目錄
1. 產品概覽
LTLMH4T BR7DA 係一款專為高要求照明應用而設計嘅高亮度表面貼裝 LED 燈珠。呢款器件採用先進嘅 InGaN(氮化銦鎵)半導體技術,產生主波長為 470nm 嘅藍光。封裝喺擴散藍色環氧樹脂外殼內,專為指示牌應用中嘅卓越性能而設計,提供受控嘅輻射模式,無需額外嘅二次光學元件。其表面貼裝器件(SMD)外形確保咗與標準、大批量 SMT(表面貼裝技術)組裝線同工業回流焊接製程嘅兼容性。
呢款 LED 嘅核心優勢包括高達 2850 毫坎德拉(mcd)嘅高發光強度輸出,以及低功耗帶來嘅高效率。封裝採用先進嘅環氧樹脂材料製成,提供出色嘅防潮同紫外線防護,增強咗室內外使用嘅可靠性。此外,產品符合環保標準,無鉛、無鹵素,並符合 RoHS 指令。
呢個元件嘅目標市場主要係專業指示牌行業。其典型應用包括視頻訊息牌、交通標誌同各種形式嘅訊息顯示屏,呢啲應用都需要穩定、明亮同可靠嘅照明。LED 嘅設計特別適合需要平滑輻射模式同受控視角嘅應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗可能導致 LED 永久損壞嘅極限。呢啲額定值係喺環境溫度(TA)為 25°C 時指定嘅。最大功耗為 85 mW。器件可以承受 100 mA 嘅峰值正向電流,但僅限於佔空比為 10% 或以下且脈衝寬度不超過 10 毫秒嘅脈衝條件下。連續直流正向電流額定值則較為保守,為 25 mA。為確保喺較高溫度下安全運行,從 45°C 開始,每攝氏度有 0.62 mA 嘅線性降額因子。工作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C,而儲存溫度範圍則可達 +100°C。對於組裝至關重要嘅係,LED 可以承受峰值溫度為 260°C、最長 10 秒嘅回流焊接溫度曲線。
2.2 電氣同光學特性
電氣同光學特性係正常操作條件下嘅關鍵性能參數,同樣喺 TA=25°C 時指定。
- 發光強度(Iv):喺正向電流(IF)為 20mA 時測量,發光強度典型值為 1600 mcd,最小值為 1000 mcd,最大值為 2850 mcd。Iv 分級標示喺包裝袋上,保證測試包括 ±15% 嘅公差。
- 視角(2θ1/2):器件具有典型視角為 70/45 度。呢個參數定義為發光強度降至軸向值一半時嘅離軸角,表明光束模式適中聚焦,適合定向照明。
- 波長:峰值發射波長(λP)典型值為 461 nm。主波長(λd)定義咗感知顏色,範圍從 465 nm 到 475 nm,典型值為 470 nm(藍色)。譜線半寬(Δλ)典型值為 23 nm。
- 正向電壓(VF):喺 IF=20mA 時,正向電壓典型值為 2.9V,範圍從 2.5V 到 3.5V。呢個參數對於驅動電路設計至關重要。
- 反向電流(IR):當施加 5V 反向電壓(VR)時,最大反向電流為 10 μA。需要留意嘅係,呢款器件並非為反向偏壓操作而設計;呢個測試條件僅用於特性表徵。
3. 分級系統規格
為確保生產應用中嘅顏色同亮度一致性,LED 會根據關鍵參數進行分級。
3.1 發光強度分級
根據喺 20mA 下測量嘅發光強度,LED 分為四個強度級別(BQ、BR、BS、BT)。級別界限為:BQ(1000-1300 mcd)、BR(1300-1700 mcd)、BS(1700-2200 mcd)同 BT(2200-2850 mcd)。每個級別界限適用 ±15% 嘅公差。
3.2 主波長分級
為確保顏色一致性,主波長分為兩個代碼:B1(465-470 nm)同 B2(470-475 nm)。每個級別界限嘅公差為 ±1 nm。型號 LTLMH4T BR7DA 表示呢啲級別嘅特定組合(例如,'BR' 表示強度,而 '7D' 可能與波長級別相關,儘管提供嘅摘要中未完全詳細說明型號中嘅確切代碼映射)。
4. 性能曲線分析
雖然文本摘要中未詳細說明具體嘅圖形曲線,但呢類 LED 嘅典型性能曲線會包括:
- IV 曲線(電流 vs. 電壓):呢條曲線顯示正向電壓同正向電流之間嘅指數關係。對於確定工作點同熱效應對電壓降嘅影響至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:呢個圖表通常顯示喺推薦工作範圍內,驅動電流同光輸出之間近乎線性嘅關係,突顯器件嘅效率。
- 發光強度 vs. 環境溫度:呢條曲線展示熱淬滅效應,即光輸出隨結溫升高而降低。理解呢一點對於最終應用中嘅熱管理至關重要。
