Shwo(F) 1W系列LED規格書 - SMT封裝 - 350mA/1000mA/1500mA驅動電流 - 冷/中性/暖白光 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

Shwo(F)系列係一款表面貼裝高功率LED器件，專為從細小外形中提供高光通量輸出而設計。呢條產品線旨在滿足現代固態照明(SSL)應用嘅嚴格要求，平衡性能同可靠性。系列名稱源自一個意為閃爍嘅詞，貼切咁形容佢明亮而集中嘅光輸出，就好似天體咁。

呢個系列嘅核心優勢在於佢將細小封裝尺寸同高光效結合埋一齊。呢個特點令佢成為空間有限但需要高光輸出應用嘅理想解決方案。器件結構堅固，具備集成ESD保護，並且符合主要嘅環境同安全標準。

1.1 目標應用

Shwo(F)系列嘅多功能性令佢可以喺廣泛嘅照明場景中應用。佢嘅主要應用包括：

• 一般照明：為日常使用提供高效同明亮嘅光線。
• 裝飾同娛樂照明：用於需要美觀照明效果嘅場合。
• 信號同標誌燈具：適用於出口標誌、樓梯標記燈以及其他需要清晰、一致照明嘅導向或安全照明，呢啲地方對照明穩定性要求好高。
• 農業照明：支援園藝同農業環境中嘅特殊照明需求。
• 閃光燈同射燈：適用於需要定向、高強度光束嘅應用。

2. 技術參數深入分析

呢部分對定義Shwo(F)系列LED性能同操作限制嘅關鍵技術規格進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。唔建議長時間喺或接近呢啲極限下操作。

• 最大直流正向電流(I_F)：標準Shwo(F)系列喺散熱焊盤溫度25°C時額定為1000mA。系列內嘅高同超高光通量版本喺相同條件下額定電流提高至1500mA。
• 最大峰值脈衝電流(I_Pulse)：對於脈衝操作（1/10佔空比 @ 1kHz），標準系列可以處理1250mA，而高亮度版本額定為1500mA。
• 最大結溫(T_J)：半導體結溫唔可以超過150°C。適當嘅熱管理對於確保操作時低於呢個極限至關重要。
• 操作同儲存溫度(T_Opr, T_Stg)：器件規定嘅環境溫度範圍係-40°C至+100°C。
• 熱阻(R_th)：5 °C/W呢個關鍵參數表示每瓦功耗嘅溫升。數值越低，散熱效果越好。
• ESD保護(V_B)：器件提供高達8000V（人體模型）嘅靜電放電保護，增強咗處理嘅穩健性。
• 焊接：回流焊期間嘅最高允許焊接溫度為260°C，建議最多進行2次回流焊循環。

2.2 光度同電氣特性

LED嘅性能係喺特定測試條件下（通常係散熱焊盤穩定喺25°C）表徵嘅。

光通量：規格書提供咗詳細嘅最小光通量分檔。例如，當驅動電流為350mA時，冷白光LED嘅分檔範圍從130流明(J41CX)到175流明(JJ1CX)。中性白光同暖白光變體有各自對應嘅光通量分檔，由於熒光粉轉換效率嘅關係，同等驅動電流下暖白光通常顯示略低嘅輸出值。

正向電壓(V_F)：雖然提供嘅摘錄中冇列出，但產品命名法包含一個用於正向電壓分檔嘅V代碼。呢個參數對於驅動器設計至關重要，因為佢決定咗特定電流所需嘅供電電壓。

顏色特性：白光LED按相關色溫(CCT)分類：冷白光(4745-7050K)、中性白光(3710-4745K)同暖白光(2580-3710K)。提供嘅摘錄亦提到寶藍色(445-460nm)作為彩色LED選項。色度分檔確保顏色喺CIE色度圖上嘅定義範圍內保持一致。

