目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 光電特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 R6(亮紅)分級
- 3.2 GH(亮綠)分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 R6(紅)特性
- 4.2 GH(綠)特性
- 5. 機械同封裝資訊
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 包裝同訂購資訊
- 8. 應用設計考慮
- 8.1 必須使用限流電阻
- 8.2 散熱管理
- 8.3 靜電防護措施
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 10.1 可唔可以唔用串聯電阻就驅動呢粒LED?
- 10.2 峰值波長同主波長有咩分別?
- 10.3 點解紅同綠晶片嘅最大電流唔同?
- 11. 設計同使用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
19-226/R6GHC-A 03/2T 係一款緊湊型表面貼裝LED元件,專為需要高密度封裝同可靠性能嘅現代電子應用而設計。呢款多色器件喺單一封裝框架內整合咗兩種唔同嘅LED晶片技術,提供設計靈活性。
核心優勢:呢款SMD LED嘅主要優勢係,同傳統引線框架元件相比,佢嘅佔用面積大幅減少。咁樣可以實現更細嘅印刷電路板(PCB)設計、更高嘅元件封裝密度、減少儲存要求,最終有助於終端設備嘅微型化。佢嘅輕量化結構進一步令佢成為便攜同微型應用嘅理想選擇。
目標應用:呢款LED適用於多種指示燈同背光功能。主要應用領域包括汽車儀錶板同開關嘅背光、電話同傳真機等通訊設備中嘅狀態指示燈同鍵盤背光、液晶顯示器(LCD)嘅平面背光,以及通用指示燈用途。
2. 技術規格詳解
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。喺呢啲條件下或超出呢啲條件操作唔保證正常。
- 反向電壓(VR):5 V(注意:此參數僅適用於IR測試條件;器件並非設計用於反向偏壓操作)。
- 正向電流(IF):R6(紅)同GH(綠)晶片均為25 mA。
- 峰值正向電流(IFP):R6為60 mA,GH為100 mA,喺佔空比1/10同頻率1 kHz下允許。
- 功耗(Pd):R6為60 mW,GH為95 mW。
- 靜電放電(ESD)人體模型(HBM):R6為2000 V,GH為1000 V。
- 工作溫度(Topr):-40 °C 至 +85 °C。
- 儲存溫度(Tstg):-40 °C 至 +90 °C。
- 焊接溫度(Tsol):兼容迴流焊接(260 °C 10秒)同手動焊接(350 °C 3秒)。
2.2 光電特性
呢啲參數喺標準環境溫度(Ta)25 °C下測量,定義咗器件嘅典型性能。
- 發光強度(Iv):喺 IF= 20 mA 下測量。對於R6(紅)晶片,典型範圍係72.0至140.0 mcd。對於GH(綠)晶片,典型範圍係112.0至285.0 mcd。公差為±11%。
- 視角(2θ1/2):約120度,提供寬廣嘅發射模式。
- 峰值波長(λp):R6(紅)典型為632 nm,GH(綠)典型為518 nm。
- 主波長(λd):R6:615.0 至 625.0 nm。GH:520.0 至 530.0 nm。公差為±1 nm。
- 頻譜帶寬(Δλ):R6典型為20 nm,GH典型為35 nm。
- 正向電壓(VF):喺 IF= 20 mA 下。R6:1.7 至 2.4 V(典型 2.0 V)。GH:2.7 至 3.7 V(典型 3.3 V)。公差為±0.1 V。
- 反向電流(IR):喺 VR= 5V 下,R6最大10 µA,GH最大50 µA。
3. 分級系統說明
LED會根據關鍵光學參數進行分類(分級),以確保生產批次內嘅一致性。咁樣設計師就可以揀選符合特定亮度同顏色要求嘅部件。
3.1 R6(亮紅)分級
