目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特性同優勢
- 1.2 目標應用同市場
- 2. 技術參數:深入客觀分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 光通量分級
- 3.2 正向電壓分級
- 3.3 主波長分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜分佈
- 4.2 典型電光特性曲線
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊參數
- 6.2 儲存同處理注意事項
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 防潮包裝
- 7.2 標籤說明
- 7.3 捲盤同載帶尺寸
- 8. 應用建議同設計考慮
- 8.1 限流同驅動器設計
- 8.2 熱管理
- 9. 可靠性同質量保證
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 10.1 光通量分級同主波長分級有咩唔同?
- 10.2 我應該點樣解讀正向電流 vs. 焊接溫度圖(圖 5)?
- 10.3 "車間壽命" 係咩意思?點解佢咁重要?
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款採用 PLCC-2 封裝、發出黃光嘅表面貼裝器件 (SMD) 中功率 LED 嘅規格。佢專為一般照明應用而設計,喺性能、效率同細小尺寸之間取得平衡。呢款器件具備寬廣視角,採用無鉛物料製造,並符合 RoHS 環保標準,適合現代電子組裝製程。
1.1 核心特性同優勢
呢款 LED 嘅主要優勢包括高光效同中功率消耗特性,令佢可以喺唔同照明場景下高效運作。緊湊嘅 PLCC-2 外形方便輕鬆整合到 PCB 設計中,而 120 度嘅寬廣視角確保光線分佈均勻。佢符合無鉛同 RoHS 指令,符合全球環保法規。
1.2 目標應用同市場
呢款 LED 設計為一款多功能元件,適合多個照明領域。佢嘅主要應用領域包括裝飾同娛樂照明,呢啲場合對顏色同亮度一致性要求好高。佢亦適用於農業照明系統。此外,佢嘅通用性令佢成為消費同工業電子產品中指示燈、背光燈同其他常見照明任務嘅可靠選擇。
2. 技術參數:深入客觀分析
呢個部分提供咗器件喺指定測試條件下嘅操作極限同性能特性嘅詳細、客觀分析。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。呢啲額定值係喺焊接點溫度 (T_Soldering) 為 25°C 時指定嘅。連續正向電流 (I_F) 唔可以超過 70 mA。對於脈衝操作,喺佔空比為 1/10 同脈衝寬度為 10 ms 嘅情況下,容許峰值正向電流 (I_FP) 為 140 mA。最大功耗 (P_d) 為 200 mW。器件可以喺環境溫度 (T_opr) 範圍 -40°C 至 +85°C 內運作,並可以喺 -40°C 至 +100°C 之間儲存 (T_stg)。從結點到焊接點嘅熱阻 (R_th J-S) 為 50 °C/W,最大容許結點溫度 (T_j) 為 115°C。焊接必須嚴格遵守熱曲線:回流焊最高 260°C,最多 10 秒;或者手動焊接最高 350°C,最多 3 秒。重要提示強調產品對靜電放電 (ESD) 敏感,需要採取適當嘅處理預防措施。
2.2 電光特性
電光特性係喺 T_Soldering = 25°C 同測試電流 (I_F) 為 60 mA(代表典型工作點)下測量嘅。光通量 (I_v) 嘅典型範圍係從 8.5 lm(最小值)到 13.0 lm(最大值)。正向電壓 (V_F) 通常喺 2.1 V 到 2.8 V 之間。視角 (2θ_1/2),定義為半強度全角,係 120 度。當施加 5V 反向電壓 (V_R) 時,保證反向電流 (I_R) 最大為 50 µA。重要公差已註明:光通量有 ±11% 公差,正向電壓圍繞其分級值有 ±0.1V 公差。
3. 分級系統說明
為咗確保生產批次嘅一致性,LED 會根據關鍵性能參數進行分級。咁樣設計師就可以選擇符合特定應用對亮度同電氣特性要求嘅元件。
3.1 光通量分級
光輸出分為幾個分級代碼 (B7, B8, B9, L1, L2, L3),每個代碼定義咗喺 I_F=60mA 下測量嘅特定最小同最大光通量值範圍。例如,B7 級涵蓋 8.5 到 9.0 lm,而 L3 級涵蓋 12.0 到 13.0 lm。光通量嘅總體公差為 ±11%。
3.2 正向電壓分級
正向電壓分為代碼 28 到 34,每個代碼代表 0.1V 嘅步進。28 級涵蓋 2.1V 到 2.2V,34 級涵蓋 2.7V 到 2.8V。正向電壓嘅公差為分級範圍嘅 ±0.1V。
3.3 主波長分級
黃色由其主波長定義。指定咗兩個分級代碼:Y52 對應主波長範圍 585 nm 到 590 nm,Y53 對應 590 nm 到 595 nm。主波長/峰值波長嘅測量公差為 ±1 nm。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供咗 LED 喺唔同操作條件下行為嘅深入分析,呢點對於穩健嘅電路設計同熱管理至關重要。
4.1 光譜分佈
提供嘅光譜曲線顯示咗從大約 540 nm 到 640 nm 波長範圍內嘅相對光強度。曲線喺黃色區域(約 585-595 nm)達到峰值,確認咗主波長分級,喺可見光譜其他部分嘅發射極少。
