目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場同應用
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性(Ta=25°C)
- 3. 分級系統說明規格書表明器件使用基於關鍵光學參數嘅篩選系統。雖然提供嘅摘錄中無詳細說明特定分級代碼,但呢類LED嘅分級系統通常涉及以下參數:主波長(色調):根據主波長(例如典型639nm)將LED分入唔同級別,以確保應用內顏色一致性。發光強度(CAT - 等級):發光強度被分類為等級或級別(例如,最小250mcd,典型500mcd)。呢個確保達到最低亮度水平。正向電壓:雖然呢度無明確提及作為分級參數,但VF亦可以分級(典型2.0V,最大2.4V),以幫助電流調節電路設計。包裝上嘅標籤說明(CPN、P/N、QTY、CAT、HUE、REF、LOT No.)確認咗每批都會追蹤類別(CAT)同色調(HUE)信息,呢個對於採購同生產規劃以保持應用一致性至關重要。4. 性能曲線分析
- 4.1 相對強度 vs. 波長
- 4.2 指向性圖案
- 4.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 4.4 相對強度 vs. 正向電流
- 4.5 相對強度 vs. 環境溫度 & 正向電流 vs. 環境溫度
- 5. 機械同封裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 引腳成型
- 6.2 儲存
- 6.3 焊接參數
- 6.4 清潔
- 6.5 熱管理
- 7. 包裝同訂購信息
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題(FAQ)
- 11. 實際使用案例示例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 技術發展趨勢
1. 產品概覽
1224SDRC/S530-A4係一款高亮度LED燈珠,專為需要喺深紅光譜範圍內提供卓越發光強度嘅應用而設計。採用AlGaInP晶片技術,呢個元件發出超深紅光,典型峰值波長為650nm。器件封裝喺標準插件式封裝內,配備透明樹脂透鏡,提供典型25度視角。設計注重可靠性同耐用性,適合多種電子顯示同指示燈應用。
1.1 核心優勢
- 高亮度:喺20mA正向電流下,提供典型500毫燭光(mcd)嘅發光強度,確保極佳可見度。
- 視角選擇:提供多種視角選擇,以適應唔同應用需求。
- 可靠結構:採用堅固材料製造,確保長期耐用性同穩定性能。
- 環保合規:產品不含鉛,設計符合RoHS規範。
- 包裝靈活性:提供編帶包裝,適用於自動化組裝流程。
1.2 目標市場同應用
呢款LED主要針對消費電子產品同顯示應用,呢啲應用需要清晰、明亮嘅紅色指示燈。其主要應用包括但不限於:
- 電視機(電源指示燈、狀態燈)
- 電腦顯示器
- 電話
- 桌上電腦同周邊設備
- 需要狀態指示或背光指示嘅一般電子設備。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 連續正向電流 | IF | 25 | mA |
| 峰值正向電流(脈衝寬度 ≤ 10ms,佔空比 ≤ 1/10) | IF(Peak) | 160 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| 功耗 | Pd | 60 | mW |
| 工作溫度 | Topr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 至 +100 | °C |
| 靜電放電(人體模型) | ESD | 2000 | V |
| 焊接溫度(持續5秒) | Tsol | 260 | °C |
解讀:器件可以處理最高25mA嘅連續直流電流。對於短暫脈衝,可以承受高達160mA。低反向電壓額定值(5V)表明LED對反向偏壓敏感;電路設計時必須小心避免施加反向電壓。2000V(HBM)嘅ESD額定值係好多分立LED嘅標準,但組裝時仍建議採取適當嘅ESD處理預防措施。
2.2 電光特性(Ta=25°C)
呢啲參數定義咗LED喺正常工作條件下嘅典型性能。
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 250 | 500 | -- | mcd | IF=20mA |
| 視角(半角) | 2θ1/2 | -- | 25 | -- | 度 | IF=20mA |
| 峰值波長 | λp | -- | 650 | -- | nm | IF=20mA |
| 主波長 | λd | -- | 639 | -- | nm | IF=20mA |
| 頻譜帶寬(半高全寬) | Δλ | -- | 20 | -- | nm | IF=20mA |
| 正向電壓 | VF | -- | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA |
