目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數同規格
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 產品分級同分類系統
- 3.1 型號編碼規則
- 3.2 光通量分級
- 3.3 正向電壓分級
- 3.4 色度分級
- 4. 性能曲線同特性
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- 4.2 相對光通量 vs. 正向電流
- 4.3 相對光譜功率 vs. 結溫
- 4.4 相對光譜功率分佈
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 外形尺寸同佔位面積
- 5.2 推薦PCB焊盤圖案同鋼網設計
- 6. 組裝、處理同儲存指引
- 6.1 濕度敏感性同烘烤要求
- 6.2 回流焊接溫度曲線
- 6.3 靜電放電 (ESD) 保護
- 7. 應用備註同設計考慮
- 7.1 典型應用
- 7.2 驅動電路設計
- 7.3 光學設計考慮
- 8. 技術比較同產品差異化
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 分級表入面光通量Min同Typ值有咩分別？
- 9.2 點解需要烘烤？可唔可以用更高溫度烘快啲？
- 9.3 我可唔可以用3.3V電源加電阻嚟驅動呢款LED？
- 9.4 點樣解讀色度區域代碼 (BG1, BG2, 等等)？
- 10. 操作原理同技術趨勢
- 10.1 基本操作原理
- 10.2 行業趨勢
1. 產品概覽
T3B系列係一個高性能、單晶片、表面貼裝LED家族，主要為背光應用而設計。採用緊湊嘅3014封裝尺寸 (3.0mm x 1.4mm)，呢啲LED喺光效、可靠性同設計靈活性之間取得平衡，適合現代電子顯示器同指示器系統。
器件嘅核心係一個單一半導體晶片，能夠提供高達0.2W嘅光功率。呢個系列嘅特點係視角闊、喺唔同色溫範圍內顏色表現穩定，以及結構堅固，適合回流焊接等自動化組裝工序。
2. 技術參數同規格
2.1 絕對最大額定值
以下參數定義咗操作極限，超出呢啲極限可能會對LED造成永久損壞。所有數值均喺環境溫度 (Ts) 25°C下指定。
- 正向電流 (IF)：80 mA (連續)
- 正向脈衝電流 (IFP)：120 mA (脈衝寬度 ≤10ms，佔空比 ≤1/10)
- 功耗 (PD)：288 mW
- 操作溫度 (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)：230°C 或 260°C，持續10秒 (回流曲線)
2.2 電光特性
喺標準測試條件下 (Ts=25°C, IF=60mA) 測量嘅典型性能參數。
- 正向電壓 (VF)：典型 3.1V，最大 3.5V
- 反向電壓 (VR)：5V
- 反向電流 (IR)：最大 10 µA (VR=5V)
- 視角 (2θ1/2)：110° (典型)
3. 產品分級同分類系統
3.1 型號編碼規則
產品代碼跟隨一個結構化格式：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。呢個代碼包含咗關鍵屬性：
- 封裝/外形代碼：例如，'3B' 表示3014封裝。
- 晶片配置：'S' 表示單一小功率晶片 (如本系列)。
- 光學設計代碼：'00' 表示冇二次透鏡。
- 顏色代碼：定義發光顏色或白點。
- 暖白： L (<3700K)
- 中性白： C (3700-5000K)
- 冷白： W (>5000K)
- 其他顏色： R (紅)， Y (黃)， G (綠)， B (藍)， 等等。
- 光通量代碼：指定最小光輸出分級 (例如 D2, D3)。
- 色溫代碼：對於白光LED，指定相關色溫 (CCT) 分級。
- 正向電壓代碼：指定 VF 分級 (例如 B, C, D)。
3.2 光通量分級
對於顯色指數 (CRI) 為60、色溫範圍由10,000K至40,000K嘅背光白光LED，光通量喺測試電流60mA下進行分級。分級指定一個最小值，實際光通量可能更高。
- 代碼 D2：18 lm (最小) 至 20 lm (最大)
- 代碼 D3：20 lm (最小) 至 22 lm (最大)
- 代碼 D4：22 lm (最小) 至 24 lm (最大)
