目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點
- 2. 技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值(Ta=25°C)
- 2.2 典型電氣及光學參數(Ta=25°C)
- 3. 分級系統說明
- 3.1 型號結構
- 3.2 相關色溫(CCT)分級
- 3.3 光通量分級
- 3.4 正向電壓分級
- 3.5 標準色度區域
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 4.2 相對光通量 vs. 正向電流
- 4.3 相對光譜功率分佈
- 4.4 結溫 vs. 相對光譜能量
- 5. 機械及封裝資訊
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 焊盤佈局及鋼網設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 濕度敏感性及烘烤
- 6.2 回流焊接溫度曲線
- 7. 應用備註及設計考慮
- 7.1 驅動電路設計
- 7.2 熱管理
- 7.3 光學設計
- 7.4 串聯/並聯連接
- 8. 技術比較及趨勢
- 8.1 與其他封裝嘅比較
- 8.2 技術趨勢
- 9. 常見問題(FAQ)
- 9.1 光通量最小值同典型值有咩區別?
- 9.2 點解需要烘烤,我可以跳過嗎?
- 9.3 我可以連續以30mA驅動呢款LED嗎?
- 9.4 點樣解讀色度區域代碼(例如5A、5B)?
1. 產品概覽
SMD3528係一款採用單晶片設計嘅表面貼裝器件(SMD)白光發光二極管(LED)。呢款LED嘅特點係體積細小,尺寸僅為3.5mm x 2.8mm,適合需要高密度佈局同有效利用空間嘅應用。佢設計用於喺唔同相關色溫(CCT)範圍內,由暖白光到冷白光,提供穩定嘅白光輸出。呢款器件專為自動化組裝流程而設,係消費電子產品、標牌同裝飾照明中背光、指示燈同一般照明嘅常見選擇。
1.1 核心特點
- 單晶片白光LED:由單一半導體晶片提供均勻嘅白光發射。
- 標準SMD3528封裝:行業標準尺寸,兼容現有PCB佈局同貼片設備。
- 寬廣視角:典型半強度角(2θ1/2)為120度,確保光線分佈廣泛。
- 濕度敏感度:根據IPC/JEDEC J-STD-020C分類,需要適當處理以防止回流焊接期間損壞。
2. 技術參數分析
本節根據絕對最大額定值同典型技術參數,對LED嘅關鍵電氣、光學同熱力特性進行詳細、客觀嘅解讀。
2.1 絕對最大額定值(Ta=25°C)
呢啲數值代表可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下或接近呢啲條件下操作並唔保證。
- 正向電流(IF):30 mA(直流)
- 正向脈衝電流(IFP):60 mA(脈衝寬度≤10ms,佔空比≤1/10)
- 功耗(PD):108 mW
- 工作溫度(Topr):-40°C 至 +80°C
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +80°C
- 結溫(Tj):125°C
- 焊接溫度(Tsld):回流焊接,200°C或230°C,最多10秒。
2.2 典型電氣及光學參數(Ta=25°C)
呢啲係標準測試條件下嘅預期性能值。
- 正向電壓(VF):典型值3.2V,最大值3.6V(喺IF=20mA時)。呢個參數對於驅動器設計同電源選擇至關重要。
- 反向電壓(VR):5V。反向偏壓時超過呢個電壓會損壞LED。
- 反向電流(IR):最大值10 µA。
- 視角(2θ1/2):120度(典型值)。呢個定義咗光強度至少為峰值強度一半嘅角度範圍。
3. 分級系統說明
為確保一致性,LED嘅性能被分類到唔同嘅級別(bin)。產品命名規則定義咗呢啲級別。
3.1 型號結構
