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 電氣及光學特性
- 3. 分級代碼系統解釋
- 3.1 正向電壓分級 (D-Codes)
- 3.2 發光強度分級 (T/U/V-Codes)
- 3.3 主波長分級 (AP/AR-Codes)
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械及封裝資料
- 5.1 器件尺寸
- 5.2 極性識別及PCB焊盤圖
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 7. 包裝及處理
- 7.1 載帶及捲盤規格
- 7.2 濕度敏感性及儲存
- 8. 應用備註及設計考慮
- 8.1 驅動方法
- 8.2 熱管理
- 8.3 清潔
- 9. 技術比較及差異
- 10. 常見問題 (FAQ)
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款專為現代電子應用而設計嘅高性能表面貼裝綠色LED嘅規格。呢個器件採用InGaN（氮化銦鎵）技術，產生明亮嘅綠色光源。其主要設計目標係兼容自動化組裝流程、回流焊接嘅可靠性，以及符合環保標準。LED以標準EIA格式封裝，採用8mm載帶包裝，供應喺7英寸捲盤上，適合大批量生產線使用。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 功耗 (Pd):80 mW。呢個係LED喺環境溫度(Ta)為25°C時，可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個限制會對半導體結造成熱損壞風險。
- 峰值正向電流 (IFP):100 mA。呢個係最大允許脈衝電流，喺嚴格嘅1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度下指定。佢明顯高於直流額定值，以允許短暫嘅高強度脈衝。
- 直流正向電流 (IF):20 mA。呢個係標準操作嘅建議連續工作電流，亦係測量大多數光學特性嘅條件。
- 工作溫度範圍:-40°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內正常運作。
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C。器件可以喺呢個更寬嘅範圍內無需通電儲存。
2.2 電氣及光學特性
呢啲參數喺Ta=25°C同IF=20mA下測量（除非另有說明），代表典型工作性能。
- 發光強度 (IV):280 至 900 mcd（毫坎德拉）。呢個寬範圍表示器件有多個亮度分級。強度係使用過濾器匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅傳感器測量。
- 視角 (2θ1/2):120度。呢個係非常寬嘅視角，定義為發光強度下降到其軸向峰值一半時嘅全角。適合需要廣闊照明或從寬角度可見嘅應用。
- 峰值發射波長 (λP):518 nm。呢個係LED光譜輸出達到最大強度時嘅波長。
- 主波長 (λd):520 至 535 nm。呢個係人眼感知光線顏色嘅單一波長，源自CIE色度圖。係顏色規格嘅關鍵參數。
- 光譜線半寬度 (Δλ):35 nm。呢個參數，亦稱為半高全寬(FWHM)，描述光嘅光譜純度。35nm係綠色InGaN LED嘅典型值。
- 正向電壓 (VF):2.8V 至 3.8V。呢個係LED喺20mA工作時嘅壓降。呢個範圍容納正常嘅製造差異，並由分級代碼進一步定義。
- 反向電流 (IR):10 μA（最大）於 VR=5V。呢個係漏電流規格。重要注意:規格書明確指出器件唔係為反向操作而設計。施加反向電壓會損壞LED。
3. 分級代碼系統解釋
為確保生產批次嘅一致性，LED會根據關鍵參數分入唔同嘅"分級"。咁樣設計師就可以為其應用選擇特性嚴格受控嘅部件。
3.1 正向電壓分級 (D-Codes)
分級確保電路中嘅LED具有相似嘅壓降，促進並聯配置中嘅電流共享。每個分級嘅公差為±0.1V。
- D7: 2.80V - 3.00V
- D8: 3.00V - 3.20V
- D9: 3.20V - 3.40V
- D10: 3.40V - 3.60V
- D11: 3.60V - 3.80V
3.2 發光強度分級 (T/U/V-Codes)
呢個控制亮度輸出。每個分級嘅公差為±11%。
- T1: 280.0 - 355.0 mcd
- T2: 355.0 - 450.0 mcd
- U1: 450.0 - 560.0 mcd
- U2: 560.0 - 710.0 mcd
- V1: 710.0 - 900.0 mcd
3.3 主波長分級 (AP/AR-Codes)
呢個確保精確嘅顏色一致性。每個分級嘅公差為±1nm。
- AP: 520.0 - 525.0 nm
- AQ: 525.0 - 530.0 nm
- AR: 530.0 - 535.0 nm
4. 性能曲線分析
雖然參考咗特定圖表（圖1，圖5），但規格書表明有典型特性曲線可用，通常包括：
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示光輸出如何隨電流增加，通常喺較高電流時由於加熱同效率下降而呈次線性關係。
- 正向電壓 vs. 正向電流:展示二極管嘅指數型I-V關係。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:說明光輸出隨結溫升高而減少，係熱管理嘅關鍵因素。
- 光譜分佈:相對強度對波長嘅圖表，顯示喺~518nm處嘅峰值同35nm嘅FWHM。
- 視角圖案:顯示光強度角度分佈嘅極坐標圖，確認120度視角。