- 光譜分佈:相對強度對波長嘅圖,顯示峰值約為 461nm 同光譜寬度,呢啲會影響顏色純度。
設計師應參考呢啲曲線,以優化驅動條件同散熱,確保產品使用壽命內性能一致。
5. 機械同封裝信息
5.1 外形尺寸
LED 採用緊湊嘅矩形表面貼裝封裝。關鍵尺寸包括長度同寬度約為 4.2mm(±0.2mm)。包括透鏡在內嘅總高度為 6.2mm(±0.5mm)。封裝具有凸緣,以確保放置時嘅機械穩定性。除非另有說明,大多數尺寸嘅公差為 ±0.25mm。
5.2 焊盤設計同極性識別
器件有三個電氣端子(P1、P2、P3)。P1 同 P3 係陽極(+)連接,而 P2 係陰極(-)連接。呢種配置可用於改善電流分佈或熱管理。PCB 上推薦嘅焊盤圖案包括一個較大嘅焊盤(通常連接到 P3),呢個焊盤專門設計用於連接到散熱器或冷卻機構,以有效散發操作期間產生嘅熱量。焊盤設計建議使用圓角半徑(R0.5),以確保形成可靠嘅焊點。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
根據 JEDEC J-STD-020 標準,LED 額定為濕度敏感等級 3(MSL3)。推薦嘅無鉛回流焊接溫度曲線參數為:預熱/保溫從 150°C 到 200°C,最長 120 秒。高於液相線溫度(217°C)嘅時間應介於 60 至 150 秒之間。封裝體峰值溫度(Tp)不得超過 260°C,並且喺指定分類溫度(255°C)±5°C 範圍內嘅時間最長為 30 秒。從 25°C 到峰值溫度嘅總時間不應超過 5 分鐘。回流焊接不得進行超過兩次。
6.2 儲存同處理
密封喺防潮袋中嘅 LED 可以喺 <30°C 同 90% RH 條件下儲存長達 12 個月。打開袋子後,元件必須保持喺 <30°C 同 60% RH 條件下,並且必須喺 168 小時(7 日)內進行焊接。如果濕度指示卡顯示 >10% RH、如果車間壽命超過 168 小時、或者如果元件暴露於 >30°C 同 60% RH 環境中,則需要喺 60°C±5°C 下烘烤 20 小時。烘烤只應進行一次。
6.3 清潔同手動焊接
如果需要清潔,只應使用異丙醇等酒精類溶劑。如果需要手動焊接,則僅限一次,烙鐵溫度不得超過 315°C,每個焊點最長 3 秒。焊接期間,當 LED 處於高溫時,不得施加外部應力,並且應避免從峰值溫度快速冷卻。
7. 包裝同訂購信息
7.1 包裝規格
LED 以載帶同捲盤形式供應。載帶尺寸有規定,袋距為 8.0mm(±0.1mm),載帶寬度為 16.0mm(±0.3mm)。每捲包含 1,000 件,包裝喺標有靜電放電(ESD)警告嘅防潮袋內。每內箱裝 3 捲(總共 3,000 件),每外箱裝 9 個內箱(總共 27,000 件)。每個出貨批次中,只有最後一包可能唔係滿裝。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款 LED 非常適合室內外指示牌,包括視頻訊息牌、交通標誌同一般訊息顯示屏。其高亮度同受控視角使其成為需要將光線導向觀看者以獲得最大可見度嘅應用嘅理想選擇,即使喺環境光條件下亦如此。
8.2 設計考慮因素
- 電流驅動:典型操作使用設定為 20mA 嘅恆流驅動器,確保其保持喺絕對最大值 25mA DC 以內。考慮喺高環境溫度下降額使用。
- 熱管理:將指定嘅散熱焊盤(P3)連接到 PCB 上嘅銅箔或專用散熱器,以有效將熱量從 LED 結傳導出去,保持光輸出同使用壽命。
- 光學設計:內置擴散透鏡提供平滑嘅輻射模式。對於特定光束形狀,可以添加二次光學元件,儘管原生 70/45 度視角通常足以滿足指示牌應用。
- ESD 防護:處理同組裝期間實施標準 ESD 預防措施,如包裝上所示。
9. 技術比較同差異化
與標準 SMD LED(如 3528 或 5050 封裝)或 PLCC(塑料引線芯片載體)LED 相比,呢款表面貼裝燈珠為指示牌提供咗明顯優勢。其主要區別在於集成透鏡設計,提供平滑嘅輻射模式同受控、狹窄嘅視角,無需額外嘅外部光學透鏡。咁樣簡化咗指示牌嘅機械設計,減少咗元件數量,並可以降低整體組裝成本。緊湊封裝中嘅高發光強度亦允許更明亮嘅顯示或每指示牌區域使用更少嘅 LED。與某些標準 SMD 封裝相比,具有增強防潮同抗紫外線能力嘅堅固環氧樹脂封裝為戶外應用提供更好嘅可靠性。
10. 常見問題(FAQ)
Q1:型號 LTLMH4T BR7DA 嘅含義係乜?
