目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數:深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓 (VF) 等級
- 3.2 發光強度 (IV) 等級
- 3.3 主波長 (WD) 等級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸同極性識別
- 5.2 推薦PCB焊盤佈局
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 推薦紅外回流焊溫度曲線
- 6.2 儲存條件
- 6.3 清潔
- 6.4 驅動方法
- 7. 包裝同處理資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 基於技術參數嘅常見問題
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 行業趨勢同發展
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款表面貼裝器件 (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。佢嘅微型尺寸同標準組裝流程兼容,可以整合到各式各樣嘅電子設備入面。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要優勢包括符合RoHS法規、採用8mm載帶同7吋捲盤包裝方便自動化處理,以及兼容紅外回流焊接流程。佢設計成可以同集成電路 (IC) 兼容。器件已按照JEDEC Level 3標準進行濕度敏感度預處理。目標應用涵蓋電訊、辦公室自動化、家電同工業設備。具體用途包括狀態指示燈、信號同標誌燈具,以及前面板背光。
2. 技術參數:深入客觀解讀
呢部分詳細拆解咗器件喺標準測試條件下嘅操作極限同性能特徵。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限操作並唔保證。主要額定值包括最大功耗72 mW、直流正向電流30 mA,以及脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)嘅峰值正向電流80 mA。器件嘅額定工作溫度範圍係-40°C至+85°C,儲存溫度範圍係-40°C至+100°C。
2.2 電氣同光學特性
喺環境溫度 (Ta) 25°C同正向電流 (IF) 20 mA下測量,器件表現出以下典型性能。發光強度 (Iv) 範圍好闊,由最低140.0 mcd到最高450.0 mcd,具體數值由分級等級決定。佢具有120度嘅寬視角 (2θ1/2)。峰值發射波長 (λP) 約為609 nm,主波長 (λd) 通常喺605 nm,定義咗佢嘅橙色視覺感知。譜線半寬度 (Δλ) 係15 nm。喺測試電流下,正向電壓 (VF) 範圍由1.8V到2.4V。當施加5V反向電壓 (VR) 時,反向電流 (IR) 規定最大為10 μA,不過器件並非設計用於反向操作。
3. 分級系統說明
3.1 正向電壓 (VF) 等級
LED分為三個電壓等級 (D2, D3, D4),範圍分別係1.8-2.0V、2.0-2.2V同2.2-2.4V,喺20mA下測量。每個等級內有±0.1V嘅容差。
3.2 發光強度 (IV) 等級
亮度分為五個等級 (R2, S1, S2, T1, T2)。最小發光強度範圍由140.0 mcd (R2) 到355.0 mcd (T2),相應嘅最大值最高可達450.0 mcd。適用±11%嘅容差。
3.3 主波長 (WD) 等級
顏色(由主波長定義)分為四個等級 (P, Q, R, S),覆蓋範圍由600 nm到612 nm。主波長嘅容差係±1 nm。
4. 性能曲線分析
雖然具體圖形數據喺源文件中有提及,但呢類器件嘅典型曲線會說明正向電流同正向電壓之間嘅關係 (IV曲線)、發光強度隨環境溫度嘅變化,以及顯示峰值波長同譜寬嘅光譜功率分佈。呢啲曲線對於理解器件喺非標準條件下嘅行為同電路設計至關重要。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸同極性識別
LED採用標準EIA封裝。詳細尺寸圖標明長度、寬度、高度同引腳位置。陰極通常通過封裝上嘅標記或特定焊盤幾何形狀來識別。除非另有說明,所有尺寸均以毫米為單位,標準公差為±0.2 mm。
5.2 推薦PCB焊盤佈局
建議使用特定嘅焊盤圖案設計用於紅外或氣相回流焊接。呢個圖案確保組裝過程中和之後焊點形成良好、熱量散發同機械穩定性。
6. 焊接同組裝指引
6.1 推薦紅外回流焊溫度曲線
對於無鉛焊接流程,建議採用符合J-STD-020B嘅溫度曲線。關鍵參數包括預熱區、規定嘅液相線以上時間,以及峰值溫度不超過260°C。峰值溫度±5°C範圍內嘅總時間應受到限制。由於電路板設計變量會影響熱曲線,建議進行針對特定電路板嘅特性分析。
6.2 儲存條件
未開封嘅防潮袋應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度 (RH) 環境下,建議一年內使用。開封後,元件應儲存喺≤30°C同≤60% RH環境下。建議喺開袋後168小時內完成紅外回流焊。如果儲存時間超過此期限,建議喺組裝前以約60°C烘烤至少48小時。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔,只應使用指定溶劑。將LED浸入常溫乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。使用未指定嘅化學品可能會損壞封裝。
