目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 3. 分級系統解釋
- 3.1 相關色溫 (CCT) 分級
- 3.2 光通量分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
- 4.2 正向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 光譜功率分佈同接面溫度影響
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 焊盤佈局同鋼網設計
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 濕度敏感性同烘烤
- 6.2 回流焊接溫度曲線
- 7. 靜電放電 (ESD) 保護
- 8. 應用建議同設計考慮
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮
- 9. 常見問題 (基於技術參數)
- 10. 工作原理同技術趨勢
- 10.1 基本工作原理
- 10.2 行業趨勢
1. 產品概覽
SMD5050 系列係一款高亮度、表面貼裝嘅LED，專為一般照明應用而設計。呢個系列提供多種相關色溫（CCT）嘅白光，包括暖白光、中性白光同冷白光，仲有唔同顯色指數（CRI）值可以揀。個封裝尺寸好細，只有5.0mm x 5.0mm，所以好適合空間有限、需要均勻同高效照明嘅設計。
呢個系列嘅核心優勢在於佢標準化嘅光通量同色度分級系統，確保生產批次嘅顏色一致性。佢係為咗標準SMT組裝流程下嘅可靠性而設計，主要用喺LED燈條、背光模組、裝飾照明同建築重點照明等應用。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
以下參數定義咗可能導致LED永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證冇問題。
- 正向電流 (IF):90 mA (最大連續電流)
- 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
- 接面溫度 (Tj):125°C
- 焊接溫度 (Tsld):回流焊接喺200°C或230°C，最多10秒。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數係喺標準測試條件Ts=25°C下量度，代表典型性能。
- 正向電壓 (VF):3.2V (典型), 3.4V (最大) 喺 IF=60mA。
- 反向電壓 (VR):5V
- 反向電流 (IR):10 µA (最大)
- 視角 (2θ1/2):120° (典型)
3. 分級系統解釋
3.1 相關色溫 (CCT) 分級
LED會根據佢哋嘅目標CCT，分類到特定嘅色度區域（分級）。咁樣可以確保多個LED一齊用嘅時候顏色均勻。標準訂購分級包括:
- 2700K: 分級 8A, 8B, 8C, 8D
- 3000K: 分級 7A, 7B, 7C, 7D
- 3500K: 分級 6A, 6B, 6C, 6D
- 4000K: 分級 5A, 5B, 5C, 5D
- 4500K: 分級 4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U
- 5000K: 分級 3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U
- 5700K: 分級 2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U
- 6500K: 分級 1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U
- 8000K: 分級 0A, 0B, 0C, 0D, 0R, 0S, 0T, 0U
注意: 5050N系列產品嘅光通量係指定咗最小值；實際出貨嘅光通量可能會更高，但依然會遵守訂購嘅CCT分級。
3.2 光通量分級
光通量用代碼分類（例如 1E, 1F, 1G），代表喺60mA下嘅最小同典型輸出範圍。分級會因應CCT同CRI而有所不同。
- 70 CRI 白光 (暖白, 中性白, 冷白):代碼範圍由 1E (18-20 lm 最小) 到 1H (冷白 24-26 lm 最小)。
- 85 CRI 白光:代碼範圍由 1D (16-18 lm 最小) 到 1F (20-22 lm 最小)。
- 93 CRI 暖白光:代碼 1C (14-16 lm 最小) 同 1D (16-18 lm 最小)。
公差: 光通量 (±7%), 正向電壓 (±0.08V), CRI (±2), 色度座標 (±0.005)。
4. 性能曲線分析
4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
I-V特性係典型嘅二極管特性。正向電壓會隨電流對數式增加。喺建議嘅60mA下操作可以確保最佳效率同壽命，並且遠低於最大額定值。
4.2 正向電流 vs. 相對光通量
