目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深度客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 典型技術參數
- 3. 分級系統說明
- 3.1 光通量分級
- 3.2 波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 3.4 產品命名規則
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電壓 vs. 正向電流 (I-V曲線)
- 4.2 相對光通量 vs. 正向電流
- 4.3 相對光譜能量 vs. 接面溫度
- 4.4 光譜功率分佈
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 推薦焊盤圖案同鋼網設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊參數
- 6.2 處理同儲存注意事項
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 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
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 10.1 推薦嘅工作電流係幾多？
- 10.2 點樣揀啱嘅限流電阻？
- 10.3 點解要對光通量分級？我應該揀邊個級別？
- 10.4 呢款LED可唔可以用喺戶外應用？
- 11. 實戰設計案例
- 12. 原理簡介
- 13. 可靠性測試標準
- 14. 發展趨勢
1. 產品概覽
呢份文件提供咗SMD3528封裝單晶片藍光LED嘅完整技術規格。呢款表面貼裝元件專為需要可靠高效藍光光源嘅通用照明、背光同指示燈應用而設計。呢個元件嘅核心優勢在於其標準化封裝、一致嘅性能參數同清晰定義嘅分級系統，確保喺電路設計中嘅表現可以預測。
2. 技術參數深度客觀解讀
以下部分詳細說明LED嘅絕對最大額定值同典型電氣/光學特性。所有參數都係喺標準測試條件Ts= 25°C下測量。
2.1 絕對最大額定值
- 正向電流 (IF):30 mA (連續)
- 正向脈衝電流 (IFP):40 mA (脈衝寬度 ≤ 10ms，佔空比 ≤ 1/10)
- 功耗 (PD):144 mW
- 工作溫度 (Topr):-40°C 至 +80°C
- 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +80°C
- 接面溫度 (Tj):125°C
- 焊接溫度 (Tsld):回流焊喺200°C或230°C下進行10秒。
2.2 典型技術參數
喺正向電流 (IF) 為20 mA時測量。
- 正向電壓 (VF):典型值 3.2 V，最大值 3.6 V
- 反向電壓 (VR):5 V
- 主波長 (λd):460 nm
- 反向電流 (IR):最大值 10 µA
- 視角 (2θ1/2):120°
3. 分級系統說明
產品根據關鍵性能參數進行分級，以確保一致性。分級代碼係產品型號嘅一部分。
3.1 光通量分級
光通量喺IF= 20 mA下測量。光通量測量公差為±7%。
| 代碼 | 最小值 (lm) | 典型值 (lm) |
|---|---|---|
| A2 | 0.5 | 1 |
| A3 | 1 | 1.5 |
| B1 | 1.5 | 2 |
| B2 | 2 | 2.5 |
| B3 | 2.5 | 3 |
3.2 波長分級
主波長進行分級，以控制藍光嘅特定色調。
| 代碼 | 最小值 (nm) | 最大值 (nm) |
|---|---|---|
| B3 | 455 | 460 |
| B4 | 460 | 465 |
3.3 正向電壓分級
正向電壓進行分級，以協助電流調節電路設計。電壓測量公差為±0.08V。
| 代碼 | 最小值 (V) | 最大值 (V) |
|---|---|---|
| 1 | 2.8 | 3.0 |
| 2 | 3.0 | 3.2 |
| 3 | 3.2 | 3.4 |
| 4 | 3.4 | 3.6 |
3.4 產品命名規則
型號遵循特定結構：T [Package Code] [Chip Count] [Lens Code] [Internal Code] - [Flux Code] [Wavelength Code].