2.3 熱管理

有效嘅散熱對於LED性能同壽命至關重要。5 °C/W嘅熱阻額定值指明咗熱量從LED結傳遞到散熱焊盤嘅效率。為咗保持安全嘅結溫，從呢個焊盤到環境（通過PCB同可能嘅散熱器）嘅熱路徑必須設計成低熱阻抗。超過最大結溫會加速流明衰減，並可能導致災難性故障。

3. 分檔系統說明

Shwo(F)系列採用全面嘅分檔結構，以保證終端用戶獲得一致嘅性能同顏色。分檔係根據特定測量參數分類嘅LED組。

3.1 光通量分檔

LED根據佢哋喺標準測試電流(350mA)下嘅最小光輸出進行分類。分檔代碼（例如，冷白光嘅JJ、J8、JH）直接對應保證嘅最小光通量（以流明計）。呢個允許設計師根據應用所需嘅亮度水平進行確定性選擇。

3.2 顏色/色度分檔

對於白光LED，主要分檔係按相關色溫(CCT)，如顏色選項表格(C, N, M)中所定義。喺每個CCT範圍內，進一步嘅色度分檔（零件號中嘅1234代碼）確保發出嘅白光落喺顏色圖表上嚴格控制嘅區域內，最大限度地減少燈具內個別LED之間嘅可見顏色差異。

3.3 正向電壓分檔

LED亦會根據佢哋喺指定電流下嘅正向壓降進行分檔。呢個由零件號中嘅V代碼表示。按V_F對LED進行分組有助於設計更高效同一致嘅驅動電路，特別係當多個LED串聯連接時。

4. 性能曲線分析

圖形數據雖然喺摘錄中未完全詳細說明，但對於理解器件喺實際條件下嘅行為至關重要。

4.1 典型光輸出 vs. 散熱焊盤溫度

LED光輸出會隨著散熱焊盤（從而結）溫度嘅升高而降低。降額曲線通常會顯示相對光通量從25°C時嘅100%下降到高溫（例如85°C）時嘅較低百分比。呢條曲線對於計算LED無法維持喺25°C嘅應用中嘅實際光輸出至關重要。

4.2 典型相對光通量 vs. 正向電流

呢條曲線顯示光輸出如何隨驅動電流變化。雖然輸出通常隨電流增加而增加，但關係並非完全線性，而且效率（每瓦流明）喺較高電流下往往會因熱負荷增加同效率下降效應而降低。規格書提供呢個圖表可能係為咗幫助設計師優化亮度同效能之間嘅權衡。

4.3 電流降額曲線

為防止過熱，最大允許正向電流必須隨著環境或散熱焊盤溫度嘅升高而降低。降額曲線指定咗高於25°C溫度下嘅安全操作電流，確保永遠唔會超過最大結溫。

5. 機械同包裝信息

5.1 焊盤配置

器件使用表面貼裝技術(SMT)焊盤佈局。雖然摘錄中冇具體尺寸圖，但焊盤配置係規格書嘅關鍵部分。佢定義咗PCB設計嘅佔位面積，包括電氣連接焊盤嘅位置同尺寸，以及至關重要嘅大面積散熱焊盤。散熱焊盤對於將熱量從LED晶片傳遞到印刷電路板至關重要。

5.2 極性識別

SMT LED必須喺封裝或佔位圖上有清晰嘅極性標記（通常係陰極標記），以確保組裝期間方向正確。極性錯誤會導致器件無法發光。

5.3 發光體包裝

LED以適合自動貼片機嘅帶狀包裝形式提供。零件號中嘅P代碼表示帶狀包裝。呢種格式保護器件並確保大批量生產期間嘅高效處理。

6. 焊接同組裝指南

6.1 回流焊參數

器件額定最高焊接溫度為260°C，最多可承受兩次回流焊循環。適用標準無鉛回流焊曲線（峰值溫度通常介乎240-260°C之間）。制定回流焊曲線時必須考慮封裝嘅熱質量，特別係散熱焊盤，以確保所有焊點都能正確回流。

