目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點
- 2. 技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值(Ts=25°C)
- 2.2 電光特性(Ts=25°C)
- 3. 分級系統說明
- 3.1 型號命名規則
- 3.2 相關色溫(CCT)分級
- 3.3 光通量分級
- 3.4 正向電壓(VF)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 結溫 vs. 相對光譜功率分佈
- 4.4 相對光譜功率分佈
- 4.5 輻射圖案(視角)
- 5. 機械同包裝信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 焊盤佈局同鋼網設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 濕度敏感性同烘烤
- 6.2 回流焊接曲線
- 7. 應用說明同設計考慮
- 7.1 熱管理
- 7.2 電流驅動
- 7.3 光學設計
- 8. 典型應用場景
- 9. 常見問題解答(基於技術參數)
- 9.1 點解正向電壓咁高(~9.2V)?
- 9.2 我可以用12V電源驅動呢款LED嗎?
- 9.3 濕度烘烤過程有幾關鍵?
- 9.4 光通量分級代碼(例如D8,E1)保證咗乜嘢?
- 10. 技術比較同趨勢
- 10.1 與類似封裝比較
- 10.2 行業趨勢
1. 產品概覽
T3B系列係一款採用3014封裝尺寸(3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)嘅表面貼裝器件(SMD)LED。呢款特定型號T3B003L(C,W)A,係一款白光LED,採用三粒晶片串聯配置,標稱功率為0.3W。佢專為一般照明應用而設計,喺緊湊嘅外形尺寸中提供高可靠性同穩定性能。
1.1 核心特點
- 封裝:3014(3.0mm x 1.4mm)
- 晶片配置:三粒串聯晶片
- 標稱功率:0.3W(喺30mA正向電流下)
- 顏色:白光,提供暖白光(L)、中性白光(C)同冷白光(W)變體。
- 典型正向電壓(VF): 9.2V
- 視角(2θ1/2):115°
2. 技術參數分析
2.1 絕對最大額定值(Ts=25°C)
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 正向電流(IF):40 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):408 mW
- 工作溫度(Topr):-40°C 至 +80°C
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 結溫(Tj):125°C
- 焊接溫度(Tsld):回流焊接喺230°C或260°C,最多10秒。
2.2 電光特性(Ts=25°C)
呢啲係喺指定測試條件下嘅典型操作參數。
- 正向電壓(VF):典型9.2V,最大10.8V(喺 IF=30mA)
- 反向電壓(VR):5V
- 反向電流(IR):最大 10 μA
- 光通量:請參閱第2.4節嘅分級表。
- 主波長 / 相關色溫(CCT):請參閱第2.3節嘅分級表。
3. 分級系統說明
產品會根據顏色同亮度一致性進行分級。型號命名規則直接包含呢啲分級代碼。
3.1 型號命名規則
結構係:T [形狀代碼] [晶片數量] [透鏡代碼] [內部代碼] - [光通量代碼] [色溫代碼]。例如,T3B003L(C,W)A解碼為:T(產品線),3B(3014封裝),3(三粒晶片),00(無透鏡),L(內部代碼),A(內部代碼),以及最後嘅光通量同色溫代碼(C/W代表中性/冷白光)。
3.2 相關色溫(CCT)分級
3014系列嘅標準訂購係基於特定色度橢圓(MacAdam橢圓)來控制顏色變化。
| 典型 CCT (K) | 色度區域 | 橢圓中心 (x, y) | 長軸半徑 | 短軸半徑 | 角度 (Φ) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2725 ±145 | 27M5 | 0.4582, 0.4099 | 0.013500 | 0.00700 | 53.42° |
