目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數同規格
- 2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
- 2.2 電光特性 (Ts=25°C, IF=60mA)
- 3. 分級同分類系統
- 3.1 光通量分級
- 3.2 主波長分級
- 4. 性能曲線同圖表
- 4.1 正向電壓 vs. 正向電流 (IV曲線)
- 4.2 正向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 結溫 vs. 相對光譜功率分佈
- 4.4 光譜能量分佈曲線
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸同外形圖
- 5.2 推薦PCB焊盤圖案同鋼網設計
- 6. 組裝、處理同應用指引
- 6.1 濕度敏感性同烘烤要求
- 6.2 靜電放電 (ESD) 保護
- 6.3 應用電路設計
- 6.4 處理注意事項
- 7. 產品命名法同訂購資訊
- 8. 應用備註同設計考慮
- 8.1 熱管理
- 8.2 光學設計
- 8.3 可靠性同使用壽命
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 唔同光通量分級有咩分別?
- 9.2 焊接前係咪一定要烘烤?
- 9.3 可唔可以用3.3V恆壓源驅動呢隻LED?
- 9.4 點樣解讀波長分級代碼 (G5, G6, G7)?
1. 產品概覽
SMD5050N系列係一款高亮度、表面貼裝LED,專為需要可靠同高效綠色照明嘅應用而設計。呢個系列嘅特點係緊湊嘅5.0mm x 5.0mm佔位面積,同埋喺唔同工作條件下都表現穩定。佢適合多種照明應用,包括背光、裝飾照明同埋指示燈,喺呢啲應用中,顏色同亮度嘅一致性係好緊要嘅。
2. 技術參數同規格
2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
以下表格列出咗可能導致器件永久損壞嘅最大極限。唔建議喺呢啲數值或接近呢啲數值嘅情況下操作。
- 正向電流 (IF): 90 mA
- 正向脈衝電流 (IFP): 120 mA (脈衝寬度 ≤ 10ms, 佔空比 ≤ 1/10)
- 功耗 (PD): 306 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): 200°C 或 230°C,持續10秒 (回流焊接)
2.2 電光特性 (Ts=25°C, IF=60mA)
標準測試條件下嘅典型性能參數。
- 正向電壓 (VF): 3.2 V (典型值), 3.4 V (最大值)
- 反向電壓 (VR): 5 V
- 主波長 (λd): 525 nm (典型值)
- 反向電流 (IR): 10 µA (最大值)
- 視角 (2θ1/2): 120° (典型值)
3. 分級同分類系統
3.1 光通量分級
LED會根據佢哋喺60mA正向電流下嘅光通量輸出進行分級。咁樣可以確保應用內顏色同亮度嘅一致性。
- B4: 6.0 - 6.5 lm
- B5: 6.5 - 7.0 lm
- B6: 7.0 - 7.5 lm
- B7: 7.5 - 8.0 lm
- B8: 8.0 - 8.5 lm
- B9: 8.5 - 9.0 lm
- C1: 9.0 - 10.0 lm
- C2: 10.0 - 11.0 lm
- C3: 11.0 - 12.0 lm
- C4: 12.0 - 13.0 lm
- C5: 13.0 - 14.0 lm
3.2 主波長分級
為咗保持精確嘅顏色輸出,LED亦會根據佢哋嘅主波長進行分級。
- G5: 519.0 - 522.5 nm
- G6: 522.5 - 526.0 nm
- G7: 526.0 - 530.0 nm
4. 性能曲線同圖表
呢份規格書包含咗幾個對設計工程師好重要嘅關鍵性能圖表。
4.1 正向電壓 vs. 正向電流 (IV曲線)
呢個圖表說明咗施加嘅正向電壓同產生嘅正向電流之間嘅關係。對於設計適當嘅限流電路嚟確保穩定操作同防止熱失控係至關重要嘅。
4.2 正向電流 vs. 相對光通量
呢條曲線顯示咗光輸出點樣隨住驅動電流增加而變化。佢有助於為特定應用喺亮度同效率/功耗之間取得最佳平衡。
4.3 結溫 vs. 相對光譜功率分佈
呢個圖表展示咗結溫對LED光譜輸出嘅影響。對於溫度變化下顏色穩定性好重要嘅應用,理解呢個關係係好關鍵嘅。
4.4 光譜能量分佈曲線
呢條曲線提供咗可見光譜範圍內發射光嘅詳細視圖,顯示咗峰值波長同光譜寬度,呢啲定義咗綠色嘅純度。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸同外形圖
