入亞克力或聚碳酸酯導光管,用於狀態指示或符號背光。
- 便攜設備指示燈:低電流消耗非常適合電池供電設備,例如藍牙耳機、遙控器同手持醫療設備。
- 汽車內飾照明:可用於儀錶板同中控台上按鈕、開關同小型顯示器嘅背光。
8.2 設計考慮因素
- 限流:務必使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺所需值(例如,典型亮度為20mA)。使用公式 R = (V電源- VF) / IF.
- 計算電阻值。熱管理:
- 雖然功耗低,但應確保LED焊盤下有足夠嘅PCB銅面積或散熱通孔,特別係喺高環境溫度環境中或喺接近最大額定值驅動時,以幫助散熱並保持性能同壽命。ESD保護:
喺處理同組裝期間實施標準ESD預防措施。如果LED連接到外部接口,考慮喺敏感線路上添加瞬態電壓抑制(TVS)二極管或其他保護。
9. 技術比較同差異化F與標準頂視SMD LED相比,57-21系列嘅關鍵區別在於其側視外形尺寸,可以從PCB邊緣發光。與其他側視LED相比,其優勢包括採用特定AlGaInP技術實現高效率黃綠光、針對導光管優化嘅極寬120度視角,以及清晰定義嘅顏色同強度一致性分級。低V
同良好發光強度嘅結合,使其喺同類產品中具有高發光效能。
10. 常見問題解答(FAQs)
問:峰值波長同主波長有咩區別?p答:峰值波長(λd)係發出光譜嘅物理峰值。主波長(λd)係人眼感知為相同顏色嘅單一波長。對於LED,λ
通常係顏色匹配更相關嘅規格。
問:我可以唔用限流電阻驅動呢個LED嗎?
答:唔可以。LED係電流驅動器件。直接將其連接到電壓源會導致過大電流流過,可能立即損壞。必須使用串聯電阻或有源電流調節器。
問:環境溫度如何影響性能?F答:隨著溫度升高,正向電壓(V
)會輕微下降,但發光強度下降更顯著(熱淬滅)。必須遵循降額曲線以確定最大電流。高溫亦會加速長期性能衰減。
問:CAT、HUE同REF代碼對我嘅設計意味著咩?
答:如果你嘅應用需要統一外觀(例如,一排狀態燈),你應該指定嚴格嘅HUE(顏色)同CAT(亮度)分級。對於簡單嘅開/關指示燈,標準分級可能就足夠。REF代碼有助於設計一致嘅電流驅動電路。
11. 實用設計同使用示例
示例1:手機鍵盤背光
設計師使用四個57-21系列LED,放置喺半透明鍵盤下方PCB嘅邊緣。寬120度視角確保所有按鍵均勻照明。LED通過專用LED驅動IC以18mA恆定電流串聯驅動(略低於典型值以延長電池壽命並減少發熱),該IC包括來自手機主處理器嘅PWM調光控制。
示例2:工業面板指示燈
喺工廠控制面板中,一個紅色57-21 LED(來自同一系列)與定制注塑亞克力導光管配對,將"錯誤"狀態指示從密集嘅PCB帶到前面板標籤。側視封裝完美適合面板後面嘅狹小空間。設計師從單一HUE分級中選擇LED,以確保紅色與面板上其他指示燈匹配。
12. 技術原理介紹
呢個LED基於AlGaInP半導體技術。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴被注入有源區,喺度復合。喺AlGaInP材料中,呢種復合以光子(光)嘅形式釋放能量,波長位於黃、橙、紅同綠光譜範圍,具體取決於合金嘅精確成分。黃綠色(573nm主波長)係通過喺晶體生長過程中仔細控制鋁、鎵、銦同磷嘅比例實現嘅。發出嘅光然後由環氧樹脂鏡片同封裝嘅內部反射器結構整形同導向,以實現所需視角。
13. 行業趨勢同發展
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。 |