A1:型號編碼咗特定產品特性。'LTLMH4T' 可能指產品系列同封裝類型。'BR' 表示發光強度級別(1300-1700 mcd)。'7D' 假設與主波長級別相關(可能係 470-475nm,B2)。請務必從供應商嘅完整規格書或包裝標籤確認確切分級。
Q2:我可以用恆壓源驅動呢款 LED 嗎?
A2:唔建議。LED 係電流驅動器件。其正向電壓有公差(2.5V-3.5V)。恆壓源可能導致唔同器件之間電流變化過大,造成亮度差異並可能縮短使用壽命。請務必使用恆流驅動器或主動限制電流嘅電路。
Q3:點解會有散熱焊盤(P3),我係咪必須連接佢?
A3:散熱焊盤設計用於將熱量從 LED 芯片傳導到 PCB。強烈建議將其連接到銅箔區域或散熱器,特別係喺高環境溫度或全驅動電流下操作時。適當嘅熱管理確保穩定嘅光輸出並最大化 LED 嘅操作壽命。
Q4:規格書話 MSL3。如果我超過 168 小時嘅車間壽命會點?
A4:超過車間壽命會使 LED 暴露於環境濕氣中,呢啲濕氣可能喺回流焊接期間蒸發,導致內部封裝損壞("爆米花"效應)。如果超過車間壽命,你必須按照第 8.2 節嘅說明,喺焊接前將元件喺 60°C 下烘烤 20 小時。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計高可見度戶外交通標誌
一位設計師正在創建一個太陽能供電、可變訊息交通標誌。佢哋選擇 LTLMH4T BR7DA LED,因為其高亮度(BR 級別,約 1500 mcd 典型值)同藍色(470nm)。標誌必須喺陽光直射下清晰可讀。設計師計算出,一個由 100 個 LED 組成嘅陣列,以 18mA 驅動(略低於典型值以增強壽命並考慮太陽能輸入變化),將提供足夠嘅發光強度。選擇一個恆流驅動器 IC,以串並聯配置為陣列供電。PCB 設計有連接到每個 LED P3 焊盤嘅大面積銅箔,呢啲銅箔又連接到作為散熱器嘅標誌外殼鋁背板。組裝期間嚴格遵循 MSL3 處理程序,以防止與濕氣相關嘅故障。呢個設計產生一個可靠、明亮且節能嘅標誌,適合 24/7 戶外操作。
12. 技術原理介紹
呢款 LED 基於 InGaN(氮化銦鎵)半導體技術。當正向電壓施加於 p-n 結兩端時,電子同空穴喺有源區複合,以光子(光)形式釋放能量。InGaN 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,進而定義咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個案例中,係 470nm 嘅藍光。環氧樹脂封裝材料有多重用途:保護精細嘅半導體芯片、作為塑造光輸出嘅主透鏡、並包含擴散粒子以創造均勻外觀。封裝還包括一個反射杯以將光線向上導向,以及設計用於電氣連接同散熱嘅引腳。
13. 行業趨勢同發展
表面貼裝 LED 市場繼續向更高效率(每瓦更多流明)、更高功率密度以及改善顏色一致性同顯色性方向發展。與呢類元件相關嘅趨勢包括推動更窄嘅分級公差以確保大型顯示屏嘅均勻性、開發具有更強抵抗惡劣環境條件(熱、濕氣、紫外線)能力嘅環氧樹脂同矽膠材料、以及集成更精密嘅內部光學元件以實現精確光束控制。此外,可持續發展日益受到重視,推動材料同製造工藝嘅進步,以進一步減少環境影響。基礎嘅 InGaN 技術亦正在改進,以突破效率極限並為專業應用開闢新嘅波長範圍。
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。 |