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 電光特性
- 3. 分級系統解釋 為確保生產批次嘅一致性,LED會根據關鍵性能參數進行分級。 3.1 發光強度分級 器件會根據喺 IF=5mA 時測量到嘅發光強度,分為三個等級(Q2、R1、R2)。咁樣設計師就可以為佢哋嘅應用選擇合適嘅亮度等級,確保使用多個LED嘅面板有視覺上嘅一致性。 等級 Q2:90.0 mcd(最小)至 112.0 mcd(最大) 等級 R1:112.0 mcd(最小)至 140.0 mcd(最大) 等級 R2:140.0 mcd(最小)至 180.0 mcd(最大) 3.2 正向電壓分級 LED亦會根據正向電壓降分為四組(28、29、30、31)。喺串聯電路中匹配 VF 等級有助於實現均勻嘅電流分佈同亮度。 等級 28:2.60 V(最小)至 2.70 V(最大) 等級 29:2.70 V(最小)至 2.80 V(最大) 等級 30:2.80 V(最小)至 2.90 V(最大) 等級 31:2.90 V(最小)至 3.00 V(最大) 3.3 色度座標分級 純白色係定義喺 CIE 1931 色度圖上嘅特定區域內,公差為 ±0.01。規格書定義咗四個色度等級(C1、C2、C3、C4),每個等級都指定咗可接受嘅 x、y 座標嘅四邊形區域。呢種嚴格控制確保咗各個LED之間嘅顏色差異極小。 4. 性能曲線分析
- 5. 機械及封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 儲存及處理
- 6.3 電路設計注意事項
- 7. 包裝及訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較及區分
- 10. 常見問題(FAQ)
- 10.1 點解必須使用限流電阻?
- 10.2 我可唔可以用呢款LED作連續照明?
- 10.3 零件編號中嘅分級代碼(例如 /CQ2R2TY)係咩意思?
- 10.4 點樣解讀規格書中嘅CIE色度圖?
- 11. 實用設計案例分析
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
19-217/T1D-CQ2R2TY/3T 係一款採用 InGaN 技術嘅表面貼裝器件(SMD)LED,能夠發出純白光。封裝喺緊湊嘅 1206 封裝內(約 3.2mm x 1.6mm x 1.1mm),呢個元件專為空間同重量係關鍵限制嘅高密度PCB應用而設計。佢嘅黃色擴散樹脂鏡頭提供咗寬闊、均勻嘅視角。產品完全符合現代環保法規,無鉛、符合RoHS、符合REACH,並且無鹵素(Br <900 ppm,Cl <900 ppm,Br+Cl <1500 ppm)。產品以安裝喺7英寸捲盤上嘅8mm載帶形式供應,兼容自動貼片組裝線同標準紅外線或氣相回流焊工藝。
2. 技術規格詳解
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。
- 反向電壓(VR)):5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致結擊穿。
- 連續正向電流(IF)):10 mA。可靠操作嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流(IFP)):40 mA。呢個只允許喺脈衝條件下,佔空比為1/10,頻率為1 kHz。
- 功耗(Pd)):40 mW。封裝喺 Ta=25°C 時可以散發嘅最大功率。
- 靜電放電(ESD)人體模型(HBM)):150 V。表示對靜電有中等敏感度;需要採取適當嘅ESD處理預防措施。
- 工作溫度(Topr)):-40°C 至 +85°C。器件正常功能嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度(Tstg)):-40°C 至 +90°C。
- 焊接溫度(Tsol)):回流焊峰值溫度唔應該超過260°C持續10秒。手動焊接烙鐵頭溫度唔應該超過350°C持續3秒。
2.2 電光特性
呢啲參數係喺標準測試條件 Ta=25°C 同 IF=5mA 下測量嘅,除非另有說明。
- 發光強度(Iv)):範圍從最小 90.0 mcd 到最大 180.0 mcd。典型值喺呢個範圍內,並進一步細分為特定等級(Q2、R1、R2)。
