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 電氣光學特性
- 3. Binning System 說明
- 3.1 發光強度分檔
- 3.2 主波長分檔
- 3.3 正向電壓分級
- 4. Performance Curve Analysis 數據表參考了典型的光電特性曲線。雖然提供的文本中沒有詳細說明具體圖表,但此類曲線通常闡述了正向電流與發光強度、正向電壓與溫度,以及光譜功率分佈之間的關係。分析這些曲線對於理解非標準條件下的性能至關重要,例如不同的驅動電流或環境溫度,這些都會影響輸出亮度和器件壽命。 5. Mechanical and Package Information
- 5.1 包裝尺寸
- 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 手動焊接
- 6.3 储存与处理
- 7. 包裝及訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 關鍵設計考慮因素
- 9. 技術比較與差異分析
- 10. 常見問題解答 (FAQs)
- 11. 實際應用案例分析
- 12. 運作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
15-215 是一款表面貼裝器件 (SMD) LED,專為高密度電子組裝而設計。其主要發光顏色為亮紅色,此效果透過採用封裝於水清樹脂外殼中的 AlGaInP 晶片實現。此元件的核心優勢包括其微型佔位面積、與自動化組裝製程的兼容性,以及符合 RoHS、REACH 和無鹵要求等現代環保與安全標準。
此產品針對需要可靠、緊湊指示燈或背光照明嘅應用。其細小尺寸能顯著減少PCB面積同最終產品體積,而輕量化結構令其適用於便攜式同微型裝置。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
超出此等極限操作器件可能會導致永久損壞。關鍵額定值包括最大反向電壓 (VR) 為 5V,連續正向電流 (IF) 為 25mA。器件在脈衝條件下(1/10 佔空比 @ 1kHz)可承受 60mA 的峰值正向電流 (IFP)。最大功耗 (Pd) 為 60mW。工作溫度範圍規定為 -40°C 至 +85°C,儲存溫度範圍則稍寬,為 -40°C 至 +90°C。此元件可承受 260°C 持續 10 秒的迴流焊接。
2.2 電氣光學特性
喺標準測試電流5mA同環境溫度25°C下量度,定義咗關鍵性能參數。發光強度(Iv)有一個典型範圍,具體嘅最小值同最大值喺分檔表度有定義。呢款器件具有140度嘅極寬視角(2θ1/2),提供廣闊而均勻嘅照明。主波長(λd)屬於紅色光譜,具體喺617.5 nm至633.5 nm之間,典型峰值波長(λp)約為632 nm。正向電壓(VF)相對較低,喺5mA下介乎1.70V至2.20V之間,有助提升能源效率。
3. Binning System 說明
產品會進行分級,以確保關鍵參數的一致性。這讓設計師能夠選擇符合特定應用要求嘅亮度、顏色同電氣特性嘅元件。
3.1 發光強度分檔
發光強度分為四個級別:M2、N1、N2 同 P1。P1 級別代表最高亮度組別,喺 5mA 電流下,強度範圍為 45.0 mcd 至 57.0 mcd。每個級別內嘅公差為 ±11%。
3.2 主波長分檔
顏色按主波長定義,分為四個等級:E4、E5、E6及E7。E4等級涵蓋較短波長的紅色(617.5-621.5 nm),而E7等級則涵蓋較長波長的紅色(629.5-633.5 nm)。容差為±1nm。
3.3 正向電壓分級
正向電壓分為四檔:19、20、21 同 22。例如,第19檔涵蓋VF由1.70V至1.80V。此分檔有助於設計穩定嘅電流驅動電路,特別係當多粒LED串聯使用時。公差為±0.05V。