- 封裝代碼 (例如，32):表示SMD3528封裝。
- 晶片數量 (例如，S):'S' 表示單個細功率晶片。
- 透鏡代碼:'00' 表示無透鏡，'01' 表示有透鏡。
- 顏色:由字母定義 (B代表藍色)。
4. 性能曲線分析
特性曲線說明咗關鍵參數之間嘅關係，呢點對於熱管理同驅動電路管理至關重要。
4.1 正向電壓 vs. 正向電流 (I-V曲線)
I-V曲線顯示咗二極管典型嘅指數關係。正向電壓隨電流增加而增加。設計師必須確保驅動電路提供足夠嘅電壓餘量，特別係考慮到電壓分級嘅差異，以實現所需電流而唔超過最大額定值。
4.2 相對光通量 vs. 正向電流
呢條曲線表明光輸出隨電流增加而增加，但可能唔係完全線性，特別係喺較高電流時。喺推薦嘅20mA以上工作可能會導致效率遞減同接面溫度升高，可能影響使用壽命。
4.3 相對光譜能量 vs. 接面溫度
圖表顯示，當接面溫度從25°C上升到125°C時，相對光譜能量輸出會下降。呢點凸顯咗應用設計中熱管理嘅重要性，以確保產品壽命期間光輸出同顏色穩定性保持一致。
4.4 光譜功率分佈
光譜曲線確認咗峰值發射喺約460nm主波長附近，呢個係藍光InGaN LED晶片嘅特徵。窄帶寬係單色LED嘅典型特徵。
5. 機械與封裝資訊
5.1 外形尺寸
SMD3528封裝嘅標稱尺寸為3.5mm (長) x 2.8mm (寬)。提供帶公差 (例如，.X: ±0.10mm，.XX: ±0.05mm) 嘅精確尺寸圖，用於PCB焊盤設計。
5.2 推薦焊盤圖案同鋼網設計
提供詳細嘅焊盤圖案 (Footprint) 同錫膏鋼網設計，以確保表面貼裝技術 (SMT) 組裝過程中嘅正確焊接同對齊。遵循呢啲建議對於實現可靠嘅焊點同從LED到PCB嘅最佳熱傳遞至關重要。
5.3 極性識別
陰極通常標記喺LED封裝上，通常透鏡上有綠色色調，或者塑膠外殼一角有凹口/倒角。焊盤佈局圖清晰標示咗陽極同陰極焊盤。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊參數
呢款LED適用於標準回流焊工藝。焊接期間嘅最高本體溫度唔應超過200°C持續10秒或230°C持續10秒。必須遵循推薦嘅溫度曲線，以防止損壞內部晶粒同環氧樹脂透鏡材料。
6.2 處理同儲存注意事項
- 喺指定溫度範圍 (-40°C 至 +80°C) 內，儲存喺乾燥、防靜電環境中。
- 避免對透鏡施加機械應力。
- 喺推薦儲存條件下，喺製造日期後12個月內使用，以確保可焊性。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LED以凸紋載帶形式供應，捲喺捲盤上，適用於自動貼片機。指定咗關鍵載帶尺寸 (凹槽尺寸、間距) 同所需蓋帶剝離強度 (10度角下0.1 - 0.7N)，以確保同SMT設備兼容。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 背光:用於LCD顯示屏、鍵盤或標牌。
- 狀態指示燈:用於消費電子產品、電器同工業設備。
- 裝飾照明:用於重點照明、氛圍照明或建築特色。
- 通用照明:作為LED模組、燈條或燈泡嘅組件，通常與熒光粉結合以產生白光。
8.2 設計考慮因素
- 限流:始終使用恆流源或限流電阻驅動LED。唔好直接連接到電壓源。
- 熱管理:設計PCB時要有足夠嘅銅面積或散熱孔，特別係喺接近最大電流工作時。高接面溫度會加速光衰。
- 靜電防護:雖然無明確指出高度敏感，但喺驅動電路上實施基本靜電防護係確保可靠性嘅良好做法。
- 光學設計:為目標應用設計透鏡或導光板時，要考慮120度視角。
9. 技術比較
同插件式LED相比，SMD3528喺自動組裝、節省電路板空間同由於直接貼裝PCB而具有更好嘅熱性能方面具有顯著優勢。喺SMD系列中，3528封裝係一個成熟且廣泛使用嘅標準，喺尺寸、光輸出同成本之間提供良好平衡。同3020或3014等更細封裝相比，3528通常可以處理稍高嘅電流，並且可能具有更大嘅發光面積。同5050等更大封裝相比，佢更加緊湊。
