目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 2.3 熱力特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓(VF)分級
- 3.2 發光強度(IV)分級
- 3.3 顏色座標分級
- 4. 機械同包裝資訊
- 4.1 封裝尺寸同極性
- 4.2 推薦PCB焊接焊盤
- 4.3 膠帶同捲盤包裝
- 5. 焊接、組裝同處理指南
- 5.1 紅外線迴流焊接曲線
- 5.2 清潔
- 5.3 儲存同濕度敏感性
- 6. 應用備註同設計考慮
- 6.1 典型應用場景
- 6.2 設計考慮
- 6.3 重要注意事項
- 7. 技術深入探討同分析
- 7.1 工作原理
- 7.2 性能曲線分析
- 7.3 解答常見技術問題
1. 產品概覽
LTSA-E67RUWETU係一款高亮度表面貼裝LED,專為自動化組裝工序同空間有限嘅應用而設計。佢採用InGaN(氮化銦鎵)技術嘅白色光源,封裝喺黃色透鏡入面。呢個組合係為咗滿足現代電子設備對可靠、細小照明方案嘅需求。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅特點係兼容自動化貼片機同標準紅外線(IR)迴流焊接工序,非常適合大批量生產。主要目標市場包括消費電子產品、網絡系統,尤其係汽車配件應用。呢款器件符合AEC-Q101標準(修訂版D),證明佢適合對元件可靠性要求極高嘅汽車環境。其他特點包括符合RoHS指令、以8mm膠帶包裝喺7吋捲盤上,以及預處理至JEDEC濕度敏感度等級2a,確保儲存同組裝期間嘅穩定性。
2. 深入技術參數分析
詳細分析電氣、光學同熱力規格,對於正確設計電路同熱管理至關重要。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限,係喺環境溫度(Ta)25°C下指定。最大連續正向電流(DC)係50 mA。喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度),容許100 mA嘅峰值正向電流。最大功耗係170 mW。器件嘅工作同儲存溫度範圍係-40°C至+100°C。超過呢啲極限,尤其係接面溫度,會導致災難性故障或光輸出同壽命顯著下降。
2.2 電氣同光學特性
喺Ta=25°C同標準測試電流(IF)30mA下測量,器件嘅典型發光強度範圍由最低1800 mcd到最高3550 mcd。正向電壓(VF)通常介乎2.8V至3.4V之間,每個電壓級別有±0.1V嘅公差。視角(2θ1/2)定義為強度係軸向值一半嘅角度,為120度,表示一個寬闊、擴散嘅發光模式。色度座標喺CIE 1931圖上指定為x=0.3197,y=0.3131,定義咗佢嘅白點。反向電流(IR)喺VR=5V時最大為10 µA,靜電放電(ESD)耐壓使用人體模型(HBM)為2000V。必須注意,器件並非設計用於反向偏壓下操作;反向電壓測試條件僅供參考。
2.3 熱力特性
有效嘅熱管理對於LED性能同壽命至關重要。由接面到環境嘅熱阻(RθJA)通常係280 °C/W,係喺1.6mm厚、有16mm²銅焊盤嘅FR4基板上測量。更重要嘅係,由接面到焊點嘅熱阻(RθJS)係130 °C/W。呢個較低嘅數值對設計更相關,因為佢代表咗由LED晶片到印刷電路板(PCB)嘅主要熱傳導路徑。絕對最高接面溫度(TJ)係125°C。設計師必須確保操作接面溫度(使用功耗同熱阻計算得出)遠低於呢個極限,以確保可靠性。
3. 分級系統說明
LTSA-E67RUWETU採用全面嘅分級系統,根據正向電壓(VF)、發光強度(IV)同顏色座標對單元進行分類。咁樣可以讓設計師為其應用選擇性能一致嘅LED。
3.1 正向電壓(VF)分級
單元分為三個電壓級別:H(2.8V - 3.0V)、J(3.0V - 3.2V)同K(3.2V - 3.4V)。每個級別有±0.1V嘅公差。從相同VF級別選擇LED有助於確保當多個LED並聯時電流分佈均勻。
3.2 發光強度(IV)分級
強度級別確保亮度水平一致。級別包括:X1(1800 - 2240 mcd)、X2(2240 - 2800 mcd)同Y1(2800 - 3550 mcd)。每個級別內有±11%嘅公差。咁樣可以根據輸出要求進行分級,可能影響唔同產品級別嘅成本同選擇。
3.3 顏色座標分級
最複雜嘅方面係顏色分級。規格書提供咗詳細嘅色度座標表,定義咗CIE 1931圖上多個四邊形區域(級別),例如LL、LK、ML、MK、NL、NK等。每個級別由四個(x, y)座標點定義。典型顏色點(x=0.3197,y=0.3131)位於其中幾個級別內(例如LL、LK、ML)。級別內嘅色調座標公差指定為±0.01。呢種嚴格控制對於顏色一致性至關重要嘅應用(例如指示燈組或背光,其中多個LED同時被觀看)非常重要。
4. 機械同包裝資訊
4.1 封裝尺寸同極性