| 3045 ±175 | 30M5 | 0.4342, 0.4028 | 0.013900 | 0.00680 | 53.13° |
| 3985 ±275 | 40M5 | 0.3825, 0.3798 | 0.015650 | 0.00670 | 53.43° |
| 5028 ±283 | 50M5 | 0.3451, 0.3554 | 0.013700 | 0.00590 | 59.37° |
| 5665 ±355 | 57M7 | 0.3290, 0.3417 | 0.015645 | 0.00770 | 58.35° |
| 6530 ±510 | 65M7 | 0.3130, 0.3290 | 0.015610 | 0.006650 | 58.34° |
公差:色度坐標允許偏差為 ±0.005。
3.3 光通量分級
光通量指定為喺30mA下嘅最小值。實際出貨嘅光通量可能高於訂購嘅最小值,但會始終保持喺訂購嘅CCT色度區域內。
| 顏色 | CRI (最小) | CCT 範圍 (K) | 光通量代碼 | 光通量 (lm) @30mA |
|---|---|---|---|---|
| 暖白光 | 70 | 2700-3700 | D7 | 28 (最小) - 30 (最大) |
| D8 | 30 - 32 | |||
| D9 | 32 - 34 | |||
| E1 | 34 - 36 | |||
| 中性白光 | 70 | 3700-5000 | D8 | 30 - 32 |
| D9 | 32 - 34 | |||
| E1 | 34 - 36 | |||
| E2 | 36 - 38 | |||
| 冷白光 | 70 | 5000-7000 | D8 | 30 - 32 |
| D9 | 32 - 34 | |||
| E1 | 34 - 36 | |||
| E2 | 36 - 38 |
公差:光通量測量公差為 ±7%。CRI測試值公差為 ±2。
3.4 正向電壓(VF)分級
| 代碼 | 最小 (V) | 最大 (V) |
|---|---|---|
| C | 8.0 | 9.0 |
| D | 9.0 | 10.0 |
| E | 10.0 | 11.0 |
公差:電壓測量公差為 ±0.08V。
4. 性能曲線分析
數據表提供咗幾條對設計至關重要嘅關鍵特性曲線。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢條曲線顯示流經LED嘅電流同佢兩端電壓降之間嘅關係。佢係非線性嘅,係二極管嘅典型特徵。呢條曲線對於設計限流電路(例如驅動器或電阻)至關重要,以確保LED喺所需電流(例如30mA)下工作,而不會超過其最大額定值。
4.2 正向電流 vs. 相對光通量
呢個圖表說明光輸出點樣隨驅動電流變化。通常,光通量隨電流增加而增加,但唔係線性嘅,而且喺較高電流下效率可能會因為熱量增加而下降。喺建議嘅30mA下操作可以確保輸出同壽命之間嘅最佳平衡。
4.3 結溫 vs. 相對光譜功率分佈
呢條曲線展示結溫(Tj)對LED光譜輸出嘅影響。對於白光LED,溫度升高通常會導致光譜偏移同整體光輸出下降(流明衰減)。通過適當嘅熱管理保持低結溫,對於顏色一致性同長期光輸出穩定性至關重要。
4.4 相對光譜功率分佈
呢個圖表顯示每個波長發出嘅光強度。對於熒光粉轉換白光LED(好似呢款),佢通常顯示LED晶片嘅藍色峰值同熒光粉發出嘅更寬嘅黃色/紅色發射帶。呢條曲線嘅形狀決定咗顯色指數(CRI)同白光嘅精確色調(例如暖、中性、冷)。
4.5 輻射圖案(視角)
提供嘅極坐標圖描繪咗光強度嘅空間分佈。115°視角(2θ1/2,強度為峰值一半時嘅角度)表示一個寬廣、類似朗伯體嘅發射圖案,適合需要廣泛照明嘅一般區域照明。
5. 機械同包裝信息
5.1 外形尺寸
LED具有標準3014封裝尺寸:3.0mm(長)x 1.4mm(寬)x 0.8mm(高)。提供帶公差(例如 .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm)嘅詳細尺寸圖,用於PCB焊盤設計。
5.2 焊盤佈局同鋼網設計