- 代碼 D5：24 lm (最小) 至 26 lm (最大)
光通量測量公差為 ±7%。
3.3 正向電壓分級
正向電壓 (VF) 被分類為精確嘅分級，以幫助電路設計進行電流調節同多LED陣列嘅均勻性。
- 代碼 B：2.8V 至 2.9V
- 代碼 C：2.9V 至 3.0V
- 代碼 D：3.0V 至 3.1V
- 代碼 E：3.1V 至 3.2V
- 代碼 F：3.2V 至 3.3V
- 代碼 G：3.3V 至 3.4V
- 代碼 H：3.4V 至 3.5V
電壓測量公差為 ±0.08V。
3.4 色度分級
白光LED喺CIE 1931色度圖上被分類到特定嘅色度區域，以確保顏色一致性。對於3014背光系列，定義咗標記為BG1至BG5嘅區域，具有精確嘅 (x, y) 坐標邊界。產品出貨時會遵守訂購嘅色度區域限制。
色度坐標公差為 ±0.005。CRI公差為 ±2。
4. 性能曲線同特性
4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
I-V特性係典型嘅半導體二極管特性。曲線顯示一旦正向電壓超過閾值 (大約2.7V-2.9V)，電流就會急劇增加。喺推薦嘅60mA下操作可確保喺指定電壓分級內嘅穩定性能。
4.2 相對光通量 vs. 正向電流
光輸出隨正向電流增加而增加，但喺較高電流時由於結溫升高同效率下降而呈現次線性關係。曲線突出咗最大化光效 (每瓦流明) 嘅最佳驅動電流範圍。
4.3 相對光譜功率 vs. 結溫
LED螢光粉系統嘅光譜輸出會隨結溫 (Tj) 而變化。呢條曲線對於需要穩定色點嘅應用至關重要。當Tj由25°C升至125°C時，相對光譜能量通常會減少，呢個可能會影響光通量同色度。
4.4 相對光譜功率分佈
呢個圖表描繪咗白光LED嘅歸一化發射光譜，顯示咗藍光晶片發射峰同更寬嘅螢光粉轉換黃/綠/紅光發射嘅組合。呢條曲線嘅形狀決定咗顯色指數 (CRI) 同感知嘅顏色質量。
5. 機械同封裝資訊
5.1 外形尺寸同佔位面積
LED符合標準3014封裝尺寸：
- 長度 (L)： 3.0 mm ±0.10 mm
- 寬度 (W)： 1.4 mm ±0.10 mm
- 高度 (H)： 0.8 mm ±0.10 mm
5.2 推薦PCB焊盤圖案同鋼網設計
推薦使用專用嘅焊盤佈局，以確保可靠焊接、適當嘅熱管理同機械穩定性。焊盤圖案通常包括兩個陽極/陰極焊盤。亦指定咗相應嘅焊膏鋼網設計，呢個對於控制表面貼裝技術 (SMT) 組裝期間嘅焊膏量以防止墓碑效應或焊點不足至關重要。
極性識別：陰極通常標記喺LED本體上。PCB絲印應清晰指示極性，以防止反向安裝。
6. 組裝、處理同儲存指引
6.1 濕度敏感性同烘烤要求
根據IPC/JEDEC J-STD-020C，3014 LED封裝被分類為濕度敏感。打開密封防潮袋後暴露喺環境濕度下，可能會喺高溫回流焊接過程中導致爆米花效應或分層。
- 儲存：未開封嘅袋應儲存喺低於30°C同85% RH嘅環境中。開封後，應儲存喺<30°C同<60% RH嘅環境中，最好喺乾燥櫃或帶有乾燥劑嘅密封容器中。
- 車間壽命：打開密封袋後，如果暴露喺工廠環境條件 (>30% RH) 下，元件應喺12小時內使用。
- 烘烤：如果超過車間壽命或濕度指示卡顯示高濕度，則需要烘烤：60°C烘烤24小時。唔好超過60°C。烘烤後應喺1小時內進行回流，否則部件必須返回乾燥儲存 (<20% RH)。
6.2 回流焊接溫度曲線
LED可以承受標準無鉛回流焊接溫度曲線。最高峰值溫度為260°C，推薦喺液相線以上 (例如217°C) 嘅時間為10秒。控制好升溫同降溫速率對於最小化封裝上嘅熱應力至關重要。
6.3 靜電放電 (ESD) 保護
LED係半導體器件，對靜電放電敏感，特別係白光、綠光、藍光同紫光類型。ESD可能導致即時故障或潛在損壞，從而縮短使用壽命同降低性能 (例如顏色偏移、漏電流增加)。
- 預防：喺ESD保護區域 (EPA) 內處理LED，使用接地手環、導電墊同離子發生器。
- 包裝：運輸同處理期間使用防靜電容器同托盤。
- 組裝設備：確保SMT貼片機同其他處理設備正確接地。
7. 應用備註同設計考慮
7.1 典型應用
- LCD背光：用於顯示器、電視、筆記本電腦同汽車顯示器嘅側光式或直下式背光單元。
- 通用指示燈：狀態指示器、面板照明同裝飾照明，需要緊湊、明亮嘅光源。
- 消費電子產品：鍵盤、開關同標誌嘅背光。
7.2 驅動電路設計