5. 機械及封裝資料
5.1 器件尺寸
LED符合標準EIA封裝外形。主要尺寸公差為±0.2mm（除非另有規定）。封裝採用透明透鏡，最大化光提取並提供指定嘅寬視角。
5.2 極性識別及PCB焊盤圖
規格書包括建議嘅印刷電路板(PCB)焊接焊盤佈局，適用於紅外或氣相回流焊接。呢個焊盤圖旨在確保正確嘅焊點形成、可靠嘅電氣連接同足夠嘅散熱。極性標示喺器件本體上（通常係陰極標記），必須同PCB佈局上相應嘅陽極同陰極焊盤正確對齊。
6. 焊接及組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
器件兼容紅外回流焊接工藝。建議使用符合JEDEC標準J-STD-020B嘅無鉛焊接溫度曲線。關鍵參數包括：
- 預熱:150°C 至 200°C。
- 預熱時間:最多120秒。
- 峰值溫度:最高260°C。
- 液相線以上時間:建議遵循焊膏製造商規格同JEDEC指引，以確保可靠焊點，同時唔使LED承受過度熱應力。
注意:必須針對生產中使用嘅特定PCB設計、元件組合、焊膏同爐具來確定溫度曲線。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接，必須極度小心：
- 烙鐵溫度:最高300°C。
- 焊接時間:每個焊點最多3秒。
- 限制:僅限一次焊接循環。重複加熱會損壞封裝同半導體芯片。
7. 包裝及處理
7.1 載帶及捲盤規格
LED以行業標準嘅凸起載帶（8mm寬）供應，用蓋帶密封，捲喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上。
- 每捲數量:2000件。
- 剩餘最小訂購量 (MOQ):500件。
- 包裝標準:符合ANSI/EIA-481規格。
- 缺失元件:載帶中最多允許連續兩個空位。
7.2 濕度敏感性及儲存
LED封裝對濕度敏感。需要適當處理以防止回流期間發生"爆米花"現象（封裝開裂）。
- 密封袋（帶乾燥劑）:儲存於≤30°C同≤70% RH。喺袋密封日期後一年內使用。
- 開袋後:儲存於≤30°C同≤60% RH。強烈建議喺暴露後168小時（7日）內完成紅外回流焊接過程。
- 延長儲存（已開封）:儲存喺帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。
- 重新烘烤:暴露超過168小時嘅元件，應喺焊接前以約60°C烘烤至少48小時，以去除吸收嘅水分。
8. 應用備註及設計考慮
8.1 驅動方法
LED係電流驅動器件。為確保一致同可靠嘅操作：
- 恆流驅動:始終使用恆流源或串聯限流電阻同電壓源來設定正向電流(IF)。
- 避免並聯連接:唔建議將多個LED直接並聯到單一電壓源並使用一個電阻。LED之間正向電壓(VF)嘅微小差異會導致顯著嘅電流不平衡，造成亮度不均同部分器件可能過流。為每個LED使用獨立嘅限流電阻或獨立嘅恆流驅動器。
- 反向電壓保護:由於器件唔係為反向偏置而設計，確保電路設計防止任何反向電壓施加喺LED兩端。
8.2 熱管理
雖然功耗相對較低（80mW），但適當嘅熱設計可以延長壽命並保持光學性能。
- PCB佈局:使用建議嘅焊盤佈局，通常包括散熱連接。
- 銅面積:增加連接到LED散熱焊盤（如適用）或陰極/陽極焊盤嘅銅面積有助於散熱。
- 環境溫度:確保工作環境溫度保持喺指定範圍內。如果環境溫度接近上限，應降低最大正向電流額定值。
8.3 清潔
如果需要焊後清潔：
- 推薦溶劑:僅使用酒精類清潔劑，例如乙醇或異丙醇。
- 過程:喺正常室溫下浸泡少於一分鐘。
- 避免:唔好使用未指定嘅化學液體，可能會損壞塑膠透鏡或封裝材料。
9. 技術比較及差異
呢款LED喺市場上嘅主要區別特點包括：
- 極寬視角 (120°):相比光束較窄嘅標準LED，提供更優越嘅側面可見度，非常適合狀態指示燈同背光照明等需要寬視角觀看嘅應用。
- RoHS及環保產品合規:製造過程唔使用鉛、汞、鎘等有害物質，符合全球環保法規。
- 完全兼容自動化組裝:載帶捲盤包裝、標準EIA焊盤圖，以及兼容紅外回流工藝，使其能夠無縫集成到高速SMT（表面貼裝技術）生產線。
- 全面分級:三參數分級(VF, IV, λd)允許為需要嚴格統一亮度、顏色同電氣行為嘅應用進行精確選擇。
10. 常見問題 (FAQ)
問：我可以用5V電源驅動呢個LED嗎？
答：可以，但必須使用串聯限流電阻。使用公式 R = (V電源- VF) / IF計算電阻值。對於5V電源同典型20mA下VF為3.2V，R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90歐姆。為保守設計，使用規格書中嘅最大VF(3.8V)來計算，以確保批次中任何一個器件嘅電流都唔會超過20mA。
問：峰值波長同主波長有咩分別？
答：峰值波長(λP)係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長(λd)係基於CIE色度圖計算出嘅值，代表人眼感知顏色嘅單一波長。λd係視覺應用中顏色規格嘅關鍵參數。
問：點解打開防潮袋後有168小時嘅車間壽命限制？
答：塑膠LED封裝會從空氣中吸收水分。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝開裂（"爆米花"現象）。168小時限制係假設封裝保持低於臨界水分含量嘅安全暴露時間。
問：我可以將呢款LED用於汽車內飾照明嗎？
答：工作溫度範圍(-40°C至+85°C)涵蓋典型嘅汽車內飾要求。然而，規格書指明LED用於"普通電子設備"。對於汽車應用，特別係外部或安全關鍵應用，元件通常需要AEC-Q102認證同特定可靠性測試。必須諮詢製造商以獲取針對特定應用嘅可靠性數據。
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。 |