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T3B系列3014雙晶片0.25W白光LED規格書 - 尺寸3.0x1.4x0.8mm - 電壓6.3V - 功率0.25W - 粵語技術文件

T3B系列3014封裝雙晶片0.25W白光LED嘅完整技術規格,包括電氣、光學、熱力參數、分級系統同應用指引。
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1. 產品概覽

T3B系列係一個採用3014封裝尺寸嘅表面貼裝器件(SMD)LED家族。呢個系列嘅主要特點係喺單一封裝內集成咗兩個串聯連接嘅LED晶片。呢種設計係為咗滿足需要比一般單晶片LED更高正向電壓嘅應用,同時保持緊湊嘅外形尺寸。主要應用包括背光模組、指示燈,以及空間有限同需要特定電壓兼容性嘅一般照明。

雙晶片串聯配置嘅核心優勢係提高咗正向電壓(Vf)。喺40mA電流下,標稱工作電壓為6.3V,咁樣可以簡化已經提供6-7V電壓範圍嘅系統嘅驅動器設計,有可能唔使額外嘅降壓電路。3014封裝(3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)喺光輸出同電路板空間利用之間提供咗良好嘅平衡。

2. 技術參數同客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

器件嘅操作限制係喺焊點溫度(Ts)維持喺25°C嘅條件下定義嘅。超過呢啲額定值可能會導致永久損壞。

2.2 電光特性(典型值,Ts=25°C,IF=40mA)

呢啲參數定義咗正常操作條件下嘅預期性能。

3. 分級系統解說

產品根據幾個關鍵參數進行分類,以確保一致性並滿足設計要求。訂貨代碼遵循特定結構來選擇呢啲級別。

3.1 型號編號規則

命名慣例係:T [封裝代碼] [晶片數量代碼] [透鏡代碼] [內部代碼] - [光通量代碼] [相關色溫代碼]。例如,T3B002LWA解碼為:T系列,3014封裝(3B),雙晶片(2),冇透鏡(00),內部代碼2,特定光通量級別,冷白光(W)。

3.2 相關色溫(CCT)分級

白光LED根據CIE 1931色度圖上橢圓定義嘅特定色度區域進行分級。標準訂貨級別包括:

M5同M7後綴指嘅係麥克亞當橢圓步數(5步或7步),表示顏色一致性嘅公差。步數越細,顏色控制越嚴格。

3.3 光通量分級

光通量係以40mA下嘅最小值指定。典型值同最大值可能會更高。分級會結合CCT同顯色指數(CRI)。

3.4 正向電壓分級

標準電壓級別係6.0V至6.5V。典型值係6.3V。呢個分級有助於設計具有適當電壓餘量嘅恆流驅動器。

4. 性能曲線分析

4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)

雙晶片LED嘅I-V曲線會顯示開啟電壓大約係單晶片嘅兩倍。曲線最初係指數式嘅,喺開啟點以上變得更線性。設計師必須確保驅動器能夠提供所需電壓,特別係喺低溫下Vf會增加嘅情況。

4.2 相對光通量 vs. 正向電流

光輸出隨電流增加而增加,但唔係線性嘅。效率通常喺某個電流下達到峰值,然後由於熱效應增加同效率下降而降低。喺建議嘅40mA下操作可確保最佳效率同使用壽命。

4.3 光譜功率分佈

白光係由藍光LED晶片激發熒光粉層產生嘅。光譜曲線顯示來自晶片嘅主要藍色峰值,同來自熒光粉嘅更寬嘅黃色/紅色發射。熒光粉發射嘅比例同寬度決定咗CCT同CRI。冷白光LED有更突出嘅藍色峰值,而暖白光LED有更強嘅長波長熒光粉發射。

4.4 相對光通量 vs. 結溫

LED光輸出隨結溫(Tj)升高而降低。呢個特性對於熱管理設計至關重要。需要有效嘅散熱以盡可能保持低Tj,確保穩定嘅光輸出同長壽命。

4.5 空間輻射圖案(視角)

120度視角表示光強度為峰值強度(0度軸)一半時嘅角度寬度。3014封裝嘅輻射圖案通常係朗伯或接近朗伯分佈,提供均勻、寬廣嘅照明,適合面板照明。

5. 機械同包裝資訊

5.1 封裝尺寸

3014封裝尺寸為3.0mm(長)± 0.1mm x 1.4mm(寬)± 0.1mm x 0.8mm(高)± 0.1mm。透鏡通常係矽膠基。

5.2 焊盤佈局同鋼網設計

建議嘅焊盤佈局包括兩個陽極焊盤同兩個陰極焊盤。焊盤設計對於正確嘅回流焊接、機械穩定性同熱傳導至關重要。提供嘅鋼網圖案確保沉積正確體積嘅焊膏,以形成可靠嘅焊點。焊盤尺寸公差為:一位小數值±0.1mm,兩位小數值±0.05mm。

