目錄
1. 產品概覽
SMD3528 係一款專為高密度 PCB 應用而設計嘅表面貼裝 LED 元件。佢嘅緊湊尺寸(3.5mm x 2.8mm)好適合用喺空間有限嘅背光、指示燈同一般照明。呢款元件嘅主要優勢在於其堅固嘅矽膠封裝,提供良好嘅光學性能。不過,呢個特點亦意味住需要小心處理,以防損壞內部精密結構,包括金線同 LED 晶片。
2. SMD3528 產品處理注意事項
處理不當係 SMD3528 LED 失效嘅主要原因之一。矽膠封裝體相對較軟,容易因物理壓力而受損。
2.1 手動處理
強烈建議唔好直接用手指接觸 LED。皮膚上嘅汗水同油脂會污染矽膠透鏡表面,導致光學性能下降同光輸出減少。而且,用手指施加壓力可能會壓壞矽膠,有機會整斷內部金線或者損壞 LED 晶片本身,造成即時失效(死燈)。
2.2 用鑷子處理
用普通鑷子夾起 LED 本體亦都有問題。鑷子尖頭好容易刺穿或者令軟身矽膠變形,造成同手動處理一樣嘅內部損傷。另外,金屬鑷子會刮花透鏡表面,改變光線發射模式同角度。
2.3 真空吸嘴處理
使用真空吸嘴進行自動組裝係推薦嘅方法。不過,關鍵在於真空吸嘴頭嘅直徑必須大過 LED 封裝嘅內腔。太細嘅吸嘴會直接壓入矽膠,形成一個集中嘅壓力點,可能會切斷金線或者壓碎晶片。
2.4 焊接後處理
完成回流焊工序後,必須小心處理裝有 SMD3528 LED 嘅 PCB。直接將電路板疊起會對 LED 嘅圓頂施加壓力。呢種壓力會導致機械應力,引發潛在缺陷或者即時失效。疊放組件時,LED 元件上方應保持最少 2 厘米嘅垂直間距。唔好將氣泡紙直接放喺 LED 上面,因為氣泡產生嘅壓力亦會造成損壞。
3. 濕敏度、儲存同烘烤
SMD3528 LED 被歸類為濕敏元件 (MSD)。吸收咗嘅濕氣會喺高溫回流焊過程中迅速蒸發,導致內部分層、破裂或者爆米花現象,從而引致失效。
3.1 濕敏度等級 (MSL)
本產品符合 IPC/JEDEC J-STD-020C 標準,用於塑膠積體電路嘅濕度/回流焊敏感度分類。用戶必須參考產品包裝或數據表上提供嘅具體 MSL 等級。
3.2 儲存條件
- 未開封包裝:儲存喺溫度介乎 5°C 至 30°C、相對濕度低於 85% 嘅環境中。
- 已開封包裝:元件必須儲存喺乾燥環境中。建議條件係溫度介乎 5°C 至 30°C,相對濕度低於 60%。為咗喺開封後獲得最佳保護,請將元件存放喺裝有乾燥劑嘅密封容器或氮氣吹掃嘅防潮櫃中。
3.3 車間壽命
一旦打開原裝防潮袋,如果儲存環境未受控制(例如唔喺防潮櫃內),元件應喺 12 小時內使用。打開袋子後必須立即檢查袋內嘅濕度指示卡,以確認內部濕度未超過安全水平。
3.4 烘烤要求同程序
如果出現以下情況,就需要進行烘烤以去除吸收嘅濕氣:
- 元件已從原裝真空密封包裝中取出,並暴露喺環境空氣中超過指定嘅車間壽命。
- 濕度指示卡顯示濕度水平已超標。
烘烤程序:
- 元件可以喺原裝捲帶上進行烘烤。
- 喺 60°C (±5°C) 嘅溫度下烘烤 24 小時。
- 切勿超過 60°C,因為更高溫度可能會損壞 LED 封裝或材料。
- 烘烤後,元件必須喺一小時內進行回流焊,或者立即放回乾燥儲存環境(相對濕度<20%)。
4. 焊接同清潔指引
4.1 回流焊
完成回流焊工序後,讓 LED 自然冷卻至室溫,然後先進行後續處理或清潔。檢查焊點是否一致。從 PCB 側面觀察,焊錫應呈現完整嘅回流曲線,表面光滑有光澤,氣孔最少。
4.2 焊接後清潔
建議喺焊接後清潔 PCB,以去除助焊劑殘留物。
- 推薦方法:使用水溶性助焊劑,並用去離子水或指定嘅水性清潔劑清洗,然後烘乾。如有需要,亦可使用異丙醇 (IPA)。
- 不推薦 / 禁止方法:
- 切勿使用超聲波清洗。高頻振動可能會導致 LED 晶片或金線出現微裂紋。
- 切勿用清水清潔已組裝嘅 PCB,因為好難完全烘乾,可能會導致元件引腳氧化。
- 避免使用強力有機溶劑,例如丙酮、甲苯或油漆稀釋劑。呢啲化學品會侵蝕同降解矽膠透鏡材料,導致霧化、破裂或溶解。
- 切勿使用未經指定嘅化學清潔劑。
5. 靜電放電 (ESD) 保護
LED 係半導體器件,非常容易受到靜電放電損壞。白色、綠色、藍色同紫色 LED 由於其半導體材料成分,特別敏感。
5.1 ESD 來源
靜電可以通過多種方式產生:
- 摩擦:唔同材料之間嘅接觸同分離(例如塑膠托盤、衣物、包裝)。
- 感應:帶電物體靠近導電表面時會感應出電荷。
5.2 保護措施
喺處理區域實施全面嘅 ESD 控制計劃至關重要:
- 使用帶導電墊嘅接地工作站。
- 所有人員必須佩戴正確接地嘅手腕帶。
- 使用導電容器、托盤同袋子嚟儲存同運輸元件。
- 盡量將環境濕度維持喺 40% RH 以上,因為較高濕度可以減少靜電積聚。
- 只喺指定嘅 ESD 安全工作區域處理元件。
6. 散熱管理考慮
雖然提供嘅文件摘錄無詳細列出特定熱阻值,但有效嘅散熱管理對於 LED 性能同壽命至關重要。SMD3528 封裝主要通過其焊盤將熱量散發到 PCB。
6.1 散熱用 PCB 設計
為咗最大化使用壽命同保持穩定嘅光輸出:
- 使用具有足夠導熱性嘅 PCB。對於高功率或高密度應用,強烈推薦使用金屬基板 (MCPCB) 或具有厚銅層嘅電路板。
- 設計 PCB 焊盤圖案時,應將散熱焊盤連接到大面積銅箔或專用散熱通孔,將熱量傳遞到內層或背面散熱器。
- 確保焊點完整性高,因為焊錫係 LED 同電路板之間嘅主要熱介面。
6.2 溫度影響
高結溫會導致:
- 光通量衰減加速(隨時間推移光輸出減少)。
- 色漂移,尤其係白色 LED。
- 操作壽命縮短。
- 正向電壓增加。
7. 3528 系列回流焊溫度曲線特性
標準無鉛回流焊曲線通常適用。需要控制嘅關鍵參數包括:
- 預熱/升溫:緩慢嘅升溫速率(通常為 1-3°C/秒),以減少熱衝擊。
- 保溫區:讓整個組裝件同元件達到均勻溫度,並激活助焊劑。
- 回流區:峰值溫度必須足夠高以確保焊錫適當熔化,但唔可以超過 LED 封裝嘅最高耐溫(請查閱數據表,通常喺 260°C 左右幾秒鐘)。
- 冷卻:受控嘅冷卻階段有助於形成可靠嘅焊點。
8. 應用備註同設計考慮
8.1 典型應用
SMD3528 廣泛應用於:
- LCD 顯示器背光模組 (BLU)。
- 建築重點照明。
- 汽車內飾照明。
- 消費電子產品狀態指示燈。
- 標誌同裝飾照明。
8.2 電路設計
務必使用恆流源驅動 LED,而唔係恆壓源。使用電壓源時,必須配備限流電阻。必須嚴格遵守數據表中指定嘅正向電流 (If),以防過熱同快速老化。
8.3 光學設計
矽膠透鏡提供典型視角。對於特定光束圖案,可能需要二次光學元件(反射器、擴散片或外部透鏡)。避免二次光學元件同 LED 圓頂之間有機械接觸,以防產生應力。
9. 故障分析同疑難排解
常見故障模式及其可能嘅根本原因包括:
- 死燈(唔著):通常由 ESD 損壞、機械應力(處理、疊放)導致金線斷裂,或晶片破裂引起。
- 光輸出減弱:可能係由於矽膠透鏡污染、結溫過高,或焊點失效導致散熱不良。
- 間歇性工作:可能表示焊點有裂紋、金線受損導致間歇性接觸,或 ESD 引起嘅潛在損傷。
- 色漂移:主要係由於長時間喺高溫下工作、驅動電流超出規格,或螢光粉(白色 LED 中)老化所致。
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。 |