發光強度分級:
- Q1:72.0 - 90.0 mcd
- Q2:90.0 - 112.0 mcd
- R1:112.0 - 140.0 mcd
- 1:615.0 - 620.0 nm
- 2:620.0 - 625.0 nm
3.2 GH(亮綠)分級
發光強度分級:
- R1:112.0 - 140.0 mcd
- R2:140.0 - 180.0 mcd
- S1:180.0 - 225.0 mcd
- S2:225.0 - 285.0 mcd
- 1:520.0 - 525.0 nm
- 2:525.0 - 530.0 nm
4. 性能曲線分析
規格書提供咗兩種晶片類型嘅典型特性曲線。必須注意,呢啲圖表代表典型數據,並唔顯示保證嘅最小值或最大值。
4.1 R6(紅)特性
頻譜分佈:曲線顯示一個圍繞632 nm嘅窄發射峰,呢個係基於AlGaInP嘅紅光LED嘅特徵。輻射模式:極座標圖確認咗約120度嘅視角,具有接近朗伯分佈。正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示指數關係,典型 VF喺20mA時約為2.0V。相對發光強度 vs. 正向電流:強度隨電流增加而增加,但喺超出最大額定值嘅較高電流下可能會飽和或下降。相對發光強度 vs. 環境溫度:發光輸出隨環境溫度升高而降低,呢個係LED嘅常見特性。降額曲線顯示,當環境溫度高於25°C時,為咗避免超出功耗限制,必須降低最大允許正向電流。
4.2 GH(綠)特性
頻譜分佈:顯示一個圍繞518 nm嘅較寬峰,呢個係基於InGaN嘅綠光LED嘅典型特徵。正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示較高嘅典型 VF,喺20mA時約為3.3V,相比紅晶片。相對發光強度 vs. 正向電流 / 環境溫度:觀察到類似紅晶片嘅趨勢,但由於唔同嘅半導體材料,具體嘅降額同效率曲線有所不同。
5. 機械同封裝資訊
器件以表面貼裝封裝提供。詳細尺寸圖喺規格書中提供,一般公差為±0.1 mm,除非另有說明。主要特徵包括封裝外形、引腳/焊盤尺寸,以及推薦嘅PCB焊盤佈局,以確保正確焊接同對齊。極性由封裝標記或陰極標識指示。
6. 焊接同組裝指引
該元件兼容自動貼片設備,以8mm載帶包裝喺7英寸直徑捲盤上供應。佢適用於標準紅外線(IR)同氣相迴流焊接工藝。
- 迴流焊接溫度曲線:器件可承受最高260°C嘅峰值溫度,持續時間最長10秒。
- 手動焊接:如有必要,可使用350°C嘅烙鐵頭溫度,最長3秒。
- 濕度敏感性:元件包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮阻隔袋中。喺準備使用部件之前唔好打開個袋。打開後,未使用嘅LED應儲存喺30°C或以下同60%相對濕度(RH)或更低嘅條件下,以防止吸濕,吸濕會導致迴流焊接時出現"爆米花"現象。
7. 包裝同訂購資訊
產品包裝適合自動組裝。
- 載帶:用於承載元件。載帶同凹槽嘅尺寸有規定,以確保與送料器兼容。
- 捲盤:標準7英寸直徑捲盤,包含2000件。
- 防潮袋:包含乾燥劑同濕度指示標籤。
- 標籤資訊:捲盤標籤包括客戶產品編號(CPN)、產品編號(P/N)、數量(QTY)、發光強度等級(CAT)、色度/波長等級(HUE)、正向電壓等級(REF)同批號(LOT No)等欄位。
8. 應用設計考慮
8.1 必須使用限流電阻
關鍵設計規則:LED係電流驅動器件。必須使用外部限流電阻(或恆流驅動器)與LED串聯。正向電壓(V)有公差同負溫度係數(隨溫度升高而降低)。如果只使用電壓源,電源電壓嘅輕微增加或V嘅降低,可能會導致正向電流大幅增加,甚至可能造成破壞。電阻值應根據電源電壓(VF)、LED喺所需電流下嘅典型VF同所需正向電流(ICC),使用歐姆定律計算:R = (VF- VF) / ICC8.2 散熱管理F雖然呢個係低功耗器件,但適當嘅散熱設計可以延長壽命同保持亮度。確保PCB焊盤佈局遵循推薦嘅焊盤佈局,以提供足夠嘅散熱。喺高環境溫度下以或接近其最大額定電流操作LED,可能需要根據特性曲線所示降低電流。F.