喺正常操作範圍內，光輸出大致同電流成線性關係。將LED驅動到高過建議電流，會導致光輸出嘅回報遞減，同時會顯著增加熱量同加速流明衰減。
4.3 光譜功率分佈同接面溫度影響
相對光譜能量分佈曲線顯示咗唔同CCT範圍（2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K）嘅發射峰值。光譜會隨住接面溫度升高而輕微偏移，呢個可能會導致色度座標同CCT出現可量度嘅變化。適當嘅熱管理對於維持穩定嘅顏色輸出至關重要。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸
SMD5050封裝嘅標稱尺寸係5.0mm (長) x 5.0mm (闊) x 1.6mm (高)。詳細嘅機械圖紙指定咗公差: .X 尺寸: ±0.10mm, .XX 尺寸: ±0.05mm。
5.2 焊盤佈局同鋼網設計
規格書提供咗建議嘅焊盤圖案（佔位面積）同焊錫鋼網設計，以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。遵守呢啲佈局對於正確對齊、散熱同機械穩定性至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 濕度敏感性同烘烤
SMD5050 LED對濕度敏感（根據IPC/JEDEC J-STD-020C嘅MSL分類）。
- 儲存:未開封嘅包裝袋儲存喺<30°C/<85% RH。開封後，儲存喺<30°C/<60% RH嘅防潮櫃或密封容器內，並放入乾燥劑。
- 車間壽命:包裝袋開封後12小時內使用。
- 需要烘烤嘅情況:包裝袋已開封、車間壽命已過、或者濕度指示卡顯示已暴露。唔好烘烤已經焊接到電路板上嘅LED。
- 烘烤程序:喺原裝捲盤上，以60°C烘烤24小時。烘烤後1小時內進行回流焊接，或者放返入乾燥儲存環境（<20% RH）。溫度唔好超過60°C。
6.2 回流焊接溫度曲線
使用標準無鉛回流焊接溫度曲線。峰值溫度唔可以超過230°C，而高於200°C嘅時間必須限制喺最多10秒，以防止封裝損壞或內部材料劣化。
7. 靜電放電 (ESD) 保護
LED係半導體器件，容易受到ESD損壞，尤其係白光、綠光、藍光同紫光類型。
- ESD產生:可以通過摩擦、感應或傳導發生。
- 潛在損壞:潛在損壞（漏電流增加、亮度降低/顏色偏移、壽命縮短）或者災難性故障（完全唔著）。
- 預防措施:實施標準ESD控制措施：使用接地工作站、手腕帶、導電地墊、離子風機，以及防靜電包裝同處理材料。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用場景
- LED燈條同燈帶:高密度同良好視角，實現均勻嘅線性照明。
- 背光照明:適用於需要均勻白光嘅標牌、顯示器同面板。
- 裝飾同建築照明:重點照明、燈槽同輪廓照明。
- 通用指示器/照明:需要明亮、細小嘅表面貼裝光源嘅地方。
8.2 設計考慮
- 限流:一定要使用恆流驅動器或適當嘅限流電阻。唔好直接連接到電壓源。
- 熱管理:設計PCB時要有足夠嘅散熱設計同銅面積嚟散熱。高接面溫度會降低光輸出、偏移顏色同縮短壽命。
- 光學設計:120°視角提供寬廣嘅照明。如果需要光束整形，可以考慮二次光學器件（透鏡、擴散片）。
- 分級確保顏色一致性:對於多LED應用，要向供應商指定嚴格嘅CCT同光通量分級，以避免可見嘅顏色或亮度差異。
9. 常見問題 (基於技術參數)
問: 我可唔可以用最大電流90mA嚟驅動呢個LED，以獲得更高亮度？
答: 唔建議用於連續操作。建議嘅工作電流係60mA。喺90mA下操作會產生明顯更多熱量，可能超過最大接面溫度，導致流明快速衰減同可靠性降低。設計時一定要遵循建議條件。
問: 如果包裝袋開封超過12小時後，我唔烘烤LED，會發生咩事？
答: 吸收到塑膠封裝內嘅濕氣會喺回流焊接期間迅速膨脹，導致內部分層、焊線損壞或封裝破裂（\"爆米花\"現象）。呢個通常會導致即時故障或潛在缺陷，令產品喺現場提早失效。
問: 焊接溫度曲線有幾重要？
答: 非常重要。超過230°C或者溫度時間限制，會損壞矽膠透鏡、螢光粉、晶片黏合或焊線。一定要跟從建議嘅回流焊接溫度曲線。
問: 光通量有±7%公差。呢個會點樣影響我嘅設計？
答: 呢個變化係LED製造中正常嘅。對於需要均勻亮度嘅應用，建議使用同一生產批次嘅LED，並指定一個窄嘅光通量分級。驅動電路亦都應該設計成可以適應典型嘅正向電壓範圍。
10. 工作原理同技術趨勢
10.1 基本工作原理
白光SMD LED通常使用藍色氮化銦鎵（InGaN）半導體晶片。呢個晶片發出嘅部分藍光，會被塗喺晶片上嘅螢光粉層轉換成更長波長嘅光（黃光、紅光）。剩餘嘅藍光同螢光粉轉換嘅光結合，就形成咗白光嘅視覺效果。螢光粉嘅確切混合比例決定咗相關色溫（CCT）同顯色指數（CRI）。
10.2 行業趨勢
好似5050呢類中功率SMD LED嘅總體趨勢，係朝向更高光效（每瓦更多流明）、改善顯色性（更高CRI同R9值）同更好顏色一致性（更嚴格分級）。同時亦都專注於提高喺更高驅動電流同工作溫度下嘅可靠性同壽命。此外，螢光粉技術持續進步，令顯示應用可以實現更飽和嘅顏色同更廣嘅色域，以及為以人為本嘅照明提供更多光譜可調嘅白光。
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。 |