4. 性能曲線分析
數據表參考了典型嘅電光特性曲線。雖然提供嘅文本冇詳細說明具體圖表,但呢類曲線通常會顯示正向電流同發光強度、正向電壓對溫度、以及光譜功率分佈之間嘅關係。分析呢啲曲線對於理解非標準條件下嘅性能至關重要,例如唔同嘅驅動電流或環境溫度,呢啲因素會影響輸出亮度同器件壽命。
5. 機械及封裝資料
5.1 包裝尺寸
呢款LED採用緊湊嘅SMD封裝。主要尺寸大約係長2.0毫米、闊1.25毫米、高0.8毫米(公差±0.1毫米)。封裝包含兩個陽極同兩個陰極端子,確保焊接穩定。
5.2 極性識別
封裝設有極性指示標記,通常係一個凹口或者切角,確保組裝時方向正確。錯誤放置會令LED無法發光,並可能令其承受反向電壓壓力。
6. 焊接與組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
對於無鉛焊接,必須遵循特定的溫度曲線:預熱溫度在150-200°C之間,持續60-120秒;液相線以上(217°C)時間為60-150秒;峰值溫度不超過260°C,最長持續10秒。同時規定了最高加熱和冷卻速率以防止熱衝擊。回流焊接次數不應超過兩次。
6.2 手動焊接
若必須進行手動焊接,烙鐵頭溫度必須低於350°C,每個端子嘅接觸時間唔應該超過3秒。建議使用低功率烙鐵(≤25W),並且每個端子焊接之間要有足夠冷卻時間,以避免過熱。
6.3 储存与处理
元件以防潮袋包裝,內附乾燥劑。在準備使用零件前,請勿打開包裝袋。若包裝袋已打開,LED在受控條件下(≤30°C,≤60% RH)的「車間壽命」為一年。若儲存時間超標或乾燥劑失效,使用前需進行烘烤預處理,條件為60±5°C,持續24小時。
7. 包裝及訂購資料
LED以8毫米寬嘅載帶供應,捲喺直徑7吋嘅捲盤上。每捲含有2000件。包裝上嘅標籤包含重要資訊:產品編號(P/N)、數量(QTY),以及光強度(CAT)、主波長(HUE)同正向電壓(REF)嘅特定分檔代碼。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
此LED非常適合用於汽車儀表板及開關的背光應用、通訊設備(電話、傳真機)的指示燈及背光、LCD及符號的平面背光,以及一般狀態指示。
8.2 關鍵設計考慮因素
Current Limiting: 必須使用外部限流電阻。LED係電流驅動器件;正向電壓嘅微小變化會導致電流大幅波動,可能引致即時故障(燒毀)。電阻值必須根據供電電壓同所需正向電流(通常為5-20mA,唔超過25mA)計算。
散熱管理: 雖然封裝細小,但確保足夠嘅PCB銅箔面積或散熱通孔有助散熱,尤其喺較高工作電流或環境溫度下操作時,可維持性能同可靠性。
ESD保護: 儘管該器件的人體模型(HBM)ESD等級為2000V,但仍建議在處理和組裝過程中採取標準的ESD預防措施。
9. 技術比較與差異分析
與傳統引線式LED相比,15-215 SMD LED在尺寸、重量以及適用於自動化拾放組裝方面具有顯著優勢,從而降低了大批量生產的製造成本。其140度的寬視角相比窄角度器件能提供更均勻的光線分佈,因此更適合區域照明。特定的AlGaInP材料系統在紅色光譜中提供了高效率和良好的色純度。
10. 常見問題解答 (FAQs)
Q: 我可以直接用3.3V或5V邏輯電源驅動這款LED嗎?
A: 不可以。你必須始終使用一個串聯限流電阻。所需電阻值(R)的計算公式為 R = (Vsupply - VF) / IF。例如,使用5V電源、VF為2.0V且目標IF為20mA時:R = (5 - 2) / 0.02 = 150 歐姆。
Q: 「water clear」樹脂顏色係咩意思?
A: 意思係封裝透鏡係透明嘅,唔係擴散或者帶色嘅。咁樣可以直接睇到AlGaInP晶片(鮮紅色)嘅真實顏色,通常會令顏色外觀更加飽和同鮮明。
Q: 我應該點樣解讀零件編號15-215/R6C-AM2P1VY/2T?
