目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數同規格
- 2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
- 2.2 電光特性 (Ts=25°C)
- 3. 分級同訂貨系統
- 3.1 產品命名法
- 3.2 相關色溫 (CCT) 分級
- 3.3 光通量分級
- 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 正向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 光譜功率分佈
- 4.4 接面溫度 vs. 相對光通量
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 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
- 6.2 迴流焊接溫度曲線
- 7. 應用備註同設計考慮
- 7.1 電氣驅動
- 7.2 熱管理
- 7.3 光學整合
- 8. 典型應用
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 10. 技術比較同趨勢
1. 產品概覽
T3B系列係一個高效能、表面貼裝嘅白光LED家族,採用緊湊嘅3014封裝。呢個系列採用串聯連接嘅雙晶片配置,能夠喺更高嘅正向電壓下運作,同時提供可靠嘅光輸出。專為一般照明應用、背光同指示燈用途而設計,呢啲LED喺細小嘅佔位面積內提供咗性能同成本效益嘅平衡。
呢個系列嘅核心優勢在於其串聯雙晶片設計。相比起同功率級別嘅單晶片方案,呢種配置提供咗更好嘅電流分佈同熱管理。3014封裝 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm) 係一個流行嘅行業標準,確保咗同現有PCB佈局同貼片組裝設備嘅兼容性。
2. 技術參數同規格
2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
以下參數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):80 mA (直流)
- 正向脈衝電流 (IFP):120 mA (脈衝寬度 ≤10ms, 佔空比 ≤1/10)
- 功耗 (PD):544 mW
- 操作溫度 (Topr):-40°C 至 +80°C
- 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +80°C
- 接面溫度 (Tj):125°C
- 焊接溫度 (Tsld):230°C 或 260°C,持續10秒 (迴流焊接)
2.2 電光特性 (Ts=25°C)
呢啲係喺標準測試條件下量度嘅典型性能參數。
- 正向電壓 (VF):6.3 V (典型值), 6.8 V (最大值) 於 IF= 60 mA
- 反向電壓 (VR):5 V
- 反向電流 (IR):10 μA (最大值) 於 VR= 5 V
- 視角 (2θ1/2):125° (典型值)
3. 分級同訂貨系統
3.1 產品命名法
零件編號跟隨一個結構化嘅代碼:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。呢個代碼定義咗關鍵屬性:
- 封裝/形狀代碼:'3B' 表示3014封裝。
- 晶片數量代碼:'2' 表示雙晶片配置。
- 光學代碼:'00' 表示冇主透鏡。
- 顏色代碼:'L' 代表暖白光 (<3700K), 'C' 代表中性白光 (3700-5000K), 'W' 代表冷白光 (>5000K)。其他顏色LED (紅, 黃, 藍, 綠等) 有唔同代碼。
- 內部代碼同光通量代碼:由製造商定義,用於特定性能等級。
3.2 相關色溫 (CCT) 分級
白光LED根據佢哋喺CIE 1931圖上嘅色度座標,被分入標準嘅CCT組別。每個分級由圖上嘅一個橢圓指定。
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
注意:訂單會指定最低光通量同確切嘅CCT分級 (橢圓)。出貨會遵循所訂分級嘅色度限制。
3.3 光通量分級
喺測試電流60 mA下,為唔同CCT範圍指定咗最低光通量值。典型顯色指數 (CRI) 係 ≥70。
- 暖白光 (2700-3700K):最低 35 lm
- 中性白光 (3700-5000K):最低 38 lm
- 冷白光 (5000-7000K):最低 38 lm
公差:光通量 ±7%, VF±0.08V, CRI ±2, 色度座標 ±0.005。
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特性係兩個LED晶片串聯嘅典型表現。正向電壓大約係單晶片3014 LED嘅兩倍。曲線顯示出指數關係,開啟電壓約為5.5V,喺標準操作電流下,6V以上有一個相對線性嘅區域。