型號遵循以下模式:T [光通量代碼] [CCT代碼] [內部代碼] - [電壓代碼] [封裝/其他代碼]。例如,T3200SL(C,W)A。
- 光通量代碼:表示最小光輸出級別(例如,B6、B7、B8等代碼)。
- CCT代碼:定義相關色溫,有時仲包括顯色指數(CRI)。
- 暖白光:L (<3700K)
- 中性白光:C (3700-5000K)
- 冷白光:W (>5000K)
- 另有代碼用於高CRI版本(例如,CRI 80、CRI 90)。
- 晶片數量:'S' 表示單個細功率晶片。
- 光學代碼:'00' 表示無透鏡,'01' 表示有透鏡。
- 封裝代碼:'32' 特指3528封裝。
- 電壓代碼:字母B到J定義正向電壓範圍(例如,F:3.2-3.3V)。
3.2 相關色溫(CCT)分級
白光LED根據CIE圖上嘅特定CCT範圍同相關色度區域進行分級。標準訂購CCT包括2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K、6500K同8000K。每個CCT對應一組色度框(例如,2700K對應8A、8B、8C、8D)。產品保證喺所訂購CCT嘅色度區域內。
3.3 光通量分級
光通量根據20mA時嘅最小值進行分級。針對唔同嘅CCT同CRI組合定義咗唔同嘅級別。例如,一個70 CRI中性白光(3700-5300K)LED可能會有B6(最小7.0-7.5 lm)、B7(最小7.5-8.0 lm)、B8(最小8.0-8.5 lm)同B9(最小8.5-9.0 lm)級別。請注意,出貨嘅部件可能超過最小光通量值,但仍會保持喺指定嘅色度區域內。
3.4 正向電壓分級
電壓被分為從2.8-2.9V(代碼B)到3.5-3.6V(代碼J)嘅範圍。當多個LED並聯時,呢個分級可以實現更好嘅電流匹配。
3.5 標準色度區域
規格書包含咗針對唔同CCT級別,喺CIE 1931色彩空間圖上嘅標準色度區域(框)圖形表示。呢個視覺參考對於顏色要求嚴格嘅應用至關重要,有助於理解色點嘅允許變化範圍。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供咗LED喺唔同條件下行為嘅深入見解。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢條曲線顯示咗電流同電壓之間嘅指數關係。佢係確定工作點同設計恆流驅動器嘅基礎。典型嘅膝點電壓約為3.0V。
4.2 相對光通量 vs. 正向電流
呢個圖表說明咗光輸出如何隨電流增加而增加。佢通常顯示一種次線性關係,喺較高電流下,由於熱量增加同效率下降效應,每瓦流明數可能會降低。喺建議嘅20mA或以下操作可確保最佳效率同使用壽命。
4.3 相對光譜功率分佈
光譜曲線繪製咗相對強度對波長(通常為400-750nm)嘅關係。佢顯示咗特徵性嘅藍光激發峰值同更寬嘅熒光粉轉換黃光發射帶,兩者結合產生白光。呢條曲線嘅形狀隨CCT而變化:較冷嘅白光含有更多藍光成分,而較暖嘅白光則含有更多黃/紅光成分。呢個數據對於計算顯色指數(CRI)同理解光嘅光譜質量至關重要。
4.4 結溫 vs. 相對光譜能量
呢條曲線展示咗LED嘅光譜如何隨結溫升高而變化。通常,隨著溫度升高,熒光粉轉換效率可能會發生變化,可能導致CCT偏移同整體光通量下降。呢個強調咗熱管理對於保持顏色同光輸出一致性嘅重要性。
5. 機械及封裝資訊
5.1 外形尺寸
SMD3528封裝嘅主體尺寸為3.5mm(長)x 2.8mm(寬)。尺寸圖標明咗所有關鍵尺寸,包括透鏡高度同引腳尺寸。對於.X尺寸,公差通常為±0.10mm;對於.XX尺寸,公差通常為±0.05mm。
5.2 焊盤佈局及鋼網設計
規格書提供咗推薦嘅PCB焊盤幾何形狀同錫膏鋼網開孔設計。遵循呢啲建議對於實現可靠嘅焊點、正確對齊同回流期間有效散熱至關重要。焊盤設計通常包括散熱連接,以管理熱量傳導到PCB。
5.3 極性識別
LED有陽極(+)同陰極(-)。極性通常通過LED頂部嘅標記(例如綠點、切角或凹口)和/或底部唔同嘅引腳形狀或大小來表示。正確嘅極性對於電路操作至關重要。