恆流驅動：LED係電流驅動器件。為咗保持亮度同顏色一致，並防止熱失控，必須由恆流源驅動，而唔係恆壓源。使用限流電阻配合電壓源係一個簡單方法，但效率較低，並且隨溫度同電壓變化穩定性較差。
電流設定：推薦操作電流為60mA。喺或接近絕對最大額定值 (80mA) 下操作會縮短使用壽命，並可能改變顏色參數，除非提供特殊嘅散熱措施。
熱管理：雖然功率相對較低 (0.2W)，但從LED焊盤到PCB銅箔嘅有效散熱對於保持性能同壽命至關重要。PCB上使用足夠嘅散熱焊盤同銅面積。對於高密度陣列，要考慮PCB上嘅整體熱負荷。
7.3 光學設計考慮
110度嘅寬視角使呢款LED適合需要寬闊、均勻照明嘅應用。對於更定向嘅光線，必須使用二次光學器件 (反射器、導光板)。設計導光板時，應對LED嘅發光模式同強度分佈進行建模，以實現均勻輸出。
8. 技術比較同產品差異化
3014封裝喺SMD LED領域提供咗明顯優勢：
- 對比 3528/2835：3014寬度更緊湊，允許喺線性陣列中實現更高密度，或喺背光設計中實現更緊密嘅間距。佢通常採用更現代嘅晶片同封裝設計，以實現更高光效。
- 對比 5050：3014係單晶片解決方案，而5050封裝通常包含三個晶片。3014提供更細嘅點光源，呢個對導光板中嘅光學控制有益，並且通常每個封裝嘅熱阻更低。
- 對比 0201/0402：比微型LED大，3014更容易喺組裝中處理，提供更高嘅光輸出，並且對於一般照明應用更堅固。
呢個特定T3B系列嘅關鍵差異化因素係其定義嘅顏色同光通量分級結構、符合濕度敏感性標準，以及詳細嘅應用指引，呢啲都支持可製造性同可靠性設計。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 分級表入面光通量Min同Typ值有咩分別？
Min值係該分級代碼嘅保證下限。Typ值係一個代表性平均值，但唔保證。當你訂購D3分級時，保證喺60mA下至少有20 lm，但實際部件可能測量到高達22 lm。呢個系統確保你滿足最低亮度要求。
9.2 點解需要烘烤？可唔可以用更高溫度烘快啲？
烘烤可以去除塑料封裝吸收嘅水分，以防止回流期間嘅蒸氣壓力損壞。唔好超過60°C。更高溫度會降解內部材料 (環氧樹脂、螢光粉、焊線) 同帶狀包裝本身，導致過早失效或處理問題。
9.3 我可唔可以用3.3V電源加電阻嚟驅動呢款LED？
可以，但有重要注意事項。考慮到典型VF為3.1V，一個串聯電阻需要喺60mA時僅降低0.2V，需要一個非常細嘅電阻 (~3.3歐姆)。呢個幾乎冇留出供應電壓或LED VF變化嘅餘地。供應電壓嘅輕微增加或較低VF分級嘅LED會導致電流大幅增加，可能損壞LED。強烈推薦使用恆流驅動器以實現可靠操作。
9.4 點樣解讀色度區域代碼 (BG1, BG2, 等等)？
呢啲代碼定義咗CIE色度圖上一個細小嘅四邊形區域。來自特定批次嘅所有LED，當測量時，其 (x,y) 顏色坐標將落在該特定區域嘅邊界內。呢個允許設計師選擇顏色彼此非常匹配嘅LED，呢個對於背光均勻性至關重要。規格書提供咗每個區域嘅確切角坐標。
10. 操作原理同技術趨勢
10.1 基本操作原理
發光二極管 (LED) 係一種固態半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同電洞重新結合，以光子形式釋放能量——呢個過程稱為電致發光。發射光嘅波長 (顏色) 由半導體材料嘅能帶隙決定。喺好似呢款嘅白光LED中，一個發藍光嘅氮化銦鎵 (InGaN) 晶片塗有黃色 (或多色) 螢光粉。一部分藍光逃逸，其餘被螢光粉吸收並重新發射為更長波長嘅光 (黃、紅、綠)。藍光同螢光粉轉換光嘅混合物被感知為白光。
10.2 行業趨勢
LED行業繼續向更高光效 (每瓦流明)、改進顯色性同更高可靠性發展。對於像3014呢類封裝類型，趨勢包括：
- 更高功率密度：隨著晶片技術改進，能夠喺相同佔位面積下以更高電流驅動。
- 改進顏色一致性：更嚴格嘅分級規格同先進嘅螢光粉技術，以實現批次間同使用壽命內更均勻嘅顏色。
- 增強熱性能：新嘅封裝材料同設計以降低熱阻，允許更高驅動電流同更長壽命。
- 微型化：雖然3014已經確立，但同時喺更細嘅封裝 (例如2016, 1515) 方面亦有發展，用於超薄顯示器。
- 智能集成：集成診斷同通訊 (例如I2C) 嘅LED驅動器增長，用於背光局部調光同控制。
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。 |