4.2 典型電光特性曲線
圖示咗幾個關鍵關係:圖 1 顯示正向電壓偏移隨住結點溫度從 25°C 上升到 115°C 而線性下降。圖 2 描繪咗相對輻射功率隨正向電流以次線性方式增加。圖 3 表明相對光通量隨住結點溫度上升而下降,呢個係 LED 嘅常見熱特性。圖 4 顯示咗正向電流與正向電壓嘅關係,呢個對於驅動器設計至關重要。圖 5 提供咗一條降額曲線,顯示最大容許正向電流隨住焊接點溫度上升而下降,呢個對於熱設計好重要。圖 6 係一個極座標輻射圖,說明咗空間強度分佈,確認咗寬廣嘅 120 度視角。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
提供咗 PLCC-2 封裝嘅詳細尺寸圖。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度,以及焊盤間距同尺寸。圖紙指明未指定尺寸嘅默認公差為 ±0.15 mm。呢啲資訊對於 PCB 焊盤設計同確保組裝期間正確放置至關重要。
5.2 極性識別
雖然文本中無明確詳細說明,但標準 PLCC-2 封裝通常有一個標記嘅陰極(通常係一個凹口、圓點或斜角)用於極性識別。設計師必須查閱封裝圖紙以確認呢個特定元件嘅確切標記方案。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊參數
規格書明確規定咗焊接嘅最大熱曲線:元件喺回流焊期間可以承受最高 260°C 嘅峰值溫度,最多 10 秒。對於手動焊接,極限係 350°C 持續 3 秒。超過呢啲極限可能會損壞 LED 嘅內部結構或塑料封裝。
6.2 儲存同處理注意事項
呢款器件對濕氣敏感。防潮袋喺準備使用元件之前唔應該打開。打開前,儲存條件應為 ≤ 30°C 同 ≤ 90% RH。打開後,元件喺 ≤ 30°C 同 ≤ 60% RH 條件下嘅 "車間壽命" 為 168 小時(7 日)。任何未使用嘅 LED 必須重新密封喺帶有乾燥劑嘅防潮包裝中。如果超過指定儲存時間或乾燥劑指示劑已變色,使用前需要進行烘烤處理,以去除吸收嘅濕氣並防止回流焊期間出現 "爆米花" 現象。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 防潮包裝
LED 以凸紋載帶供應,然後捲到捲盤上。每捲標準裝載數量為 250、500、1000、2000、3000 或 4000 件。捲盤連同載帶一齊密封喺鋁製防潮袋內,並附有乾燥劑。
7.2 標籤說明
包裝標籤包含幾個代碼:CPN(客戶產品編號)、P/N(產品編號)、QTY(包裝數量)、CAT(光強等級,對應光通量分級)、HUE(主波長等級)、REF(正向電壓等級)同 LOT No(批次編號,用於追溯)。
7.3 捲盤同載帶尺寸
詳細圖紙指定咗捲盤(直徑、寬度、軸心尺寸)同載帶(口袋間距、寬度、深度)嘅尺寸。呢啲對於自動貼片機設置好重要。除非另有說明,否則呢啲尺寸嘅公差通常為 ±0.1 mm。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 限流同驅動器設計
一個關鍵嘅設計注意事項係需要外部限流電阻或恆流驅動器。正向電壓有一個範圍同負溫度係數(如圖 1 所示)。如果直接由電壓源驅動,供電電壓嘅輕微增加或 V_F 因加熱而降低,可能會導致正向電流大幅增加,可能造成破壞性後果。驅動器必須設計為喺絕對最大額定值內運作,並考慮到環境溫度升高時嘅降額曲線(圖 5)。
8.2 熱管理
由於熱阻 (R_th J-S) 為 50 °C/W,通過焊盤進行有效散熱對於保持性能同壽命至關重要。PCB 佈局應提供足夠嘅銅面積連接至 LED 焊盤以散熱。喺高結點溫度下運作會降低光輸出(圖 3)並加速長期性能衰減。
9. 可靠性同質量保證
規格書列出咗一系列全面嘅可靠性測試,以 90% 置信水平同 10% 批次容許不良率 (LTPD) 進行。測試項目包括回流焊耐性、熱衝擊、溫度循環、高溫/高濕儲存同運作、低溫儲存同運作,以及喺各種條件下嘅高溫運作壽命測試。每項測試都有特定條件(溫度、濕度、電流、持續時間)同樣本數量(22 件),並定義咗接受標準(允許 0 個失效,1 個失效則拒收該批次)。呢啲數據確保咗元件喺典型環境同操作應力下嘅穩健性。
10. 常見問題(基於技術參數)
10.1 光通量分級同主波長分級有咩唔同?
光通量分級 (B7, L1 等) 係對 LED 總可見光輸出(亮度)進行分類。主波長分級 (Y52, Y53) 係對黃光嘅感知顏色或色調進行分類。設計師必須同時指定兩者,以確保應用中多個單元嘅亮度同顏色一致性。
10.2 我應該點樣解讀正向電流 vs. 焊接溫度圖(圖 5)?
呢個係一條降額曲線。佢顯示 LED 可以承受嘅最大安全連續正向電流,會隨住其焊接點溫度上升而下降。例如,如果 PCB 設計導致 LED 嘅焊點達到 85°C,最大驅動電流會明顯低於喺 25°C 時指定嘅 70 mA 絕對最大額定值。必須使用呢個圖進行熱設計以防止過熱。
10.3 "車間壽命" 係咩意思?點解佢咁重要?
車間壽命係指濕氣敏感嘅 LED 喺必須焊接或重新烘烤之前,可以暴露喺環境工廠條件下(密封袋打開後)嘅最長時間。超過呢個時間會令濕氣吸收到塑料封裝中。喺回流焊嘅高溫期間,呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發,導致內部分層或裂紋("爆米花" 現象),從而引致即時或潛在故障。
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。 |