- 視角(2θ1/2)):130 度(典型值)。呢個寬闊角度確保咗從唔同角度都有良好嘅可見度。
- 正向電壓(VF)):喺 IF=5mA 時,範圍從 2.60 V 到 3.00 V。呢個參數亦都有分級(代碼 28-31)。較低嘅 VF通常會導致更高效率。
- 反向電流(IR)):當施加5V反向電壓時,最大為 50 μA。呢個測試僅用於表徵;LED並非為反向操作而設計。
3. 分級系統解釋
為確保生產批次嘅一致性,LED會根據關鍵性能參數進行分級。
3.1 發光強度分級
器件會根據喺 IF=5mA 時測量到嘅發光強度,分為三個等級(Q2、R1、R2)。咁樣設計師就可以為佢哋嘅應用選擇合適嘅亮度等級,確保使用多個LED嘅面板有視覺上嘅一致性。
- 等級 Q2:90.0 mcd(最小)至 112.0 mcd(最大)
- 等級 R1:112.0 mcd(最小)至 140.0 mcd(最大)
- 等級 R2:140.0 mcd(最小)至 180.0 mcd(最大)
3.2 正向電壓分級
LED亦會根據正向電壓降分為四組(28、29、30、31)。喺串聯電路中匹配 VF等級有助於實現均勻嘅電流分佈同亮度。
- 等級 28:2.60 V(最小)至 2.70 V(最大)
- 等級 29:2.70 V(最小)至 2.80 V(最大)
- 等級 30:2.80 V(最小)至 2.90 V(最大)
- 等級 31:2.90 V(最小)至 3.00 V(最大)
3.3 色度座標分級
純白色係定義喺 CIE 1931 色度圖上嘅特定區域內,公差為 ±0.01。規格書定義咗四個色度等級(C1、C2、C3、C4),每個等級都指定咗可接受嘅 x、y 座標嘅四邊形區域。呢種嚴格控制確保咗各個LED之間嘅顏色差異極小。
4. 性能曲線分析
提供嘅圖表可以深入了解LED喺唔同條件下嘅行為。
- 正向電流 vs. 相對發光強度:顯示光輸出隨電流增加而增加,但喺超過額定最大值嘅極高電流下可能會飽和或下降。
- 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):展示指數關係,對於設計限流電路至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:說明光輸出如何隨結溫升高而降低。有效嘅熱管理係保持亮度嘅關鍵。
- 正向電流降額曲線:指定最大允許正向電流作為環境溫度嘅函數,以防止過熱。
- 輻射圖:一個極座標圖,可視化光強度嘅空間分佈,確認130度視角。
- 光譜分佈:一個將相對強度對應波長繪製嘅圖表,顯示發出白光嘅峰值波長同光譜寬度。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
LED遵循標準1206 SMD封裝尺寸。關鍵尺寸(單位:mm,公差±0.1mm,除非另有說明)包括本體長度3.2、寬度1.6、高度1.1。陽極同陰極端子喺封裝上有清晰標記。提供推薦嘅PCB焊盤設計,以確保正確焊接同機械穩定性。
5.2 極性識別
LED嘅陰極側通常有標記,通常係帶有綠色色調或封裝上有凹口。組裝時必須觀察正確極性以確保正常功能。
6. 焊接及組裝指引
6.1 回流焊溫度曲線
建議使用無鉛回流焊曲線:喺150-200°C之間預熱60-120秒,然後升溫。液相線以上(217°C)嘅時間應為60-150秒,峰值溫度唔超過260°C,最多持續10秒。最大升溫速率為3°C/秒,最大冷卻速率為6°C/秒。回流焊唔應該進行超過兩次。
6.2 儲存及處理
LED包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。喺準備使用組件之前唔好打開個袋。打開後,未使用嘅部件應儲存喺≤30°C同≤60% RH嘅環境中,並喺168小時(7日)內使用。如果超過呢個時間或乾燥劑指示劑變色,使用前需要喺60±5°C下烘烤24小時。
6.3 電路設計注意事項
重要:必須始終使用一個外部限流電阻同LED串聯。正向電壓具有負溫度係數,意味住如果唔係由電阻適當限制,電壓嘅微小增加會導致電流嘅大幅增加,可能造成破壞。
7. 包裝及訂購資料