6.4 驅動方法
LED係電流驅動器件。為確保穩定嘅發光強度同使用壽命,必須使用恆流源驅動,或者使用電壓源時串聯限流電阻。正向電流不得超過30 mA嘅絕對最大直流額定值。
7. 包裝同處理資料
元件以8mm寬嘅凸紋載帶供應,用蓋帶密封,捲繞喺直徑7吋 (178mm) 嘅捲盤上。每捲包含2000件。包裝符合ANSI/EIA 481規範。剩餘數量嘅最小包裝數量為500件。提供載帶袋同捲盤嘅詳細尺寸。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED非常適合用於消費電子產品(電話、手提電腦、電器)嘅狀態指示、前面板同標誌嘅背光,以及標誌牌中嘅低亮度一般照明。佢嘅寬視角使其喺需要從多個角度可見嘅應用中非常有效。
8.2 設計考慮因素
熱管理:
雖然功耗低,但確保足夠嘅PCB銅面積或散熱孔可以幫助維持較低嘅結溫,從而保持光輸出同使用壽命。電流限制:
務必使用根據電源電壓同所需正向電流 (≤30mA) 調整嘅串聯電阻或恆流驅動器。靜電防護:
處理同組裝期間應遵守標準靜電防護措施。光學設計:
白色擴散透鏡提供柔和、廣角嘅光線發射。對於聚焦或定向光線,可能需要二次光學元件。9. 技術比較同差異化
同舊式LED技術相比,使用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)材料作為橙色光源,通常比用於紅-橙-琥珀色範圍嘅其他材料系統具有更高效率同更好嘅波長同輸出溫度穩定性。結合白色擴散透鏡,創造出均勻、柔和嘅橙色外觀,同透明透鏡LED(具有更集中、強烈嘅光斑)區分開來。
10. 基於技術參數嘅常見問題
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長係發射光功率達到最大值時嘅單一波長。主波長係指與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長,係同參考白光比較得出嘅。主波長對於顏色規格更相關。
問:我可唔可以連續用30mA驅動呢款LED?
答:絕對最大額定值規定30mA直流電係上限。為確保長期可靠運行,通常做法係以低於其最大額定值嘅電流驅動LED,通常像測試條件中咁用20mA,以延長壽命同管理熱效應。
問:如果器件唔係用於反向操作,點解反向電流規格咁重要?
答:呢個規格主要用於測試目的(IR測試),並顯示器件嘅漏電特性。佢強調施加反向電壓會導致電流流動並可能損壞LED,因此電路設計必須防止反向偏壓。
11. 實用設計同使用案例
場景:設計一個多狀態指示燈面板。
設計師需要為一個由5V電源供電嘅設備上嘅橙色狀態指示燈設置三個不同亮度級別(低、中、高)。使用來自T2亮度等級 (355-450 mcd) 嘅T680KFWT LED,佢哋可以通過20mA驅動實現高亮度。對於中同低亮度,佢哋可以使用脈寬調製 (PWM),頻率要足夠高以避免可見閃爍(例如>100Hz),佔空比分別為例如50%同10%。咁樣可以在改變感知亮度嘅同時保持顏色一致性。簡單嘅串聯電阻值計算為 R = (5V - VF) / 0.020A。使用典型VF 2.0V(來自D2等級),R = (5-2)/0.02 = 150歐姆。一個150歐姆、1/8W嘅電阻就足夠。12. 工作原理介紹
發光二極管係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入到有源區。當呢啲電荷載流子復合時,能量以光子形式釋放。發射光嘅特定波長(顏色)由有源區中使用嘅半導體材料嘅帶隙能量決定。喺呢款器件中,使用AlInGaP來產生橙色波長範圍 (~605 nm) 嘅光子。環氧樹脂透鏡摻雜咗擴散粒子來散射光線,創造出更寬、更均勻嘅發射圖案。
13. 行業趨勢同發展
SMD LED嘅總體趨勢繼續朝向更高發光效率(每電瓦更多光輸出)、通過更嚴格分級改善顏色一致性,以及增強可靠性。同時亦專注於開發能夠承受無鉛焊接所需嘅更高溫度回流焊曲線以及同其他元件組裝嘅封裝。微型化仍然係關鍵驅動力,同時仲有同控制電子元件嘅集成。固態照明嘅原則,包括效率同壽命,繼續使LED成為所有領域指示燈同照明應用嘅主導解決方案。
The general trend in SMD LEDs continues toward higher luminous efficacy (more light output per electrical watt), improved color consistency through tighter binning, and enhanced reliability. There is also a focus on developing packages that can withstand higher temperature reflow profiles required for lead-free soldering and assembly with other components. Miniaturization remains a key driver, alongside integration with control electronics. The principles of solid-state lighting, including efficiency and longevity, continue to make LEDs the dominant solution for indicator and illumination applications across all sectors.
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。 |