6. 焊接及組裝指引
6.1 濕度敏感性及烘烤
SMD3528 LED具有濕度敏感性(根據J-STD-020C進行MSL分級)。如果原裝密封防潮袋被打開,並且元件暴露喺超出規定限制嘅環境濕度中,吸收嘅水分可能會喺回流焊接期間蒸發,導致內部分層或開裂("爆米花"現象)。
- 儲存:未開封嘅袋子應儲存喺低於30°C/85% RH嘅環境中。開封後,應儲存喺5-30°C/<60% RH嘅環境中,最好放喺乾燥櫃或帶有乾燥劑嘅密封容器中。
- 車間壽命:如果環境條件<30°C/60% RH,請喺袋子開封後12小時內使用。
- 烘烤要求:如果濕度指示卡顯示已暴露或車間壽命已過,則需要烘烤。
- 烘烤方法:喺原裝捲盤上,以60°C烘烤24小時。切勿超過60°C。烘烤後1小時內使用或重新包裝。
6.2 回流焊接溫度曲線
規定嘅最高焊接溫度為200°C或230°C,持續10秒。通常適用峰值溫度唔超過260°C、240°C以上時間限制喺30-60秒嘅標準無鉛回流溫度曲線。具體曲線必須針對PCB組裝進行驗證。
7. 應用備註及設計考慮
7.1 驅動電路設計
LED係電流驅動器件。強烈建議使用恆流驅動器,而非帶串聯電阻嘅恆壓源,以實現穩定操作,特別係喺溫度變化時。驅動器應設計為提供所需電流(例如20mA),同時適應所用LED嘅正向電壓分級範圍。
7.2 熱管理
雖然係細小器件,但有效散熱對於保持性能同使用壽命至關重要。PCB充當主要散熱器。使用足夠嘅銅面積(散熱焊盤)連接LED嘅散熱焊盤,並考慮使用散熱過孔將熱量傳遞到內層或底層。高環境溫度或差嘅熱設計會導致結溫升高,降低光輸出,偏移顏色,並加速光衰。
7.3 光學設計
120度視角適合廣域照明。對於聚焦光束,需要二次光學器件(透鏡、反射器)。有無初級透鏡(代碼00 vs. 01)會影響初始角度分佈同二次光學器件嘅兼容性。
7.4 串聯/並聯連接
將LED串聯可確保流經每個器件嘅電流相同,簡化驅動器設計,但需要更高嘅電源電壓。並聯連接需要非常匹配嘅正向電壓(使用緊密嘅電壓分級),以防止電流不平衡,電流不平衡可能導致亮度不均勻同低電壓LED潛在過載。
8. 技術比較及趨勢
8.1 與其他封裝嘅比較
SMD3528曾經係非常流行嘅封裝,但喺許多通用照明應用中,已主要被SMD2835同SMD3030取代,因為後者具有更好嘅熱性能同更高嘅光效(每瓦流明數)。3528喺成本敏感型應用、背光照明以及需要其特定外形尺寸嘅場合仍然具有相關性。
8.2 技術趨勢
白光LED技術嘅總體趨勢係朝向更高光效、改善顯色性(更高R9值、全光譜設計)以及喺更高工作溫度下更好嘅可靠性。熒光粉技術持續進步,使得CCT分級更窄,顏色喺使用壽命同溫度變化下更穩定。呢款SMD3528嘅工作原理——藍光晶片激發熒光粉——仍然係白光LED嘅行業標準。
9. 常見問題(FAQ)
9.1 光通量最小值同典型值有咩區別?
最小值係該級別保證嘅下限。典型值係預期嘅平均性能。出貨嘅部件將達到或高於最小值,但唔保證達到典型值,儘管許多部件會達到。
9.2 點解需要烘烤,我可以跳過嗎?
烘烤可以去除吸收嘅水分,呢啲水分可能喺回流期間導致災難性故障。喺需要時(基於濕度暴露情況)跳過烘烤,會顯著增加因晶片或封裝開裂而導致良率損失嘅風險。務必檢查濕度指示卡並遵循處理指引。
9.3 我可以連續以30mA驅動呢款LED嗎?
雖然絕對最大額定值係30mA,但喺呢個電流下連續操作會產生大量熱量,除非提供特殊冷卻,否則很可能將結溫推至超出建議限制。為確保長期可靠運行,建議喺測試電流20mA或以下驅動LED。
9.4 點樣解讀色度區域代碼(例如5A、5B)?
呢啲代碼對應ANSI標準定義嘅CIE色度圖上特定嘅四邊形(框)。佢哋確保顏色一致性。當訂購一個CCT(例如4000K)時,你將獲得色點喺與該CCT相關嘅一組框(5A、5B、5C、5D)內嘅LED。
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。 |