6.2 濕度敏感度

根據JEDEC標準，Shwo(F)系列嘅濕度敏感等級(MSL)為1級。呢個係最穩健嘅等級，表示喺≤30°C/85% RH條件下具有無限嘅車間壽命。如果包裝密封完好，使用前無需烘烤。呢個簡化咗儲存同處理嘅物流。

6.3 儲存條件

建議儲存溫度介乎-40°C至+100°C之間。雖然MSL 1級要求寬鬆，但將組件儲存喺乾燥、受控嘅環境中以防止任何潛在污染或退化仍然係良好做法。

7. 訂購信息同產品標籤

7.1 型號命名法

零件號遵循詳細結構：ELSWF–ABCDE–FGHIJ–V1234。每個部分傳達特定信息：

• AB：最小光通量或輻射功率代碼。
• C：輻射模式（例如，1表示朗伯型）。
• D：顏色代碼(C, N, M, L)。
• E：建議操作功率（1表示1W）。
• H：包裝類型（P表示帶狀）。
• V：正向電壓分檔。
• 1234：顏色色度或CCT分檔。

7.2 產品標籤

捲盤同帶狀包裝將包含標籤，上面有完整零件號、數量、日期代碼同其他可追溯性信息，以確保正確嘅物料處理同庫存控制。

8. 應用設計考慮因素

8.1 驅動器選擇

操作功率LED必須使用恆流驅動器。驅動器嘅電流輸出必須匹配LED嘅預期工作點（例如350mA、700mA或高達最大額定電流）。驅動器嘅電壓適應範圍必須足夠大，以容納串聯電路中所有LED嘅正向電壓總和，同時考慮電壓分檔（V代碼）同溫度對V_F.

8.2 熱設計

呢個係高功率LED設計中最關鍵嘅方面。PCB必須設計成充當散熱器。呢個涉及：

• 使用具有足夠銅厚度（例如2盎司）嘅PCB。
• 設計大面積嘅銅澆注區域，通過多個熱通孔連接到LED嘅散熱焊盤。
• 對於高功率應用，可能需要將PCB連接到外部鋁製散熱器。
• 使用熱界面材料以最小化層間熱阻。

8.3 光學設計

朗伯輻射模式提供寬闊、均勻嘅視角。對於需要聚焦光束嘅應用，必須使用二次光學元件（透鏡或反射器）。Shwo(F)系列嘅細小封裝尺寸允許緊湊嘅光學組件。

9. 合規性同環境標準

產品設計符合多項關鍵國際標準：

• RoHS（有害物質限制）：器件不含鉛、汞、鎘同其他受限材料。
• 無鹵素：符合對溴(Br<900ppm)、氯(Cl<900ppm)及其總和(Br+Cl<1500ppm)嘅嚴格限制。
• 歐盟REACH：符合化學品註冊、評估、授權同限制法規。

10. 可靠性同操作壽命

雖然摘錄中未提供特定嘅L70或L90壽命數據（光輸出降至初始值70%或90%嘅時間），但LED嘅壽命直接與其操作條件相關。主要因素係結溫。將LED操作維持喺其最大額定值範圍內，特別係通過有效嘅熱管理保持低結溫，係確保長操作壽命同減緩流明衰減嘅最重要措施。額定最大結溫150°C係一個極限，唔係目標；對於可靠性而言，越低越好。

11. 技術比較同差異化

Shwo(F)系列通過幾個關鍵屬性喺SMT高功率LED嘅競爭格局中定位自己：

• 細小尺寸中嘅高亮度：佢提供有利嘅每封裝面積流明比。
• 穩健嘅ESD保護：與保護較低或無保護嘅器件相比，8kV HBM保護增強咗處理同組裝期間嘅耐用性。
• 全面分檔：詳細嘅光通量、電壓同色度分檔為設計師提供高可預測性同一致性。
• 有利嘅濕度敏感度：MSL 1級評級相比需要乾燥包裝同烘烤嘅更高MSL等級組件，提供顯著嘅物流同儲存優勢。
• 廣泛合規性：符合RoHS、無鹵素同REACH標準，簡化咗終端產品製造商嘅合規流程。

12. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以用恆壓源驅動呢個LED嗎？

答：唔可以。LED係電流驅動器件。恆壓源唔會調節電流，導致熱失控同LED損壞。務必使用恆流驅動器。

問：規格書顯示嘅係25°C下嘅性能。我喺60°C時可以預期咩輸出？

答：你必須參考典型光輸出 vs. 散熱焊盤溫度曲線。光輸出隨溫度升高而降低。喺60°C時，相對光通量將係25°C值嘅一個百分比（例如約85-90%）。你嘅熱設計必須考慮呢個降額。

問：標準、高同超高光通量系列有咩區別？

答：主要區別在於最大允許驅動電流（1000mA vs. 1500mA）同相應更高嘅可用光通量分檔。高亮度版本可能使用更先進嘅晶片技術或封裝來處理更高功率密度。

問：係咪總係需要散熱器？

答：視乎驅動電流同應用環境而定。喺全額定電流（1000mA/1500mA）下，幾乎肯定需要專用散熱器。喺較低電流（例如350mA）同良好PCB熱設計下，可能唔需要獨立散熱器，但仍需要仔細嘅熱分析。

13. 實用設計同使用示例

示例1：出口標誌燈具

一位工程師正在設計一款薄型、節能嘅出口標誌。佢選擇一款中性白光嘅Shwo(F) LED（例如ELSWF-J71NX-...），以350mA驅動，以高光效達到所需亮度。緊湊嘅SMT封裝允許光引擎非常薄。MSL 1級評級簡化咗佢哋工廠嘅組裝過程。佢哋設計一個雙層PCB，通過一系列通孔將大面積底層銅平面連接到LED嘅散熱焊盤，確保結溫保持低位以實現長期可靠性。

示例2：高棚工業照明

對於一個高輸出工業燈具，設計師選擇超高光通量系列變體，以1200mA驅動。多個LED排列喺金屬芯PCB(MCPCB)上，然後連接到大型鋁擠型散熱器。選擇嘅驅動器提供恆定1200mA，電壓範圍足夠高以驅動一串12個串聯嘅LED。詳細嘅色度分檔（1234代碼）被指定為購買嘅所有LED都相同，確保燈具上嘅白光均勻，無可見顏色變化。

14. 工作原理介紹

發光二極管(LED)係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴喺半導體材料內復合，以光子形式釋放能量。發出光嘅波長（顏色）由半導體材料嘅能帶隙決定。對於像Shwo(F)系列咁樣嘅白光LED，藍色LED晶片塗有熒光粉層。一部分藍光被熒光粉轉換成更長嘅波長（黃色、紅色），藍光同轉換光嘅混合物被人眼感知為白色。熒光粉嘅特定混合決定咗白光嘅相關色溫(CCT)。

15. 技術趨勢同發展

固態照明行業繼續沿住幾個與Shwo(F)系列等組件相關嘅關鍵軌跡發展：

• 提高光效（每瓦流明）：LED晶片設計、熒光粉技術同封裝效率嘅持續改進推動相同電輸入功率下更高嘅光輸出。
• 更高功率密度：封裝變得能夠處理更高驅動電流並從縮小嘅佔位面積中散發更多熱量，正如高同超高變體中所見。
• 改善顏色質量同一致性：更嚴格嘅色度分檔同為高顯色指數(CRI)同特定光譜功率分佈（例如用於園藝）而開發嘅熒光粉。
• 增強可靠性同穩健性：材料同封裝技術嘅改進以承受更高溫度同更惡劣環境條件，延長操作壽命。
• 集成同智能功能：雖然呢個分立組件中唔存在，但更廣泛嘅趨勢包括將LED與驅動器、傳感器同通信接口集成，用於智能照明系統。