5.3 極性識別

LED嘅陰極側通常有標記,例如基板上嘅綠色色調或封裝上嘅凹口/倒角。組裝時必須注意正確極性,以防止反向偏壓損壞。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

該元件適用於無鉛回流焊接。兩種溫度曲線均可接受:峰值溫度230°C或260°C,喺峰值溫度下,液相線以上(通常約217°C)嘅時間控制喺最長10秒。應遵循標準嘅升溫、保溫、回流同冷卻曲線,以最小化熱應力。

6.2 濕度敏感性同烘烤

3014封裝具有濕度敏感性(MSL)。如果原裝真空密封袋被打開,並且LED暴露喺環境濕度下(由濕度指示卡變粉紅色顯示),則必須喺回流焊接前進行烘烤,以防止焊接期間發生爆米花損壞。

6.3 儲存條件

7. 應用建議同設計考慮

7.1 典型應用場景

7.2 驅動器設計

使用額定為所需電流(例如40mA)嘅恆流驅動器,其電壓適應範圍要能容納LED串嘅最大Vf,包括公差同溫度影響。對於多個LED,根據驅動器能力同所需冗餘,將佢哋串聯、並聯或串並聯配置。

7.3 熱管理

雖然功率只有0.25W,但PCB上有效嘅熱管理對於保持低結溫至關重要。使用喺LED熱焊盤(如有)下方帶有熱通孔嘅PCB,並連接到銅澆注或內部接地層以散熱。咁樣可以最大化光輸出穩定性同操作壽命。

8. 技術比較同區分

同標準3014單晶片LED(通常Vf ~3.0-3.4V)相比,T3B雙晶片系列提供一個關鍵區分點:更高嘅正向電壓。根據系統架構,呢個可以係一個優勢或要求。

9. 常見問題(基於技術參數)

問:我可以連續以60mA驅動呢個LED嗎?

答:雖然絕對最大額定值係60mA,但建議嘅工作電流係40mA。以60mA操作會顯著增加結溫,降低效率(流明/瓦),並可能縮短LED嘅使用壽命。只有喺實施咗強勁嘅熱管理並且可接受縮短嘅壽命時,先應考慮咁做。

問:27M5同30M5 CCT級別有咩唔同?

答:27M5目標係約2725K嘅較暖白光,而30M5係約3045K,仍然係暖色但橙/紅色調稍少。M5表示兩者都按照5步麥克亞當橢圓進行分揀,意味住每個級別內顏色一致性非常好。

問:點解需要烘烤?如果跳過會點?

答:塑膠封裝會吸收濕氣。喺高溫回流焊接過程中,呢啲被困住嘅濕氣迅速變成蒸汽,產生內部壓力,可能導致封裝分層、晶片破裂或焊線斷裂,引致即時或潛在故障(爆米花效應)。

問:點樣解讀光通量最小值?

答:當你訂購特定光通量級別(例如,中性白光最小30 lm)時,保證所有LED喺測試條件下都會達到或超過該值。實際發貨嘅部件可能具有更高輸出,但佢哋將始終喺指定嘅CCT色度橢圓範圍內。

10. 實用設計同使用案例

案例:設計用於櫥櫃照明嘅12V LED模組

設計師需要創建一個纖薄、明亮嘅模組,直接由12V直流適配器供電。使用標準3V LED需要4個串聯,留俾恆流驅動器嘅電壓餘量好少,特別係喺低溫下。使用Vf約6.3V嘅T3B雙晶片LED,可以將兩個LED串聯連接。呢個2S配置嘅標稱Vf為12.6V,當使用具有低壓差嘅簡單線性或開關恆流驅動器時,與12V電源匹配良好。相比4串較細LED,呢種方法簡化咗電路,減少咗元件數量,並且更符合機械限制。

11. 工作原理

LED係一種半導體二極管。當施加超過其帶隙能量嘅正向電壓時,電子同空穴喺有源區複合,以光子(光)嘅形式釋放能量。喺白光LED中,發藍光嘅氮化銦鎵(InGaN)晶片塗有摻鈰釔鋁石榴石(YAG:Ce)熒光粉。一部分藍光被熒光粉吸收並重新發射為黃光。剩餘藍光同轉換後黃光嘅混合被人眼感知為白光。相關色溫通過修改熒光粉成分同濃度來調整。雙晶片設計只係將兩個咁樣嘅半導體結構電氣上串聯喺一個封裝內。

12. 技術趨勢

SMD LED嘅總體趨勢係朝向更高效率(每瓦更多流明)、改進顯色性(更高CRI同R9值)、更好顏色一致性(更嚴格嘅分級,例如3步或2步麥克亞當橢圓)同更高可靠性。同時亦推動緊小型化,同時保持或增加光輸出。喺3014或2835等標準封裝中使用雙晶片或多晶片設計,係一種提供特定應用電氣特性(如更高Vf)而唔改變外部機械尺寸嘅方法,為設計師提供更多靈活性。此外,熒光粉技術同晶片設計嘅進步繼續推動所有CCT範圍內效能同顏色質量嘅界限。

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。