A: 雖然完整解碼可能係專有資訊,但片段通常表示系列(15-215)、可能係顏色/亮度代碼(R6C),以及對應數據表中描述嘅發光強度、波長同電壓分檔嘅特定分檔代碼(A、M2、P1、VY、2T)。
11. 實際應用案例分析
場景:為網絡路由器設計狀態指示燈面板。
面板需要多個鮮紅色LED來指示電源、網絡活動同系統錯誤。選用P1亮度分檔嘅15-215 LED以實現高可見度。設計採用常見嘅3.3V電源軌。根據保守嘅15mA驅動電流同典型VF值1.9V(來自20分檔)計算,電阻值為(3.3V - 1.9V)/ 0.015A = 93.3歐姆。選用標準100歐姆電阻,產生約14mA嘅正向電流,符合規格並提供充足亮度,同時確保長期可靠性。140度寬視角確保從裝置周圍不同角度都能清楚看到狀態。
12. 運作原理
呢款LED係一種半導體光源。當陽極同陰極之間施加超過其特性正向電壓(VF)嘅正向電壓時,電子同電洞就會喺AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體芯片嘅有源區內復合。呢個復合過程會以光子形式釋放能量,而AlGaInP材料嘅特定帶隙就決定咗發出光嘅波長,喺呢個情況下,就係鮮紅色。透明環氧樹脂透鏡嘅作用係保護半導體晶片、塑造輸出光束嘅形狀,同埋增強芯片嘅光提取效率。
13. 技術趨勢
好似15-215呢類SMD LED嘅發展,係電子產品邁向微型化、更高可靠性同自動化生產呢個大趨勢嘅一部分。半導體材料(例如AlGaInP)嘅進步,持續提升咗發光效能(每單位電輸入嘅光輸出)以及隨時間同溫度變化嘅顏色穩定性。未來趨勢可能會集中於進一步提升效率、為超高密度應用而設嘅更細小封裝尺寸,以及增強熱性能以支援緊湊空間內更高嘅驅動電流。業界亦持續強調環保合規,推動消除有害物質同提高可回收性。
LED規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示法 | 簡易解釋 | 為何重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效能 | lm/W (每瓦流明) | 每瓦電力所產生的光輸出,數值越高代表能源效益越高。 | 直接決定能源效益級別同電費開支。 |
| Luminous Flux | lm (流明) | 光源發出的總光量,通常稱為「亮度」。 | 決定光線是否足夠明亮。 |
| 視角 | ° (度),例如:120° | 光強度降至一半時嘅角度,決定咗光束寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin),例如:2700K/6500K | 光線的暖度/冷度,數值越低越偏黃/暖,越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍及適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物件顏色的能力,Ra≥80為良好。 | 影響色彩真實性,用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓步階,例如「5步階」 | 色彩一致性指標,步階數值越小代表色彩一致性越高。 | 確保同一批次LED嘅顏色均勻一致。 |
| Dominant Wavelength | nm(納米),例如:620nm(紅色) | 對應彩色LED顏色的波長。 | 決定紅色、黃色、綠色單色LED的色調。 |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | 顯示強度隨波長嘅分佈。 | 影響色彩還原同品質。 |
Electrical Parameters
| 術語 | Symbol | 簡易解釋 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓 | Vf | 啟動LED所需的最低電壓,例如「啟動閾值」。 | 驅動器電壓必須≥Vf,串聯LED嘅電壓會相加。 |
| Forward Current | 如果 | 正常LED運作之電流值。 | 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. |
| Reverse Voltage | Vr | LED可承受的最大反向電壓,超出可能導致擊穿。 | 電路必須防止反接或電壓突波。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 由晶片到焊錫嘅熱傳遞阻力,數值愈低愈好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱能力。 |
| ESD 抗擾度 | V (HBM),例如:1000V | 抵禦靜電放電嘅能力,數值越高表示越唔易受損。 | 生產過程中需要採取防靜電措施,尤其係對於敏感嘅LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡易解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED晶片內部實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能倍增;溫度過高會導致光衰同色偏。 |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED「使用壽命」。 |
| 光通量維持率 | %(例如:70%) | 經過一段時間後保留的亮度百分比。 | 表示長期使用下嘅亮度保持情況。 |
| Color Shift | Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓 | 使用期間嘅顏色變化程度。 | 影響照明場景中嘅顏色一致性。 |
| Thermal Aging | Material degradation | 因長期高溫而導致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡易解釋 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC, PPA, Ceramic | 保護晶片、提供光學/熱介面的外殼材料。 | EMC:良好耐熱性,成本較低;陶瓷:散熱更佳,壽命更長。 |
| Chip Structure | 正面,倒裝晶片 | 晶片電極排列。 | 倒裝晶片:散熱更佳,效能更高,適用於高功率。 |
| 熒光粉塗層 | YAG, Silicate, Nitride | 覆蓋藍色晶片,將部分轉換為黃色/紅色,混合成白色。 | 不同磷光體影響效能、CCT和CRI。 |
| Lens/Optics | 平面、微透鏡、全內反射 | 控制光線分佈的表面光學結構。 | 決定視角同光分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | Binning Content | 簡易解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | 代碼,例如 2G、2H | 按亮度分組,每組均有最小/最大流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配,提升系统效率。 |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 按顏色坐標分組,確保範圍緊湊。 | 確保顏色一致性,避免燈具內部出現顏色不均勻。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | 按相關色溫分組,每組有相應的座標範圍。 | 滿足不同場景的相關色溫要求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡易解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通維持測試 | 恆溫長期點亮,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的壽命。 | 提供科學化壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 業界認可的測試基準。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保不含任何有害物質(鉛、汞)。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 照明設備的能源效益與性能認證。 | 用於政府採購、補貼計劃,提升競爭力。 |