SMD5050N封裝嘅標稱尺寸係5.0mm (長) x 5.0mm (闊) x 1.6mm (高)。為咗PCB佈局,提供咗帶公差嘅詳細機械圖紙 (例如,.X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm)。
5.2 推薦PCB焊盤圖案同鋼網設計
為咗確保可靠焊接同最佳熱性能,推薦使用特定嘅焊盤佈局同錫膏鋼網開孔設計。遵守呢啲指引有助於防止立碑現象同確保焊點形成良好。
6. 組裝、處理同應用指引
6.1 濕度敏感性同烘烤要求
SMD5050N系列對濕度敏感 (根據IPC/JEDEC J-STD-020C進行MSL分級)。如果原裝防潮袋被打開,並且元件暴露喺環境濕度中,佢哋必須喺回流焊接前進行烘烤,以防止爆米花效應或其他濕度引起嘅故障。
- 烘烤條件:60°C,持續24小時。
- 烘烤後:元件應喺1小時內焊接,或儲存喺乾燥環境中 (<20% RH)。
- 儲存 (未開封):溫度:5-30°C,濕度:<85% RH。
- 儲存 (已開封):12小時內使用,或儲存喺乾燥櫃中 (<60% RH,最好有乾燥劑或氮氣)。
6.2 靜電放電 (ESD) 保護
作為半導體器件,呢啲LED容易受到靜電放電嘅損壞。
- ESD來源:摩擦、感應同傳導。
- 潛在損壞:漏電流增加 (亮度/壽命降低) 或災難性故障 (LED損壞)。
- 保護措施:使用接地嘅防靜電工作站、手腕帶、離子風機同導電地板。用防靜電工具同包裝處理。
6.3 應用電路設計
正確嘅電路設計對於壽命同性能係好關鍵嘅。
- 驅動方法:強烈建議使用恆流驅動器,而唔係恆壓源,以確保穩定嘅光輸出同保護LED免受電流尖峰影響。
- 限流:喺每串LED中加入一個串聯電阻,用於額外嘅電流調節同保護,特別係使用恆壓電源時。
- 極性:連接電源前務必檢查極性,以防止反向偏壓損壞。
- 上電順序:先將LED負載連接到驅動器輸出,然後再向驅動器施加輸入電源,以避免電壓瞬變。
6.4 處理注意事項
避免用手或金屬鑷子直接接觸LED透鏡。
- 手部接觸:皮膚油脂會污染矽膠透鏡,降低光輸出。過度嘅手指壓力會損壞鍵合線或晶片。
- 鑷子接觸:如果唔小心使用,金屬鑷子可能會刮花透鏡或晶片。盡可能使用真空吸取工具或專用塑膠鑷子。
7. 產品命名法同訂購資訊
產品型號遵循一個特定嘅編碼系統,用於定義關鍵屬性。代碼結構係:T [形狀代碼] [晶片數量] [透鏡代碼] [顏色代碼] - [光通量分級] [波長分級]。
- 形狀代碼 (5A):表示5050N封裝外形。
- 晶片數量:表示封裝內LED晶片嘅數量 (例如,1, 2, 3)。
- 透鏡代碼 (00/01):00表示無二次透鏡,01表示有透鏡。
- 顏色代碼 (G):指定綠色發光。
- 光通量分級:對應光通量範圍嘅代碼 (例如,B4, C1)。
- 波長分級:對應主波長範圍嘅代碼 (例如,G5, G6)。
8. 應用備註同設計考慮
8.1 熱管理
雖然呢個封裝提供良好嘅熱性能,但有效嘅散熱對於保持LED壽命同顏色穩定性係必不可少嘅,特別係喺高電流或高環境溫度下操作時。確保PCB有足夠嘅散熱通孔同銅面積連接到LED嘅散熱焊盤。
8.2 光學設計
120度嘅寬視角令呢款LED適合需要廣泛照明嘅應用。對於聚焦光束,就需要二次光學器件 (反射器或透鏡)。選擇相容嘅黏合劑或封裝材料時,應考慮矽膠透鏡材料。
8.3 可靠性同使用壽命
LED嘅使用壽命好大程度上受操作條件影響。喺低於其最大額定電流下驅動LED,並保持低結溫,將最大化其操作壽命。為咗可靠嘅性能,必須遵守指定嘅儲存同工作溫度範圍。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 唔同光通量分級有咩分別?
分級 (B4到C5) 代表根據測量嘅光輸出進行分類嘅組別。喺一個產品內使用同一分級嘅LED可以確保亮度均勻。對於關鍵應用,指定更窄嘅分級以最小化差異。
9.2 焊接前係咪一定要烘烤?
唔係。烘烤只係喺濕度敏感元件喺原裝密封袋打開後、回流焊接前暴露喺潮濕環境中先至需要。正確儲存喺乾燥條件下嘅元件唔需要烘烤。
9.3 可唔可以用3.3V恆壓源驅動呢隻LED?
唔建議。正向電壓有公差,並且會隨溫度變化。一個接近典型Vf (3.2V) 嘅恆壓源可能會導致過大電流同快速故障。務必使用恆流驅動器或帶串聯限流電阻嘅恆壓源。
9.4 點樣解讀波長分級代碼 (G5, G6, G7)?
呢啲代碼定義咗LED主波長嘅範圍。G5 LED嘅發光峰值喺519nm同522.5nm之間 (偏藍嘅綠色),而G7 LED嘅峰值喺526nm同530nm之間 (偏黃嘅綠色)。選擇符合你目標色點嘅分級。
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。 |