目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款雙色表面貼裝器件 (SMD) LED 嘅規格。呢個元件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計,適合空間有限嘅應用。佢採用擴散透鏡,並喺單一封裝內包含兩個獨立嘅LED晶片:一個發射藍光,另一個發射綠光。
1.1 特點
- 符合RoHS(有害物質限制)指令。
- 以8mm寬膠帶包裝喺7英寸直徑捲盤上,適用於自動貼片組裝。
- 標準EIA(電子工業聯盟)封裝外形。
- 與集成電路 (IC) 兼容嘅驅動電平。
- 完全兼容標準自動貼片設備。
- 適用於紅外線 (IR) 迴流焊接製程。
- 已預處理至JEDEC(聯合電子設備工程委員會)濕度敏感等級3。
1.2 應用
呢款LED適用於需要細小尺寸同可靠性能嘅廣泛電子設備。典型應用領域包括:
- 通訊設備(例如:無線電話、手提電話)。
- 辦公室自動化設備(例如:手提電腦、網絡系統)。
- 家用電器同消費電子產品。
- 工業控制同儀錶面板。
- 狀態同電源指示燈。
- 信號同符號照明(例如:背光按鈕、圖標)。
- 前面板背光。
2. 封裝尺寸同腳位定義
LED封裝喺一個緊湊嘅SMD封裝內。源文件提供咗以毫米(同英寸)為單位嘅詳細機械圖紙。大多數尺寸嘅公差為±0.2 mm (±0.008")。
腳位定義:
- 藍光LED晶片:連接至腳位1同2。
- 綠光LED晶片:連接至腳位3同4。
呢個獨立嘅腳位配置允許對兩種顏色進行獨立控制,實現靜態或動態顏色指示。
3. 額定值同特性
3.1 絕對最大額定值
額定值喺環境溫度 (Ta) 為25°C時指定。超過呢啲值可能會導致永久損壞。
- 功耗 (Pd):76 mW(藍色同綠色都係)。
- 峰值正向電流 (IF(peak)):80 mA(喺1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度下)。
- 連續直流正向電流 (IF):20 mA。
- 工作溫度範圍:-40°C 至 +100°C。
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C。
3.2 電氣同光學特性
典型性能參數喺Ta=25°C,正向電流 (IF) 為20mA下測量,除非另有說明。
光學特性:
- 發光強度 (IV):
- 藍色:最小210 mcd,典型,最大475 mcd。
- 綠色:最小850 mcd,典型,最大1860 mcd。
- 視角 (2θ1/2):兩種顏色通常都係120度。呢個寬視角係擴散透鏡嘅特點,提供更均勻嘅光線分佈。
- 峰值發射波長 (λP):
- 藍色:通常468 nm。
- 綠色:通常518 nm。
- 主波長 (λd):
- 藍色:範圍由460 nm至475 nm。
- 綠色:範圍由515 nm至530 nm。
- 光譜線半寬度 (Δλ):
- 藍色:通常25 nm。
- 綠色:通常35 nm。
電氣特性:
- 正向電壓 (VF):
- 藍色:範圍由2.8 V至3.8 V。
- 綠色:範圍由2.8 V至3.8 V。
- 反向電流 (IR):喺反向電壓 (VR) 為5V時,最大10 μA。注意:呢個器件唔係設計用於反向偏壓操作;呢個參數僅供測試用途。
4. 分級系統
為確保生產一致性,LED會根據關鍵光學參數進行分級。咁樣設計師就可以選擇符合其應用特定顏色同亮度要求嘅零件。
4.1 發光強度 (IV) 分級
LED根據其喺20mA下測量嘅發光強度進行分類。
藍光LED分級:
- S2:210 - 275 mcd
- T1:275 - 360 mcd
- T2:360 - 475 mcd
綠光LED分級:
- V1:850 - 1100 mcd
- V2:1100 - 1430 mcd
- W1:1430 - 1860 mcd
每個強度分級嘅公差為±11%。
4.2 主波長 (λd) 分級
LED亦會根據其主波長進行分類,主波長定義咗人眼感知嘅顏色。
藍光LED波長分級:
- AB1:460 - 465 nm
- AB2:465 - 470 nm
- AB3:470 - 475 nm
綠光LED波長分級:
- AG1:515 - 520 nm
- AG2:520 - 525 nm
- AG3:525 - 530 nm
每個波長分級嘅公差為±1 nm。
4.3 組合分級代碼
提供咗一個交叉參考表,將強度同波長分級組合成一個字母數字代碼(例如:A1,C4)。呢個代碼通常標示喺產品包裝或捲盤標籤上,以便精確識別LED嘅性能特徵。
5. 焊接同組裝指引
5.1 迴流焊接曲線
根據J-STD-020B標準,提供咗一個適用於無鉛焊接製程嘅建議紅外線 (IR) 迴流焊接曲線。呢個曲線嘅關鍵參數包括:
- 預熱溫度:150°C 至 200°C。
- 預熱時間:最長120秒。
- 峰值溫度:最高260°C。
- 液相線以上時間:根據提供嘅曲線圖。