8.3 靜電防護措施
雖然器件有一定嘅ESD防護(2000V/1000V HBM),但喺組裝同處理過程中應遵循標準ESD處理程序,以防止潛在損壞。
9. 技術比較同區分
呢個特定部件嘅關鍵區別在於佢喺標準化SMD封裝內嘅多色能力。通過喺同一部件號前綴(19-226)下提供高效率紅光(AlGaInP)同綠光(InGaN)晶片選項,佢簡化咗需要多種指示燈顏色應用嘅庫存同設計。寬廣嘅120度視角適合需要廣泛可見性嘅應用。佢符合RoHS、REACH同無鹵素標準,令佢適合有嚴格環保法規嘅全球市場。
10. 常見問題(基於技術參數)
10.1 可唔可以唔用串聯電阻就驅動呢粒LED?正如"使用注意事項"中明確指出,串聯電阻對於過流保護係必須嘅。直接連接到電壓源很可能會導致立即失效。10.2 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長(λ
):
No.頻譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
主波長(λ
):p與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於LED,主波長通常更相關於顏色規格。規格書根據主波長提供分級。10.3 點解紅同綠晶片嘅最大電流唔同?唔同嘅半導體材料(紅光用AlGaInP,綠光用InGaN)具有唔同嘅電氣同熱特性,導致唔同嘅最大電流同功耗額定值,如絕對最大額定值表中定義。d11. 設計同使用案例場景:多狀態指示燈面板
一位設計師正在創建一個緊湊型控制面板,帶有電源(綠)、故障(紅)同待機(琥珀)狀態LED。使用19-226系列,佢哋可以為電源指示燈揀選GH(綠)分級,為故障指示燈揀選R6(紅)分級。對於琥珀指示燈,佢哋需要揀選一個帶有琥珀色LED晶片嘅唔同部件號。通過對紅同綠使用相同嘅19-226封裝,佢哋保持咗PCB上一致嘅元件佔位面積,簡化咗佈局。佢哋設計驅動電路,使用為5V電源計算嘅適當限流電阻:R
綠
= (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ω(使用82 Ω或91 Ω標準值),R
紅
= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。佢哋確保面板嘅工作環境唔超過85°C。12. 工作原理簡介發光二極管(LED)係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢個現象稱為電致發光。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,來自n型材料嘅電子同來自p型材料嘅空穴複合,以光子(光)嘅形式釋放能量。發射光嘅特定波長(顏色)由所用半導體材料嘅能帶隙決定。R6晶片使用AlGaInP(磷化鋁鎵銦)結構產生紅光,而GH晶片使用InGaN(氮化銦鎵)結構產生綠光。SMD封裝容納半導體晶片,通過金屬引腳或焊盤提供電氣連接,並包括一個模製環氧樹脂透鏡,用於塑造光輸出同保護晶片。13. 技術趨勢LED技術嘅總體趨勢,包括像19-226咁樣嘅元件,係朝向更高效率(每瓦更多流明)、改善顏色一致性同飽和度、提高可靠性,以及持續微型化。同時亦強力推動更廣泛採用環保材料(無鉛、無鹵)同製造工藝。將多種顏色甚至RGB晶片集成到單一、微小嘅SMD封裝中,係空間受限嘅顏色指示燈同顯示應用嘅常見進步。此外,用於白光LED嘅螢光粉技術同新型半導體結構嘅進步,繼續推動所有LED類型嘅性能邊界。
. Operating Principle Introduction
Light Emitting Diodes (LEDs) are semiconductor devices that emit light when an electric current passes through them. This phenomenon is called electroluminescence. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons from the n-type material recombine with holes from the p-type material, releasing energy in the form of photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the energy bandgap of the semiconductor material used. The R6 chip uses an AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide) structure to produce red light, while the GH chip uses an InGaN (Indium Gallium Nitride) structure to produce green light. The SMD package houses the semiconductor die, provides electrical connections via metal leads or pads, and includes a molded epoxy lens that shapes the light output and protects the die.
. Technology Trends
The general trend in LED technology, including components like the 19-226, is towards higher efficiency (more lumens per watt), improved color consistency and saturation, increased reliability, and continued miniaturization. There is also a strong drive for broader adoption of environmentally friendly materials (Pb-free, halogen-free) and manufacturing processes. The integration of multiple colors or even RGB chips into a single, tiny SMD package is a common advancement for space-constrained color indicator and display applications. Furthermore, advancements in phosphor technology for white LEDs and novel semiconductor structures continue to push the performance boundaries of all LED types.
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。 |