呢款LED符合EIA標準SMD封裝外形。所有尺寸均以毫米提供,一般公差為±0.2 mm,除非另有說明。一個關鍵嘅設計注意事項係,陽極引線框架亦充當LED嘅主要散熱器。咁樣意味住PCB上嘅陽極焊盤必須設計有足夠嘅熱質量,並且可能需要連接到散熱通孔或平面,以有效散熱。喺佈局時正確識別陽極同陰極對於正常操作同最佳熱性能至關重要。
4.2 推薦PCB焊接焊盤
規格書包含咗用於紅外線迴流焊接嘅推薦PCB焊盤佈局圖。遵守呢啲尺寸可以確保可靠嘅焊點、正確嘅對齊,以及從LED嘅散熱焊盤(陽極)到PCB嘅有效熱傳遞。
4.3 膠帶同捲盤包裝
為咗自動化組裝,LED以8mm寬嘅凸紋載帶提供,捲喺7吋(178mm)直徑嘅捲盤上。每個捲盤包含2000件。包裝符合ANSI/EIA-481規格。關鍵注意事項包括:空嘅元件袋用蓋帶密封,每個捲盤最多容許兩個連續缺失嘅元件(燈)。了解膠帶間距同捲盤尺寸對於編程自動化組裝設備係必要嘅。
5. 焊接、組裝同處理指南
5.1 紅外線迴流焊接曲線
提供咗一個符合J-STD-020標準嘅無鉛焊接工序建議迴流曲線。呢個曲線通常包括預熱、熱浸、迴流(有峰值溫度限制)同冷卻階段。跟隨製造商推薦嘅曲線對於防止熱衝擊、焊點缺陷或損壞LED嘅內部結構同環氧樹脂透鏡至關重要。
5.2 清潔
如果需要焊後清潔,只應使用指定嘅化學品。規格書建議喺正常室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用未指定或侵蝕性強嘅化學品會損壞LED嘅封裝材料,導致變色、破裂或分層。
5.3 儲存同濕度敏感性
根據JEDEC J-STD-020,產品分類為濕度敏感度等級(MSL)2a。咁樣意味住密封防潮袋(內有乾燥劑)喺打開後,當儲存條件≤30°C / 60% RH時,有4個星期嘅使用期限。使用前長期儲存時,密封袋應保持喺30°C或以下同70%相對濕度或以下。LED喺密封防潮包裝內建議喺一年內使用。唔遵守呢啲預防措施會導致迴流期間出現爆米花現象,即吸收嘅水分蒸發並使封裝破裂。
6. 應用備註同設計考慮
6.1 典型應用場景
呢款LED適用於多種電子設備,包括但不限於:無線同流動電話、筆記本電腦、網絡系統,以及各種汽車配件應用(例如室內照明、開關背光、狀態指示燈)。佢嘅AEC-Q101資格使其成為非安全關鍵汽車電子產品嘅候選。
6.2 設計考慮
- 限流:務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器。正向電壓有一個範圍(2.8-3.4V),所以按照最大VF設計可以確保當連接到固定電壓源時,LED唔會超過其電流額定值。
- 熱管理:陽極係熱路徑。設計PCB陽極焊盤時要有足夠嘅銅面積。使用散熱通孔連接到內部或底面嘅接地/電源平面以散熱。使用P_Dissipated = VF * IF 同 ΔT = RθJS * P_Dissipated 計算預期接面溫度。
- ESD保護:雖然額定為2kV HBM,但喺PCB輸入端同處理期間實施標準ESD保護措施被認為係良好做法,特別係喺非受控環境中。
6.3 重要注意事項
規格書明確指出,呢啲LED係用於普通電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用(例如航空、醫療設備、交通安全系統),喺設計採用前需要諮詢製造商。呢個係標準免責聲明,強調咗元件嘅預期使用情況。
7. 技術深入探討同分析
7.1 工作原理
LTSA-E67RUWETU利用InGaN(氮化銦鎵)半導體晶片產生白光。通常,呢係通過使用塗有黃色螢光粉嘅藍光InGaN晶粒實現。部分藍光被螢光粉轉換為黃光;藍光同黃光嘅混合被人眼感知為白色。黃色外部透鏡可能用於進一步修改色溫或擴散光輸出,創造出由色度座標指定嘅最終感知顏色。
7.2 性能曲線分析
規格書包含一個空間分佈(輻射模式)曲線(圖2)。呢條曲線以圖形方式表示發光強度作為視角嘅函數,確認咗120度視角規格。佢顯示出類似朗伯分佈,對於帶有擴散透鏡嘅LED好常見,強度喺0度(軸向)最高,並向邊緣平滑下降。
7.3 解答常見技術問題
問:我可唔可以直接用3.3V驅動呢款LED?
答:冇限流機制嘅話唔可靠。由於VF可以高達3.4V,3.3V電源可能無法點亮較高電壓級別(K級別)中嘅某些單元。對於VF較低(例如2.9V)嘅單元,直接施加3.3V會導致過大電流,可能超過50mA最大值並損壞LED。務必使用串聯電阻或恆流驅動器。
問:我點樣解讀好似LL或MK呢啲顏色級別代碼?
答:呢啲係顏色級別表中定義嘅CIE色度圖上特定四邊形嘅任意標籤。佢哋代表顏色點嘅緊密分組。為咗組裝中嘅外觀一致,請指定並使用來自相同顏色級別代碼嘅LED。
問:RθJS值低於RθJA有咩意義?
答:RθJA包括從接面到焊點嘅熱阻,再加上從PCB到環境空氣嘅熱阻。RθJS隔離咗LED封裝及其連接到電路板嘅性能。較低嘅RθJS意味住LED本身將熱量傳遞到PCB嘅效率相對較高。最終嘅冷卻性能很大程度上取決於PCB設計(銅面積、層數、氣流)。
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。 |