提供推薦嘅焊盤圖案同鋼網開孔設計,以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。遵循呢啲指引對於正確對齊、電氣連接同熱傳遞到PCB至關重要。
5.3 極性識別
陰極通常有標記,例如封裝上嘅凹口、圓點或綠色標記。組裝時必須注意正確極性,以防止反向偏壓,根據絕對最大額定值,反向偏壓限制為5V。
6. 焊接同組裝指引
6.1 濕度敏感性同烘烤
根據IPC/JEDEC J-STD-020C,3014 LED封裝對濕度敏感。打開防潮袋後暴露喺環境濕度中,可能會喺高溫回流過程中導致內部分層或開裂("爆米花效應")。
- 儲存:將未開封嘅袋裝儲存喺<30°C同<30% RH。如果滿足呢啲條件,並且袋內濕度指示卡確認,使用前無需烘烤。
- 烘烤要求:烘烤嗰啲已從原始密封包裝中取出、暴露喺環境條件下但未焊接嘅LED。
- 烘烤方法:喺原始捲盤上以60°C烘烤24小時。唔好超過60°C。烘烤後,喺一小時內焊接或儲存喺乾燥櫃中(<20% RH)。
- 回流後:已經過回流焊接嘅LED唔需要重新烘烤。
6.2 回流焊接曲線
最大允許焊接溫度為230°C或260°C,持續10秒。應使用峰值溫度喺此限制內並控制升溫/降溫速率嘅標準無鉛回流曲線,以最小化LED封裝同焊點上嘅熱應力。
7. 應用說明同設計考慮
7.1 熱管理
由於最大結溫為125°C,功耗高達408mW,有效散熱至關重要。LED嘅主要熱路徑係通過焊盤到PCB。使用具有足夠散熱通孔嘅PCB,如有需要,使用外部散熱器,以盡可能保持Tj盡可能低。高Tj會加速流明衰減並可能導致色溫偏移。
7.2 電流驅動
喺建議嘅30mA連續電流或以下操作LED。恆流驅動器優於帶串聯電阻嘅恆壓源,以獲得更好嘅穩定性同效率,特別係當使用多個LED或輸入電壓變化時。高正向電壓(~9.2V)意味著多個LED串聯可能需要升壓轉換器拓撲。
7.3 光學設計
寬廣嘅115°視角使其適合需要寬廣、均勻照明而無需二次光學器件嘅應用。對於定向照明,可以使用外部反射器或透鏡。呢款型號無主透鏡(代碼"00"),為添加自定義光學元件提供咗設計靈活性。
8. 典型應用場景
- 背光:LCD顯示器、標牌同控制面板嘅側光式或直下式背光單元。
- 一般照明:LED燈泡、燈管同平板燈,其中多個LED排列以創造區域照明。
- 裝飾照明:燈帶、輪廓照明同重點照明。
- 工業指示器:需要高亮度同可靠性嘅機械同設備上嘅狀態指示器。
9. 常見問題解答(基於技術參數)
9.1 點解正向電壓咁高(~9.2V)?
呢款LED封裝內包含三粒串聯嘅半導體晶片。每粒晶片嘅正向電壓相加,導致總VF較高。咁樣可以讓LED從更高電壓源高效驅動,並且當多個LED串聯時可以簡化驅動器設計。
9.2 我可以用12V電源驅動呢款LED嗎?
唔建議直接連接到12V電源,因為咁會導致過大電流並損壞LED。你必須使用限流機制。最簡單嘅方法係串聯電阻:R = (V電源- VF) / IF。對於12V電源同30mA目標:R ≈ (12V - 9.2V) / 0.03A ≈ 93 歐姆。恆流驅動器係更穩定同高效嘅解決方案。
9.3 濕度烘烤過程有幾關鍵?
對於可靠性非常關鍵。如果濕度敏感器件喺回流前未正確烘烤,焊接期間吸收嘅水分快速蒸發可能導致內部封裝損壞,引致即時故障或降低長期可靠性。如果超過"濕度警告"水平,請務必檢查濕度指示卡並遵循烘烤說明。
9.4 光通量分級代碼(例如D8,E1)保證咗乜嘢?
光通量分級代碼保證喺30mA同25°C下測量時,有最小光通量輸出。出貨單元嘅實際光通量將等於或高於此最小值,但唔會超過該分級列出嘅最大值。LED將始終符合訂購嘅色度(顏色)區域。
10. 技術比較同趨勢
10.1 與類似封裝比較
與舊款3528封裝相比,3014提供更低嘅外形(0.8mm vs. ~1.9mm),並且由於相對於其尺寸有更大嘅散熱墊面積,通常具有更好嘅熱性能。佢係3528喺需要更薄設計嘅背光同一般照明應用中嘅常見後繼者。
10.2 行業趨勢
SMD LED嘅趨勢繼續朝向更高光效(每瓦流明)、改善顏色一致性(更緊密嘅分級)同增強可靠性。好似呢款T3B系列嘅多晶片封裝,允許單個元件有更高光輸出,相比使用多個單晶片LED,簡化咗光學設計同組裝。行業亦專注於提高防潮等級(MSL),以簡化製造中嘅處理。
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。 |