- 總焊接時間:喺峰值溫度下最長10秒。迴流焊接最多應進行兩次。
如果使用烙鐵進行手工焊接,烙鐵頭溫度不應超過300°C,接觸時間應限制喺最長3秒,並且只可進行一次。
5.2 建議PCB焊盤佈局
圖示咗一個建議嘅PCB焊盤圖案(封裝佔位),以確保喺迴流焊接過程期間同之後形成良好嘅焊點同機械穩定性。遵循呢個建議佈局有助於防止立碑現象,並確保良好嘅熱連接同電氣連接。
5.3 清潔
如果焊接後需要清潔,只應使用指定溶劑。LED可以喺室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用未指定嘅化學品可能會損壞LED封裝或透鏡。
6. 包裝資訊
LED以膠帶同捲盤格式供應,兼容高速自動組裝設備。
- 膠帶寬度:8 mm。
- 捲盤直徑:7英寸。
- 每捲數量:2000件。
- 剩餘數量嘅最小訂購量 (MOQ):500件。
- 包裝符合ANSI/EIA-481規格。膠帶中嘅空位用封蓋膠帶密封。
7. 處理同儲存注意事項
7.1 濕度敏感性
呢款LED嘅濕度敏感等級 (MSL) 為3。作為濕度敏感器件,正確處理對於防止喺迴流焊接期間發生"爆米花"效應或分層至關重要。
- 密封包裝:喺原裝未開封嘅防潮袋(內含乾燥劑)中嘅LED,應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度 (RH) 嘅環境中。建議從袋密封日期起嘅"車間壽命"為一年。
- 已開封包裝:一旦打開袋子,如果環境儲存條件不超過30°C / 60% RH,LED必須喺168小時(7日)內使用。
- 延長儲存(袋外):如需儲存超過168小時,LED應存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中,或喺氮氣乾燥器中。
- 重新烘烤:暴露超過168小時限制嘅元件,喺進行迴流焊接前必須喺約60°C下烘烤至少48小時,以去除吸收嘅濕氣。
7.2 應用備註
呢款產品設計用於標準商業同工業電子設備。對於需要極高可靠性或故障可能危及安全嘅應用(例如:航空、醫療生命支持、交通控制),喺設計採用前必須進行特定資格認證並諮詢製造商。
8. 設計考慮同典型性能曲線
源文件包含幾條對於電路設計同理解唔同條件下性能至關重要嘅特性曲線。呢啲通常包括:
- 正向電流 vs. 正向電壓 (IF-VF):顯示驅動電流同LED兩端電壓降之間嘅關係。呢個對於設計限流電路至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流 (IV-IF):說明光輸出如何隨驅動電流增加而增加。有助於確定所需亮度嘅工作點。
- 發光強度 vs. 環境溫度 (IV-Ta):展示隨環境溫度升高,光輸出嘅降額情況。對於喺高溫環境下運行嘅應用非常重要。
- 光譜分佈:一張顯示圍繞峰值波長嘅唔同波長上相對光強度嘅圖表。呢個定義咗LED嘅色純度。
設計驅動電路時,必須考慮正向電壓 (VF) 範圍同建議嘅20mA直流正向電流。通常,恆流驅動器比帶串聯電阻嘅恆壓驅動器更受青睞,以獲得更好嘅穩定性同使用壽命,特別係喺寬溫度範圍內運行或需要精確亮度控制時。藍色同綠色晶片嘅獨立腳位允許靈活嘅控制方案,例如交替閃爍、混合顏色(如果以唔同強度同時驅動)或獨立狀態指示。
9. 比較同選擇指引
呢個元件嘅主要區別在於將兩種唔同顏色嘅LED(藍色同綠色)集成喺一個緊湊嘅SMD封裝中。相比使用兩個獨立嘅單色LED,呢種設計可以顯著節省PCB上嘅空間。擴散透鏡提供嘅120度寬視角,使其適合需要從多個角度都能睇到指示燈嘅應用。
選擇分級代碼時,設計師必須平衡成本同性能。更嚴格嘅分級(例如:特定波長同高亮度)可能價格更高,但能確保最終產品嘅視覺一致性,呢點對於多單元顯示屏或狀態面板至關重要。提供嘅分級系統允許根據應用對顏色同發光強度嘅要求進行精確選擇。
10. 基於技術參數嘅常見問題
問:我可以同時驅動藍色同綠色LED嗎?
答:可以,因為佢哋有獨立腳位(藍色用1,2腳;綠色用3,4腳),你可以獨立或同時驅動佢哋。如果兩個都以全電流開啟,請確保唔超過封裝嘅總功耗。
問:峰值波長同主波長有咩區別?
答:峰值波長 (λP) 係發射光功率最大嘅波長。主波長 (λd) 係人眼感知到嘅、與LED顏色相匹配嘅單一波長。λd對於視覺應用中嘅顏色規格更為相關。
問:如果器件唔用於反向操作,點解要指定反向電流 (IR)?
答:IR規格係一個質量同漏電測試參數。佢確保LED晶片同封裝有適當嘅隔離。喺電路設計中,應採取預防措施(例如並聯保護二極管)以避免LED承受反向電壓。
問:打開袋子後遵循168小時車間壽命有幾重要?
答:對於可靠性嚟講非常重要。塑料封裝吸收嘅濕氣會喺高溫迴流焊接過程中迅速蒸發,導致內部裂紋或分層("爆米花"效應)。遵循MSL 3處理指引對於防止焊點失效至關重要。
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。 |