10. 常見問題 (基於技術參數)
10.1 推薦嘅工作電流係幾多？
技術參數係喺20mA下指定嘅，呢個係標準測試電流同良好效率同壽命嘅常見工作點。佢可以喺絕對最大值30mA連續電流下工作，但呢個會產生更多熱量，並可能縮短使用壽命。
10.2 點樣揀啱嘅限流電阻？
使用歐姆定律：R = (Vsupply- VF) / IF. 使用分級中嘅最大VF (例如，第4級為3.6V) 進行保守設計，以確保電流唔超過所需值。對於5V電源同20mA目標：R = (5V - 3.6V) / 0.02A = 70Ω。選擇最接近嘅標準值 (例如，68Ω或75Ω) 並計算實際電流同電阻功耗。
10.3 點解要對光通量分級？我應該揀邊個級別？
製造差異會導致光輸出有輕微差異。分級將性能相近嘅LED分組。根據你應用所需嘅最低亮度選擇一個級別。使用更高級別 (例如，B3) 可以確保更亮、更一致嘅單元，但成本可能更高。
10.4 呢款LED可唔可以用喺戶外應用？
工作溫度範圍係-40°C至+80°C，涵蓋大多數戶外環境。然而，LED本身唔防水或未經紫外線穩定處理。用於戶外時，必須將其妥善密封或安裝喺一個密封、防風雨嘅外殼內，該外殼亦需管理散熱。
11. 實戰設計案例
場景:為USB供電設備 (5V) 設計一個低功耗狀態指示燈。
目標:提供清晰嘅藍色指示燈。
設計步驟:
1. LED選擇:選擇呢款SMD3528藍光LED (例如，波長分級B4，純藍色)。
2. 電流設定:目標15mA，以獲得足夠亮度同更低功耗。
3. 電阻計算:假設最壞情況VF= 3.6V (第4級)。R = (5V - 3.6V) / 0.015A ≈ 93.3Ω。使用標準100Ω電阻。
4. 實際電流檢查:使用典型VF3.2V，I = (5V - 3.2V) / 100Ω = 18mA (喺安全範圍內)。
5. PCB佈局:將100Ω電阻同LED陽極串聯。使用推薦嘅焊盤佈局。確保無其他走線或元件太近而阻礙120度視角 (如有需要)。
6. 熱檢查:LED功耗：P = VF* IF≈ 3.2V * 0.018A = 57.6mW，遠低於144mW最大值。唔需要特殊散熱。
12. 原理簡介
呢款LED基於半導體二極管結構。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，電子同電洞喺有源區 (呢款藍光LED中嘅InGaN量子阱) 複合，以光子形式釋放能量。特定材料成分 (氮化銦鎵 - InGaN) 決定咗帶隙能量，呢個能量直接對應於發射光嘅波長，喺呢個情況下係藍光 (~460nm)。環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供機械保護，並塑造光輸出光束。
13. 可靠性測試標準
產品根據行業標準 (JESD22，MIL-STD-202G) 進行嚴格嘅可靠性測試，以確保長期性能。關鍵測試包括：
- 工作壽命測試:喺室溫、高溫 (85°C) 同低溫 (-40°C) 下，喺最大電流下進行1008小時。
- 高濕度工作壽命:60°C / 90% 相對濕度下進行1008小時。
- 溫度循環:喺-20°C同60°C之間進行帶濕度嘅循環。
- 熱衝擊:-40°C至125°C進行100個循環。
失效準則:如果樣品顯示正向電壓偏移 >200mV、光通量衰減 >15% (對於InGaN LED)、反向漏電流 >10µA，或災難性失效 (開路/短路)，則測試被視為失敗。
14. 發展趨勢
像3528呢類SMD LED嘅總體趨勢係朝向更高嘅發光效率 (每瓦更多流明)、改進嘅顏色一致性 (更緊密嘅分級) 同更高工作溫度下嘅更高可靠性。雖然呢個封裝仍然流行，但喺更細封裝 (例如，2016，1010) 方面持續發展以實現小型化，同埋喺晶片級封裝 (CSP) 方面發展，後者消除咗傳統塑膠外殼，以實現更好嘅熱性能同光學設計靈活性。追求更高效率同更低每流明成本嘅趨勢喺所有LED外形尺寸中持續。
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。 |