4.2 正向電流 vs. 相對光通量
光輸出隨正向電流增加而增加,但喺較高電流時,由於接面溫度升高同效率下降,呈現出次線性關係。喺建議嘅60mA下操作,可以提供輸出同壽命嘅最佳平衡。
4.3 光譜功率分佈
光譜曲線隨CCT而變化。暖白光LED喺黃紅區域 (約600-650nm) 有一個更闊、更明顯嘅峰值。冷白光LED嘅泵浦LED有一個更強嘅藍色峰值 (約450nm),同一個更闊嘅螢光粉轉換黃色光譜。相對光譜能量會隨接面溫度而偏移。
4.4 接面溫度 vs. 相對光通量
光輸出會隨接面溫度上升而下降。呢個熱降額效應對於應用設計中嘅熱管理至關重要,以保持穩定嘅亮度同色點。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸
3014封裝嘅標稱尺寸為3.0mm (長) x 1.4mm (闊) x 0.8mm (高)。公差指定為:.X尺寸 ±0.10mm,.XX尺寸 ±0.05mm。
5.2 焊盤圖案同鋼網設計
提供建議嘅PCB焊盤圖案,以確保正確焊接同機械穩定性。陽極同陰極焊盤位於元件底部。建議使用相應嘅錫膏鋼網開孔設計,以喺迴流焊接期間獲得正確嘅錫量同焊點形成。
極性識別:封裝通常有一個標記或一個切角來指示陰極側。請查閱詳細機械圖紙以作精確識別。
6. 組裝、處理同儲存指引
6.1 濕度敏感性同烘烤
3014 LED封裝具有濕度敏感性 (根據IPC/JEDEC J-STD-020C進行MSL分級)。
- 儲存:未開封嘅包裝袋應儲存於 <30°C 同 <85% RH。開封後,應儲存於 <30°C 同 <60% RH,最好喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣櫃中。車間壽命:喺工廠環境條件下 (<30°C/60% RH) 打開防潮袋後,應喺12小時內使用。
- 烘烤要求:如果濕度指示卡顯示已暴露,或者元件暴露時間超過車間壽命,則需要烘烤。
- 烘烤程序:喺60°C下烘烤24小時。元件可以喺其原始捲帶上烘烤。溫度唔好超過60°C。烘烤後1小時內使用,或放回乾燥儲存。
6.2 迴流焊接溫度曲線
呢啲LED兼容標準無鉛 (Pb-free) 迴流焊接製程。
- 峰值溫度:230°C 或 260°C。
- 液相線以上時間 (TAL):喺指定峰值溫度下,最多10秒。
- 遵循受控嘅溫度斜坡,以防止熱衝擊。
7. 應用備註同設計考慮
7.1 電氣驅動
由於串聯雙晶片設計,正向電壓約為6.3V。強烈建議使用恆流驅動器,以確保穩定嘅光輸出同長壽命。驅動器應能滿足更高嘅電壓要求。喺典型電流60mA下操作可提供指定嘅光通量。對於高環境溫度應用,建議降低電流使用。
7.2 熱管理
有效嘅散熱至關重要。3014封裝嘅熱路徑主要通過焊盤去到PCB。使用具有足夠散熱通孔同銅面積嘅PCB,並連接到陰極/陽極焊盤以散熱。保持低接面溫度可以維持光通量、顏色穩定性同器件壽命。
7.3 光學整合
125度嘅寬視角令呢啲LED適合需要廣泛照明嘅應用,例如背光面板或一般環境照明。對於定向照明,可以使用二次光學元件 (透鏡、反射器)。
8. 典型應用
- LED照明模組:用於燈泡替換、筒燈同面板燈。
- 背光:LCD電視側光式背光、顯示器背光同標牌。
- 裝飾照明:燈帶、燈條。
- 一般指示燈照明:需要高亮度同細小尺寸嘅場合。
9. 常見問題 (FAQ)
問:點解正向電壓係 ~6.3V,而唔係好似其他白光LED咁 ~3.2V?
答:呢款特定嘅T3B系列喺封裝內使用咗兩個串聯連接嘅LED晶片。兩個晶片嘅正向電壓相加。
問:雙晶片設計有咩優勢?
答:相比起一個總功率相同嘅單一、更大嘅晶片,佢可以喺特定電流密度下提供更好嘅電流擴散同熱性能。佢仲允許從更高電壓、更低電流嘅電源運作,有時可以簡化驅動器設計。
問:我點樣選擇正確嘅CCT分級?
答:請參考色度橢圓數據 (第3.2節)。根據你應用所需嘅色溫同顏色一致性,指定分級代碼 (例如 30M5)。分級定義咗允許嘅顏色變化範圍。
問:焊接前係咪一定要烘烤?
答:唔係。只有當濕度敏感元件暴露喺環境濕度中超過其指定嘅車間壽命 (喺 <30°C/60% RH 下12小時),或者濕度指示卡顯示過度吸濕時,先需要烘烤。
10. 技術比較同趨勢
3014封裝,特別係多晶片配置,係為咗提供比舊款3528封裝更高嘅亮度密度,同時保持相似嘅佔位面積而開發嘅。同單晶片3014相比,呢款雙晶片T3B系列喺相似驅動電流下提供更高嘅總光輸出,雖然電壓更高。
行業趨勢繼續朝向更高光效 (每瓦流明) 同改進顯色性發展。雖然呢份規格書指定最低CRI為70,但對於需要更好顏色質量嘅應用,通常有更高CRI (>80, >90) 嘅變體可供選擇。此外,螢光粉技術嘅進步繼續改善緊所有CCT範圍內白光LED嘅光譜質量同一致性。
當設計新產品時,工程師亦應考慮較新嘅封裝類型,例如3030或2835,以獲得潛在更好嘅熱性能或光學控制,但3014對於許多應用而言,仍然係一個具成本效益且廣泛可用嘅解決方案。
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。 |