產品以防潮包裝供應。組件放置喺壓紋載帶中,尺寸指定為標準8mm寬度。載帶纏繞喺7英寸直徑嘅捲盤上,每捲3000件。捲盤同袋標籤包含關鍵信息:客戶零件編號(CPN)、產品編號(P/N)、數量(QTY)、發光強度等級(CAT)、色度等級(HUE)、正向電壓等級(REF)同批號(LOT No)。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 背光照明:由於其寬視角同均勻光線,非常適合儀表板指示燈、開關照明同符號背光。
- 通訊設備:電話同傳真機等設備中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
- LCD平面背光:可以用於陣列,為小型LCD面板提供側光式背光。
- 通用指示:任何需要緊湊、可靠同明亮白色狀態指示燈嘅應用。
8.2 設計考慮因素
- 電流驅動:始終喺或低於推薦嘅10mA連續電流下操作。使用一個基於電源電壓同LED正向電壓(為保守設計,使用等級中嘅最大 VF)計算嘅串聯電阻。
- 熱管理:雖然封裝細小,但如果喺高環境溫度或高佔空比下操作,請確保足夠嘅PCB銅面積或散熱通孔,以管理結溫並保持光輸出同壽命。
- ESD保護:考慮到其150V HBM額定值,如果LED位於用戶可接觸區域,請喺輸入線路上實施基本ESD保護。
9. 技術比較及區分
同較大嘅引線框架型LED相比,19-217 SMD LED具有顯著優勢:佔用空間小得多,實現更高嘅封裝密度同小型化,重量減輕,並且兼容全自動組裝工藝,從而降低製造成本。其純白色(通過InGaN)、明確嘅分級結構以及符合最新環保標準(無鹵素、REACH)嘅特定組合,使其成為需要一致視覺性能嘅現代環保電子設計嘅合適選擇。
10. 常見問題(FAQ)
10.1 點解必須使用限流電阻?
LED係電流驅動器件。佢哋嘅I-V特性非常陡峭;正向電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化。如果冇串聯電阻來設定電流,可能會發生熱失控,導致立即失效或壽命縮短。
10.2 我可唔可以用呢款LED作連續照明?
可以,佢設計用於高達10mA嘅連續操作。確保環境溫度同PCB佈局允許適當散熱,以隨時間保持亮度。
10.3 零件編號中嘅分級代碼(例如 /CQ2R2TY)係咩意思?
呢啲代碼指定咗該特定訂單嘅保證性能等級。佢哋定義咗發光強度範圍(例如R2)、正向電壓範圍同色度座標,確保你收到特性緊密集中嘅LED。
10.4 點樣解讀規格書中嘅CIE色度圖?
圖表顯示咗人類顏色感知嘅範圍。上面繪製嘅細小四邊形框代表呢款"純白"LED嘅可接受顏色變化(等級C1-C4)。所有生產出嘅單元都將落喺呢啲定義區域之一內。
11. 實用設計案例分析
場景:設計一個帶有10個白色LED狀態指示燈嘅控制面板,由5V電源軌供電。
步驟 1 - 電流選擇:選擇5mA嘅驅動電流(測試條件),以獲得良好亮度同壽命。
步驟 2 - 電阻計算:為保守設計,使用等級31嘅最大 VF(3.00V):R = (Vsupply- VF) / IF= (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ω。標準390 Ω或430 Ω電阻都適合。
步驟 3 - 功率額定值:電阻功耗:P = I2* R = (0.005)2* 400 = 0.01W。標準1/10W(0.1W)電阻綽綽有餘。
步驟 4 - 佈局:以一致方向放置LED。如果空間允許,添加連接到接地層嘅小型散熱焊盤以幫助散熱。
12. 工作原理
呢款LED基於InGaN(氮化銦鎵)半導體技術。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時,電子同空穴喺半導體芯片嘅有源區複合,以光子(光)嘅形式釋放能量。InGaN層嘅特定成分經過設計,以產生光子,當同封裝內黃色熒光粉(由藍色LED芯片激發)嘅光轉換結合時,會產生"純白"光嘅感知。寬闊視角係通過擴散黃色樹脂鏡頭實現嘅,該鏡頭散射光線。
13. 技術趨勢
像1206封裝呢類SMD LED嘅市場繼續向更高效率(每瓦更多流明)、改善白光LED嘅顯色指數(CRI)同更細嘅封裝尺寸(例如0805、0603)發展,以實現進一步小型化。行業亦強烈推動喺更廣泛環境條件下實現更高可靠性同更長操作壽命。將板上電流調節或保護功能集成到LED封裝本身係一個新興趨勢,可以簡化驅動器設計。
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。 |