| 反向電流 | IR | -- | -- | 10 | μA | VR=5V |
解讀:發光強度最低為250mcd,典型值為500mcd,表明亮度一致性良好。25度視角提供聚焦光束。650nm嘅峰值波長將其置於頻譜嘅深紅區域。典型正向電壓2.0V對於紅色LED嚟講相對較低,呢個係AlGaInP技術嘅特點,從而導致更低功耗。喺5V下最大反向電流10μA係一個漏電流規格。
3. 分級系統說明
規格書表明器件使用基於關鍵光學參數嘅篩選系統。雖然提供嘅摘錄中無詳細說明特定分級代碼,但呢類LED嘅分級系統通常涉及以下參數:
- 主波長(色調):根據主波長(例如典型639nm)將LED分入唔同級別,以確保應用內顏色一致性。
- 發光強度(CAT - 等級):發光強度被分類為等級或級別(例如,最小250mcd,典型500mcd)。呢個確保達到最低亮度水平。
- 正向電壓:雖然呢度無明確提及作為分級參數,但VF亦可以分級(典型2.0V,最大2.4V),以幫助電流調節電路設計。
包裝上嘅標籤說明(CPN、P/N、QTY、CAT、HUE、REF、LOT No.)確認咗每批都會追蹤類別(CAT)同色調(HUE)信息,呢個對於採購同生產規劃以保持應用一致性至關重要。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條典型特性曲線,對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。
4.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示頻譜功率分佈。佢會喺大約650nm處達到峰值,典型頻譜帶寬(FWHM)為20nm。呢種窄帶寬係AlGaInP LED嘅典型特徵,並產生飽和、純淨嘅深紅色。
4.2 指向性圖案
呢個極坐標圖說明咗光強度嘅空間分佈,與25度視角相關。佢顯示咗光強度如何隨住偏離中心軸嘅角度增加而減弱。
4.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢個圖描述咗正向電壓(VF)同正向電流(IF)之間嘅指數關係。對於典型嘅紅色AlGaInP LED,曲線會顯示開啟電壓大約喺1.8V-2.0V左右,之後急劇上升。呢條曲線對於設計限流電路至關重要。
4.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線顯示發光強度隨正向電流增加而增加,但並非線性。喺較高電流下會趨向飽和。喺建議嘅20mA下操作可確保最佳效率同使用壽命。
4.5 相對強度 vs. 環境溫度 & 正向電流 vs. 環境溫度
呢啲曲線展示咗LED嘅熱特性。由於內部量子效率降低,發光強度通常會隨環境溫度升高而降低。相反,對於恆定驅動電壓,正向電流可能會隨溫度升高而降低,呢個係由於半導體特性嘅變化。呢啲曲線突顯咗應用設計中熱管理嘅重要性。
5. 機械同封裝信息
5.1 封裝尺寸
LED封裝喺標準3mm或5mm徑向插件式封裝中(具體尺寸詳見規格書第5頁嘅封裝圖紙)。關鍵尺寸註釋包括:
- 所有尺寸單位為毫米。
- 凸緣(圓頂底部邊緣)嘅高度必須小於1.5mm(0.059\")。
- 除非另有規定,否則適用典型公差±0.25mm。
5.2 極性識別
陰極通常由LED封裝邊緣嘅平坦標記同/或較短嘅引腳識別。陽極係較長嘅引腳。安裝時必須注意正確極性。
6. 焊接同組裝指引
正確處理對於確保可靠性同防止LED損壞至關重要。
6.1 引腳成型
- 喺距離環氧樹脂燈珠底部至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 進行引腳成型之前 soldering.
- 彎曲時避免對LED封裝施加壓力。
- 喺室溫下剪裁引腳。
- 確保PCB孔位與LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
6.2 儲存
- 收到貨後,儲存於≤30°C同≤70%相對濕度環境下。
- 喺呢啲條件下,保質期為3個月。
- 如需更長時間儲存(長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中快速溫度變化,以防止冷凝。
6.3 焊接參數
手工焊接:
烙鐵頭溫度:最高300°C(最大30W)。
焊接時間:最多3秒。
焊點到環氧樹脂燈珠距離:最小3mm。
波峰焊或浸焊:
預熱溫度:最高100°C(最多60秒)。
焊錫槽溫度同時間:最高260°C,最多5秒。
焊點到環氧樹脂燈珠距離:最小3mm。
關鍵注意事項:
- 避免喺高溫下對引腳施加壓力。
- 唔好焊接(浸焊/手工焊)超過一次。
- 焊接後,保護環氧樹脂燈珠免受衝擊/振動,直到其冷卻至室溫。
- 避免從峰值溫度快速冷卻。
- 始終使用盡可能低嘅焊接溫度。
6.4 清潔
- 如有必要,僅使用室溫下嘅異丙醇清潔,時間≤1分鐘。
- 喺室溫下風乾。
- 唔好使用超聲波清潔除非喺特定、受控條件下預先驗證合格,否則可能造成損壞。
6.5 熱管理
適當嘅熱設計至關重要。應根據環境溫度適當降低工作電流,參考完整規格書中通常提供嘅降額曲線。散熱不足或喺建議溫度以上操作會降低光輸出並縮短LED使用壽命。
7. 包裝同訂購信息
7.1 包裝規格
- 主包裝:每防靜電袋1000件。
- 內盒:每內盒4袋(4000件)。
- 外箱:每外箱10個內盒(40,000件)。
7.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包含以下信息:
CPN:客戶部件編號
P/N:製造商部件編號(1224SDRC/S530-A4)
QTY:數量
CAT:強度等級/分級
HUE:主波長分級
REF:參考代碼
LOT No.:可追溯批號
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
呢款LED通常由恆流源驅動,或者更常見嘅係由帶串聯限流電阻嘅電壓源驅動。電阻值(R)可以使用歐姆定律計算:R = (Vcc - VF) / IF,其中Vcc係電源電壓,VF係LED正向電壓(設計餘量使用最大2.4V),IF係所需正向電流(例如20mA)。
8.2 設計考慮因素
- 電流調節:始終使用串聯電阻或主動恆流驅動器,以防止超過最大正向電流,特別係喺可變電源電壓情況下。
- 反向電壓保護:如果電路無法保證反向電壓低於5V,請考慮喺LED兩端反向並聯一個二極管。
- 熱管理:喺高環境溫度環境或密閉空間中,確保足夠通風或考慮降低工作電流。
- ESD保護:如果LED位於用戶可接觸嘅位置,請喺輸入線路上實施ESD保護。
9. 技術比較同差異化
與舊式基於GaAsP嘅紅色LED相比,呢款AlGaInP LED提供顯著更高嘅發光效率(相同電流下更亮嘅輸出)同更好嘅溫度穩定性。其深紅色(650nm)比標準紅色LED(通常620-630nm)更飽和。25度視角比廣角型號(例如60度)更窄,提供更聚焦嘅光束,非常適合面板安裝指示燈,光線應指向觀看者。
10. 常見問題(FAQ)
問:我可以連續以25mA驅動呢款LED嗎?
答:可以,25mA係絕對最大連續正向電流。為咗獲得最佳使用壽命同可靠性,建議喺或低於測試條件20mA下操作。
問:峰值波長(650nm)同主波長(639nm)有咩區別?
答:峰值波長係頻譜中強度最高嘅點。主波長係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長。差異係由於發射頻譜嘅形狀造成。
問:焊點到環氧樹脂燈珠3mm距離有幾關鍵?
答:非常關鍵。焊接距離少於3mm會使環氧樹脂暴露喺過多熱量下,可能導致開裂、變色(發黃)或半導體晶片內部損壞,從而導致過早失效。
問:ESD額定值係2000V。呢個對於手動處理足夠嗎?
答:雖然2000V HBM係一個常見額定值,但並唔係粗心處理嘅許可證。組裝期間始終遵循標準ESD預防措施(使用接地腕帶、喺ESD墊上工作),以防止潛在損壞,呢啲損壞可能唔會導致立即失效,但會隨時間降低性能。
11. 實際使用案例示例
場景:為桌上電腦設計電源指示燈。
LED將安裝喺前面板上。主板提供5V電源軌(Vcc)。為咗實現約20mA下嘅明亮指示燈:
1. 計算串聯電阻:R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130歐姆。使用最接近嘅標準值,120或150歐姆。
2. 驗證電阻中嘅功耗:P_R = (IF)^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W。標準1/4W電阻足夠。
3. 喺PCB佈局上,確保孔距與LED引腳間距匹配。包括顯示平坦側(陰極)嘅絲印輪廓,以確保正確方向。
4. 組裝期間,喺插入PCB之前,小心地喺距離燈體4-5mm處彎曲LED引腳。使用設定為300°C嘅控溫烙鐵進行手工焊接,每個引腳加熱時間唔超過3秒。
呢種方法確保咗可靠、持久嘅指示燈。
12. 技術原理介紹
呢款LED基於生長喺基板上嘅AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體材料。當施加正向電壓時,電子同空穴被注入有源區,喺嗰度復合,以光子(光)形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,呢個直接對應於發出光嘅波長——喺呢個情況下,深紅色650nm。透明環氧樹脂封裝充當透鏡,將光輸出塑造成指定嘅25度視角,並保護精細嘅半導體晶片免受機械同環境損壞。
13. 技術發展趨勢
像呢款指示燈LED嘅趨勢繼續朝向更高效率(每瓦電輸入更多光輸出)同更高可靠性發展。雖然基本插件式封裝喺許多應用中仍然流行,但同時存在朝向表面貼裝器件(SMD)封裝以實現自動化組裝嘅趨勢。材料科學嘅進步可能導致更窄嘅頻譜帶寬,以實現更純淨嘅顏色或喺更高溫度下改進性能。此外,將限流電阻或保護二極管等特徵集成到LED封裝內係一個增長趨勢,以簡化電路設計同電路板佈局。
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。 |